ES2972322T3 - Nickel-Free Zinc Phosphate Pretreatment System - Google Patents

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Steven J Lemon
Peter L Votruba-Drzal
Richard F Karabin
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Abstract

Se divulga un sistema de pretratamiento de sustrato, que comprende (a) un enjuague activador para tratar al menos una porción de un sustrato que comprende una dispersión de partículas de fosfato metálico que tienen un tamaño de partícula D90 de no más de 10 μm, en donde el fosfato metálico comprende divalente o trivalente. metales o combinaciones de los mismos; y (b) una composición de pretratamiento para tratar al menos una porción del sustrato tratado con el enjuague activador, que comprende iones de zinc e iones fosfato, en donde la composición de pretratamiento está sustancialmente libre de níquel. También se describen métodos para tratar un sustrato con el sistema de pretratamiento de sustrato. También se describen sustratos tratados con el sistema de pretratamiento de sustrato. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)A substrate pretreatment system is disclosed, comprising (a) an activator rinse for treating at least a portion of a substrate comprising a dispersion of metal phosphate particles having a particle size D90 of no more than 10 μm, in where the metal phosphate comprises divalent or trivalent. metals or combinations thereof; and (b) a pretreatment composition for treating at least a portion of the substrate treated with the activator rinse, comprising zinc ions and phosphate ions, wherein the pretreatment composition is substantially free of nickel. Methods for treating a substrate with the substrate pretreatment system are also described. Substrates treated with the substrate pretreatment system are also described. (Automatic translation with Google Translate, without legal value)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Sistema de pretratamiento con fosfato de zinc sin níquel Nickel-Free Zinc Phosphate Pretreatment System

Campo de la invención field of invention

Se describe un sistema para pretratar un sustrato con una composición de pretratamiento con fosfato de zinc sin níquel. A system for pretreating a substrate with a nickel-free zinc phosphate pretreatment composition is described.

Antecedentes Background

Los recubrimientos de conversión con fosfato se conocen bien para el tratamiento de superficies de metal, particularmente metales ferrosos, zinc y aluminio y sus aleaciones. Cuando se aplican, estos recubrimientos con fosfato forman una capa de fosfato, principalmente de cristales de fosfato de zinc y hierro, que proporciona resistencia a la corrosión y/o mejora la adherencia de los recubrimientos aplicados subsecuentemente. Phosphate conversion coatings are well known for the treatment of metal surfaces, particularly ferrous metals, zinc and aluminum and their alloys. When applied, these phosphate coatings form a phosphate layer, primarily of zinc iron phosphate crystals, which provides corrosion resistance and/or improves the adhesion of subsequently applied coatings.

Antes de la aplicación del recubrimiento con fosfato, el sustrato de metal típicamente se “acondiciona” o “activa” al someter la superficie del sustrato de metal a una dispersión acuosa diluida, a veces denominada enjuague activador o activador, al introducir o sumergir el sustrato de metal en un tanque que contiene el enjuague activador. La “activación” de la superficie del sustrato de metal a menudo se logra debido a la adsorción de partículas de fosfato de titanio coloidales, que están presentes en el enjuague activador, a la superficie del metal. Estas partículas de fosfato de titanio coloidales, sin embargo, tienen tendencia a aglomerarse en el baño de enjuague activador debido a los cationes disueltos que típicamente están presentes en el baño acondicionador del enjuague activador. Prior to application of the phosphate coating, the metal substrate is typically “conditioned” or “activated” by subjecting the surface of the metal substrate to a dilute aqueous dispersion, sometimes called an activator rinse or activator, by introducing or immersing the substrate. of metal in a tank containing the activator rinse. “Activation” of the metal substrate surface is often achieved due to the adsorption of colloidal titanium phosphate particles, which are present in the activator rinse, to the metal surface. These colloidal titanium phosphate particles, however, have a tendency to agglomerate in the activator rinse bath due to the dissolved cations that are typically present in the conditioning bath of the activator rinse.

El recubrimiento de conversión con fosfato se aplica típicamente a un sustrato al sumergir el sustrato en un baño calentado que comprende partículas de fosfato de metal. Phosphate conversion coating is typically applied to a substrate by immersing the substrate in a heated bath comprising metal phosphate particles.

Las técnicas convencionales para recubrir tales sustratos incluyen técnicas que implican pretratar el sustrato de metal con composiciones que contienen níquel. El uso de dichas composiciones que contienen níquel, sin embargo, imparte preocupaciones ambientales. Conventional techniques for coating such substrates include techniques that involve pretreating the metal substrate with nickel-containing compositions. The use of such nickel-containing compositions, however, imparts environmental concerns.

El documento núm. WO 01/12341 A1 se refiere a una superficie de metal sobre la cual se va a formar un recubrimiento de conversión con fosfato y que se ha acondicionado en superficie por contacto con una composición acondicionadora de superficie líquida que contiene partículas finas dispersas de fosfato sólido de al menos un tipo de cationes de metal divalente o trivalente y un agente promotor de la adherencia. Después de dicho acondicionamiento, puede formarse un recubrimiento de conversión sobre la superficie por contacto con una composición de fosfatación líquida sin níquel que contiene al menos cationes de zinc, iones fosfato y un acelerador de conversión. Document no. WO 01/12341 A1 relates to a metal surface on which a phosphate conversion coating is to be formed and which has been surface conditioned by contact with a liquid surface conditioning composition containing dispersed fine particles of solid phosphate. at least one type of divalent or trivalent metal cations and an adhesion promoting agent. After such conditioning, a conversion coating may be formed on the surface by contact with a nickel-free liquid phosphating composition containing at least zinc cations, phosphate ions and a conversion accelerator.

El documento núm. WO 00/05066 A1 se refiere a un tratamiento de acondicionamiento para superficies de metal antes de fosfatarlas al ser una suspensión en agua y que contiene micropartículas sólidas de al menos un fosfato de un metal divalente o trivalente y un acelerante específico. Document no. WO 00/05066 A1 refers to a conditioning treatment for metal surfaces before phosphating them as it is a suspension in water and contains solid microparticles of at least one phosphate of a divalent or trivalent metal and a specific accelerator.

El documento núm. US 2007/0240604 A1 se refiere a una composición para el acondicionamiento de superficies que incluye partículas de fosfato de metal bivalente o trivalente y un compuesto de amina con un peso molecular de 1000 o menos, en donde las partículas de fosfato de metal tienen un tamaño de partículas D50 de 3 pm o menos y en donde el pH de la composición es de 3 a 12. Document no. US 2007/0240604 A1 refers to a surface conditioning composition that includes bivalent or trivalent metal phosphate particles and an amine compound with a molecular weight of 1000 or less, wherein the metal phosphate particles have a size of D50 particles of 3 pm or less and where the pH of the composition is 3 to 12.

