CZ20004855A3 - Způsob oąetřování pevných, zejména hliníkových povrchů - Google Patents

Způsob oąetřování pevných, zejména hliníkových povrchů Download PDF

Info

Publication number
CZ20004855A3
CZ20004855A3 CZ20004855A CZ20004855A CZ20004855A3 CZ 20004855 A3 CZ20004855 A3 CZ 20004855A3 CZ 20004855 A CZ20004855 A CZ 20004855A CZ 20004855 A CZ20004855 A CZ 20004855A CZ 20004855 A3 CZ20004855 A3 CZ 20004855A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
group
treatment
independently
polymer
initial treatment
Prior art date
Application number
CZ20004855A
Other languages
English (en)
Inventor
David R. Mccormick
Original Assignee
Henkel Corporation
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 Henkel Corporation filed Critical Henkel Corporation
Publication of CZ20004855A3 publication Critical patent/CZ20004855A3/cs

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
    • C23C22/82After-treatment
    • C23C22/83Chemical after-treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/10Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by other chemical means
    • B05D3/102Pretreatment of metallic substrates
    • 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
    • C23C22/68Chemical 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 solutions with pH between 6 and 8

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)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Description

Předmět techniky
Předmětem tohoto vynálezu je způsob úpravy povrchů pevných látek pomocí po sobě následujícího působeni dvou kapalin, jehož účelem je zlepšeni hydrofility příslušného povrchu, jeho odolnosti proti korozi a adheze následně nanesené barvy k takto upravovanému povrchu. Upravovaným povrchem pevné látky je s výhodou povrch kovu a zvláště povrch hliníku nebo některé jeho slitiny, obsahující alespoň 50 molárních procent hliníku, přičemž všechny tyto materiály jsou v následujícím textu označovány názvem hliník včetně různých gramatických tvarů tohoto slova. Přípravky podle tohoto vynálezu, používané pro úpravu povrchů, nevyžadují přítomnost sloučenin chrómu s oxidačním stavem +6, a jejich pomocí je možno dosáhnout stejně dobré kvality upravovaného povrchu jako při použití dosavadních přípravků obsahujících chrom s oxidačním stavem +6, které jsou vzrůstající měrou nežádoucí z důvodu jejich nepříznivého vlivu na životní prostředí. Tento vynález lze zvláště dobře použít při výrobě hliníkových odpařovačů, výměníků tepla a kondenzátorů s hydrofilními povlaky, které mají dobrou odolnost proti korozi a které nemají žádný nebo mají nízký sklon ke tvorbě nežádoucích zápachů během jejich použití.
• ·
Dosavadní stav techniky
Pro výrobu výměníků tepla mohou být použity jakékoliv běžné konstrukční kovy, hliník a jeho slitiny jsou však používány nej častěji z důvodu jejich vysoké tepelné vodivosti. Povrchy kovových součástí výměníků tepla nejsou obvykle opatřovány tlustšími ochrannými povlaky jako jsou povlaky tvořené barvami nebo laky, které jsou běžně používány u jiných typů zařízení vyrobených z kovů a vystavených korozivnímu prostředí, aby se zlepšila jejich odolnost proti korozi. Tyto relativně tlusté ochranné povlaky nemohou být u výměníků tepla použity, protože takové povlaky by zároveň snižovaly účinnost výměny tepla.
Při ochlazování horkého vzduchu, které je běžným použitím těchto výměníků tepla, kondenzuje vlhkost obsažená v horkém vzduchu ve formě páry, a vytváří kapičky vody nebo souvislejší vodou pokryté oblasti na žebrech výměníku tepla. Není-li povrch těchto žeber výměníku tepla dostatečně hydrofilní, tloušťka vrstvy vody u těchto vodou pokrytých oblastí vzrůstá a voda má tendenci přemostit oblasti mezi jednotlivými žebry a tím ztěžovat proudění vzduchu mezi žebry a snižovat tak účinnost přestupu tepla. Takto zkondenzovaná voda má rovněž tendenci absorbovat prach a plyny vyskytující se jako nečistoty ve vzduchu, jako je oxid uhličitý, oxidy dusíku a oxidy síry, které mohou podporovat korozi hliníku, a protože kapilární síly jsou dostatečně velké, že mohou držet tyto kapičky vody až vyrostou do té velikosti, že přemostí prostory mezi sousedními žebry, podstatně se sníží odvod vody z žeber, který by jinak zároveň zaručoval i odvod těchto absorbovaných nečistot. Z tohoto důvodu snižuje tvorba vodou pokrytých oblastí na žebrech hliníkových výměníků tepla nejen účinnost přestupu tepla, ale rovněž může fyzicky poškodit výměník.
Za účelem dosažení žádoucí kombinace hydrofility a odolnosti proti korozi povrchů kovu, zvláště hliník, byly zkoušeny různé « · • · · · · · · • ······ · · · · povlaky a úpravy, ale dosud nebyly dosaženy plně uspokojivé výsledky. Povlak získaný chromátovánim nemá bez následné úpravy většinou dostatečnou odolnost proti korozi, často na něm vzniká nepříjemný zápach a má nízkou hydrofilitu. Často se používá silikátový povlak na povrchu upraveném chromátovánim, toto provedení však neuspokojuje všechny uživatele. Nedávno byl použit biocidem chráněný hydrofilní povlak organického polymeru jako dodatečná úprava chromátovaných povrchů. Tato úprava je účinná, je však drahá a její výroba je technologicky náročná.
Podstata vynálezu
Hlavními cíli tohoto vynálezu bylo dosáhnout u přípravků používaných pro úpravu povrchů (i) kombinace srovnatelné hydrofility a odolnosti proti korozi vzhledem k dosavadnímu stavu techniky za současné minimalizace použití látek znečišťujících životní prostředí, zvláště chrómu, a vysoce těkavých látek, zvláště organických rozpouštědel, které mohou být toxické nebo které obtěžují nepříjemným zápachem při výrobě, (ii) trvalé hydrofility při dlouhodobém působení vyšších teplot a/nebo při praktickém použití, (iii) zabráněni vývoje nepříjemných zápachů při praktickém použití hydrofilizovaných povrchů, (iv) zlepšení odolnosti upravovaných povrchů proti korozi, a to případně i u povrchů, které nejsou hydrofilní, (v) dosažení zlepšené adheze barev k upravovaným povrchům. Jiné aspekty tohoto vynálezu jsou zřejmé z dále uvedeného popisu.
Preferovaným způsobem kvantifikace používaným v popisu tohoto vynálezu je uváděni rozmezí příslušných veličin. Pokud není výslovně uvedeno jinak, jsou hodnoty uváděné v procentech nebo jako poměry dílů hmotnostní procenta hmotnostní díly. Termínem • · · ·
polymer se zároveň rozumí °oligomer, kopolymer, terpolymer a podobně. Prvá uvedená definice nebo popis významu slova, slovního spojení, akronymu, zkratky a podobně se týká i všech následujících použití téhož slova, slovního spojení, akronymu, zkratky a podobně, zároveň s jejich běžnými gramatickými variacemi. Označení skupiny nebo typu materiálů jako vhodných nebo preferovaných pro daný účel při postupech podle tohoto vynálezu prostředek znamená, že směsi jakýchkoliv dvou nebo více členů příslušné skupiny nebo typu jsou stejně vhodné nebo preferované. Chemické popisy neutrálních materiálů se týkají těchto materiálů v okamžiku jejich přidání k jakékoliv kombinaci uvedené v popisu a/nebo vzniku takové kombinace chemickou reakcí uvedenou v popisu a nepředpokládají nezbytně chemické změny těchto materiálů jako výsledek nějaké reakce v kombinaci těchto látek. Uvádění látek v iontové formě znamená, že tyto látky jsou dodávány v takové formě, že se jedná o jednu nebo více rozpustných látek, obsahujících uvedené ionty, a zároveň že v součástí takových látek jsou protiionty zajišťující elektrickou neutralitu směsi jako celku. Jakékoliv takto implicitně uvedené protiionty jsou tedy pokud možno s výhodou zvoleny jako součásti jiných složek, které jsou explicitně uvedeny v iontové formě, jinak jsou tyto protiionty voleny pouze s tím omezením, že jimi nemohou být takové protiionty, které mají nepříznivý vliv na předmět tohoto vynálezu. Označení kapalných materiálů jako roztoky nebo použití termínu homogenní nebo jakýchkoliv gramatických obměn těchto termínů se neomezuje pouze na pravé roztoky, ve stavu pravé termodynamické rovnováhy, nebo systémy vyznačující se dokonalou homogenitou, ale rovněž na disperze, které jsou do té míry stabilní, že po skladování v klidu při 25 °C po dobu alespoň 100, s výhodou alespoň 1000 hodin, nedochází k jejich separaci na dvě nebo více diskrétních fází, které jsou snadno rozeznatelné běžným okem. Termín barva a jeho gramatické obměny znamená rovněž jakékoliv podobné materiály známé pod více specializo• · • · ·· · • · · ♦· · • · · ·· • ······· • · *· ···· *·* · vánými názvy jako je smalt, lak, šelak, radiačně vytvrditelný povlak, fotochemicky vytvrditelný povlak, základní barva, email, galvanicky nanášené povlaky, povlaky nanášené máčením a podobně.
Stručný popis vynálezu
Bylo zjištěno, že podle jednoho hlavního způsobu provedení tohoto vynálezu může být dosaženo účinné úpravy pevného povrchu stykem s kapalným prostředkem pro počáteční úpravu obsahujícím vodu a rozpuštěné nebo dispergované, nebo zároveň rozpuštěné i dispergované polymery, obsahující v molekule značný podíl benzenových jader substituovaných alespoň jedním kyslíkovým atomem a alespoň jednou aminomethylenovou skupinou na každém jádru, po kterém následuje styk s kapalným prostředkem pro následnou úpravu, obsahujícím vodu a vanadičnanové anionty. Předmětem jiného provedení tohoto vynálezu jsou výrobek, jehož povrch byl upraven uvedeným způsobem podle tohoto vynálezu a rozšířený způsob, který je kombinací jednoduchého způsobu podle tohoto vynálezu s jinou operací, která sama o sobě může být běžnou operací, známou z dosavadního stavu techniky.
