ES2886929T3 - Composiciones de metalatos resistentes a la corrosión - Google Patents
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Abstract
Una composición para aplicación a un sustrato metálico, la composición comprende: (i) un portador acuoso; hexafluorozirconato de potasio, en donde el hexafluorozirconato de potasio se presenta en la composición en una cantidad de 0,004 g/l a 10 g/l; y nitrato de itrio, en donde el nitrato de itrio se presenta en la solución en una cantidad de 0,004 g/l a 15 g/l, en donde el nitrato de itrio se presenta en exceso con relación al hexafluorozirconato de potasio.
Description
DESCRIPCIÓN
Composiciones de metalatos resistentes a la corrosión
Referencia cruzada con la solicitud de patente relacionada
La presente Solicitud reivindica la prioridad de la Solicitud de Patente de Estados Unidos Núm. 12/794,527, presentada el 4 de junio de 2010, titulada “Composiciones de metalatos resistentes a la corrosión”.
Antecedentes de la Invención
La oxidación y la degradación de los metales usados en las industrias aeroespaciales, comercial y privada es un problema grave y costoso. Para evitar la oxidación y degradación de los metales, se aplican recubrimientos inorgánicos a la superficie del metal. Estos recubrimientos protectores inorgánicos, a veces denominados recubrimientos de conversión, pueden ser el único recubrimiento que se aplica al metal, o el recubrimiento puede ser un recubrimiento intermedio al que se aplican recubrimientos posteriores.
Actualmente, los recubrimientos a base de cromato se usan como recubrimientos de conversión en muchos entornos industriales porque imparten resistencia a la corrosión a la superficie del metal y promueven la adhesión en la aplicación de recubrimientos posteriores. Sin embargo, estos recubrimientos de conversión basados en cromato se han vuelto desfavorables y tienen problemas de toxicidad, medioambientales y normativos. También se conocen recubrimientos que contienen cerio y otros elementos de tierras raras que se han identificado como posibles reemplazos de los recubrimientos a base de cromato en el acabado de metales. Estos recubrimientos incluyen cerio y otros recubrimientos que contienen elementos de tierras raras que se forman mediante varios procesos como inmersión, galvanoplastia de una solución de nitrato de cerio, recubrimiento de una solución ácida que contiene cloruro de cerio y un oxidante (a temperaturas elevadas), así como también múltiples procesos escalonados y procesos electrolíticos y no electrolíticos que tienen una etapa de sellado. Se puede encontrar más información sobre dichos recubrimientos en: Hinton, BRW y otros, Materials Forum, Vol. 9, Núm. 3, págs. 162-173, 1986; Hinton, B.R.W. y otros, ATB Metallurgie, Vol. XXxVlI, Núm. 2, 1997; Patentes de Estados Unidos Núms. 5,582,654; 5,932,083; 6,022,425; 6,206,982; 6,068,711; 6,406,562; y 6,503,565; Publicación de Solicitud de Patente de Estados Unidos Núm. US 2004/0028820 Al; y Publicación de Solicitud PCT Núm. WO 88/06639. Los documentos EP-A-0411 609, US-A-2003/230364 y USA-2009/032144 describen todas las soluciones de recubrimiento de conversión que contienen Zr e Y.
Sin embargo, al menos algunos de los recubrimientos preparados mediante el uso de composiciones y métodos conocidos de la técnica anterior no funcionan, así como también los formados mediante el uso de tratamientos con cromato y/o pueden desarrollar ampollas en la superficie y exhibir una mala adhesión. Además, al menos algunos de los recubrimientos de la técnica anterior también pueden sufrir una o más de las siguientes desventajas: (1) una tendencia del elemento metálico en el recubrimiento de conversión a precipitar en solución lejos de la superficie del metal base en forma de un material similar a lodo; (2) dificultad para obtener un recubrimiento uniforme que no tiende a sobrerrecubrirse y exhibe una mala adhesión al sustrato; (3) la necesidad de usar múltiples etapas y extensos períodos de tiempo para depositar un recubrimiento; (4) el uso de etapas comercialmente poco atractivas, como el sellado y/o el uso de soluciones a temperatura elevada; y (5) la necesidad de usar pretratamientos específicos y composiciones en solución para recubrir aleaciones múltiples, especialmente aleaciones de aluminio 2024.
La capacidad de depositar una composición de recubrimiento de conversión sobre la superficie de una aleación de aluminio con alto contenido de cobre, como el aluminio 2024, que es lo suficientemente gruesa como para proporcionar protección contra la corrosión, puede ser problemática. Las composiciones de recubrimiento conocidas a menudo presentan una mala adhesión o requieren el uso de múltiples etapas y/o soluciones a temperatura elevada para depositar la composición de recubrimiento sobre la aleación. Se han usado desoxidantes específicos para recubrir de manera más uniforme el sustrato metálico. Sin embargo, cuando se usan limpiadores y desoxidantes aceptados industrialmente en la aleación, la superficie de las aleaciones de aluminio con un contenido relativamente alto de cobre tiene tendencia a picarse y corroerse a medida que la composición de recubrimiento de conversión se deposita sobre la aleación. La velocidad de picaduras no deseadas puede ser más extensa que la capacidad del elemento metálico en el recubrimiento de conversión para depositarse sobre la aleación, dando como resultado picaduras visibles a través de la superficie de la aleación.
Por lo tanto, existe la necesidad de un recubrimiento de conversión que pueda reemplazar los recubrimientos de conversión basados en cromato y que supere varias de las deficiencias, desventajas y parámetros no deseados de los reemplazos conocidos para los recubrimientos de conversión basados en cromato. Además, existe la necesidad de un recubrimiento de conversión libre de cromato que imparta resistencia a la corrosión a una superficie de metal y también promueva la adhesión de recubrimientos subsecuentes.
Resumen
De acuerdo con la presente invención, se proporciona una composición de recubrimiento de conversión para su aplicación a un sustrato metálico. Las composiciones de recubrimiento de conversión de acuerdo con la invención son sustitutos adecuados de los recubrimientos de conversión basados en cromato y los recubrimientos de la presente invención superan varias de las deficiencias, desventajas y parámetros no deseados de los sustitutos conocidos de los recubrimientos de conversión basados en cromato.
De acuerdo con una modalidad de la invención, es una composición como se define en la reivindicación 1.
Preferentemente, las composiciones de acuerdo con la invención están sustancialmente libres (es decir, que contienen no más de una cantidad insignificante) de cromatos y están sustancialmente libres de metales del Grupo 5 al Grupo 12.
De acuerdo con diversas modalidades de la invención, la composición descrita en la presente descripción también puede contener fluoruro de sodio, un tensioactivo y/o polivinilpirrolidona.