El documento núm. EP 1930475 A1 se refiere a una composición acondicionadora de superficies que comprende una partícula de un fosfato de un metal bivalente o trivalente, al menos un alcóxido de metal específico y un agente estabilizante, en donde las partículas de fosfato tienen un tamaño de partículas D50 de 3 pm o menos y en donde el pH de la composición es de 3 a 12. Document no. EP 1930475 A1 refers to a surface conditioning composition comprising a particle of a phosphate of a divalent or trivalent metal, at least one specific metal alkoxide and a stabilizing agent, wherein the phosphate particles have a particle size D50 of 3 pm or less and where the pH of the composition is 3 to 12.

El documento núm. EP 1930474 A1 se refiere a una composición acondicionadora de superficies que comprende una partícula de un fosfato de un metal bivalente o trivalente, un compuesto fenólico y un agente estabilizante, en donde las partículas de fosfato tienen un tamaño de partículas D50 de 3 pm o menos y en donde el pH de la composición es de 3 a 12. Document no. EP 1930474 A1 refers to a surface conditioning composition comprising a particle of a phosphate of a divalent or trivalent metal, a phenolic compound and a stabilizing agent, wherein the phosphate particles have a particle size D50 of 3 pm or less and where the pH of the composition is from 3 to 12.

El documento núm. WO 96/16204 A1 se refiere a composiciones de recubrimiento con fosfato de zinc que contienen iones zinc, iones fosfato y una oxima en concentraciones específicas. Document no. WO 96/16204 A1 relates to zinc phosphate coating compositions containing zinc ions, phosphate ions and an oxime at specific concentrations.

Resumen Summary

Se describe un sistema de pretratamiento de sustrato de metal, que comprende (a) un enjuague activador para tratar al menos una porción de un sustrato que comprende una dispersión de partículas de fosfato de metal que tienen un tamaño de partículas D90 de 50 a 500 nm, en donde el fosfato de metal comprende metales divalentes o trivalentes o sus combinaciones; y (b) una composición de pretratamiento para tratar al menos una porción del sustrato tratado con el enjuague activador, que comprende iones zinc e iones fosfato, en donde en la composición de pretratamiento el níquel solo está presente, si está presente, en una cantidad traza de 5 ppm o menos, basado en un peso total de la composición, y en donde la composición de pretratamiento comprende además un acelerador, en donde el acelerador incluye una oxima, un nitrito, un peróxido o una de sus combinaciones; en donde el tamaño de partículas D90 determinado de acuerdo con el método descrito a continuación se refiere a una distribución de partículas ponderada en volumen en la que el 90 % de las partículas tienen un diámetro menor que el valor D90. A metal substrate pretreatment system is described, comprising (a) an activator rinse for treating at least a portion of a substrate comprising a dispersion of metal phosphate particles having a particle size D90 of 50 to 500 nm. , wherein the metal phosphate comprises divalent or trivalent metals or combinations thereof; and (b) a pretreatment composition for treating at least a portion of the substrate treated with the activator rinse, comprising zinc ions and phosphate ions, wherein in the pretreatment composition nickel is only present, if present, in an amount trace of 5 ppm or less, based on a total weight of the composition, and wherein the pretreatment composition further comprises an accelerator, wherein the accelerator includes an oxime, a nitrite, a peroxide or a combination thereof; wherein the particle size D90 determined according to the method described below refers to a volume-weighted particle distribution in which 90% of the particles have a diameter smaller than the D90 value.

También se describe un método para tratar un sustrato de metal con el sistema de pretratamiento de sustrato de metal que comprende: (a) poner en contacto al menos una porción de una superficie del sustrato con un enjuague activador del sistema de pretratamiento de sustrato de metal descrito anteriormente; y (b) poner en contacto al menos una porción de la superficie que ha estado en contacto con el enjuague activador con una composición de pretratamiento que comprende iones zinc e iones fosfato, en donde en la composición de pretratamiento el níquel sólo está presente, si está presente, en una cantidad traza de 5 ppm o menos, basado en el peso total de la composición, y en donde la composición de pretratamiento comprende además un acelerador, en donde el acelerador incluye una oxima, un nitrito, un peróxido o una de sus combinaciones. Also described is a method of treating a metal substrate with the metal substrate pretreatment system comprising: (a) contacting at least a portion of a surface of the substrate with an activating rinse of the metal substrate pretreatment system previously described; and (b) contacting at least a portion of the surface that has been in contact with the activating rinse with a pretreatment composition comprising zinc ions and phosphate ions, wherein in the pretreatment composition nickel is only present, if is present, in a trace amount of 5 ppm or less, based on the total weight of the composition, and wherein the pretreatment composition further comprises an accelerator, wherein the accelerator includes an oxime, a nitrite, a peroxide or one of their combinations.

También se describe un sustrato de metal tratado con el sistema de pretratamiento de sustrato de metal descrito anteriormente. Also described is a metal substrate treated with the metal substrate pretreatment system described above.

Descripción detallada Detailed description

De acuerdo con la presente invención, el sistema de pretratamiento de sustrato de metal comprende, o en algunos casos consiste en, o en algunos casos consiste esencialmente en: un enjuague activador para tratar al menos una porción de un sustrato que comprende una dispersión de partículas de fosfato de metal que tienen un tamaño de partículas D90 de 50 a 500 nm, en donde el fosfato de metal comprende metales divalentes o trivalentes o sus combinaciones; y (b) una composición de pretratamiento para tratar al menos una porción del sustrato tratado con el enjuague activador, que comprende iones zinc e iones fosfato, en donde en la composición de pretratamiento el níquel solo está presente, si está presente, en una cantidad traza de 5 ppm o menos, basado en un peso total de la composición, y en donde la composición de pretratamiento comprende además un acelerador, en donde el acelerador incluye una oxima, un nitrito, un peróxido o una de sus combinaciones; en donde el tamaño de partículas D90 determinado de acuerdo con el método descrito a continuación se refiere a una distribución de partículas ponderada en volumen en la que el 90 % de las partículas tienen un diámetro menor que el valor D90. According to the present invention, the metal substrate pretreatment system comprises, or in some cases consists of, or in some cases consists essentially of: an activator rinse for treating at least a portion of a substrate comprising a dispersion of particles of metal phosphate having a D90 particle size of 50 to 500 nm, wherein the metal phosphate comprises divalent or trivalent metals or combinations thereof; and (b) a pretreatment composition for treating at least a portion of the substrate treated with the activator rinse, comprising zinc ions and phosphate ions, wherein in the pretreatment composition nickel is only present, if present, in an amount trace of 5 ppm or less, based on a total weight of the composition, and wherein the pretreatment composition further comprises an accelerator, wherein the accelerator includes an oxime, a nitrite, a peroxide or a combination thereof; wherein the particle size D90 determined according to the method described below refers to a volume-weighted particle distribution in which 90% of the particles have a diameter smaller than the D90 value.