Podrobný popis vynálezu
Způsob podle tohoto vynálezu pro úpravu povrchů pevných látek, kterým se zlepšují vlastnosti povrchu pevné látky, s výhodou spočívá v podstatě v alespoň ve dvou po sobě následujících operacích z těchto operací:
(I) získání povrchu podrobeného počáteční úpravě ze zmíně- ného povrchu pevné látky stykem zmíněného povrchu pevné látky po dobu počáteční úpravy a při teplotě počáteční úpravy s kapalným prostředkem pro počáteční úpravu, ob-
• · · · · • · · · · • · · · · • ······ · _ £ _ ♦ · · * v ···· · « * sáhujícím vodu a rozpuštěným nebo dispergovaný, nebo zároveň rozpuštěným i dispergovaným polymerem, jehož molekuly obsahují benzenová jádra, z nichž každé je substituováno (i) alespoň jedním atom kyslíku a (li) alespoň jednou substituovanou methylenovou skupinou, která vedle přímé vazby na benzenové jádro je rovněž vázána na N-substituovanou aminoskupinu;
(II) přerušení styku kapalného prostředku pro počáteční úpravu s povrchem podrobeným počáteční úpravě po uplynutí zmíněné doby počáteční úpravy, s výjimkou těch částí tohoto povrchu, na kterých tento prostředek adheruje na tento povrch podrobený počáteční úpravě i po jeho separaci působením síly, kterou je kapalný prostředek pro počáteční úpravu separován z tohoto povrchu podrobeného počáteční úpravě alespoň tak účinně, jako působením přirozená gravitace, a případné omytí povrchu podrobeného počáteční úpravě vodou;
(III) získání upraveného povrchu stykem povrchu podrobeného počáteční úpravě shora uvedenou operací (II) s kapalným prostředkem pro následnou úpravu obsahujícím vodu a vanadičnanové anionty po dobu následné úpravy a při teplotě následné úpravy; a (IV) přerušení styku kapalného prostředku pro následnou úpravu s povrchem podrobeným následné úpravě po uplynutí zmíněné doby následné úpravy, s výjimkou těch částí tohoto povrchu, na kterých tento prostředek adheruje na tento upravený povrch i po separaci působením síly, kterou je kapalný prostředek pro následnou úpravu separován z tohoto upraveného povrchu alespoň tak účinně, jako působením přirozené gravitace.a případně (V) omytí upraveného povrchu získaného shora uvedenou operací (IV) .
S výhodou se před shora uvedenou operací (I) z povrchu pevné látky, která má být modifikována, vyčištěním odstraní všechny
• · cizí látky. Toto čištěni se běžně provádí prostředky známými z dosavadního stavu techniky, které jsou vhodné pro příslušný materiál(y), které(ý) tvoří povrch pevné látky. Pro hliník se s výhodou používají běžné průmyslově vyráběné čisticí prostředky a antioxidanty.
Polymery obsažené v kapalném prostředku pro počáteční úpravu použitém při postupech podle tohoto vynálezu jsou s výhodou zvoleny ze skupiny sestávající z látek (a) a (β) uvedených dále, kde:
(a) jsou polymery, jejichž molekuly obsahují alespoň jednu strukturní jednotku tohoto obecného vzorce (I):
kde:
- skupiny R2 až R4 jsou nezávisle na sobě, nezávisle na jednotlivých polymerních molekulách a nezávisle na jednotlivých strukturních jednotkách polymeru odpovídajícího tomuto vzorci a tvořeného více než jednu takovou jednotku v jedné polymerní molekule, zvoleny ze skupiny sestávající z vodíku, alkylu s 1 až 5 atomy uhlíku a arylu s 6 až 18 atomy uhlíku;
- skupiny Y1 až Y4 jsou nezávisle na sobě, nezávisle na jednotlivých polymerních molekulách a nezávisle na jednotlivých strukturních jednotkách polymeru odpovídajícího tomuto vzorci a tvořeného více než jednu takovou jednotku v jedné • ·
polymerní molekule, s výjimkou případu uvedeného dále, zvoleny ze skupiny sestávající z vodíku, skupiny -CH2C1, alkyl s 1 až 18 atomy uhlíku, arylu s 6 až 18 atomy uhlíku a ze skupiny obecného vzorce -CR12R13OR14, kde skupiny R12 až R14 jsou zvoleny ze skupiny sestávající z vodíku, alkylu, arylu, hydroxyalkylu, aminoalkylu, a merkaptoalkylu, a fosfoalkylu a ze skupiny Z, která má jeden ze dvou bezprostředně následujících obecných vzorců:
N
nebo
+ / • N— R
kde skupiny R5 až R6 jsou zvoleny, nezávisle na sobě, nezávisle na jednotlivých polymerních molekulách a nezávisle na jednotlivých strukturních.jednotkách polymeru odpovídajícího tomuto vzorci a obsahujícího více než jednu takovou jednotku v jedné polymerní molekule, ze skupiny sestávající z vodíku, alkylu arylu, hydroxyalkylu, aminoalkylu, merkaptoalkylu a fosfoalkylu a R9 je zvolen ze skupiny sestávající z vodíku, alkylu, arylu, hydroxyalkylu nebo polyhydroxyalkylu, aminoalkylu nebo polyaminoalkylu, merkaptoalkylu nebo polymerkaptoalkylu, fosfoalkylu nebo polyfosfoalkylu, skupiny -0, skupiny -OH, alespoň jedna ze skupin Y1 až Y4 v alespoň jedné jednotce v každé zvolené molekule polymeru je shora uvedená skupina Z; a skupina W1 je zvolena, nezávisle na jednotlivých polymerních molekulách a nezávisle na jednotlivých strukturních jednotkách polymeru odpovídajícího tomuto vzorci a tvořeného více než jednu takovou jednotku v jedné polymerní mo• · • · · • · • · • · · • · · • · 9 9
9 9 z vodíku, acylu, acetylu, lekule, ze skupiny sestávající benzoylu, 3-allyloxy-2-hydroxypropylu, 3-benzyloxy-2hydroxypropylu, 3-butoxy-2-hydroxypropylu, 3-alkyloxy-2hydroxypropylu, 2-hydroxyoktylu, 2-hydroxyalkylu, 2-hydroxy2-fenylethylu, 2-hydroxy-2-alkylfenylethylu, benzylu, methylu, ethylu, propylu, nesubstituovaného alkylu, nesubstituovaného allylu, nesubstituovaného alkylbenzylu, haloalkylu nebo polyhaloalkylu, haloalkenylu nebo polyhaloalkenylu, skupin obecného vzorce -(CxH2xO)yH, kde y je přirozené číslo a x je nezávisle pro každou CxH2xO jednotku je 2 nebo 3 a ze sodného, draselného, lithného amonného nebo substituovaného amonného nebo fosfoniového nebo substituovaného fosfoniového kationtu; a (β) jsou polymery jejichž molekuly neobsahuji strukturní jednotky shora uvedeného obecného vzorec (I), ale obsahují alespoň jednu jednotku bezprostředně následujícího obecného vzorce (II) :
kde:
- skupiny R10 a R11 jsou nezávisle na sobě, nezávisle na jednotlivých polymerních molekulách a nezávisle na jednotlivých strukturních jednotkách polymeru odpovídajícího tomuto vzorci a tvořeného více než jednu takovou jednotku v jedné polymerní molekule zvoleny ze skupiny sestávající z • · vodíku alkylu s z 1 až 5 atomy uhlíku a arylu s 6 až 18 atomy uhlíku;
skupiny Y4 až Y5 jsou nezávisle na sobě, nezávisle na jednotlivých polymerních molekulách a nezávisle na jednotlivých strukturních jednotkách polymeru odpovídajícího tomuto vzorci a tvořeného více než jednou takovou jednotkou v jedné polymerní molekule zvoleny, s výjimkou případu uvedeného dále, ze skupiny sestávající z vodíku, skupiny -CH2C1, alkylu s 1 až 18 atomy uhlíku; arylu s 6 až 18 atomy uhlíku, skupiny obecného vzorce -CR12R13OR14, kde skupiny R12 až R14 jsou zvoleny ze skupiny sestávající z vodíku, alkylu, arylu, hydroxyalkylu, aminoalkylu, merkaptoalkylu a fosfoalkylu a skupina Z je stejná, jak bylo uvedeno shora pro látku (oí), přičemž alespoň jedna ze skupin Y4 až Y6 v alespoň jedné strukturní jednotce každé zvolené polymerní molekuly je shora uvedená skupina Z, a skupina W2 je nezávisle na jednotlivých polymerních molekulách a nezávisle na jednotlivých strukturních jednotkách polymeru odpovídajícího tomuto vzorci a tvořeného více než jednou takovou jednotkou v jedné polymerní molekule zvolena ze skupiny sestávající z vodíku, acylu, acetylu, benzoylu, 3-allyloxy-2-hydroxypropylu, 3-benzyloxy-2hydroxypropylu, 3-butoxy-2-hydroxypropylu, 3-alkyloxy-2hydroxypropylu, 2-hydroxyoktylu, 2-hydroxyalkylu 2-hydroxy2-fenylethylu, 2-hydroxy-2-alkylfenylethylu, benzylu, methylu, ethylu, propylu, nesubstituovaného alkylu, nesubstituovaného allylu, nesubstituovaného alkylbenzylu, halogenalkylu, polyhalogenalkylu, halogenalkenylu, polyhalogenalkenylu, ze skupiny obecného vzorce -(CxH2x)yH kde y je přirozené číslo a x je nezávisle pro každou z jednotek CxH2xO přítomných v uvedené skupině, rovno 2 nebo 3, a dále sodný, draselný, lithný amonnný nebo substituovaný amonný nebo fosfoniový nebo substituovaný fosfoniový kation;
• · přičemž slovní spojeni polymerní molekula ve shora uvedených definicích látek (a) a (β) je jakákoliv elektricky neutrální molekula s molekulovou hmotností alespoň 300 dalton.
Z ekonomických důvodů je zpravidla preferováno použití takových látek (a) a/nebo (β), jejichž molekuly sestávají s výjimkou relativně krátkých koncových skupin ze shora uvedených skupin obecného vzorce (I) nebo (II). Rovněž hlavně z ekonomických důvodů se takové látky připravují z homopolymerů pvinylfenolu, čímž se získá látka (a), nebo kondenzačních produktů fenolaldehydů, čímž se získá látka (β), a postupuje se tak, že reakcí uvedených látek s formaldehydem a sekundárním amin se skupiny Z naroubuji na některá aktivovaná benzenová jádra výchozích látek.
V některých případech však může být vhodnější použití chemicky složitějších typů látek (a) a/nebo (β), kterými jsou například molekuly tvořené reakcí kondenzovatelných forem molekul látek shora uvedených typů (a) nebo (β), s tím, že molekula vstupující do reakce nemusí z počátku splňovat požadavek platný pro látky (a) nebo (β), že každá molekula má obsahovat alespoň jednu skupinu Z, a může být použit alespoň jeden jiný typ látek, zvolených ze skupiny sestávající z fenolů, tanninů, novolaků, látek získaných z ligninu, aldehydů, ketonů a směsí těchto látek, ze které se kondenzací připraví meziprodukt, který potom je podle potřeby dále podroben reakci s (1) aldehydem nebo ketonem a (2) sekundárním aminem, kterou se zavede alespoň jedna shora uvedená skupina Z do každé molekuly, takže vzniklá látka splňuje požadavky definice látek (a) nebo (β).