De acuerdo con otra modalidad, un sustrato metálico que comprende un sustrato de aluminio o aleación de aluminio desoxidado o desengrasado recubierto con una composición de acuerdo con la presente invención. El sustrato de aluminio o aleación de aluminio se puede recubrir en una etapa separada, con uno o más de los siguientes: (i) una composición que consiste esencialmente en nitrato de itrio y un portador acuoso; (ii) una capa de imprimación; y/o (iii) una capa de acabado.
De acuerdo con otra modalidad, se proporciona un proceso para el recubrimiento de un sustrato metálico. De acuerdo con el proceso, primero se proporciona un sustrato metálico. Luego, el sustrato metálico se recubre con una composición de acuerdo con la presente invención. En una etapa opcional, el sustrato metálico se recubre (antes de aplicar la composición de acuerdo con la presente invención) con una composición que consiste esencialmente en nitrato de itrio y un portador acuoso. En otra etapa opcional, el sustrato metálico puede tratarse previamente antes de colocar el recubrimiento sobre el sustrato metálico. El pretratamiento puede comprender una limpieza previa del sustrato metálico antes de colocar el recubrimiento sobre el sustrato metálico para proporcionar un sustrato metálico previamente limpio, a lo que sigue el recubrimiento del sustrato metálico pretratado con una composición de acuerdo con la presente invención. El pretratamiento puede comprender además desoxidar el sustrato prelavado antes de recubrir el metal pretratado.
Descripción
De acuerdo con una modalidad de la presente invención, se proporciona un recubrimiento de metalato para su aplicación a un sustrato metálico. Los recubrimientos de metalatos de acuerdo con la invención permanecen suficientemente suspendidos en solución con poco o ningún precipitado durante el almacenamiento, tienen una uniformidad y un grosor mejorados en el recubrimiento cuando se aplican a un sustrato metálico; se depositan fácilmente sobre el sustrato metálico, con la eliminación de una o más etapas del proceso de recubrimiento de la técnica anterior; no requiere un período de tiempo prolongado para depositar un recubrimiento; no requieren sellado y/o el uso de soluciones de temperatura elevada. Además, los recubrimientos de metalatos de acuerdo con la invención promueven la adhesión de recubrimientos posteriores. En consecuencia, los recubrimientos de metalato de acuerdo con la invención superan varias de las deficiencias, desventajas y parámetros no deseados de los reemplazos conocidos para los recubrimientos de conversión basados en cromato, y los recubrimientos de metalato descritos en la presente descripción son un reemplazo viable para los recubrimientos de conversión basados en cromato.
El término "metalato" significa cualquier anión complejo que contiene un metal ligado a varios átomos o grupos pequeños. Los metalatos usados en esta solicitud son el hexafluorozirconato de potasio y el nitrato de itrio.
Como se usa en esta descripción, el término “comprenden” y variaciones del término, tales como “que comprende" y “comprende," no pretenden excluir otros aditivos, componentes, números enteros o etapas.
Como se menciona en la presente descripción, el término Air Products se refiere a Air Products and Chemicals, Inc. que tiene oficinas en Allentown, PA. El término "Alfa Aesar" se refiere a Alfa Aesar, una Compañía de Johnson Matthey, con oficinas en Ward Hill, MA. El término Deft se refiere a Deft Inc. que tiene oficinas en Irvine, CA. El término "ProChem" se refiere a Prochem, Inc. que tiene oficinas en Rockford, IL. El término SIG MA se refiere a la Compañía Sigma-Aldrich Company, que tiene oficinas en St. Louis MO.
A menos que se indique de otra forma, todas las cantidades descritas en la presente descripción se dan en por ciento en peso del peso total de la composición.
En una modalidad, la presente invención es una composición de metalato de base acuosa para su aplicación a un sustrato metálico, que comprende en su composición un portador acuoso, hexafluorozirconato de zirconio y nitrato de itrio.
Preferentemente, la composición de metalato está sustancialmente libre de cromo y compuestos de cromato y otros metales del Grupo 5 al Grupo 12 y agentes oxidantes, tales como H2O2.
La composición de metalato puede comprender además uno o más de los siguientes: fluoruro de sodio, preferentemente en una cantidad de aproximadamente 0,05 % en peso a aproximadamente 0,3 % en peso, en donde el fluoruro de sodio se proporciona a la composición en una solución acuosa, un tensioactivo (preferentemente en una cantidad de aproximadamente 0,009 a aproximadamente 0,9) y/o una polivinilpirrolidona (preferentemente en una cantidad de aproximadamente 0,001 a aproximadamente 0,1).
El hexafluorozirconato está presente en la composición en una cantidad de 0,004 a 10 g/l, y con mayor preferencia de entre aproximadamente un 0,04 % en peso a aproximadamente un 0,2 % en peso. El nitrato de itrio está presente en la composición en una cantidad de entre -004 g/l y 15 g/l.
El nitrato de itrio es preferentemente una solución concentrada, como la vendida por ProChem (producto núm. 3858-S). La relación de nitrato de itrio a hexafluorozirconato se optimiza de manera que la solución se estabiliza como una suspensión con poco o ningún precipitado en el almacenamiento. Por ejemplo, de 0,3 g a 1,3 g de Y(NO3)3 a 0,2 g de KHFZr por 250 cc de agua es una relación preferible. Se ha encontrado que, si no se mantiene un exceso, se forma un precipitado indeseable que es difícil de suspender. La composición puede comprender además un tensioactivo, tal como Dynol 604, disponible comercialmente de Air Products.
Las composiciones de acuerdo con esta modalidad incluyen:
Ingrediente Intervalo (g/l) Ejemplo 1A (g/l) Ejemplo 1C (g/l)
K2ZrF6 0,04 a 10 0,799 0,8
Y (NOs)s 0,1 a 15 1,331 1,0
Tensioactivo 0 a < 0,1 0,072 (Dynol 604) 0 a < 0,1
Agua resto 997,798 998,1
Se encontró que cuando se mezclaban las soluciones de KHFZr y nitrato de itrio (YN), se formaba una nueva especie. Esta especie es detectable mediante el uso de espectrofotometría UV y un indicador. Esta especie no está presente en las soluciones de KHFZr o YN individualmente y no parece ser nitrato de Zr o fluoruro de Y, sino un producto de reacción de los mismos. Las concentraciones de Zr e/o Y se pueden rastrear por la presencia del producto de reacción. En consecuencia, la presencia de Zr e Y puede controlarse en presencia de otros metales tales como Al, Zn, F, Cd y Fe. De acuerdo con otra modalidad de la invención, un sustrato metálico que comprende un sustrato de aluminio o aleación de aluminio desoxidado y/o desengrasado revestido con la composición descrita anteriormente.