Como se usa en la presente descripción, la frase “enjuague activador” se refiere a un medio acuoso continuo que tiene partículas de fosfato de metal dispersas y/o suspendidas en el mismo que se aplica sobre al menos una porción de un sustrato y/o en el que se sumerge al menos una porción de un sustrato para “activar” o “acondicionar” el sustrato con el fin de promover la formación de un recubrimiento con fosfato de metal en al menos una porción del sustrato que se trató con el enjuague activador. Como se usa en la presente descripción, “activar” o “acondicionar” la superficie del sustrato significa generar sitios de nucleación en la superficie del sustrato. Si bien no se desea limitarse a ninguna teoría, se cree que dichos sitios de nucleación promueven la formación de cristales de fosfato de metal en la superficie del sustrato cuando la superficie del sustrato se trata subsecuentemente con una composición de pretratamiento con fosfato de metal. Por ejemplo, se cree que la activación de la superficie del sustrato genera sitios de nucleación que promueven la formación de cristales de zinc y de fosfato de zinc/hierro en la superficie del sustrato cuando la superficie del sustrato se trata previamente con una composición de pretratamiento de fosfato de zinc. As used herein, the phrase “activator rinse” refers to a continuous aqueous medium having metal phosphate particles dispersed and/or suspended therein that is applied onto at least a portion of a substrate and/or wherein at least a portion of a substrate is immersed to “activate” or “condition” the substrate in order to promote the formation of a metal phosphate coating on at least a portion of the substrate that was treated with the activator rinse . As used herein, “activate” or “condition” the surface of the substrate means generating nucleation sites on the surface of the substrate. While not wishing to be bound by any theory, it is believed that such nucleation sites promote the formation of metal phosphate crystals on the substrate surface when the substrate surface is subsequently treated with a metal phosphate pretreatment composition. For example, activation of the substrate surface is believed to generate nucleation sites that promote the formation of zinc and zinc/iron phosphate crystals on the substrate surface when the substrate surface is pretreated with a pretreatment composition. of zinc phosphate.

Un sustrato de metal adecuado que puede tratarse con el enjuague activador incluye adicional o alternativamente un sustrato de aleación de metal. Por ejemplo, el metal y/o la aleación de metal pueden comprender o ser de aluminio, acero o zinc. De acuerdo con la presente invención, un sustrato de acero puede incluir acero laminado en frío, acero electrogalvanizado y acero galvanizado por inmersión en caliente. De acuerdo con la presente invención, el sustrato recubierto puede comprender una porción de un vehículo tal como una carrocería de vehículo (por ejemplo, sin limitación, la puerta, el panel de la carrocería, la tapa del maletero, el panel del techo, el capó y/o el techo) y/o un bastidor de vehículo. A suitable metal substrate that can be treated with the activator rinse additionally or alternatively includes a metal alloy substrate. For example, the metal and/or metal alloy may comprise or be aluminum, steel or zinc. In accordance with the present invention, a steel substrate may include cold rolled steel, electrogalvanized steel, and hot dipped galvanized steel. In accordance with the present invention, the coated substrate may comprise a portion of a vehicle such as a vehicle body (for example, without limitation, the door, the body panel, the trunk lid, the roof panel, the hood and/or roof) and/or a vehicle frame.

Como se usa en la presente descripción, el término “vehículo” o variaciones del mismo incluyen, pero no se limita a, vehículos terrestres civiles, comerciales y militares, tales como automóviles y camiones. As used herein, the term “vehicle” or variations thereof includes, but is not limited to, civil, commercial and military land vehicles, such as cars and trucks.

Como se usa en la presente descripción, el término "dispersión" se refiere a un sistema de dos fases transparente, translúcido u opaco en el que las partículas de fosfato de metal están en la fase dispersa y un medio acuoso, que incluye agua, está en la fase continua. Un “medio acuoso” es un medio líquido que tiene 50 por ciento en peso o más de agua, con un por ciento en peso basado en el contenido no sólido del enjuague activador. El medio acuoso puede comprender 50 por ciento en peso o menos de otros cosolventes orgánicos, tales como 10 por ciento en peso o menos. De acuerdo con la presente invención, los cosolventes orgánicos son al menos parcialmente miscibles con agua. En el medio acuoso, pueden estar presentes solventes orgánicos miscibles en agua, por ejemplo, alcoholes con hasta aproximadamente 8 átomos de carbono tales como metanol, isopropanol y similares; o éteres de glicol tales como los éteres monoalquílicos de etilenglicol, dietilenglicol o propilenglicol, y similares. As used herein, the term "dispersion" refers to a transparent, translucent or opaque two-phase system in which metal phosphate particles are in the dispersed phase and an aqueous medium, including water, is in the continuous phase. An “aqueous medium” is a liquid medium that is 50 weight percent or more water, with weight percent based on the non-solid content of the activator rinse. The aqueous medium may comprise 50 weight percent or less of other organic cosolvents, such as 10 weight percent or less. According to the present invention, the organic cosolvents are at least partially miscible with water. In the aqueous medium, water-miscible organic solvents may be present, for example, alcohols with up to about 8 carbon atoms such as methanol, isopropanol and the like; or glycol ethers such as the monoalkyl ethers of ethylene glycol, diethylene glycol or propylene glycol, and the like.

Como se usa en la presente descripción, el término “pulverizado” se refiere a partículas que tienen relaciones de aspecto variables, donde el término “relación de aspecto” se refiere a la relación entre la longitud y el ancho de una partícula (es decir, la relación de aspecto no define una esfera). As used herein, the term “pulverized” refers to particles that have variable aspect ratios, where the term “aspect ratio” refers to the relationship between the length and width of a particle (i.e. the aspect ratio does not define a sphere).

De acuerdo con la presente invención, las partículas de fosfato de metal de la dispersión de partículas de fosfato de metal de metales divalentes o trivalentes o sus combinaciones pueden tener un tamaño de partículas D90 que no es superior a 500 nm y al menos 50 nm y en algunos casos puede estar en al menos 0,06 gm, tal como al menos 0,1 gm, tal como al menos 0,2 gm. According to the present invention, the metal phosphate particles of the dispersion of metal phosphate particles of divalent or trivalent metals or their combinations may have a particle size D90 that is not greater than 500 nm and at least 50 nm and in some cases it may be at least 0.06 gm, such as at least 0.1 gm, such as at least 0.2 gm.