Jiným příkladem složitějších materiálů, které mohou být použity jako látka (a) je materiál, jehož polymerní řetězce jsou alespoň převážně kopolymery nesubstituovaných nebo substituovaných 4-vinylfenolů s jiným vinylickým monomerem jako je akrylonitril, methakrylonitril, methylakrylát, methylmethakrylát, vinylacetát, methylvinylketon, methylisopropenylketon, kyselina akrylová, kyselina methakrylová, akrylamid, methakry12 ······« · * · · · · • · · · · ··· ··· · ·· ··· ·· ··· lamid, n-amylmethakrylát, styren, m-bromstyren, p-bromstyren, pyridin, diallyldimethylamoniové soli, 1,3-butadien, n-butylakrylát, t-butylaminoethylmethakrylát, n-butylmethakry-lát, tbutylmethakrylát, n-butylvinylether, t-butylvinylether, mchlorstyren, p-chlorstyren, o-chlorstyren, n-decylmethakrylát, N,N-diallylmelamin, N,N-di-n-butylakrylamid, di-n-butylitakonát, di-n-butylmaleát, diethylaminoethylmethakrylát, diethylenglykolmonovinylether, diethylfumarát, diethylitakonát, diethylvinylfosfát, kyselina vinylfosfonová, diisobutylmaleát, diisopropylitakonát, diisopropylmaleát, dimethylfumarát, dimethylitakonát, dimethylmaleát, di-n-nonylfumarát, di-n-nonylmaleát, dioktylfumarát, di-n-oktylitakonát, di-n-propylitakonát, N-dodecylvinylether, monoethylfumarát, monoethylmaleát, ethylakrylát, ethylcinamát, N-ethylmethakrylamid, ethylmethakrylát, ethylvinylether, 5-ethyl-2-vinylpyridin, 5-ethyl-2vinylpyridin-l-oxid, glycidylakrylát, glycidylmethakrylát, nhexylmethakrylát, 2-hydroxyethylmethakrylát, 2-hydroxypropylmethakrylát, isobutylmethakrylát, isobutylvinylether, isopren, isopropylmethakrylát, isopropylvinylether, kyselina itakonová, laurylmethakrylát, methakrylamid, kyselina methakrylová, methakrylonitril, N-methylol-akrylamid, N-methylol-methakrylamid, N-isobutoxymethylakrylamid, N-isobutoxymethylmethakrylamid, Nalkyloxymethylakrylamid, N-alkyloxymethylmethakrylamid, Nvinylkaprolaktam, methylakrylát, N-methylmethakrylamid, a-methylstyren, m-methylstyren, o-methylstyren, p-methylstyren, 2methyl-5-vinylpyridin, n-propylmethakrylát, p-styrensulfonát sodný, stearylmethakrylát, styren, p-styrensulfonová kyselina, p-styrensulfonamid, vinylbromid, 9-vinylkarbazol, vinylchlorid, vinylidenchlorid, 1-vinylnaftalen, 2-vinylnaftalen, 2vinylpyridin, 4-vinylpyridin, 2-vinylpyridin-N-oxid, 4-vinylpyrimidin a N-vinylpyrrolidon.
Pro látky (oí) a (β) platí nezávisle na sobě a převážně z ekonomických důvodů, z důvodů zlepšené odolnosti proti korozi a/nebo zvýšené rozpustnosti ve vodě následující preference:
» 4 skupiny R2 až R6, R10, R11, W1 a W2 jsou nezávisle na sobě, nezávisle na strukturních jednotkách, ve kterých se nacházejí, a bez ohledu na to zda se jedná o strukturní jednotky v jedné nebo v různých molekulách, s výhodou vodíky;
skupiny Y1 až Y6, jsou nezávisle na sobě, nezávisle na strukturních jednotkách, ve kterých se nacházejí, a bez ohledu na to, zda se jedná o strukturní jednotky v jedné nebo v různých molekulách s výhodou vodík nebo skupina Z; počet strukturních jednotek odpovídajících jednomu z obecných shora uvedených vzorců (I) a (II) v každé polymerni molekula je alespoň, se zvyšující se preferencí v uvedeném pořadí, 2, 3, 4, 5, 6, 7, nebo 8, a nezávisle s výhodou ne více než 100, 75, 50, 40, 30 nebo 20;
ve všech látkách (a) a (β) použitých v postupu (II) podle tohoto vynálezu, je poměr počtu skupin Z k počtu aromatických jader se vzrůstající preferencí v uvedeném pořadí alespoň 0,01:1, 0, 0, 03:1,0, 0, 05:1, 0, 0, 10:1,0, 0,20:1, 0, 0,40:1,0, 0,50:1, 0, 0, 60:1, 0, 0,70:1,0, 0, 80:1,0, 0, 90:1,0, nebo 0,95:1,0 a nezávisle se vzrůstající preferencí v uvedeném pořadí není s výhodou více než 2,0:1,0, 1,6:1,0, 1,50:1,0, 1,40:1,0, 1,30:1, 1,20:1, 1,10:1,0, nebo 1,00:1,0; a ve všech látkách (a) a (β) použitých v postupu (II) podle tohoto vynálezu, je poměr počtu polyhydroxyskupin Z, k celkovému počtu skupin Z se vzrůstající preferencí v uvedeném pořadí alespoň 0,10:1,0, 0,20:1, 0,30:1,0, 40:1, 0,50:1,0, 0, 60:1,0, 0, 70:1, 0, 0, 80:1, 0, 0, 90:1,0, nebo 0,98:1,0, přičemž pro tento účel jsou za polyhydroxyskupiny Z považovány skupiny Z, ve kterých alespoň jedna skupina R5 až R8 ve shora uvedeném obecném vzorci pro skupiny Z je tvořena (i) 3 až 8, nebo s výhodou 4 až 6 atomy uhlíku a (ii) a má tolik hydroxylových skupin, z nichž každá je vázána na jeden atom uhlíku, jako je počet atomů uhlíku ve skupinách R5 až R8 minus 1.
Póly-(5-vinyl-2-hydroxy-N-benzyl)-N-methylglukamin je polymer nejvíce preferovaného typu, jenž se v kyselém prostředí, které - jak je uvedeno dále - je preferováno, vyskytuje alespoň částečně ve formě amoniové soli.
Nezávisle na jiných preferencích platných pro rozpuštěné, dispergované, nebo rozpuštěné a zároveň dispergované polymery, obsahující podstatnou část benzenových jader, která jsou substituována alespoň jedním atomem kyslíku a alespoň jednou substituovanou aminomethylenovou skupinou na každém z těchto jader, které jsou obsaženy v kapalných prostředcích pro počáteční úpravu použitých při postupech podle tohoto vynálezu, je poměr hmotnosti všech strukturních jednotek v těchto polymerech, jejichž struktura odpovídá jednomu se shora popsaných obecných vzorců (I) a (II), k celkové hmotnosti polymerů se vzrůstající preferencí v dále uvedeném pořadí alespoň
0, 05:1,0, 0, 10:1,0, 0,15:1,0, 0,20:1,0, 0,25:1, 0, 0, 30:1,0,
0, 35:1, 0, 0,40:1,0, 0,45:1, 0, nebo 0,50:1,0.
Vodné roztoky, disperze, nebo zároveň roztoky i disperze polymerů, které jsou základní složkou kapalných prostředků pro počáteční úpravu, vhodných pro použití při postupech podle tohoto vynálezu, konkrétně při shora uvedené operaci (I), mohou být připraveny způsobem známým z dosavadního stavu techniky a popsaným v jednom nebo více následujících patentů USA, které jsou s výjimkou jejich částí, které by byla v rozporu s výslovnými údaji tohoto dokumentu, zde uvedeny jako odkazy:
5 039 770, 13. srpna 1991; 5 116
5 266 410, 30. listopadu 1993; 5
4 963 596, 16. října 1990; 5 068
4 970 264, 13. listopadu 1990; 5
4 517 028, 14. listopadu 1985; a
912, 26. května 1992;
298 289, 29. března 1994;
299, 26. listopadu 1991;
063 089, 5. listopadu 1991;
433 015, 21. února 1984, jejichž autory jsou ve všech případech Lindert a kolektiv. V postupech podle všech těchto patentů je při přípravě přísluš• · ných polymerů použito rozpouštědlo. Před nedávném bylo zjištěno, že velmi podobné polymery mohou být připraveny bez použiti významných množství rozpouštědel a že polymery tohoto typu jsou vhodné pro použiti jako kapalný prostředek pro počáteční úpravu povrchů postupy podle tohoto vynálezu. Způsoby přípravy tohoto typu polymerů jsou podrobně popsány v patentu USA č. 5 891 952, vydaném 6. dubna 1999, který je s výjimkou jeho části, které by byly v rozporu s výslovnými údaji tohoto dokumentu, zde uveden jako odkaz. Některé z údajů obsažených v tomto citovaném dokumentu, které se vztahují k tomuto vynálezu, jsou uvedeny dále.
Vodné roztoky zmíněných polymerů jsou produkty reakce mezi:
(A) prekurzorem polymeru, kterými jsou látky obsahující v molekule alespoň dvě benzenová jádra, z nichž každé nese alespoň jeden substituent, jehož součástí je hydroxylová skupina vázaná přímo na atom uhlíku benzenového jádro;
(B) alespoň jednou látkou zvolenou ze skupiny sestávající z aldehydů a ketonů; a (C) alespoň jedním primárním nebo sekundárním aminem.
Způsob přípravy takových látek zahrnuje následující operace: (I') reakci fenolického polymeru nebo kopolymeru, který je složkou (A), s organickou nebo anorganickou zásadou látkou ve vodě, kterou vzniká odpovídající fenoxidová sůl;
(II') reakci vodného roztoku získaného postupem popsaným v bodě (I') s aminem, který je složkou (C) a aldehydem, ketonem, nebo jejich směsí, které jsou složkami (B), při teplotách v rozmezí 20 až 100 °C, s výhodou 50 až 80 °C;
(III') neutralizaci zásady přidáním kyseliny, která zároveň reaguje s aminoskupinou a solubilizuje reakční produkt; a (IV') vedení vodného roztoku získaného operací (III') iontoměničovou kolonou s katexem, ve které probíhá výměna kationů jako jsou sodné ionty obsažené v organických nebo anorganických zásaditých látkách. Pokud je třeba, je mož• · no rovněž odstranit nezreagovaný sekundární amin, což je možno povést pomocí iontoměničové kolony se silně kyselou náplní. Je-li dostačující odstranit pouze kationy zásaditých látek, použije se s výhodou iontoměničová kolona se slabě kyselou náplní.
Předpokládá se, že hlavni reakci probíhající v operaci (II') je roubování, ke kterému dochází na alespoň některých benzenových jádrech složky (A), kterým vznikají skupiny se strukturou odpovídající shora uvedené struktuře skupiny Z. Skupiny R7 a R8 přitom pocházejí z použitých aminů. Skupiny Z, jejichž struktura odpovídá druhému shora uvedenému vzorci pro tyto skupiny, mohou být získány oxidací skupin Z prvého typu, například reakcí s peroxidem vodíku, kterou se zavede skupina -0“ jako R9. V každém případě jsou skupiny R5 a Rs vázány na karbonylový uhlík použitého aldehydu a/nebo ketonu, nebo použitých aldehydů a/nebo ketonů.