De acuerdo con otra modalidad de la invención, un sustrato metálico que comprende un sustrato de aluminio o aleación de aluminio desoxidado y/o desengrasado se recubre con una composición 25 descrita anteriormente. El sustrato se recubre además con una composición que consiste esencialmente en nitrato de itrio y un portador acuoso; y opcionalmente se puede recubrir con una capa de imprimación y/o una capa de acabado.
De acuerdo con otra modalidad, la invención es un proceso para el recubrimiento de un sustrato metálico. De acuerdo con esta modalidad, se proporciona un sustrato metálico. A continuación, el sustrato metálico se pone en contacto con la composición de recubrimiento de conversión que contiene metalato de acuerdo con la invención. De acuerdo con una modalidad, el sustrato metálico puede tratarse previamente antes de entrar en contacto con el sustrato metálico con el recubrimiento de conversión de metalato de acuerdo con la presente invención. El término pretratamiento se refiere a una modificación de la superficie del sustrato que mejora el sustrato para el procesamiento subsecuente. Tal modificación de la superficie puede incluir una o más operaciones, que incluyen, entre otras, limpieza (para eliminar impurezas y/o suciedad de la superficie), desoxidación y/o aplicación de una o más soluciones o recubrimientos, como se conoce en la técnica. El pretratamiento tiene muchos beneficios, tales como la generación de una superficie metálica de partida más uniforme, la adhesión mejorada de un recubrimiento subsecuente al sustrato pretratado, o la modificación de la superficie de partida de tal manera que se facilite la deposición del recubrimiento de conversión subsecuente.
De acuerdo con otra modalidad, el sustrato metálico puede prepararse tratando en primer lugar con solvente el sustrato metálico antes de entrar en contacto con el sustrato metálico con la composición de recubrimiento de conversión que contiene metalato. El término "tratamiento con solvente" se refiere a enjuagar, limpiar, atomizar o sumergir el sustrato en un solvente que ayuda a eliminar las tintas y aceites que pueden estar en la superficie del metal. Alternativamente, el sustrato metálico puede prepararse desengrasando el sustrato metálico con métodos desengrasantes convencionales antes de entrar en contacto con el sustrato metálico con la composición de recubrimiento de conversión que contiene metalato.
En una modalidad preferida, el sustrato metálico se trata previamente mediante tratamiento con solvente del sustrato metálico. Luego, el sustrato metálico se trata previamente limpiando el sustrato metálico con un limpiador alcalino antes de la aplicación de la composición de recubrimiento de conversión de metalato. Un prefiltro preferido es un limpiador de pretratamiento básico (alcalino). El prefiltro también puede tener uno o más inhibidores de la corrosión, algunos de los cuales pueden "sembrar" la superficie del sustrato metálico durante el proceso de limpieza con el inhibidor de la corrosión para minimizar el ataque de la superficie del metal y/o facilitar el recubrimiento de conversión subsecuente. Otros prelimpiadores adecuados incluyen desengrasantes y desoxidantes, tales como Turco 4215-NCLT, disponible en Telford Industries, Kewdale, Western Australia, desoxidantes Amchem 7/17, disponibles en Henkel Technologies, Madison Heights, MI, y un desoxidante a base de ácido fosfórico, como el número de código de producto Deft 88X2.
En otra modalidad, el sustrato metálico se trata previamente desoxidando mecánicamente el metal antes de colocar la composición de recubrimiento de conversión de metalato sobre el sustrato metálico. Un ejemplo de un desoxidante mecánico típico es el raspado uniforme de la superficie mediante el uso de una almohadilla Scotch-Brite™.
Las etapas opcionales adicionales para preparar el sustrato metálico incluyen el uso de un abrillantador de superficies, tal como un encurtido ácido o un grabado ácido ligero, un quitamanchas, así como también la inmersión en una solución alcalina según una de las modalidades de esta descripción.
El sustrato metálico se puede enjuagar con agua corriente o con agua destilada/desionizada entre cada una de las etapas de pretratamiento, y se puede enjuagar bien con agua destilada/desionizada antes y después del contacto con la composición de recubrimiento de conversión de metalato.
Una vez que el sustrato metálico se ha pretratado, limpiado y/o desoxidado y/o desengrasado de forma apropiada, se deja que la composición de recubrimiento de conversión de metalato entre en contacto con al menos una porción de la superficie del metal. El sustrato metálico se pone en contacto con la composición de recubrimiento de conversión de metalato mediante el uso de cualquier técnica convencional, tal como inmersión por inmersión, atomizado o extendido mediante el uso de una brocha, rodillo o similar. Con respecto a la aplicación mediante atomización, pueden usarse técnicas de atomización convencionales (automáticas o manuales) y equipos usados para atomización con aire y atomización electrostática. En otras modalidades, el recubrimiento puede ser un sistema de recubrimiento electrolítico o el recubrimiento puede aplicarse en forma de pasta o gel. Las composiciones de recubrimiento de conversión de metalatos se pueden aplicar en cualquier grosor adecuado, en dependencia de los requisitos de la aplicación. En una modalidad preferida pero no requerida, el grosor del recubrimiento final está entre aproximadamente 100 y aproximadamente 600 nm. Durante la aplicación, la composición de recubrimiento de conversión de metalato se mantiene a una temperatura entre aproximadamente 10 grados C y la temperatura de ebullición de la composición, que varía dependiendo de la naturaleza de la composición. Un intervalo de temperatura preferido está entre aproximadamente 25 grados C y aproximadamente 120 grados C, y con mayor preferencia, entre aproximadamente 33 grados C y aproximadamente 118 grados C.