Como se usa en la presente descripción, el término tamaño de partículas “D90” se refiere a una distribución de partículas ponderada en volumen en la que el 90 % de las partículas en la distribución de partículas tienen un diámetro menor que el valor “D90”. Como se usa en la presente descripción, el término tamaño de partículas “D10” se refiere a una distribución de partículas ponderada en volumen en la que el 10 % de las partículas en la distribución de partículas tienen un diámetro menor que el valor “D10”. Como se usa en la presente descripción, el término tamaño de partículas “D50” se refiere a una distribución de partículas ponderada en volumen en la que el 50 % de las partículas en la distribución de partículas tienen un diámetro menor que el valor “D50”. As used herein, the term “D90” particle size refers to a volume-weighted particle distribution in which 90% of the particles in the particle distribution have a diameter less than the “D90” value. . As used herein, the term “D10” particle size refers to a volume-weighted particle distribution in which 10% of the particles in the particle distribution have a diameter less than the “D10” value. . As used herein, the term “D50” particle size refers to a volume-weighted particle distribution in which 50% of the particles in the particle distribution have a diameter less than the “D50” value. .

De acuerdo con la presente invención, el tamaño de partículas puede medirse mediante el uso de un instrumento tal como un Mastersizer 2000, disponible en Malvern Instruments, Ltd., de Malvern, Worcestershire, Reino Unido, o un instrumento equivalente. El Mastersizer 2000 dirige un rayo láser (0,633 mm de diámetro, 633 nm de longitud de onda) a través de una dispersión de partículas (en agua destilada, desionizada o filtrada hasta un 2-3 % de oscurecimiento) y mide la dispersión de la luz de la dispersión (parámetros de medición 25 °C, 2200 RPM, retardo de medición previa de 30 segundos, medición de fondo de 10 segundos, medición de muestra de 10 segundos). La cantidad de luz dispersada por la dispersión es inversamente proporcional al tamaño de partículas. Una serie de detectores miden la luz dispersada y luego los datos se analizan mediante un programa informático (programa Malvern Mastersizer 2000, versión 5.60) para generar una distribución de tamaño de partículas, a partir de la cual puede determinarse el tamaño de partículas de forma rutinaria. In accordance with the present invention, particle size can be measured by using an instrument such as a Mastersizer 2000, available from Malvern Instruments, Ltd., Malvern, Worcestershire, United Kingdom, or an equivalent instrument. The Mastersizer 2000 directs a laser beam (0.633 mm diameter, 633 nm wavelength) through a scattering of particles (in distilled, deionized, or filtered water to 2-3% obscuration) and measures the scattering of the scattering light (measuring parameters 25 °C, 2200 RPM, pre-measurement delay 30 seconds, background measurement 10 seconds, sample measurement 10 seconds). The amount of light scattered by scattering is inversely proportional to particle size. An array of detectors measure the scattered light and the data is then analyzed by computer software (Malvern Mastersizer 2000 software, version 5.60) to generate a particle size distribution, from which particle size can be routinely determined. .

De acuerdo con la presente invención, la muestra de dispersión de partículas puede opcionalmente sonicarse antes del análisis del tamaño de partículas. De acuerdo con la presente invención, el proceso de sonicación comprende: (1) mezclar la dispersión de partículas mediante el uso de un mezclador vórtex (Fisher Scientific Vortex Genie 2, o equivalente); (2) añadir 15 ml de agua destilada desionizada ultrafiltrada a un vial de centelleo con tapa de rosca de 20 ml; (3) añadir 4 gotas de la dispersión al vial; (4) mezclar el contenido del vial mediante el uso del mezclador vórtex; (5) tapar el vial y colocarlo en un baño de agua ultrasónico (Fisher Scientific Modelo FS30, o equivalente) durante 5 minutos; (6 ) agitar nuevamente el vial en un vórtex; y (7) añadir la muestra gota a gota al Mastersizer para alcanzar un oscurecimiento entre 2-3 para el análisis de distribución de tamaño de partículas descrito anteriormente. In accordance with the present invention, the particle dispersion sample may optionally be sonicated prior to particle size analysis. In accordance with the present invention, the sonication process comprises: (1) mixing the particle dispersion by using a vortex mixer (Fisher Scientific Vortex Genie 2, or equivalent); (2) add 15 ml of ultrafiltered deionized distilled water to a 20 ml screw cap scintillation vial; (3) add 4 drops of the dispersion to the vial; (4) mix the contents of the vial by using the vortex mixer; (5) cap the vial and place it in an ultrasonic water bath (Fisher Scientific Model FS30, or equivalent) for 5 minutes; (6) shake the vial again in a vortex; and (7) add the sample dropwise to the Mastersizer to achieve a darkening between 2-3 for the particle size distribution analysis described above.

De acuerdo con la presente invención, las partículas de fosfato de metal pueden pulverizarse sustancialmente, de manera que más del 90 % de las partículas de fosfato de metal en la composición de enjuague activador estén pulverizadas, tal como más del 91 %, tal como más del 92 %, tal como más del 93 %, tal como más del 94 %, tal como más del 95 %, tal como más del 96 %, tal como más del 97 %, tal como más del 98 %, tal como más del 99 %. De acuerdo con la presente invención, las partículas de fosfato de metal pueden pulverizarse completamente, de manera que el 100 % de las partículas estén pulverizadas. According to the present invention, the metal phosphate particles can be substantially pulverized, such that more than 90% of the metal phosphate particles in the activator rinse composition are pulverized, such as more than 91%, such as more 92%, such as more than 93%, such as more than 94%, such as more than 95%, such as more than 96%, such as more than 97%, such as more than 98%, such as more than 99%. According to the present invention, the metal phosphate particles can be completely pulverized, so that 100% of the particles are pulverized.

De acuerdo con la presente invención, el fosfato de metal (como compuesto de metal total) puede estar presente en el enjuague activador en una cantidad de al menos 50 ppm, basado en el peso total del enjuague activador, tal como al menos 150 ppm, y en algunos casos pueden estar presentes en el enjuague activador en una cantidad de no más de 5000 ppm, basado en el peso total del enjuague activador, tal como no más de 1500 ppm. De acuerdo con la presente invención, el fosfato de metal (como compuesto de metal total) puede estar presente en el enjuague activador en una cantidad de 50 ppm a 5000 ppm de fosfato de metal total basado en el peso total del enjuague activador, tal como de 150 ppm a 1500 ppm. According to the present invention, the metal phosphate (as a total metal compound) may be present in the activator rinse in an amount of at least 50 ppm, based on the total weight of the activator rinse, such as at least 150 ppm, and in some cases may be present in the activator rinse in an amount of no more than 5000 ppm, based on the total weight of the activator rinse, such as no more than 1500 ppm. According to the present invention, the metal phosphate (as a total metal compound) may be present in the activator rinse in an amount of 50 ppm to 5000 ppm of total metal phosphate based on the total weight of the activator rinse, such as from 150 ppm to 1500 ppm.