Množství složek (A), (B) a (C), které jsou použity pro přípravu substituovaného polyfenolového polymerního produktu ve vodném roztoku, se obecně pohybují v rozmezí 0,25 až 2,0 molárnich ekvivalentů složky (B) a 0,25 až 2,0 molárních ekvivalentů složky (C), vztaženo k 1,0 molárnímu ekvivalentu benzenových jader složky (A). Absolutní množství těchto složek jsou zvolena tak, aby sušina vodného roztoku získaného operací (IV) byla 5 až 50, s výhodou 15 až 35 hmotn.%. Horní mez těchto koncentrací může být v některých případech určena viskozitou systému.
Organickou nebo anorganickou zásadou použitou v operaci (I') je s výhodou hydroxid alkalického kovu, například hydroxid sodný nebo hydroxid draselný, mohou však být použity rovněž tetraalkylamoniové hydroxidy, například tetrabutylamoniumhydroxid, nebo tetraarylamoniové hydroxidy. Tato zásada se použije ve množství odpovídajícím alespoň 10 molárních procent, s výhodou alespoň 25 molárních procent, vztaženo k fenolickému polymeru nebo kopolymeru.
Operace (I') je s výhodou prováděna při teplotě v rozmezí 20 až 50 °C, výhodněji 20 až 25 °C.
Kyselinou použitou v operaci (III') pro neutralizaci zásady může být organická kyselina nebo anorganická kyselina. Kyselinami vhodnými pro tento účel jsou mimo jiné kyselina uhličitá, kyselina octová, kyselina citrónová, kyselina šťavelová, kyselina askorbová, kyselina fenylfosfonová, kyselina chlormethylfosfonová, kyselina mono-, di- a trichloroctová, kyselina trifluoroctová, kyselina dusičná, kyselina fosforečná, kyselina fluorovodíková, kyselina sírová, kyselina boritá, kyselina chlorovodíková, fluorokyseliny a další kyseliny. Nejvíce preferovány jsou fluorokyseliny, konkrétně kyselina fluorokřemičitá, fluorotitaničitá a fluorozirkoničitá.
Pro operaci (IV) jsou preferovány silně kyselé katexové kolony, jako jsou tyto kolony s katexy na bázi sulfonových nebo fosfonových kyselin. Preferovanými slabě kyselými katexovými kolonami jsou tyto kolony na bázi karboxylových kyselin.
Prekurzor fenolických nebo substituovaných fenolických polymerů nebo kopolymerů, který je používán jako složka (A), je s výhodou zvolen tak, aby umožnil vznik preferovaného typu polymeru vhodného pro shora popsaný kapalný prostředek pro počáteční úpravu povrchů.
Molekulová hmotnost složky A může být v rozmezí 360 až 30 000 nebo vyšší. Preferovanou složkou (A) je poly(4viylfenol) o molekulové hmotnosti v rozmezí 2500 až 10 000, výhodněji 4500 až 6000.
Složkou (B) je s výhodou aldehyd a nejvýhodněji formaldehyd, zvláště ve formě paraformaldehydu. Formaldehyd je obecně průmyslově vyráběn ve formě, která obsahuje významná množství methanolu, například 15 % methanolu.
Protože způsob podle tohoto vynálezu je prováděn v nepřítomnosti organických rozpouštědel, je třeba použít formaldehyd prostý methanolu, kterým je například neinhibovaný vodný form • ·
- 18 aldehyd. Vhodnou, formou formaldehydu je rovněž paraformaldehyd, který neobsahuje žádný alkohol.
Složkou (C) je amin, s výhodou sekundární amin, například methylethylamin, dimethylamin, diethylamin, diethanolamin, dipropylamin, di-n-butylamin, diisoamylamin, dibenzylamin, methyldiethylethylendiamin, methylanilin, piperidin, 1,2,3,4tetrahydroisochinolin, 6-methoxy-l,2,3, 4-tetrahydroisochinolin, morfolin, piperazin, α-methylaminopropiofenon, a-acetylethylbenzylamin, benzyl-(2-cyklohexanonylmethyl)amin, 3,4methylendioxybenzyl-(2-cyklohexanonylmethyl)amin, N-methylglukamin, glukosamin a t-butylamin; nebo směsi těchto látek. Mohou být použity rovněž primární aminy jako aminy C1-C12, alkylaminy a podobně.
Případně může být provedena další operace (V’), což je obecně preferováno. Tato operace se provádí přidáním fluorokyseliny k reakční směsi získané operací (IV’) a touto fluorokyselinou mohou být kyselina fluorotitaničitá (H2TiF6) , kyselina fluorokřemičitá (H2SiF6) , kyselina fluorozirkoničitá (H2ZrF6) a podobně, obecně v koncentracích 0,01 až 5,0 hmotn.%, vztaženo ke hmotnosti konečného vodného prostředku. Roztok může být potom znovu veden přes kyselou katexovou kolonu.
V kapalném prostředku pro počáteční úpravu pevných povrchů, použitém při postupech podle tohoto vynálezu, odpovídá celková hmotnost rozpuštěného, dispergovaného, nebo zároveň rozpuštěného a dispergovaného polymeru, obsahujícího v molekule podstatný podíl benzenových jader, která jsou substituována alespoň jedním atomem kyslíku a alespoň jednou substituovanou aminomethylenovou skupinou na každém benzenovém jádře, s výhodou se vzrůstající preferenci v uvedeném pořadí alespoň 0,01, 0, 03, 0, 05, 0, 07, 0, 09, 0, 11, 0,13, 0, 15, 0, 17, nebo 0,19 hmotn.% a nezávisle s výhodou, v prvé řadě z ekonomických důvodů, není se vzrůstající preferencí v uvedeném pořadí vyšší než, 10, 8, 6, 4, 2, 1,0, 0, 80, 0, 70, 0, 60, 0, 50, 0,45, 0,40, 0,35, 0,30, 0,28, 0,26, 0,24, nebo 0,22 hmotn.%, přičemž tyto ··· · · · · · · ♦ ··· · · · ·· • ······ · · ·· · koncentrace jsou vztaženy k celkové hmotnosti kapalného prostředku pro počáteční úpravu pevných povrchů.
Hodnota pH kapalného prostředku pro počáteční úpravu podle tohoto vynálezu je s výhodou se vzrůstající preferencí v uvedeném pořadí alespoň, 1,0, 1,5, 2,0, 2,3, 2,6, 2,9, 3,1, 3,3, nebo 3,5 a nezávisle se vzrůstající preferencí v vedeném pořadí není s výhodou vyšší než 6,0, 5,7, 5,4, 5,0, 4,8, 4,6, 4,4, 4,2, nebo 4,0. Kapalný prostředek pro počáteční úpravu podle tohoto vynálezu obsahuje s výhodu rozpuštěné látky zvolené ze skupiny sestávající z fluorotitaničitanových anionů (tj. TiF6 2) , fluorokřemičitých aniotů (tj . SiF62) a fluorozirkoničitých anionů (tj., ZrF6‘2) . (Pro účely tohoto popis se předpokládá, že tyto ionty jsou přítomny v kapalném prostředku pro počáteční úpravu pevných povrchů ve formě jakýchkoliv látek obsahujících tyto ionty, včetně jejich odpovídajících kyselin a jsou rozpuštěny v tomto prostředku, bez ohledu na jejich skutečný stupeň ionizace, tvorbu komplexů a podobně, ke kterým může docházet v tomto prostředku.) Mezi těmito materiály jsou fluorokřemičitany preferovány méně, nejvíce jsou preferovány fluorozirkoničité ionty. Koncentrace těchto složitých anionů fluorokyselin v kapalném prostředku pro počáteční úpravu povrchů podle tohoto vynálezu je s výhodou se vzrůstající preferencí v dále uvedeném pořadí alespoň 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1,0, 1,2, 1,4, 1,6, 1,8, 2,0, nebo 2,2 milimolu příslušného anionů na kilogram kapalného prostředku pro počáteční úpravu pevných povrchů. Pro tuto jednotku koncentrace je v následujícím textu používána zkratka mmol/kg, kterou je možno nezávisle použit vedle těchto anionů i pro jiné látky. Koncentrace těchto anionů s výhodou není se vzrůstající preferencí v uvedeném pořadí vyšší než 20, 18, 16, 14, 12, 10, 8, 6, 5,0, 4,5, 4,0, nebo
3,5 mmol/kg.
Bylo zjištěno, že jak preferovaná hodnota pH, tak preferované hodnoty koncentrace fluorokyselin, uvedené v bezprostředně předcházejícím odstavci mohou být někdy dosaženy použitím flu20 • ······ » · * » · • · · · · · · ···· · ·· · · · · · · orokyseliny, pomoci které se nastaví neutrální pH prekurzoru obsahujícího polymer v takové koncentraci, která je potřebná pro kapalný prostředek pro počáteční úpravu pevných povrchů podle tohoto vynálezu. Toto je způsob, který je preferován jak vzhledem ke snadnosti jeho provedení, tak z ekonomických důvodů. Je-li však třeba, mohou být použity soli obsahující aniony zároveň s jinou kyselinou, která slouží k nastavení požadované hodnoty pH. Rovněž je možno v případě, že pH nemá požadovanou hodnotu, a množství fluorokyseliny, která je přítomna je dostačující pro dosažení žádoucí koncentrace anionů fluorokyselin v prostředku, použít i jiné látky pro nastavení pH, které jsou známé a pro tento účel běžně používané. Obecně jsou preferovány látky, které mají pufrační účinky, jako je hydrogenuhličitan amonný.
Teplota kapalného prostředku pro počáteční úpravu povrchu pevných látek se s výhodou udržuje po dobu provádění počáteční úpravy na hodnotě, která je se vzrůstající preferencí v uvedeném pořadí alespoň, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, nebo 39 °C, a nezávisle se vzrůstající preferencí v uvedeném pořadí není vyšší než 90, 80, 70, 65, 60, 57, 55, 53, 51 nebo 49 °C. Doba provádění počáteční úpravy je s výhodou se vzrůstající preferencí v uvedeném pořadí alespoň 5, 10, 20, 40, 45, 50, 55, 60 nebo 65 sekund, a nezávisle se vzrůstající preferencí v uvedeném pořadí ne více než 300, 200, 180, 160, 140, 120 nebo 110 sekund.
Po skončení počáteční úpravy se povrch podrobený počáteční úpravě s výhodou omyje vodou, čímž se odstraní v podstatě všechny zbývající kapalné prostředky použité pro počáteční úpravu povrchu před tím, než je uveden do styku s kapalným prostředkem pro následnou úpravu. Povrch se však s výhodou před tím, než je uveden do styku s kapalným prostředkem pro následnou úpravu nenechá vysušit, a to bez ohledu na to, zda byl omyt či nikoli.
Preferované kapalné prostředky pro následnou úpravu, které jsou vhodné pro použití při postupech podle tohoto vynálezu, obsahují v podstatě pouze vodu, vanadičnanové aniony a protiionty těchto vanadičnanových anionů. S výhodou, jsou těmito protiionty ionty alkalických kovů a/nebo amoniové ionty, protože většina ostatních vanadičnanů je nedostatečně rozpustná ve vodě. Mohou být použity vanadičnany s jakýmkoliv stupněm agregace, nejvíce preferovány však jsou dekavanadičnany a v současné době je mimořádně preferovaným vanadičnanem dekavanadičnan sodno-amonný chemického vzorce Na2 (NH4) 4V10O28/ protože je nej levnějším průmyslově vyráběným zdrojem dekavanadičnanových aniontů.