Cuando el sustrato metálico se recubre por inmersión, los tiempos de inmersión pueden variar desde unos pocos segundos hasta varias horas en función de la naturaleza y el grosor del recubrimiento de conversión de metalato deseado. Cuando el sustrato metálico se recubre mediante el uso de una aplicación por pulverización, la solución de recubrimiento de conversión de metalato se pone en contacto con al menos una porción del sustrato usando métodos convencionales de aplicación por atomización. El tiempo de permanencia en el que la solución de recubrimiento de conversión de metalato permanece en contacto con el sustrato metálico puede variar según la naturaleza y el grosor del recubrimiento de conversión deseado. El intervalo típico de los tiempos de permanencia oscila entre unos pocos segundos y varias horas. Cuando el sustrato metálico se trata mediante el uso de una aplicación de gel, el gel de recubrimiento de conversión de metalato se pone en contacto con al menos una porción del sustrato metálico mediante el uso de métodos convencionales de aplicación por atomización o frotis manual. El tiempo de permanencia en el que el gel de recubrimiento de conversión de metalato permanece en contacto con el sustrato metálico puede variar según la naturaleza y el grosor del recubrimiento de conversión de metalato deseado. El intervalo típico de los tiempos de permanencia oscila entre unos pocos segundos y varias horas. El recubrimiento de conversión de metalato también se puede aplicar mediante el uso de otras técnicas conocidas en la técnica, como la aplicación mediante hisopo, donde se usa un medio apropiado, como un paño, para absorber la solución de recubrimiento de conversión y ponerla en contacto con al menos una porción de la superficie de un sustrato metálico. De nuevo, el tiempo de permanencia en el que la solución de recubrimiento de conversión de metalato permanece en contacto con el sustrato metálico puede variar en función de la naturaleza y el grosor del recubrimiento de conversión de metalato deseado. El intervalo típico de los tiempos de permanencia oscila entre unos pocos segundos y varias horas. Si se desea un proceso de aplicación electrolítica impulsado externamente, como la galvanoplastia, se debe prestar atención al nivel de concentración de haluros presentes en el baño de recubrimiento de conversión, para no generar especies nocivas, como cloro gaseoso u otros subproductos dañinos. Después de poner en contacto el sustrato metálico con el recubrimiento de conversión de metalato, el sustrato metálico recubierto puede secarse al aire y luego enjuagarse con agua del grifo o agua destilada/desionizada. Alternativamente, después de poner en contacto el sustrato metálico con el recubrimiento de conversión de metalato, el sustrato metálico recubierto se puede enjuagar con agua del grifo o agua destilada/desionizada y luego
subsecuentemente, secar al aire.
De acuerdo con una modalidad preferida, se proporciona un método para el recubrimiento de un sustrato metálico. De acuerdo con este método, en primer lugar, el sustrato metálico puede tratarse previamente como se describe anteriormente y luego ponerse en contacto (es decir, aplicarse con cualquier técnica convencional, como inmersión por inmersión, atomización o esparcimiento mediante el uso de una brocha, rodillo y similares, como se describió anteriormente) con un recubrimiento de conversión intermedia, tal como un elemento de tierras raras que contiene un recubrimiento de conversión. El recubrimiento de conversión que contiene elementos de tierras raras es preferentemente, por ejemplo, un recubrimiento de conversión que contiene dos aniones diferentes del mismo o diferentes cationes de elementos de tierras raras y un agente oxidante. Dichos recubrimientos de conversión se describen en la Publicación de Solicitud de Patente de Estados Unidos Núm. 2006/0113007 Al (Morris), incorporada en la presente descripción como referencia. A continuación, el sustrato metálico se pone en contacto con el recubrimiento de conversión de metalato como se describió anteriormente, y el sustrato metálico recubierto se seca al aire y/o se enjuaga con agua del grifo o agua destilada/desionizada, en cualquier orden, como se describió anteriormente.
Los siguientes son métodos probados para el recubrimiento de un sustrato metálico, que se proporcionan a manera de ejemplos para esta modalidad.
Ejemplo 7. Recubrimiento de un sustrato metálico por Aplicación de Inmersión
Ejemplo 7 Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4 Etapa 5
Técnica Panel de sumergir en enjuagar o secar al — —
anterior limpieza con desoxidante aire, o secar al aire
(7,1) solvente entonces enjuagar
Técnica Panel de a. sumergir en sumergir en enjuagar o
anterior limpieza con desoxidante solución de Ce secar al aire, o
(7,2) solvente b. enjuagar recubierto* secar al aire
luego enjuagar
7A Panel de a. sumergir en sumergir en enjuagar o
limpieza con desoxidante solución de secar al aire, o
solvente b. enjuagar metalato secar al aire
recubierto** luego enjuagar
7B Panel de a. sumergir en a. sumergir en sumergir en enjuagar o limpieza con desoxidante solución de Ce solución de secar al aire, solvente b. enjuagar recubierto* metalato o secar al b. luego enjuagar recubierto** aire luego enjuagar
7C Panel de sumergir en enjuagar en enjuagar o
limpieza con desoxidante solución de secar al aire, o
solvente metalato secar al aire
recubierto** luego enjuagar
7D Panel de a. sumergir en a. sumergir en enjuagar en enjuagar o limpieza con desoxidante solución de Ce solución de secar al aire, solvente b. enjuagar recubierto* metalato o secar al metalato aire luego
enjuagar
Ejemplo 8. Aplicación de un Recubrimiento de un sustrato metálico por Aplicación de Atomización
Ejemplo 8 Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4
Técnica Anterior Panel de limpieza atomizar sobre enjuagar o secar al ---(8,1) con solvente desoxidante aire, o secar al aire y
luego enjuagar
8A Panel de limpieza a. atomizar atomizar sobre enjuagar o secar con solvente sobre solución de metalato al aire, o secar al desoxidante recubierto ** aire y luego
b. enjuagar enjuagar
8B Panel de limpieza a. atomizar atomizar sobre enjuagar o secar con solvente sobre solución de metalato al aire, o secar al desoxidante recubierto ** aire y luego
b. enjuagar enjuagar
En los Ejemplos 7 y 8 anteriores, el término "enjuague" a menos que se califique de cualquier otra manera significa enjuagar con agua, preferentemente agua desionizada. Además, la etapa de limpieza con solvente puede sustituirse por cualquier método desengrasante convencional, incluidos los desengrasantes disponibles comercialmente.
Para todos los desoxidantes, Ce o soluciones de metalato, o enjuagues, el intervalo de temperatura puede variar de aproximadamente 15 a 100 °C (60 grados a 212 grados Fahrenheit) en dependencia de la aplicación particular, como los expertos en la técnica entenderán por referencia a esta descripción. Una aplicación preferida es en ausencia de calor, es decir, una temperatura superior a la ambiente (temperatura ambiente).
Como se muestra en los ejemplos anteriores, los recubrimientos de metalato de acuerdo con la invención pueden usarse en reemplazo de una etapa de enjuague con agua, reduciendo así los costos asociados con el tiempo y la mano de obra.
De acuerdo con otra modalidad, la presente invención es un sistema de recubrimiento de sustrato metálico que contiene un desoxidante, una composición de recubrimiento de conversión de metalato, opcionalmente una composición de recubrimiento de conversión de elementos de tierras raras y una capa de imprimación. Las composiciones de recubrimiento de conversión de metalato de acuerdo con la presente invención son compatibles con las imprimaciones basadas en cromato y las capas de acabado de rendimiento avanzado actualmente usadas. La capa de imprimación puede ser una capa de imprimación a base de cromato convencional, como la capa de imprimación Deft, código de producto 44GN072. Alternativamente, la capa de imprimación puede ser una capa de imprimación sin cromato, como las composiciones de recubrimiento descritas en la Publicación de Solicitud de Patente de los Estados Unidos Núm. 2004/0249043 (Morris, y otros), y la Publicación de Solicitud de Patente de los Estados Unidos Núm. 2004/0186201 (Morris, y otros), y otras imprimaciones sin cromo que se conocen en la técnica y que pueden pasar el requisito militar de MiL-PRF-85582 Clase N o M1L-PRF-23377 Clase N también se pueden usar con la invención actual. Las capas de imprimación preferidas están disponibles en Deft, números de código de producto Deft 02GN083 o Deft 02GN084.