De acuerdo con la presente invención, el metal divalente o trivalente del fosfato de metal puede comprender zinc, hierro, calcio, manganeso, aluminio, níquel o sus combinaciones. Si se emplean combinaciones de diferentes fosfatos de metal, pueden comprender metales iguales o diferentes, y pueden seleccionarse de los fosfatos de zinc, hierro, calcio, manganeso y aluminio particulares mencionados a continuación. According to the present invention, the divalent or trivalent metal of the metal phosphate may comprise zinc, iron, calcium, manganese, aluminum, nickel or combinations thereof. If combinations of different metal phosphates are used, they may comprise the same or different metals, and may be selected from the particular zinc, iron, calcium, manganese and aluminum phosphates mentioned below.

Los fosfatos de zinc adecuados útiles en el baño de enjuague activador incluyen, sin limitación, Zn3(P04)2, Zn2Fe(P04)2, Zn2Ca(P04)2, Zn2Mn(P04)2 o sus combinaciones. Suitable zinc phosphates useful in the activator rinse bath include, without limitation, Zn3(P04)2, Zn2Fe(P04)2, Zn2Ca(P04)2, Zn2Mn(P04)2 or combinations thereof.

Los fosfatos de hierro adecuados útiles en el baño de enjuague activador incluyen, sin limitación, FeP04, Fe3(P04)2 o sus combinaciones. Suitable iron phosphates useful in the activator rinse bath include, without limitation, FeP04, Fe3(P04)2 or combinations thereof.

Los fosfatos de calcio adecuados útiles en el baño de enjuague activador incluyen, sin limitación, CaHP04, Ca3(P04)2 o sus combinaciones. Suitable calcium phosphates useful in the activator rinse bath include, without limitation, CaHP04, Ca3(P04)2 or combinations thereof.

Los fosfatos de manganeso adecuados útiles en el baño de enjuague activador incluyen, sin limitación, Mn3(P04)2, MnPO* o sus combinaciones. Suitable manganese phosphates useful in the activator rinse bath include, without limitation, Mn3(P04)2, MnPO* or combinations thereof.

Los fosfatos de aluminio adecuados útiles en el baño de enjuague activador incluyen, sin limitación, AlP04. Suitable aluminum phosphates useful in the activator rinse bath include, without limitation, AlP04.

De acuerdo con la presente invención, el enjuague activador puede comprender además un dispersante. El dispersante puede ser iónico o no iónico. Los dispersantes iónicos adecuados útiles en el enjuague activador pueden comprender un ácido orgánico aromático, un compuesto fenólico, una resina fenólica o sus combinaciones. Los dispersantes no iónicos adecuados útiles en el enjuague activador pueden incluir polímeros no iónicos, en particular aquellos compuestos de monómeros (o residuos de los mismos) que incluyen óxido de propileno, óxido de etileno, estireno, un monoácido tal como ácido (met)acrílico, un diácido tal como como ácido maleico o ácido itacónico, un anhídrido de ácido tal como anhídrido acrílico o anhídrido maleico, o sus combinaciones. Los ejemplos de dispersantes no iónicos disponibles comercialmente adecuados incluyen DISPERBYK®-190 disponible en BYK-Chemie GmbH y ZetaSperse® 3100 disponible en Air Products Chemicals Inc. In accordance with the present invention, the activator rinse may further comprise a dispersant. The dispersant can be ionic or non-ionic. Suitable ionic dispersants useful in the activating rinse may comprise an aromatic organic acid, a phenolic compound, a phenolic resin, or combinations thereof. Suitable nonionic dispersants useful in the activating rinse may include nonionic polymers, in particular those compounds of monomers (or residues thereof) including propylene oxide, ethylene oxide, styrene, a monoacid such as (meth)acrylic acid , a diacid such as maleic acid or itaconic acid, an acid anhydride such as acrylic anhydride or maleic anhydride, or combinations thereof. Examples of suitable commercially available nonionic dispersants include DISPERBYK®-190 available from BYK-Chemie GmbH and ZetaSperse® 3100 available from Air Products Chemicals Inc.

De acuerdo con la presente invención, el enjuague activador puede estar sustancialmente libre o completamente libre de dispersantes iónicos. Como se usa en la presente descripción, un enjuague activador está sustancialmente libre de dispersantes iónicos si los dispersantes iónicos están presentes en una cantidad inferior al 1%en peso, basado en el peso total del enjuague activador. Como se usa en la presente descripción, un enjuague activador está completamente libre de dispersantes iónicos si los dispersantes iónicos no están presentes en el enjuague activador, es decir, 0 % en peso basado en el peso total del enjuague activador. In accordance with the present invention, the activator rinse may be substantially free or completely free of ionic dispersants. As used herein, an activator rinse is substantially free of ionic dispersants if the ionic dispersants are present in an amount of less than 1% by weight, based on the total weight of the activator rinse. As used herein, an activator rinse is completely free of ionic dispersants if ionic dispersants are not present in the activator rinse, i.e., 0 wt % based on the total weight of the activator rinse.

De acuerdo con la presente invención, el enjuague activador puede incluir opcionalmente una sal de sulfato de metal. El metal del sulfato de metal puede ser igual o diferente al metal de las partículas de fosfato de metal. De acuerdo con la presente invención, el metal de la sal de sulfato de metal puede comprender un metal divalente, un metal trivalente o sus combinaciones, tales como, por ejemplo, níquel, cobre, zinc, hierro, magnesio, cobalto, aluminio o sus combinaciones. In accordance with the present invention, the activator rinse may optionally include a metal sulfate salt. The metal of the metal sulfate may be the same or different to the metal of the metal phosphate particles. According to the present invention, the metal of the metal sulfate salt may comprise a divalent metal, a trivalent metal or combinations thereof, such as, for example, nickel, copper, zinc, iron, magnesium, cobalt, aluminum or their combinations.