Koncentrace vanadu ve formě vanadičnanových anionů v kapalném prostředku pro následnou úpravu podle tohoto vynálezu je s výhodou se vzrůstající preferencí v uvedeném pořadí alespoň 0,1, 0,3, 0,5, 0,7, 0,9, 1,1, 1,3, 1,5, 1,7, 1,9, 2,1, 2,5, 3,0, 4,0, 7, 12, 20, 30, 40, 45, 50, 55, 57, nebo 59 mmol/kg a nezávisle se vzrůstající preferencí v uvedeném pořadí je v prvé řadě z ekonomických důvodů - nejvýše 1000, 500, 300, 200, 150, 120, 100, 90, 80, 75, 70, nebo 65 mmol/kg.
Teplota kapalného prostředku pro následnou úpravu povrchu pevných látek se s výhodou udržuje po dobu provádění následné úpravy na hodnotě, která je se vzrůstající preferencí v uvedeném pořadí alespoň, 30, 35, 39, 43, 47, 50, 53, 55, 57, nebo 59 °C, a nezávisle se vzrůstající preferencí v uvedeném pořadí není vyšší než 90, 80, 75, 70, 65, 63, nebo 61 °C. Doba provádění následné úpravy je s výhodou se vzrůstající preferencí v uvedeném pořadí alespoň 5, 10, 20, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 105, 110, 115, nebo 119 sekund, a nezávisle se vzrůstající preferencí v uvedeném pořadí ne více než 300, 200, 180, 160, 140, 130, 125, nebo 121 sekunda.
Po ukončení shora popsané následné úpravy se upravený povrch s výhodou omyje vodou, výhodněji deionizovanou nebo podobně čištěnou vodou a tím se odstraní v podstatě všechny zbytky ka• ·
palného prostředku pro následnou úpravu na upraveném povrchu před jeho sušením, nebo před jeho uvedením do kontaktu s jakýmkoliv kapalným prostředkem, používaným pro další úpravu tohoto povrchu. Kvalita úpravy povrchu nezávisí významně na teplotě při které se provádí sušení, alespoň v těch případech, kdy tato teplota je v rozmezí 20 až 100 °C. Za účelem dosažení dostatečné rychlosti sušení, která je vhodná pro běžnou průmyslovou výrobu, je pro obvyklé použití způsobu modifikace povrchu podle tohoto vynálezu, jako je například jeho použití při výrobě výměníku tepla pro topeni automobilu, na jehož členitém povrchu jsou vzdálenosti mezi žebry jeden milimetr nebo méně, obvykle preferováno z ekonomických důvodů použití sušení za zvýšené teploty, a vlhký upravený povrch po ukončení shora popsaných operací (IV) nebo (V) způsobu podle tohoto vynálezu je sušen při zahřívání na teplotu, která je se vzrůstající preferencí v dále uvedeném pořadí alespoň 60, 70, 75, 80, 85, 90, nebo 92 °C a nezávisle, se vzrůstající preferencí v uvedeném pořadí není vyšší než 130, 120, 110, 105, 100, nebo 95 °C, přičemž toto zahřívání s výhodou trvá po dobu se vzrůstající preferencí v dále uvedeném pořadí alespoň 1, 3, 5, 7, 10, 13, 16, nebo 19 minut a nezávisle, se vzrůstající preferencí v uvedeném pořadí netrvá déle než 60, 50, 45, 40, 35, 30, 25, nebo 21 minut. Má-li být upravený povrch s hydrofilními vlastnostmi používán bez aplikace jakéhokoliv dalšího ochranného povlaku, následuje toto zahřívání s výhodou jako další operace po následné úpravě povrchu a jeho omytí. Je-li upravený povrch opatřován dalším povlakem, může být po poslední operaci sušen a/nebo zahříván, nebo, má-li být potažen ochranným povlakem na bázi vodou ředitelného přípravku, může být přiveden přímo do styku s kapalným přípravkem, ze kterého se vytváří tento další ochranný povlak, aniž by mezi tím byl sušen nebo zahříván.
Separaci kapalného prostředku pro počáteční nebo následnou úpravu, nebo s výhodou obou těchto prostředků, je při postupech podle tohoto vynálezu obvykle s výhodou napomáháno půso23 bením sil, které jsou podstatně vyšší, než přirozená gravitace. Používá se odstředění, vyfoukání stlačeným vzduchem, a podobně, aby se snížilo množství prostředku pro počáteční a/nebo následnou úpravu, který zůstává neodstraněn na povrchu po jeho počáteční nebo úplné úpravě.
Tento vynález je dále ilustrován následujícími příklady, které však nikterak neomezují jeho předmět.
Příklady provedení vynálezu
Příprava koncentrátů pro kapalný prostředek pro počáteční úpravu povrchu pevných látek
Do půllitrové trojhrdlé varné baňky opatřené míchadlem, zpětným chladičem, přívodem dusíku, vyhřívacím pláštěm a termočlánkem bylo přidáno 197 g deionizované vody, 3,0 g hydroxidu sodného a 59 g N-methyl-glukaminu a směs byla míchána pokud se shora uvedené látky nerozpustily. Potom bylo za míchání přidáno 36 g póly(4-hydroxystyrenu). Vzniklá směs byla potom zahřívána za míchání na 65 °C. Po 1,5 h míchání při 65 °C se polymer úplně rozpustil. Roztok byl potom ponechán zchladnout na 30 °C a za stálého míchání bylo přidáno 9,7 g 92 % paraformaldehydu. Roztok byl dále míchán po dobu 30 minut, po jejímž uplynutí byl paraformaldehyd zcela rozpuštěn. Roztok byl potom zahříván za míchání na 75 °C, při této teplotě udržován po dobu 10 h, a potom byl ponechán chladnout. Když teplota roztoku klesla na 30 °C, byl převeden do 1,5-litrové kádinky opatřené míchadlem a zředěn 587 g deionizované vody. Za míchání bylo do tohoto roztoku přidáno 108 g 20 % roztoku fluorozirkoničité kyseliny ve vodě. Roztok byl potom veden přes iontoměničovou kolonu obsahující alespoň 150 mililitrů katexu Ro24 ··· ·· · ·· · • ·· ···· ···· ··· · · · ··· ······· · · ·· · · • · · · · ··· ···· · ·· ··· · · ··· hm & Haas IR-120+. Konečná hodnota pH byla 3,5. Koncentrace sodíku byla nižší než 1 ppm a koncentrace zbytkového formaldehydu byla 300 ppm. Tento koncentrát byl označen PE 1
Způsobem popsaným v příkladu 14 patentu USA č. 5 298 289 byly připraveny dva další koncentráty kapalného prostředku pro počáteční úpravu, byla však použita různá množství jednotlivých složek. Tyto koncentráty byla označeny PE 2 a PE 3 a množství jednotlivých složek s výjimkou vody, které byly použity pro jejich přípravu jsou uvedeny v Tabulce 1. Bylo použito takové množství vody, aby po zreagování bylo celkové množství směsi 1000 g (ve skutečnosti bylo toto množství poněkud nižší, protože kyslík obsažený v formaldehydu unikl během reakce) .
Tabulka 1
složka obsah složek v jednotlivých koncentrátech (g)
koncentrát PE2 koncentrát PE3
rozpouštědlo PROPASOL™P 241 288
pryskyřice M 108 162
N-methyl-D-glukamin 179 160
37% roztok formaldehydu ve vodě 74 65
Modifikace povrchů
Byly upravovány povrchy plochých vzorků (panelů) jednoho z typů hliníkových slitin označovaných čísly 3003, 5052, nebo 6061, plátované ploché vzorky, opatřené otvory pro průchod plynů a kapalin a pevné konstrukční materiály, používané ve velkém množství pro výrobu výměníků tepla pro klimatizační zařízení automobilů. Součástí postupu při provádění úprav jsou následující operace postupně prováděné v dále uvedeném pořadí:
1. Čištění upravovaného povrchu ponořením povrchu příslušného substrátu po dobu 2 minut (v následujícím textu obvykle uváděno ve formě zkratky min.) do 5,0 % roztoku koncentrátu čisticího prostředku PARCO® 305, průmyslově vyráběného firmou Henkel, Surface Technologies Div. of Henkel Corp., Madison Heights, Michigan, jejíž název je v následujícím textu obvykle uváděn formou zkratky HST, teplota tohoto roztoku byla během čištění udržována na 60 °C;
2. Omytí dvojnásobným ponořením do pitné vody při teplotě 2017 °C po dobu 20 sekund (v následujícím textu obvykle zkracováno jako sec).
··« ·· » * · • « · · · · · · · ·
3. Deoxidace ponořením po dobu 2,5 min. do vodného roztoku obsahujícího 120 ml technické 70 % kyseliny dusičné na litr roztok deoxidačního činidla.
4. Omytí dvojnásobným ponořením do pitné vody při 20±7 °C, vždy po dobu 20 sec.
5. Ponoření do kapalného prostředku pro počáteční úpravu nebo do srovnávacího roztoku - viz dále uvedené podrobnosti pro každý určitý případ. Teplota při těchto operacích byla vždy 49 °C a po určité době styku se před zahájením omývání byl kapalný prostředek prudkým pohybem setřepán z povrchu vzorku.
6. Omytí dvojnásobným ponořením do pitné vody při 20±7 °C, vždy po dobu 20 sec.
7. Ponoření do kapalného prostředku pro následnou úpravu při teplotě 60 °C, po dobu 2,0 min, potom následuje setřepání kapalného prostředku z povrchu vzorku prudkým pohybem.
8. Omytí dvojnásobným ponořením do pitné vody při 20±7 °C, vždy po dobu 20 sec.
9. Zahřívání v sušárně s nucenou cirkulací vzduchu při 93 °C po dobu 20 min.
Po ukončení této řady operací se byly substráty s upravenými povrchy podrobeny různým standardním zkouškám a vyhodnocení.
Další podrobnosti postupu jsou uvedeny v následující Tabulce
2. V této tabulce znamená zkratka g/1 [látka X] prostředku počet gramů [látky X] na jeden litr kapalného prostředku. Koncentrát označený v Tabulce 2 jako 490 byl připraven postupem podle patentu USA č. 5,356,490 sloupec 10, řádky 16 až 33, za použití těchto složek: 692 dílů deionizované vody; 83,7 dílů 60 % H2TiF6; 5,3 dílů amorfního pyrogenního oxidu křemičitého; 14,7 dílů zásaditého uhličitanu zirkoničitého a 204 dílů shora uvedeného koncentrátu PE 2.