El sistema de recubrimiento de sustrato metálico puede contener adicionalmente una capa de acabado. El término "capa de acabado" se refiere a una mezcla de aglutinante(s), que puede ser un polímero de base orgánica o inorgánica o una mezcla de polímeros, típicamente al menos un pigmento, puede contener opcionalmente al menos un solvente o mezcla de solventes, y puede opcionalmente contener al menos un agente de curado. Una capa de acabado es típicamente la capa de recubrimiento en un sistema de recubrimiento de una o varias capas cuya superficie exterior está expuesta a la atmósfera o al medio ambiente, y su superficie interna está en contacto con otra capa de recubrimiento o sustrato polimérico. Ejemplos de capas de acabado adecuadas incluyen las que cumplen con MIL-PRF-85285D, como los números de código de producto Deft, Deft 03W127A y Deft 03GY292. Una capa de acabado preferida es una capa de acabado de rendimiento avanzado, como los números de código de producto Deft, Defthane® ELT™ 99GY001 y 99W009. Sin embargo, pueden usarse otras capas de acabado y capas de acabado de rendimiento avanzado en el sistema de recubrimiento de acuerdo con la presente invención, como entenderán los expertos en la técnica con referencia a esta descripción.
En una modalidad alternativa, la presente invención es un sistema de recubrimiento de sustrato metálico que contiene un recubrimiento de conversión de acuerdo con la presente invención y una capa de acabado autoimprimante, o una capa de acabado autoimprimante mejorada. El término "capa de acabado autoimprimante", también denominado recubrimiento "directo al sustrato" o "directo al metal", se refiere a una mezcla de un aglutinante (s), que puede ser un polímero de base orgánica o inorgánica o una mezcla de los polímeros, típicamente al menos un pigmento, pueden contener opcionalmente al menos un solvente o mezcla de solventes, y opcionalmente pueden contener al menos un agente de curado. El término "capa de acabado autoimprimante
mejorada", también denominada "recubrimiento directo mejorado al sustrato" se refiere a una mezcla de aglutinantes fluorados funcionalizados, como un fluoroetilen alquilviniléter en su totalidad o en parte con otro aglutinante(s), que puede ser un polímero de base orgánica o inorgánica o una mezcla de polímeros, típicamente al menos un pigmento, puede contener opcionalmente al menos un solvente o mezcla de solventes, y opcionalmente puede contener al menos un agente de curado. Ejemplos de capas de acabado autoimprimantes incluyen aquellas que cumplen con TT-P-2756A. Las capas de acabado autoimprimantes preferidas son los números de código de producto Deft 03W169 y 03GY369. Ejemplos de capas de acabado autoimprimantes mejoradas incluyen Defthane® ELT™/ESPT, disponible de Deft. Un ejemplo de una capa de acabado autoimprimante preferida es el número de código de producto Deft 97GY121. Sin embargo, pueden usarse otras capas de acabado autoimprimantes y capas de acabado autoimprimantes mejoradas en el sistema de recubrimiento de acuerdo con la presente invención, como entenderán los expertos en la técnica con referencia a esta descripción.
La capa de acabado autoimprimante y la capa de acabado autoimprimante mejorada se aplican típicamente directamente al sustrato recubierto de conversión. La capa de acabado autoimprimante y la capa de acabado autoimprimante mejorada se pueden aplicar opcionalmente a un recubrimiento polimérico orgánico o inorgánico, tal como una imprimación o una película de pintura. La capa de acabado autoimprimante y la capa de acabado autoimprimante mejorada son típicamente la capa de recubrimiento 20 en un sistema de recubrimiento de una o varias capas donde la superficie exterior del recubrimiento está expuesta a la atmósfera o al medio ambiente, y la superficie interna del recubrimiento es típicamente en contacto con el sustrato recubierto por conversión o con el recubrimiento o imprimación polimérica opcional.
La capa de acabado, la capa de acabado autoimprimante y la capa de acabado autoimprimante mejorada se pueden aplicar al sustrato recubierto de conversión, ya sea en una condición húmeda o "no completamente curada" que se seca o cura con el tiempo, es decir, el solvente se evapora y/o hay una reacción química. Los recubrimientos pueden secarse o curarse de forma natural o por medios acelerados, por ejemplo, un sistema curado con luz ultravioleta para formar una película o pintura "curada". Los recubrimientos también pueden aplicarse en un estado semicurado o completamente curado, como un adhesivo.
La solución de recubrimiento de conversión de metalatos se prepara de la siguiente manera:
Primero se proporciona una sal de itrio, tal como Y(NO3)3, en una solución. A continuación, se proporciona hexafluorozirconato de potasio, en una solución. Las sales de zirconio e itrio pueden disolverse en agua como parte del proceso o comprarse en una solución preparada. A continuación, las sales de itrio y zirconio se combinan con un exceso de itrio. Se prefiere de 0,85 a 9 g de sal de itrio a 8 g de sal de zirconio. Se ha observado que mediante el uso de menos itrio se provoca la formación de un precipitado que es difícil de suspender.
En una modalidad preferida, el primer hexafluorozirconato se disuelve en agua tibia y luego se deja enfriar a temperatura ambiente. A continuación, se disuelve nitrato de itrio en agua a temperatura ambiente. A continuación, se añade la solución de nitrato de itrio a la solución de hexafluorozirconato con alta agitación y se agita durante 30 minutos. A continuación, se añade un tensioactivo con alta agitación y se agita durante 30 minutos. La solución será lechosa (es decir, turbia) con poca o ninguna sedimentación. Cualquier asentamiento que se observe se puede reactivar en una suspensión. Se ha descubierto que esta formulación es más estable a lo largo del tiempo que las soluciones que contienen solo hexafluorozirconato.
La invención se describirá adicionalmente con referencia a los siguientes ejemplos no limitantes, que se ofrecen para ilustrar más diversas modalidades de la presente invención. Debe entenderse, sin embargo, que se realizarán muchas variaciones y modificaciones sin dejar de estar dentro del alcance de la presente invención tal como se define en las reivindicaciones.