De acuerdo con la presente invención, cuando está presente, si está presente, el ion sulfato de la sal de sulfato de metal puede estar presente en el enjuague activador en una cantidad de al menos 5 ppm basado en el peso total del enjuague activador, tal como al menos 10 ppm, tal como al menos 20 ppm, tal como al menos 50 ppm, y en algunos casos, no más que el límite de solubilidad de la sal de sulfato de metal en el enjuague activador, tal como no más de 5000 ppm, tal como no más de 1000 ppm, tal como no más de 500 ppm, tal como no más de 250 ppm. De acuerdo con la presente invención, el ion sulfato de la sal de sulfato de metal puede estar presente en una cantidad de 5 ppm a 5000 ppm basado en una cantidad total de sulfato en la sal de sulfato de metal, tal como de 10 ppm a 1000 ppm, tal como 20 ppm a 500 ppm, tal como 50 ppm a 250 ppm. De acuerdo con la presente invención, el enjuague activador puede estar sustancialmente libre, o en algunos casos, completamente libre, de iones sulfato. Como se usa en la presente descripción con respecto al ion sulfato de una sal de sulfato de metal, el término “sustancialmente libre” significa que el ion sulfato está presente en el enjuague activador en una cantidad de menos de 5 ppm basado en el peso total del enjuague activador. Como se usa en la presente descripción con respecto al ion sulfato de una sal de sulfato de metal, el término “completamente libre” significa que el enjuague activador no comprende un ion sulfato (es decir, hay 0 ppm de ion sulfato (basado en el peso total del enjuague activador) presente en el enjuague activador). In accordance with the present invention, when present, if present, the sulfate ion of the metal sulfate salt may be present in the activator rinse in an amount of at least 5 ppm based on the total weight of the activator rinse, such as such as at least 10 ppm, such as at least 20 ppm, such as at least 50 ppm, and in some cases, no more than the solubility limit of the metal sulfate salt in the activator rinse, such as no more than 5000 ppm, such as not more than 1000 ppm, such as not more than 500 ppm, such as not more than 250 ppm. According to the present invention, the sulfate ion of the metal sulfate salt may be present in an amount of 5 ppm to 5000 ppm based on a total amount of sulfate in the metal sulfate salt, such as 10 ppm to 1000 ppm, such as 20 ppm to 500 ppm, such as 50 ppm to 250 ppm. In accordance with the present invention, the activator rinse may be substantially free, or in some cases, completely free, of sulfate ions. As used herein with respect to the sulfate ion of a metal sulfate salt, the term “substantially free” means that the sulfate ion is present in the activator rinse in an amount of less than 5 ppm based on the total weight. of the activator rinse. As used herein with respect to the sulfate ion of a metal sulfate salt, the term “completely free” means that the activator rinse does not comprise a sulfate ion (i.e., there is 0 ppm sulfate ion (based on the total weight of activator rinse) present in the activator rinse).

De acuerdo con la presente invención, el enjuague activador puede estar en la forma de un concentrado, en donde el concentrado tiene una viscosidad suficiente para evitar que las partículas de fosfato de metal y la sal de sulfato de metal (si están presentes) se sedimenten. De acuerdo con la presente invención, durante el uso, el enjuague activador concentrado puede diluirse con agua y/o un solvente orgánico. According to the present invention, the activator rinse may be in the form of a concentrate, wherein the concentrate has a viscosity sufficient to prevent the metal phosphate particles and the metal sulfate salt (if present) from settling. . In accordance with the present invention, during use, the concentrated activator rinse may be diluted with water and/or an organic solvent.

De acuerdo con la presente invención, el enjuague activador puede ser una composición 1K ("Un componente" o "Una parte") o una composición de múltiples componentes, tal como, por ejemplo, composiciones 2K ("Dos componentes" o "De dos partes"). Como se define en la presente descripción, una composición "1K" es una composición en la que todos los ingredientes pueden mezclarse previamente y almacenarse. Por el contrario, una composición de múltiples componentes es aquella en la que al menos dos de los ingredientes se almacenan por separado y se mezclan entre sí para formar el baño de tratamiento. In accordance with the present invention, the activator rinse may be a 1K composition ("One component" or "One part") or a multi-component composition, such as, for example, 2K compositions ("Two component" or "Two part"). parties"). As defined herein, a "1K" composition is a composition in which all ingredients can be premixed and stored. In contrast, a multi-component composition is one in which at least two of the ingredients are stored separately and mixed together to form the treatment bath.

De acuerdo con la presente invención, el enjuague activador puede ser una composición 1K, en donde la composición 1K está formada a partir de: una dispersión de partículas de fosfato de metal de metales divalentes, metales trivalentes o sus combinaciones, las partículas de fosfato de metal tienen un tamaño de partículas D90 de 50 a 500 nm; un dispersante; y una sal de sulfato de metal (si está presente). Opcionalmente, el enjuague activador de 1K puede ser un concentrado que se diluye para formar el baño que contiene el enjuague activador. According to the present invention, the activator rinse may be a 1K composition, wherein the 1K composition is formed from: a dispersion of metal phosphate particles of divalent metals, trivalent metals or combinations thereof, the phosphate particles of metal have a D90 particle size of 50 to 500 nm; a dispersant; and a metal sulfate salt (if present). Optionally, the 1K activator rinse may be a concentrate that is diluted to form the bath containing the activator rinse.

De acuerdo con la presente invención, el enjuague activador puede ser una composición 2K en donde una dispersión de partículas de fosfato de metal de metales divalentes, metales trivalentes o sus combinaciones, las partículas de fosfato de metal tienen un tamaño de partículas D90 de 50 a 500 nm, y un dispersante formar una parte de un primer componente. Una sal de sulfato de metal puede formar parte de un segundo componente. También pueden añadirse al baño que contiene el enjuague activador componentes adicionales que comprenden cualquiera de los ingredientes opcionales descritos más abajo. Cualquiera de los componentes del enjuague activador puede ser un concentrado que se diluye para formar el baño que contiene el enjuague activador. According to the present invention, the activator rinse may be a 2K composition wherein a dispersion of metal phosphate particles of divalent metals, trivalent metals or combinations thereof, the metal phosphate particles having a particle size D90 of 50 to 500 nm, and a dispersant form a part of a first component. A metal sulfate salt may form part of a second component. Additional components comprising any of the optional ingredients described below may also be added to the bath containing the activator rinse. Any of the components of the activator rinse can be a concentrate that is diluted to form the bath containing the activator rinse.

De acuerdo con la presente invención, el enjuague activador puede incluir un agente humectante. De acuerdo con la presente invención, los agentes humectantes pueden estar presentes en cantidades de hasta el 2 por ciento en peso, tal como hasta el 0,5 por ciento en peso, basado en el peso total del enjuague activador. En algunos casos, los agentes humectantes pueden estar presentes en cantidades del 0,1 por ciento en peso al 2 por ciento en peso, basado en el peso total del enjuague activador, tal como del 0,3 por ciento en peso al 0,5 por ciento en peso. Como se usa en la presente descripción, un “agente humectante” reduce la tensión superficial en la interfaz entre la superficie de las partículas de la fase dispersa y el medio acuoso para permitir que el medio acuoso entre en contacto o “humecte” más uniformemente la superficie de las partículas de la fase dispersa. In accordance with the present invention, the activator rinse may include a wetting agent. In accordance with the present invention, wetting agents may be present in amounts of up to 2 weight percent, such as up to 0.5 weight percent, based on the total weight of the activator rinse. In some cases, wetting agents may be present in amounts of 0.1 weight percent to 2 weight percent, based on the total weight of the activator rinse, such as 0.3 weight percent to 0.5 percent by weight. As used herein, a "wetting agent" reduces the surface tension at the interface between the surface of the dispersed phase particles and the aqueous medium to allow the aqueous medium to more uniformly contact or "wet" the surface of the particles of the dispersed phase.