Povrchy, které byly upraveny shora popsaným postupem, byly podrobeny zkoušce v mlze neutrální soli (Američan Society for Testing and Materials, zkouška 8117, v dalším textu obvykle uváděno zkratkou ASTM), po dobu 1008 hodin zkoušce v mlze soli kyseliny octové (ASTM, zkouška G85-85), a po dobu 504 hodin zkoušce působeni vzduchu se 100 % relativní vlhkostí při 38 °C po dobu 3024 hodin (ASTM, zkouška D2247). U některých vzorků byl rovněž měřen kontaktní úhel na styku povrchu s deionizovanou vodou po nepřerušovaném působení tekoucí pitné vody po dobu 250 a 500 hodin, přičemž byla tato zkouška prováděna tak, že voda proudila rychlostí 3 litry za minutu na dno zásobníku o objemu 36 litrů, ve kterém byly ponořeny zkoušené vzorky a potom odtékaly přes horní hranu této nádoby. Výsledky jsou uvedeny v následujících tabulkách 3 až 5 pro materiály 3003, 5052 a 6061.
Výsledky uvedené v tabulkách 3 až 5 ukazují, že počáteční úprava směsí kyseliny fluorozirkoničité a pryskyřice s molárním poměrem aminomethylenových substituentů k benzenovým jádrům 0,6:1 až 1:1 (byly použity koncentráty PE 1 a PE 3) poskytuje nej lepší výsledky. Pryskyřice připravovaná bez rozpouštědla (koncentrát PE 1) jev některých případech poněkud lepší, toto se však netýká všech případů. Směsi, které neobsahují fluorozirkoničitou kyselinu (koncentráty PE 2 a 490), poskytují méně uspokojivé výsledky a to i s přídavky zirconičitých kationtů a oxidu křemičitho (koncentrát 490) nebo v přítomnosti jiných zdrojů fluoridů (koncentráty PE 2 a 490).Při použití nižších koncentrací vanadičnanu v kapalných prostředcích pro následnou úpravu bylo dosaženo v několika případech poněkud horších výsledků než byly výsledky získané s vyššími koncentracemi, rozdíl však buď byl nevýrazný, nebo nebyl žádný.
• · · ·
Tabulka 2
úprava č. počáteční úprava následná úprava
vlastnosti kapalného prostředku doba úpravy (min. ) koncentrace dekavanadíčnanu amonného (%) další složky
koncentrát koncentrace koncentrátu v prostředku pH
1 PE1 2,0 %, pozn.1 3, 6 2,0 0, 30 -
2 PE1 2,0 %, pozn.l 3,6 2,0 0,01 -
3 PE1 2,0 %, pozn.l 3,6 2,0 0, 01 5 g/1 Na2CO3
4 PE1 6,7 g/1, pozn.2 3,5 2,0 0,30 -
5 PE1 6,7 g/1, pozn.3 3, 6 2,0 0,30 -
6 PE1 6,7 g/1, pozn.3 3,6 1,0 0,30 -
7 PE1 2,0 %, pozn.4 3,1 2,0 0, 30 -
Poznámky:
poznámka 1: tento kapalný prostředek pro počáteční úpravu rovněž obsahoval 0,16 g/1 hydrogenuhličitanu amonného jako látky upravující pH.
poznámka 2: tento kapalný prostředek pro počáteční úpravu rovněž obsahoval 0,15 g/1 HF poznámka 3: tento kapalný prostředek pro počáteční úpravu rovněž obsahoval 0,76 g/1 H2ZrF6 poznámka 4: tento kapalný prostředek pro počáteční úpravu rovněž obsahoval 0,37 g/1 hydrogenuhličitanu amonného jako látky upravující pH.
Tabulka 3
Výsledky zkoušek s hliníkovou slitinou typ 3003
úprava č. výsledky zkoušek kontaktní úhel (stupně)
mlha neutrální soli mlha kyseliny octové vzdušná vlhkost po 250 hodinách po 500 hodinách
1 10% povrchu odbarveno, malé důlky důlky střední velikosti na 30% povrchu bez koroze nebo odbarvení 10 11
2 10% povrchu odbarveno, malé důlky důlky střední velikosti na 30% povrchu 1% povrchu odbar- veno, zbytek odbarven velmi slabě
3 10% povrchu odbarveno, malé důlky důlky střední velikosti na 40% povrchu 10% povrchu odbarveno, 1% povrchu bílý, zbytek slabě odbarven
4 bílé zabarvení na 30% povrchu, důlky velké důlky na 70% povrchu 100% povrchu odbarveno - -
5 odbarveno, na 30% povrchu malé dulky důlky střední velikosti na 45% povrchu 25% povrchu odbarveno -
6 odbarveno, na 30% povrchu malé důlky důlky střední velikosti na 35% povrchu 15% povrchu od- barveno
7 10% povrchu odbarveno, na 10% povrchu malé důlky důlky střední velikosti na 40% povrchu 5% povrchu odbar- veno 12 10
Tabulka 4
Výsledky zkoušek s hliníkovou slitinou typ 5052
úprava č. výsledky zkoušek kontaktní úhel (stupně)
mlha neutrální soli mlha kyseliny octové vzdušná vlhkost po 250 hodinách po hoc 500 inách
1 20% povrchu odbarveno malé důlky na 5% povrchu bez koroze nebo odba rvení 9 11
2 50% povrchu odbarveno, na 1% povrchu malé důlky malé důlky na 5% povrchu bez koroze nebo odbarvení
3 90% povrchu bíle zabarveno malé důlky na 5% povrchu bez koroze nebo odbarvení
4 50% povrchu bíle zabarveno důlky střední velikosti na 20% povrchu 100% povrchu odbarveno - -
5 30% povrchu odbarveno, na 5% povrchu malé důlky důlky střední velikosti na 5% povrchu 30% povrchu odbarveno
6 20%povrchu odbarveno, na 5% povrchu malé důlky důlky střední velikosti na 5% povrchu 1% povrchu odbar- veno
7 100% povrchu od- barveno malé důlky na 10% povrchu 2% povrchu odbarveno, zbytek velmi slabě odbarven 7 9
Tabulka 5
Výsledky zkoušek s hliníkovou slitinou typ 6061
úprava č. výsledky zkoušek kontaktní úhel (stupně)
mlha neutrální soli mlha kyseliny octové vzdušná vlhkost po 250 hodinách po hoc 500 inách
1 80% povrchu odbarveno, na 25% povrchu malé důlky důlky střední velikosti na 40% povrchu 5% povrchu odbar- veno 5 11
2 80% povrchu odbarveno, na 25% povrchu malé důlky důlky střední velikosti na 45% povrchu 1% povrchu tmavý, zbytek velmi slabě odbarven
3 80% povrchu odbarveno, na 25% povrchu malé důlky důlky střední velikosti na 45% povrchu 4% povrchu odbarveno, 2% povrchu bílý, zbytek velmi slabě odbarven
4 bílé zabarveni na 90% povrchu důlky střední velikosti na 80% povrchu 100% povrchu odbarveno - -
5 80% povrchu odbarveno, na 50% povrchu malé důlky důlky střední velikosti na 40% povrchu 80% povrchu odbarveno
6 90% povrchu odbarveno, na 25% povrchu malé důlky důlky střední velikosti na 40% povrchu 30% povrchu odbarveno
7 10% povrchu odbarveno, na 10% povrchu malé důlky důlky střední velikosti na 50% povrchu bez koroze nebo odbarveni 10 16

Claims (17)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob úpravy povrchu pevných látek, pomoci kterého se dosáhne zlepšeni vlastností tohoto povrchu, vyznačující se tím, že součástí tohoto způsobu je:
    (I) získání povrchu podrobeného počáteční úpravě ze zmíněného povrchu pevné látky stykem zmíněného povrchu pevné látky po dobu počáteční úpravy a při teplotě počáteční úpravy s kapalným prostředkem pro počáteční úpravu obsahujícím vodu a rozpuštěný nebo dispergovaný, nebo zároveň rozpuštěný i dispergovaný polymer, jehož molekuly obsahují benzenová jádra, z nichž každé je substituováno (i) alespoň jedním atomem kyslíku a (ii) alespoň jednou substituovanou methylenovou skupinou, která vedle přímé vazby na benzenové jádro je rovněž vázána na N-substituovanou amino skup i nu;
    (II) přerušení styku kapalného prostředku pro počáteční úpravu s povrchem podrobeným počáteční úpravě po uplynutí zmíněné doby počáteční úpravy, s výjimkou těch částí tohoto povrchu, na kterých tento prostředek adheruje na tento povrch podrobený počáteční úpravě i po jeho separaci působením síly, kterou je kapalný prostředek pro počáteční úpravu separován z tohoto povrchu podrobeného počáteční úpravě alespoň tak účinně, jako působením přirozené gravitace, a případné omytí povrchu podrobeného počáteční úpravě vodou;
    (III) získání upraveného povrchu stykem povrchu podrobeného počáteční úpravě shora uvedenou operací (II) s kapalným prostředkem pro následnou úpravu obsahujícím vodu a vanadičnanové aniony po dobu následné úpravy a při teplotě následné úpravy; a (IV) přerušení styku kapalného prostředku pro následnou • · · * úpravu s povrchem podrobeným následné úpravě po uplynutí zmíněné doby následné úpravy, s výjimkou těch částí tohoto povrchu, na kterých tento prostředek adheruje na tento upravený povrch i po separaci působením síly, kterou je kapalný prostředek pro následnou úpravu separován z tohoto upraveného povrchu alespoň tak účinně, jako působením přirozené gravitace.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zmíněný kapalný prostředek pro počáteční úpravu obsahuje alespoň 0,05 hmotn.% polymeru zvoleného ze skupiny sestávající z dále uvedených látek (oí) a (β) , kde:
    (a) je polymer, jehož každá molekula obsahuje alespoň jednu strukturní jednotku obecného vzorce:
    skupiny R2 až R4 jsou nezávisle na sobě, nezávisle na jednotlivých polymerních molekulách a nezávisle na jednotlivých strukturních jednotkách polymeru odpovídajícího tomuto vzorci a tvořeného více než jednu takovou jednotku v jedné polymerní molekule, zvoleny ze skupiny sestávající z vodíku, alkylu s 1 až 5 atomy uhlíku a arylu s 6 až 18 atomy uhlíku, skupiny Y1 až Y4 jsou nezávisle na sobě, nezávisle na jednotlivých polymerních molekulách a nezávisle na jednotlivých strukturních jednotkách polymeru odpovídajícího tomuto vzorci a tvořeného více než jednu takovou jednotku v jedné polymerní molekule, s výjimkou případu uvedeného dále, zvoleny ze skupiny sestávající z vodíku, skupiny -CH2C1, alkyl s 1 až 18 atomy uhlíku, arylu s 6 až 18 atomy uhlíku a ze skupiny obecného vzorce -CR12R13OR14, kde skupiny R12 až R14 jsou zvoleny ze skupiny sestávající z vodíku, alkylu, arylu, hydroxyalkylu, aminoalkylu, a merkaptoalkylu, a fosfoalkylu a ze skupiny Z, která má jeden ze dvou bezprostředně následujících obecných vzorců:
    nebo kde skupiny R5 až R6 jsou zvoleny, nezávisle na sobě, nezávisle na jednotlivých polymerních molekulách a nezávisle na jednotlivých strukturních jednotkách polymeru odpovídajícího tomuto vzorci a obsahujícího více než jednu takovou jednotku v jedné polymerní molekule, ze skupiny sestávající z vodíku, alkylu arylu, hydroxyalkylu, aminoalkylu, merkaptoalkylu a fosfoalkylu a R9 je zvolen ze skupiny sestávající z vodíku, alkylu, arylu, hydroxyalkylu nebo polyhydroxyalkylu, aminoalkylu nebo polyaminoalkylu, merkaptoalkylu nebo polymerkaptoalkylu, fosfoalkylu nebo polyfosfoalkylu, skupiny -0’, skupiny -OH, alespoň jedna ze skupin Y1 až Y4 v alespoň jedné jednotce v každé zvolené molekule polymeru je shora uvedená skupina Z; a skupina W1 je, nezávisle na jednotlivých polymerních molekulách a nezávisle na jednotlivých strukturních jednotkách po35 lymeru odpovídajícího tomuto vzorci a tvořeného více než jednu takovou jednotku v jedné polymerni molekule zvolena ze skupiny sestávající z vodíku, acylu, acetylu, benzoylu, 3allyloxy-2-hydroxypropylu, 3-benzyloxy-2-hydroxypropylu, 3butoxy-2-hydroxypropylu, 3-alkyloxy-2-hydroxypropylu, 2hydroxyoktylu, 2-hydroxyalkylu, 2-hydroxy-2-fenylethylu, 2hydroxy-2-alkylfenylethylu, benzylu, methylu, ethylu, propylu, nesubstituovaného alkylu, nesubstituovaného allylu, nesubstituovaného alkylbenzylu, haloalkylu nebo polyhaloalkylu, haloalkenylu nebo polyhaloalkenylu, skupin obecného vzorce -(CxH2xO)yH, kde y je přirozené číslo a x je nezávisle pro každou CxH2xO jednotku je 2 nebo 3, a ze sodného, draselného, lithného, amonného nebo substituovaného amonného nebo fosfoniového nebo substituovaného fosfoniového kationtu; a (β) jsou polymery, jejichž molekuly neobsahují strukturní jednotky shora uvedeného obecného vzorce (I), ale obsahují alespoň jednu jednotku bezprostředně následujícího obecného vzorce (II) :
    kde:
    skupiny R10 a R11 jsou nezávisle na sobě, nezávisle na jednotlivých polymerních molekulách a nezávisle na jednotlivých strukturních jednotkách polymeru odpovídajícího tomuto vzorci a tvořeného více než jednu takovou jednotku v jedné póly36 měrní molekule, zvoleny ze skupiny sestávající z vodíku, alkylu s 1 až 5 atomy uhlíku a arylu s 6 až 18 atomy uhlíku; skupiny Y4 až Y5 jsou nezávisle na sobě, nezávisle na jednotlivých polymerních molekulách a nezávisle na jednotlivých strukturních jednotkách polymeru odpovídajícího tomuto vzorci a tvořeného více než jednou takovou jednotkou v jedné polymerní molekule zvoleny, s výjimkou případu uvedeného dále, ze skupiny sestávající z vodíku, skupiny -CH2C1, alkylu s 1 až 18 atomy uhlíku, arylu s 6 až 18 atomy uhlíku, skupiny obecného vzorce -CR12R13OR14, kde skupiny R12 až R14 jsou zvoleny ze skupiny sestávající z vodíku, alkylu, arylu, hydroxyalkylu, aminoalkylu, merkaptoalkylu a fosfoalkylu a skupina Z je stejná, jak bylo uvedeno shora pro látku (a), přičemž alespoň jedna ze skupin Y4 až Y6 v alespoň jedné strukturní jednotce každé zvolené polymerní molekuly je shora uvedená skupina Z, a skupina W2 je, nezávisle na jednotlivých polymerních molekulách a nezávisle na jednotlivých strukturních jednotkách polymeru odpovídajícího tomuto vzorci a tvořeného více než jednou takovou jednotkou v jedné polymerní molekule, zvolena ze skupiny sestávající z vodíku, acylu, acetylu, benzoylu, 3-allyloxy-2-hydroxypropylu, 3-benzyloxy-2-hydroxypropylu, 3-butoxy-2-hydroxypropylu, 3-alkyloxy-2-hydroxypropylu, 2hydroxyoktylu, 2-hydroxyalkylu, 2-hydroxy-2-fenylethylu, 2hydroxy-2-alkylfenylethylu, benzylu, methylu, ethylu, propylu, nesubstituovaného alkylu, nesubstituovaného allylu, nesubstituovaného alkylbenzylu, halogenalkylu, polyhalogenalkylu, halogenalkenylu, polyhalogenalkenylu, ze skupiny obecného vzorce -(CxH2x)yH kde y je přirozené číslo a x je nezávisle pro každou z jednotek CxH2xO přítomných v uvedené skupině, rovno 2 nebo 3, a ze sodného, draselného, lithného, amonného nebo substituovaného amonného nebo fosfoniového nebo substituovaného fosfoniového kationtu;
    přičemž slovní spojení polymerní molekula ve shora uvedených definicích látek (a) a (β) znamená jakoukoliv elektricky neutrální molekulu s molekulovou hmotností alespoň 300 dalton.
  3. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že v molekulách látek (a) a (β) jsou skupiny R2 až R6, R10, R11, W1 a W2 nezávisle na sobě, nezávisle na strukturních jednotkách, ve kterých se nacházejí, a bez ohledu na to zda se jedná o strukturní jednotky v jedné nebo v různých molekulách, s výhodou vodíky; jsou skupiny Y1 až Y6, nezávisle na sobě, nezávisle na strukturních jednotkách, ve kterých se nacházejí, a bez ohledu na to zda se jedná o strukturní jednotky v jedné nebo v různých molekulách s výhodou vodík nebo skupina Z; je počet strukturních jednotek odpovídajících jednomu z obecných shora uvedených vzorců (I) a (II) v každé polymerní molekule alespoň 4 a nejvýše 100; a je poměr počtu skupin Z k počtu aromatických jader ve všech látkách (a) a (β) alespoň 0,20:1,0, a nejvýše 2,0:1,0 je poměr počtu polyhydroxyskupin Z, k celkovému počtu skupin Z všech látkách (a) a (β) 0,40:1,0 přičemž polyhydroxyskupiny Z jsou skupiny Z, ve kterých alespoň jedna skupina R5 až R8 ve shora uvedeném obecném vzorci pro skupiny Z je tvořena
    - 3 až 8, atomy uhlíku a
    - tolika hydroxylovými skupinami, z nichž každá je vázána na jeden atom uhlíku, kolik je počet atomů uhlíku ve skupinách R5 až R8 snížený o 1.
  4. 4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že zmíněný kapalný prostředek pro počáteční úpravu obsahuje alespoň 0,13 hmotn.% polymeru zvoleného ze skupiny tvořené látkami (a) a (β);
    • · · • « · · · • ····»· · * · · • · · · · že ve všech látkách (a) a (β):
    - poměr počtu skupin Z k počtu aromatických jader je alespoň 0,50:1,0 a nejvýše 1,20:1,0; a
    - poměr počtu polyhydroxyskupin Z k celkovému počtu skupin Z je alespoň 0,80:1,0;
    zmíněný kapalný prostředek pro počáteční úpravu má hodnotu pH v rozmezí 2,6 až 4,8;
    zmíněný kapalný prostředek pro počáteční úpravu obsahuje z 0,8 až 6 mmol/kg anionů zvolených ze skupiny sestávající z fluorokřemičitanu, fluorotitaničitanu a fluorozirkoničitanu;
    zmíněný kapalný prostředek pro počáteční úpravu je udržován během počáteční úpravy na teplotě v rozmezí 31 až 60 °C; a zmíněná doba počáteční úpravy je alespoň 20 sekundy.
  5. 5. Způsob podle kteréhokoliv nároku 1 až 4, vyznačující se tím, že zmíněný kapalný prostředek pro následnou úpravu sestává v podstatě z vody, z alespoň 12 mmol/kg vanadičnanových anionů a z protiiontů vanadičnanových anionů.
  6. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že kapalný prostředek pro následnou úpravu obsahuje alespoň
    30 mmol/kg dekavanadičnanových anionů;
    kapalný prostředek pro následnou úpravu a upravovaný povrch jsou během následné úpravy udržovány při teplotě v rozmezí 43 až 80 °C; a
    - doba následné úpravy je alespoň 60 sekund.
  7. 7. Způsob úpravy povrchu pevných látek, pomocí kterého se dosáhne zlepšení vlastností tohoto povrchu, vyznačující se tím, že součástí tohoto způsobu je:
    (I) získání povrchu podrobeného počáteční úpravě ze zmíněného povrchu pevné látky stykem zmíněného povrchu pevné látky • o • * · • · · · • · · · · · · • · • · « po dobu počáteční úpravy a při teplotě počáteční úpravy s kapalným prostředkem pro počáteční úpravu, který byl připraven způsobem jehož součástí jsou tyto operace: (I') reakce prekurzoru polymeru, jehož každá molekula obsahuje alespoň dvě benzenová jádra nesoucí vždy alespoň jednu hydroxylovou skupinu vázanou přímo na jeden z atomů uhlíku tohoto benzenového jádra, ve vodě s organickou nebo anorganickou zásadou za vzniku odpovídající fenoxidové soli;
    (II’) reakce vodného roztoku získaného operací (I') s alespoň jedním primárním nebo sekundárním aminem a s alespoň jednou látkou zvolenou ze skupiny sestávající z aldehydů a z ketonů při teplotě v rozmezí 20 až 100 °C;
    (III') přidání kyseliny za účelem neutralizace zásady použité v operaci (I') a solubilizace reakčního produktu reakcí této kyseliny s aminoskupinami v něm obsaženými; a (IV') vedení vodného roztoku získaného operací (III') přes kolonu s náplní katexu v kyselé formě, kterým se kationy ze zmíněné zásady vymění za vodíkové kationy;
    (II) přerušeni styku kapalného prostředku pro počáteční úpravu s povrchem podrobeným počáteční úpravě po uplynutí zmíněné doby počáteční úpravy, s výjimkou těch částí tohoto povrchu, na kterých tento prostředek adheruje na tento povrch podrobený počáteční úpravě i po jeho separaci působením síly, kterou je kapalný prostředek pro počáteční úpravu separován z tohoto povrchu podrobeného počáteční úpravě alespoň tak účinně, jako působením přirozené gravitace, a případné omytí povrchu podrobeného počáteční úpravě vodou;
    (III) získání upraveného povrchu stykem povrchu • · podrobeného počáteční úpravě shora uvedenou operací (II) s kapalným prostředkem pro následnou úpravu obsahujícím vodu a vanadičnanové aniony po dobu následné úpravy a při teplotě následné úpravy; a (IV) přerušení styku kapalného prostředku pro následnou úpravu s povrchem podrobeným následné úpravě po uplynutí zmíněné doby následné úpravy, s výjimkou těch částí tohoto povrchu, na kterých tento prostředek adheruje na tento upravený povrch i po separaci působením síly, kterou je kapalný prostředek pro následnou úpravu separován z tohoto upraveného povrchu alespoň tak účinně, jako působením přirozené gravitace.