Ejemplos
El siguiente ejemplo demuestra los procedimientos generales para la preparación de composiciones de recubrimiento de metalato y la aplicación de las composiciones de recubrimiento al sustrato metálico. Sin embargo, pueden usarse otras formulaciones y modificaciones de los siguientes procedimientos de acuerdo con la presente invención, como entenderán los expertos en la técnica con referencia a esta descripción.
A. Preparación de la composición de recubrimiento:
La composición de recubrimiento de metalato se preparó con las cantidades de ingredientes que se muestran en las Tablas 1 a 5 para cada panel.
B. Preparación del sustrato metálico (panel):
Para los resultados proporcionados en las Tablas 1 y 2, el sustrato metálico era Al 2024-T3 desnudo. En la Tabla 1, los paneles se trataron mediante el uso de un proceso de aplicación por aspersión. En la Tabla 2, los paneles se trataron mediante el uso de un proceso de inmersión. En las Tablas 1 y 2, los paneles desnudos de aleación de
aluminio 2024-T3 se trataron primero con una almohadilla Scotch-Brite™, como se indica, y luego se desoxidaron y/o desengrasaron durante tres minutos mediante el uso del código de producto Deft X7 Series Deoxidizer, un desoxidante/desengrasante con un pH superior a 8. A continuación, los paneles se enjuagaron bien con agua desionizada antes de entrar en contacto con la solución de recubrimiento de conversión.
Para los resultados proporcionados en la Tabla 3, los sustratos metálicos fueron Al 5052-H32, acero laminado en frío (CRS), acero galvanizado con electrozincado (EZG) y acero galvanizado en caliente (HDG). Los sustratos se trataron mediante los procesos de recubrimiento que se proporcionan más abajo.
Para los resultados mostrados en las Tablas 4 y 5, el sustrato metálico fue acero laminado en frío (CRS). Los sustratos se trataron mediante los procesos de recubrimiento que se proporcionan más abajo.
Procesos de Inmersión para Sustratos Ferrosos y No Ferrosos.
Etapa Proceso I Proceso II
1 Prelimpieza con Atomizador Alcalino Limpiador Alcalino de Inmersión 2 Limpiador Alcalino de Inmersión Enjuague por Inmersión
3 Enjuague con Atomizador (Agua Indust.) Solución de Inmersión basada en Zr-Y 4 Enjuague por Inmersión (Agua Indust.) Enjuague por Inmersión
5 Inmersión RECC 3016 Act. (indust.)
6 Inmersión RECC 2012 (Agua RO)
7 Enjuague por Inmersión (Agua Indust.)
8 Dilución por Inmersión RECC 2012 Seal (RO)
9 Dilución por Inmersión RECC 2012 Seal (RO)
10 Enjuague de Inmersión (Recyc RO)
11 Enjuague de Inmersión (Virgin RO)
C. Procedimiento de aplicación:
Para los resultados proporcionados en las Tablas 1 y 2, la solución de recubrimiento de metalato se aplicó al sustrato metálico mediante el uso de un proceso de atomización o un proceso de inmersión/inmersión, como se indica. Después de la aplicación del recubrimiento de conversión, el sustrato recubierto se enjuagó bien con agua desionizada.
Para los resultados proporcionados en la Tabla 3, la solución de recubrimiento de metalato se aplicó al sustrato metálico mediante el uso de un proceso de inmersión. Después de la aplicación del recubrimiento de conversión, el sustrato recubierto se enjuagó bien con agua desionizada.
D. Procedimiento de prueba:
Para los resultados que se proporcionan en las Tablas 1 y 2, las pruebas se ejecutaron en varias formulaciones de muestra, de acuerdo con el procedimiento ASTM B117, para una prueba de atomización de sal de 2 días y los resultados se evaluaron de acuerdo con la Escala de Calificación I, que se proporciona más abajo.
Para los resultados que se proporcionan en la Tabla 3, las pruebas se realizaron de acuerdo con el procedimiento ASTM B117, durante 500 horas y 1000 horas de exposición a atomización de sal, y los resultados se evaluaron de acuerdo con ASTM D1654 y ASTm D610, y se clasificaron de acuerdo con las Escalas de Calificación IIA y IIB, que se proporcionan más abajo.
Escala de Clasificación I. Escala de Clasificación de Corrosión Para Superficies Sin Pintar Expuestas a ASTM
Actividad de corrosión Número de clasificación Sin actividad de corrosión 10 Menor o igual a cinco hoyos con colas de sal corrosiva por panel de 3 "x 6" 9 Menor o igual a quince hoyos con colas de sal corrosiva 8 > 15 hoyos con colas de sal corrosiva / <0,1 % de la superficie con hoyos con colas de sal corrosiva 7 > 0,1 % de la superficie con hoyos con colas de sal corrosiva / <1 % de la superficie con hoyos con colas 6 > 1 % de la superficie con hoyos con colas de sal corrosiva / < 3 % de la superficie con hoyos con colas 5 > 3 % de la superficie con hoyos con colas de sal corrosiva / < 10 % de la superficie con hoyos con colas 4 > 10 % de la superficie con hoyos con colas de sal corrosiva / < 16 % de la superficie con hoyos con colas 3 > 16 % de la superficie con hoyos con colas de sal corrosiva / < 33 % de la superficie con hoyos con colas 2 > 33 % de la superficie con hoyos con colas de sal corrosiva / < 50 % de la superficie con hoyos con colas 1 > 50 % de la superficie con hoyos con colas de sal corrosiva 0
Escala de Calificación IIA. Calificación de Falla en Escriba (Procedimiento A)
Media Representativa de Fuga de Escriba
Milímetros Pulgadas (Aproximado) Número de clasificación
Cero 0 10
Más de 0 a 0,5 0 a 1/64 9
Más de 0,5 a 1,0 1/64 a 1/32 8
Más de 1,0 a 2.,0 1/32 a 1/16 7
Más de 2,0 a 3,0 1/16 a 1/8 6
Más de 3,0 a 5,0 1/8 a 3/16 5
Más de 5,0 a 7,0 3/16 a 1/4 4
Más de 7,0 a 10,0 1/4 a 3/8 3
Más de 10,0 a 13,0 3/8 a 1/2 2
Más de 13,0 a 16,0 1/2 a 5/8 1
Más de 16,0 a más 5/8 a más 0
Escala de Calificación IIB. Calificación de Áreas no Descritas (Procedimiento B)
Área fallida % Número de Clasificación
Sin falla 10
0 a 1 9
2 a 3 8
4 a 6 7
7 a 10 6
11 a 20 5
21 a 30 4
31 a 40 3
41 a 55 2
56 a 75 1
Más de 75 0
E. Resultados.
Se probaron varios intervalos de concentración de composiciones de hexafluorozirconato en desnudo paneles de aluminio con y sin preparación de panel con abrasión Scotch-Brite™ (Sct-Brte), como se muestra en la Tabla 1 y la Tabla 2 más abajo.