De acuerdo con la presente invención, el enjuague activador puede tener un pH de 6 a 12, tal como de 6,5 a 9, tal como de 7,5 a 8,5, tal como de 7 a 8. Puede estar presente un componente alcalino en el enjuague activador en una cantidad suficiente para ajustar el pH del enjuague activador. Los componentes alcalinos adecuados pueden incluir, por ejemplo, hidróxido de sodio, carbonato de sodio, tripolifosfato de sodio, ortofosfato de potasio o sus combinaciones. In accordance with the present invention, the activator rinse may have a pH of 6 to 12, such as 6.5 to 9, such as 7.5 to 8.5, such as 7 to 8. A alkaline component in the activator rinse in an amount sufficient to adjust the pH of the activator rinse. Suitable alkaline components may include, for example, sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium tripolyphosphate, potassium orthophosphate or combinations thereof.

De acuerdo con la presente invención, el enjuague activador también puede incluir un biocida. Los biocidas adecuados incluyen, por ejemplo, metilcloroisotiazolinona, metilisotiazolinona o sus combinaciones. Cuando se usa, el biocida puede estar presente en una cantidad de al menos 10 ppm basado en el material activo en el enJuague activador, tal como al menos 20 ppm, tal como al menos 80 ppm, tal como al menos 100 ppm, y en algunos casos, no más de 140 ppm, tal como no más de 120 ppm, tal como no más de 40 ppm, tal como no más de 30 ppm. De acuerdo con la presente invención, el biocida puede estar presente en una cantidad de 10 ppm a 140 ppm en base al material activo, tal como de 10 ppm a 40 ppm, tal como de 20 ppm a 30 ppm, tal como de 80 ppm a 140 ppm, tal como como 100 ppm a 120 ppm. El experto reconocerá que pueden incluirse biocidas en el enjuague activador en cantidades basadas en las instrucciones del fabricante. In accordance with the present invention, the activator rinse may also include a biocide. Suitable biocides include, for example, methylchloroisothiazolinone, methylisothiazolinone or combinations thereof. When used, the biocide may be present in an amount of at least 10 ppm based on the active material in the activator rinse, such as at least 20 ppm, such as at least 80 ppm, such as at least 100 ppm, and in some cases, no more than 140 ppm, such as no more than 120 ppm, such as no more than 40 ppm, such as no more than 30 ppm. According to the present invention, the biocide may be present in an amount of 10 ppm to 140 ppm based on the active material, such as 10 ppm to 40 ppm, such as 20 ppm to 30 ppm, such as 80 ppm. to 140 ppm, such as 100 ppm to 120 ppm. The skilled person will recognize that biocides may be included in the activator rinse in amounts based on the manufacturer's instructions.

De acuerdo con la presente invención, el enjuague activador puede comprender además sílice. De acuerdo con la presente invención, la sílice puede ser una sílice precipitada, tal como una sílice precipitada amorfa sintética. De acuerdo con la presente invención, la sílice puede ser friable bajo cizallamiento. Como se usa en la presente descripción, “friable bajo cizallamiento” significa que el tamaño de partículas puede reducirse con cizallamiento. De acuerdo con la presente invención, la sílice puede comprender, por ejemplo, sílice Hi-Sil™ EZ 160G (disponible comercialmente en PPG Industries, Inc.). De acuerdo con la presente invención, si está presente, la sílice puede estar presente en una cantidad de al menos 50 ppm, basada en el peso total del enjuague activador, tal como al menos 100 ppm, tal como al menos 150 ppm, y en algunos casos, no más de 5000 ppm, basado en el peso total del enjuague activador, tal como no más de 1000 ppm, tal como no más de 500 ppm. De acuerdo con la presente invención, la sílice puede estar presente en el enJuague activador en una cantidad de 50 ppm a 5000 ppm basado en el peso total del enjuague activador, tal como de 100 ppm a 1000 ppm, tal como de 150 ppm a 500 ppm. In accordance with the present invention, the activator rinse may further comprise silica. In accordance with the present invention, the silica may be a precipitated silica, such as a synthetic amorphous precipitated silica. In accordance with the present invention, the silica may be friable under shear. As used herein, “shear friable” means that the particle size can be reduced with shear. In accordance with the present invention, the silica may comprise, for example, Hi-Sil™ EZ 160G silica (commercially available from PPG Industries, Inc.). In accordance with the present invention, if present, the silica may be present in an amount of at least 50 ppm, based on the total weight of the activator rinse, such as at least 100 ppm, such as at least 150 ppm, and in some cases, no more than 5000 ppm, based on the total weight of the activator rinse, such as no more than 1000 ppm, such as no more than 500 ppm. In accordance with the present invention, silica may be present in the activator rinse in an amount of from 50 ppm to 5000 ppm based on the total weight of the activator rinse, such as from 100 ppm to 1000 ppm, such as from 150 ppm to 500 ppm.

El enjuague activador puede comprender opcionalmente además componentes además del dispersante (es decir, componentes diferentes al dispersante), tales como surfactantes no iónicos y auxiliares usados convencionalmente en la técnica. Dichos componentes opcionales adicionales incluyen surfactantes que funcionan como antiespumantes. Pueden usarse surfactantes anfotéricos y/o no iónicos. Los surfactantes antiespumantes pueden estar presentes, en todo caso, en cantidades de al menos 0,1 por ciento en peso, basado en el peso total del baño de enjuague activador, tal como al menos 0,5 por ciento en peso, y en algunos casos, pueden estar presentes en cantidades de no más del 1 por ciento en peso, tal como no más del 0,7 por ciento en peso, basado en el peso total del baño de enjuague activador. En algunos casos, los surfactantes antiespumantes pueden estar presentes, en todo caso, en cantidades de 0,1 por ciento en peso a 1 por ciento en peso, tal como de 0,5 por ciento en peso a 0,7 por ciento en peso, basado en el peso total del baño de enjuague activador. The activator rinse may optionally further comprise components in addition to the dispersant (i.e., components other than the dispersant), such as nonionic surfactants and auxiliaries conventionally used in the art. Such additional optional components include surfactants that function as antifoams. Amphoteric and/or nonionic surfactants can be used. The antifoam surfactants may be present, in any case, in amounts of at least 0.1 weight percent, based on the total weight of the activator rinse bath, such as at least 0.5 weight percent, and in some In some cases, they may be present in amounts of no more than 1 weight percent, such as no more than 0.7 weight percent, based on the total weight of the activator rinse bath. In some cases, the antifoam surfactants may be present, if at all, in amounts of 0.1 weight percent to 1 weight percent, such as 0.5 weight percent to 0.7 weight percent. , based on the total weight of the activator rinse bath.