  8. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že:
    v operaci (I'):
    je zmíněnou zásadou hydroxid alkalického kovu, který reaguje ve množství odpovídajícím alespoň 25 molárním procentům, vztaženo k prekurzoru polymeru vstupujícímu do této reakce, a zmíněným prekurzorem polymeru vstupujícím do reakce jsou polymery 4-vinylfenolu o molekulové hmotnosti 2,500 až 10,000;
    v operaci (II') :
    látkou zvolenou ze skupiny sestávající z aldehydů a ketonů je formaldehyd;
    aminy vstupujícími do reakce jsou sekundární aminy z nichž alespoň 40 molárních procent obsahuje skupinu:
    - tvořenou 3 až 8 atomy uhlíku a
    - obsahující hydroxylové skupiny, z nichž každá je vázána na jeden atom uhlíku a jejichž počet je roven počtu atomů uhlíku sníženému o 1, teplota během reakce je 50 až 80 °C; a • · «
    - množství polymeru, formaldehydu a aminů vstupujících do reakce jsou taková, že poměr počtu molekul aminu k počtu aromatických jader je alespoň 0,20:1,0 a nejvýše 2,0:1,0.
  9. 9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, v operaci (II' ) :
    - aminy vstupující do reakce jsou sekundární aminy, z nichž alespoň 80 molárních procent obsahuje skupinu:
    - tvořenou 4 až 6 atomy uhlíku a
    - obsahující hydroxylové skupiny, z nichž každá je vázána na jeden atom uhlíku a jejichž počet je roven počtu atomů uhlíku zmenšenému o 1, přičemž tato skupina je vázána atom dusíku v molekule aminu;
    - množství polymeru, formaldehydu a aminů vstupujících do reakce jsou taková, že poměr počtu molekul aminu k počtu aromatických jader je alespoň 0,50:1,0;
    - v operaci (III') je kyselinou použitou pro neutralizaci kyselina fosforečná;
    součástí přípravy kapalného prostředku pro počáteční úpravu je po operaci (IV') ještě další operace, ve které se k roztoku získanému operací (IV) přidá alespoň jedna kyselina zvolená ze skupiny sestávající z fluorotitaničité kyseliny, fluorokřemičité kyseliny a fluorozirkoničité kyseliny v takovém množství, že získaný kapalný prostředek pro počáteční úpravu má hodnotu pH v rozmezí 2,6 až 4,8 a obsahuje 0,8 až 6 mmol/kg aniontů zvolených ze skupiny sestávající z fluorokřemičitanového anionu, fluorotitaničitanového anionu a fluorozirkoničitanového anionu;
    teplota zmíněného kapalného prostředku pro počáteční úpravu je při provádění zmíněné počáteční úpravy udržována v rozmezí 31 až 60 °C; a doba zmíněné počáteční úpravy je alespoň 20 sekund.
    • ·
  10. 10. Způsob podle kteréhokoliv nároku 7 až 9, vyznačující se tím, že zmíněný kapalný prostředek pro následnou úpravu se připraví rozpuštěním takového množství vanadičnanových anionů ve vodě, aby koncentrace vanadičnanových anionů ve zmíněném kapalném prostředku pro následnou úpravu byla alespoň 12 mmol/kg.
  11. 11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že:
    zmíněný kapalný prostředek pro následnou úpravu se připraví rozpuštěním zdroje vanadičnanových anionů ve vodě ve množství dostačujícím k tomu, aby koncentrace vanadičnanových anionů ve zmíněném kapalném prostředku pro následnou úpravu byla alespoň 30 mmol/kg, teplota zmíněného kapalného prostředku pro následnou úpravu a teplota povrchu, který je upravován, jsou během provádění následné úpravy v rozmezí 43 až 80 °C, a doba následné úpravy je alespoň 60 sekund.
  12. 12. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, 6 až 9 a 11, vyznačující se tím, že zmíněným upravovaným povrchem je povrch kovu.
  13. 13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že zmíněný povrch kovu obsahuje alespoň 50 molárních procent hliníku.
  14. 14. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že zmíněným upravovaným povrchem je povrch kovu.
  15. 15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že zmíněný povrch kovu obsahuje alespoň 50 molárních procent hliníku.
  16. 16. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že zmíněný upravovaným povrchem je povrch kovu.
  17. 17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že zmíněný povrch kovu obsahuje alespoň 50 molárních procent hliníku.
CZ20004855A 1998-06-22 1999-06-22 Způsob oąetřování pevných, zejména hliníkových povrchů CZ20004855A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US9020598P 1998-06-22 1998-06-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20004855A3 true CZ20004855A3 (cs) 2001-12-12

Family

ID=22221769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20004855A CZ20004855A3 (cs) 1998-06-22 1999-06-22 Způsob oąetřování pevných, zejména hliníkových povrchů

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6368671B1 (cs)
EP (1) EP1094905A1 (cs)
CN (1) CN1312739A (cs)
AU (1) AU4676499A (cs)
BR (1) BR9911480A (cs)
CA (1) CA2336137A1 (cs)
CZ (1) CZ20004855A3 (cs)
WO (1) WO1999067029A1 (cs)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6736908B2 (en) 1999-12-27 2004-05-18 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Composition and process for treating metal surfaces and resulting article
DE10010758A1 (de) * 2000-03-04 2001-09-06 Henkel Kgaa Korrosionsschutzverfahren für Metalloberflächen
DE10143521B4 (de) * 2001-03-16 2005-06-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Additionsprodukt, seine Herstellung und seine Verwendung als Korrosionsinhibitor
US6821633B2 (en) * 2002-05-17 2004-11-23 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien (Henkel Kgaa) Non-chromate conversion coating compositions, process for conversion coating metals, and articles so coated
DE10314700A1 (de) * 2003-03-31 2004-10-14 Behr Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung oberflächenmodifizierter Werkstücke
US20060266438A1 (en) * 2005-05-26 2006-11-30 Pavco, Inc. Trivalent chromium conversion coating and method of application thereof
US20090242081A1 (en) * 2008-03-26 2009-10-01 Richard Bauer Aluminum Treatment Composition
DE102014209445A1 (de) 2014-05-19 2015-11-19 Volkswagen Ag Vergussmasse mit Korrosionsinhibitor für elektronische Bauelemente, sowie elektronisches Bauelement und Getriebe mit einer solchen
US10435806B2 (en) 2015-10-12 2019-10-08 Prc-Desoto International, Inc. Methods for electrolytically depositing pretreatment compositions
CN114921776B (zh) * 2021-07-01 2023-12-12 广州旭奇材料科技有限公司 一种铝材无铬无氟皮膜钝化剂及制备使用方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4433015A (en) 1982-04-07 1984-02-21 Parker Chemical Company Treatment of metal with derivative of poly-4-vinylphenol
US5039770A (en) 1987-12-04 1991-08-13 Henkel Corporation Treatment and after-treatment of metal with polyphenol compounds
US5068299A (en) 1987-12-04 1991-11-26 Henkel Corporation Carbodohydrate-modifed polyphenol compounds and compositions containing them
US5298289A (en) 1987-12-04 1994-03-29 Henkel Corporation Polyphenol compounds and treatment and after-treatment of metal, plastic and painted surfaces therewith
US4963596A (en) 1987-12-04 1990-10-16 Henkel Corporation Treatment and after-treatment of metal with carbohydrate-modified polyphenol compounds
US5266410A (en) 1987-12-04 1993-11-30 Henkel Corporation Treatment and after-treatment of metal with polyphenol compounds
US4970264A (en) 1987-12-04 1990-11-13 Henkel Corporation Treatment and after-treatment of metal with amine oxide-containing polyphenol compounds
US5063089A (en) 1987-12-04 1991-11-05 Henkel Corporation Hydroxylamine or amine oxide containing polyphenolic compounds and uses thereof
US5116912A (en) 1987-12-04 1992-05-26 Henkel Corporation Polyphenolic compounds and uses thereof
US4944812A (en) * 1988-11-16 1990-07-31 Henkel Corporation Tannin mannich adducts for improving corrosion resistance of metals
GB9201642D0 (en) * 1992-01-25 1992-03-11 Ciba Geigy Corrosion inhibitors
US5356490A (en) 1992-04-01 1994-10-18 Henkel Corporation Composition and process for treating metal
US5891952A (en) 1997-10-01 1999-04-06 Henkel Corporation Aqueous compositions containing polyphenol copolymers and processes for their preparation

Also Published As

Publication number Publication date
BR9911480A (pt) 2001-11-27
AU4676499A (en) 2000-01-10
CA2336137A1 (en) 1999-12-29
EP1094905A1 (en) 2001-05-02
CN1312739A (zh) 2001-09-12
US6368671B1 (en) 2002-04-09
WO1999067029A1 (en) 1999-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5298289A (en) Polyphenol compounds and treatment and after-treatment of metal, plastic and painted surfaces therewith
US4963596A (en) Treatment and after-treatment of metal with carbohydrate-modified polyphenol compounds
US5226976A (en) Metal treatment
JPH0742423B2 (ja) 金属表面処理用の水溶液と金属表面処理方法
JP2549160B2 (ja) 金属表面処理用水溶液又は分散液、及び表面処理方法
CZ20004855A3 (cs) Způsob oąetřování pevných, zejména hliníkových povrchů
US5891952A (en) Aqueous compositions containing polyphenol copolymers and processes for their preparation
US5266410A (en) Treatment and after-treatment of metal with polyphenol compounds
US5401337A (en) Secondary protective treatments for metal surfaces
US5116912A (en) Polyphenolic compounds and uses thereof
CA2093923A1 (en) Chromium-free composition and process for corrosion resisting treatments for aluminum surfaces
JPH0555554B2 (cs)
CZ2014179A3 (cs) Způsob ošetření povrchu hliníkového výměníku tepla
US5068299A (en) Carbodohydrate-modifed polyphenol compounds and compositions containing them
JPH01299877A (ja) 熱交換器アルミフィン用の表面処理剤および処理方法
US5350791A (en) Hydrophilicizing treatment for metal objects
MXPA01000026A (en) Treating solid, especially aluminum, surfaces
US6027580A (en) Hydrophilicizing post-treatment over chromate conversion coating
KR0184689B1 (ko) 플라스틱 표면 및 페인팅된 표면용 세정 보조제
US6488989B1 (en) Hydrophilicizing surfaces, especially aluminum
JPS6096772A (ja) アルミニウム合金における化成処理の前処理方法
WO2001043966A1 (en) Autodepositing coating composition and process and coated metal articles therefrom
MXPA00001543A (en) Hydrophilicizing surfaces, especially aluminum
CZ20001071A3 (cs) Způsob přípravy kopolymeru polyfenolu obsahující fenolický polymer, formaldehyd a sekundární aminy a vodný roztok
HK1008026B (en) Treatment and after-treatment of metal with carbohydrate-modified polyphenol compounds