Tabla 1. Evaluación de Panel de Aleación de A lum inio Desnudo 2024-T3.
Panel Sct-Brte Aplicación I Tiempo I Aplicación II Tiempo S.S. de 2 Núm. Atomización II días * 1 Y Serie Deox X7 3 min 0,05 g/250 - KHFZr 1 min 5 2 Y Serie Deox X7 3 min 0,05 g/250 - KHFZr 5 min 4 3 Y Serie Deox X7 3 min 0,1 g/250 - KHFZr 1 min 7 4 Y Serie Deox X7 3 min 0,1 g/250 - KHFZr 5 min 4 5 Y Serie Deox X7 3 min 0,3 g/250 - KHFZr 1 min 8 6 Y Serie Deox X7 3 min 0,3 g/250 - KHFZr 5 min 6 7 Y Serie Deox X7 3 min 0,6 g/250 - KHFZr 1 min 7 8 Y Serie Deox X7 3 min 0,6 g/250 - KHFZr 5 min 5 9 Y Serie Deox X7 3 min 1,0 g/250 - KHFZr 1 min 7 10 Y Serie Deox X7 3 min 1,0 g/250 - KHFZr 5 min 4
*Escala de Calificación I
Tabla 2. Evaluación de Panel de Aleación de A lum inio Desnudo 2024-T3.
Panel Aplicación I Tiempo I Aplicación II Tiempo II S.S. de 2 días Núm. (Inmersión) *
1 Serie Deox X7 3 min 0,05 g/250 - KHFZr 1 min 3 2 Serie Deox X7 3 min 0,05 g/250 - KHFZr 5 min 4 3 Serie Deox X7 3 min 0,1 g/250 - KHFZr 1 min 3 4 Serie Deox X7 3 min 0,1 g/250 - KHFZr 5 min 5 5 Serie Deox X7 3 min 0,3 g/250 - KHFZr 1 min 4 6 Serie Deox X7 3 min 0,3 g/250 - KHFZr 5 min 5 7 Serie Deox X7 3 min 0,6 g/250 - KHFZr 1 min 3 8 Serie Deox X7 3 min 0,6 g/250 - KHFZr 5 min 4 9 Serie Deox X7 3 min 1,0 g/250 - KHFZr 1 min 3 10 Serie Deox X7 3 min 1,0 g/250 - KHFZr 5 min 3 *Escala de Calificación I
Como se muestra en las Tablas 1 y 2, los paneles de aleación de aluminio se recubrieron mediante pulverización (Tabla 1) e inmersión (Tabla 2) con varias concentraciones de hexafluorozirconato de potasio y se probaron de acuerdo con el procedimiento ASTM B117, para una prueba de atomización salina de 2 días. Tanto para los tratamientos aplicados por inmersión como por atomización, la concentración que proporcionó el mejor rendimiento después de la exposición a la atomización salina fue 0,3 g de hexafluorozirconato de potasio por 250 g de agua desionizada. Aunque otros intervalos de concentraciones de la solución de hexafluorozirconato proporcionaron no más del 11 % de falla (Tabla 1) para la aplicación por atomización y no más del 21 % de falla (Tabla 2) para la aplicación de inmersión.
Para los resultados mostrados en la Tabla 3 más abajo, el sustrato indicado en la tabla se recubrió por inmersión mediante el uso de la composición de acuerdo con el Ejemplo 1 en la presente descripción, que contiene hexafluorozirconato de potasio y nitrato de itrio.
Como se muestra en la Tabla 3, en la prueba de atomización salina de 500 horas y 1000 horas de los diversos paneles ferrosos y no ferrosos recubiertos con la solución Zr/Y, no hubo más del 1 % de falla para todos los paneles no inscritos, y no se observaron más de 3 mm de fugas en el área marcada para el sustrato EZG, con mejores resultados obtenidos para los otros sustratos, que incluyen no más de 0,5 mm de fugas para el sustrato de aluminio. Por lo tanto, la solución de Zr/Y puede usarse con resultados de buenos a excelentes en varios tipos de sustratos metálicos.
Tabla 3. Evaluación de sustratos ferrosos y no ferrosos con recubrim iento de conversión Zr/Y.
Fórmula Imprimador Sustrato Evaluación Resultados Solución de Zr/Y Capa-E CRS 500 horas N.S.S. 8A, 9B Solución de Zr/Y Capa-E CRS 500 horas N.S.S. 8A, 9B Solución de Zr/Y Capa-E CRS 500 horas N.S.S. 7A, 9B Solución de Zr/Y Capa-E CRS 500 horas N.S.S. 8A, 9B Solución de Zr/Y Capa-E HDG 500 horas N.S.S. 7A, 9B Solución de Zr/Y Capa-E EZG 500 horas N.S.S. 6A, 9B Solución de Zr/Y Capa-E CRS 1000 horas N.S.S. 7A, 9B Solución de Zr/Y Capa-E CRS 1000 horas N.S.S. 7A, 9B Solución de Zr/Y Capa-E CRS 1000 horas N.S.S. 7A, 9B Solución de Zr/Y Capa-E EZG 1000 horas N.S.S. 7A, 9B Solución de Zr/Y Capa-E Al 5052 1000 horas N.S.S. 9A, 10B Solución de Zr/Y Capa-E Al 5052 1000 horas N.S.S. 9A, 10B
*Escala de calificación IIA y IIB
F. Datos de corrosión instantánea
Para los experimentos de corrosión instantánea, se sumergieron paneles de acero laminado en frío (CRS) en la solución de recubrimiento que se muestra en las Tablas 4 y 5 durante 2 minutos, seguido de colgar en una rejilla durante 1 minuto para simular el movimiento de un baño a otro. Luego, el panel se enjuagó con agua del grifo de la ciudad durante 30 segundos, se dejó secar a medias durante 1 minuto, se enjuagó de nuevo con agua de grifo de la ciudad durante 30 segundos, se dejó secar a medias durante 1 minuto, se enjuagó con agua de la ciudad durante 30 segundos y se dejó secar durante 1 minuto, se enjuagó con agua desionizada durante 30 segundos, luego se dejó secar completamente. Esto se repitió cuatro veces para imitar un entorno de oxidación instantánea. Los resultados se muestran en las Tablas 4 y 5. Los paneles se clasificaron según la norma ASTM D610, como se muestra en la Escala de Calificación III más abajo. Cualquier actividad en el mismo el borde o la parte inferior de los paneles donde los paneles se asentaron en bandejas no se contó.
Escala de Calificación III. Escala y Descripción de las Clasificaciones de Oxidación.
Grado de Por ciento de Superficie Ejemplos Visuales
Oxidación Oxidada Lugar(es) General (G) Precisión (P) 10 <0,01 %
9 > 0,01 % y hasta 0,03 % 9 9 9
8 > 0,03 % y hasta 0,1 % 8 8 8
7 > 0,1 % y hasta 0,3 % 7 7 7
6 > 0,3 % y hasta 1,0 % 6 6 6
5 > 1,0 % y hasta 3,0 % 5 5 5
4 > 3,0 % y hasta 10,0 % 4 4 4
3 > 10,0 % y hasta 16,0 % 3 3 3
2 > 16,0 % y hasta 33,0 % 2 2 2
1 > 33,0 % y hasta 50,0 % 1 1 1
0 > 50 % Ninguno Ninguno Ninguno
Para la Tabla 4 y la Tabla 5 más abajo (solo las composiciones usadas para los paneles 2 y 4 en la Tabla 5 están de acuerdo con la invención):
YN significa concentrado de nitrato de itrio
ZrNO3 significa concentrado de nitrato de zirconilo
CeCN significa concentrado de nitrato de cerio
CeCl significa concentrado de cloruro de cerio
NaF es fluoruro de sodio
Todas las fórmulas contenían aproximadamente 1 gota de tensioactivo por cada 240 cc de solución usada.
240 cc significa que cada vaso de precipitados tenía un volumen final de 240 cc mediante el uso de agua desionizada
Tabla 4. Evaluación de Paneles de Acero Laminado en Frío.
Panel Descripción de la Solución Resultados Número
1 1,5 g ZrNO3 1 g YN 10 g (0,3 % NaF)/240 cc 6P
2 1,5 g ZrNO3 1 g YN 10 g (0,3 % NaF)/240 cc 6P
3 1,5 g ZrNO3 1 g YN 10 g (0,3 % NaF)/240 cc 9P
4 1,5 g de ZrNO3 1 g YN/240 cc 9P
5 1,5 g ZrNO3 25 g (0,3 % NaF)/240 cc 1P
6 1,5 gZrNO3/240 cc 3P
7 3gZrNO3/240 cc 5P
8 5gZrNO3/240 cc 6P
9 1,5 g ZrNO3 1 g YN 5g (0,3 % NaF)/240 cc 9P
10 1,6 g ZrNO3 0,3 g YN 35 g (0,3% NaF)/240 cc 7P
11 1,6 g ZrNO3 0,3 g YN 10 g (0,3 % NaF)/240 cc 9P
12 1,5 g ZrNO3 0,3 g YN/240 cc 9P
13 1,5 g de ZrNO3 0,008 g de Polivinilpirrolidona/240 cc 9P
*Escala de Calificación III
Tabla 5. Evaluación de Paneles de Acero Laminado en Frío.
Panel
Número Descripción de la Solución Resultados 1 H2O Solo - Sin Inhibidor en Solución 4p 4G
2 0,6 g KHFZr 0,75 g YN/750 cc de agua DI 9P
3 0,6 g KHFZr 0,045 g YN/750 cc de agua DI 7G
4 0,6 g de KHFZr 2 g de YN/750 cc de agua DI 9G
5 0,3 g de KHFZr/250 cc de agua DI 7P/8P
6 37,35 g CeN 0,13 g NaF 31 gotas H2O230 % en peso/800 cc de agua 3P
DI (Fresca/sin tiempo de inducción)
7 37,35 g CeN 0,13 g NaF 31 gotas H2O230 % en peso/800 cc de agua 9P
DI (con tiempo de inducción)
8 7,6 g de CeCl 16 g de CeN 0,9 g de NaF 26 gotas de H2O230 % en 6P peso/750 cc de agua DI
9 3 g de ZrNO3/500 g de agua DI 8G/8P
*Escala de Calificación III
Como se muestra en las Tablas 4 y 5, las formulaciones que contienen Zr y, opcionalmente, en combinación con uno o más de Y, polivinilpirrolidona, y un haluro tienen la capacidad de minimizar la formación de óxido instantáneo en los paneles CRS. Estos resultados fueron comparables o superaron los resultados cuando se compararon con composiciones que contienen varias composiciones que contienen iones Ce, Nitrato y 5 Fluoruro, y un agente oxidante (H2O2), como se muestra en la Tabla 5, Paneles 6, 7 y 8.
Aunque la presente invención se ha descrito con considerable detalle con referencia a determinadas modalidades preferidas, son posibles otras modalidades. Por lo tanto, el alcance de las reivindicaciones adjuntas no debe limitarse a la descripción de las modalidades preferidas contenidas en la presente descripción.
Claims (5)
1. Una composición para aplicación a un sustrato metálico, la composición comprende:
(i) un portador acuoso;
hexafluorozirconato de potasio, en donde el hexafluorozirconato de potasio se presenta en la composición en una cantidad de 0,004 g/l a 10 g/l; y
nitrato de itrio, en donde el nitrato de itrio se presenta en la solución en una cantidad de 0,004 g/l a 15 g/l, en donde el nitrato de itrio se presenta en exceso con relación al hexafluorozirconato de potasio.
2. Una composición para aplicación a un sustrato metálico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la composición está sustancialmente libre de metales del Grupo 5 al Grupo 12.
3. Una composición para aplicación a un sustrato metálico de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, la composición comprende además uno o más de los siguientes:
fluoruro de sodio, un tensioactivo y/o polivinilpirrolidona.
4. Un sustrato metálico que comprende un sustrato de aluminio desoxidado o desengrasado o aleación de aluminio recubierto con:
(i) un compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y preferentemente,
(ii) una composición que consiste esencialmente en nitrato de itrio y un portador acuoso, y con mayor preferencia, que comprende además una o ambas de una capa de imprimación y/o una capa de acabado.
5. Un proceso para el recubrimiento de un sustrato metálico que comprende:
a) proporcionar un sustrato metálico; y
b) recubrir el sustrato metálico con una composición de recubrimiento de sustrato metálico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 - 3, y
preferentemente, en donde el proceso comprende además pretratar el sustrato metálico antes de colocar el recubrimiento sobre el sustrato metálico, en donde con mayor preferencia, el pretratamiento comprende una limpieza previa del sustrato metálico antes de colocar el recubrimiento sobre el sustrato metálico para proporcionar un sustrato metálico previamente limpio; y luego recubrir el sustrato metálico pretratado con la composición de recubrimiento de sustrato metálico.
6. El proceso de acuerdo con la reivindicación 5, que comprende además antes de la etapa b) recubrir el sustrato metálico con una composición que consiste esencialmente en nitrato de itrio y un portador acuoso.
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