De acuerdo con la presente invención, el enjuague activador puede comprender además un modificador de reología además del dispersante (es decir, diferente del dispersante). El modificador de reología puede comprender, por ejemplo, poliuretanos, polímeros acrílicos, redes, estireno/butadieno, alcoholes polivinílicos, arcillas tales como atapulgita, bentonita y otra montmorillonita, materiales a base de celulosa tales como carboximetilcelulosa, metilcelulosa, (hidroxipropil)metilcelulosa o gelatina, gomas tales como guar y xantano, o sus combinaciones. In accordance with the present invention, the activator rinse may further comprise a rheology modifier in addition to the dispersant (i.e., different from the dispersant). The rheology modifier may comprise, for example, polyurethanes, acrylic polymers, networks, styrene/butadiene, polyvinyl alcohols, clays such as attapulgite, bentonite and other montmorillonite, cellulose-based materials such as carboxymethylcellulose, methylcellulose, (hydroxypropyl)methylcellulose or gelatin, gums such as guar and xanthan, or their combinations.

De acuerdo con la presente invención, el enjuague activador puede estar sustancialmente o, en algunos casos, completamente libre de partículas de fosfato de titanio. Como se usa en la presente descripción, el término “sustancialmente libre”, cuando se usa en referencia a la ausencia de partículas de fosfato de titanio en el enjuague activador, significa que cualquier partícula de fosfato de titanio presente en el enjuague activador no se añade intencionalmente y está presente en cantidad traza inferior a 5 ppm, basada en el peso total del enjuague activador. Como se usa en la presente descripción, el término “completamente libre”, cuando se usa en referencia a la ausencia de partículas de fosfato de titanio, significa que no hay ninguna partícula de fosfato de titanio. In accordance with the present invention, the activator rinse may be substantially or, in some cases, completely free of titanium phosphate particles. As used herein, the term “substantially free,” when used in reference to the absence of titanium phosphate particles in the activator rinse, means that any titanium phosphate particles present in the activator rinse are not added. intentionally and is present in a trace amount less than 5 ppm, based on the total weight of the activator rinse. As used herein, the term “completely free,” when used in reference to the absence of titanium phosphate particles, means that there are no titanium phosphate particles.

El enjuague activador de la presente invención puede prepararse fresco con los ingredientes mencionados anteriormente en las concentraciones especificadas o puede prepararse en la forma de concentrados acuosos en los que la concentración de diversos ingredientes es considerablemente mayor, de manera que los concentrados pueden diluirse con medio acuoso tal como agua o se diluyen al alimentarlos en un baño activador que contiene un enjuague activador que ha estado en uso durante algún tiempo. The activator rinse of the present invention can be prepared fresh with the above-mentioned ingredients in the specified concentrations or can be prepared in the form of aqueous concentrates in which the concentration of various ingredients is considerably higher, so that the concentrates can be diluted with aqueous medium. such as water or are diluted by feeding them in an activator bath containing an activator rinse that has been in use for some time.

De acuerdo con la presente invención, el baño de enjuague activador puede comprender un quelante. El quelante puede comprender, por ejemplo, carboxilatos tales como tartratos, citratos o gluconatos, complejos a base de acetato tales como etilendiaminotetraacetato o nitrilotriacetato, fosfatos tales como trifosfato de pentasodio o pirofosfato de tetrapotasio, fosfonatos, policarboxilatos, ácidos, ásteres o sales de cualquiera de los antes mencionados, o sus combinaciones. In accordance with the present invention, the activating rinse bath may comprise a chelator. The chelator may comprise, for example, carboxylates such as tartrates, citrates or gluconates, acetate-based complexes such as ethylenediaminetetraacetate or nitrilotriacetate, phosphates such as pentasodium triphosphate or tetrapotassium pyrophosphate, phosphonates, polycarboxylates, acids, esters or salts of any of the aforementioned, or their combinations.

El sistema de pretratamiento de sustrato de metal de la presente invención comprende además una composición de pretratamiento que comprende iones zinc e iones fosfato. En la composición de pretratamiento el níquel solo está presente, si está presente, en una cantidad traza de 5 ppm o menos, basado en un peso total de la composición. The metal substrate pretreatment system of the present invention further comprises a pretreatment composition comprising zinc ions and phosphate ions. In the pretreatment composition nickel is only present, if present, in a trace amount of 5 ppm or less, based on a total weight of the composition.

[Como se usa en la presente descripción, el término "composición de pretratamiento" se refiere a una composición que, al entrar en contacto con un sustrato, reacciona y altera químicamente la superficie del sustrato y se une a ella para formar una capa protectora y que contiene fosfatos de zinc, hierro y/u otros metales divalentes conocidos en la técnica.] Como se usa en la presente descripción, el término "sustancialmente libre”, cuando se usa con respecto a la ausencia de níquel, significa que el níquel, si está presente en el baño que contiene la composición de pretratamiento, la composición de pretratamiento y/o las capas formadas a partir de, y que comprenden el mismo y, si está presente, solo está presente en una cantidad traza de 5 ppm o menos, basado en un peso total de la composición o capa(s), según sea el caso. Como se usa en la presente descripción, el término "esencialmente libre”, cuando se usa con respecto a la ausencia de níquel, significa que el níquel, si está presente en el baño que contiene la composición de pretratamiento, la composición de pretratamiento y/o las capas formadas a partir de, y que comprenden el mismo y, si está presente, solo está presente en una cantidad traza de 1 ppm o menos, basado en un peso total de la composición o capa(s), según sea el caso. Como se usa en la presente descripción, el término "completamente libre”, cuando se usa con respecto a la ausencia de níquel, significa que el níquel está ausente del baño que contiene la composición de pretratamiento, la composición de pretratamiento y/o las capas formadas a partir de, y que comprenden el mismo (es decir, el baño que contiene la composición de pretratamiento, la composición de pretratamiento y/o las capas formadas a partir de, y que comprenden el mismo contienen 0 ppm de níquel, que excluyen el níquel derivado del arrastre, sustrato(s) yIo disolución del equipo. [As used herein, the term "pretreatment composition" refers to a composition that, upon contact with a substrate, reacts and chemically alters the surface of the substrate and binds thereto to form a protective layer and containing phosphates of zinc, iron and/or other divalent metals known in the art.] As used herein, the term "substantially free", when used with respect to the absence of nickel, means that the nickel, if present in the bath containing the pretreatment composition, the pretreatment composition and/or the layers formed from and comprising the same and, if present, it is only present in a trace amount of 5 ppm or less , based on a total weight of the composition or layer(s), as the case may be. As used herein, the term "essentially free", when used with respect to the absence of nickel, means that nickel. , if present in the bath containing the pretreatment composition, the pretreatment composition and/or the layers formed from and comprising the same and, if present, it is only present in a trace amount of 1 ppm or less, based on a total weight of the composition or layer(s), as the case may be. As used herein, the term "completely free", when used with respect to the absence of nickel, means that nickel is absent from the bath containing the pretreatment composition, the pretreatment composition and/or the layers. formed from, and comprising the same (i.e., the bath containing the pretreatment composition, the pretreatment composition and/or the layers formed from, and comprising the same contain 0 ppm nickel, which exclude nickel derived from drag, substrate(s) and/or dissolution of the equipment.

De acuerdo con la presente invención, el contenido de iones zinc de la composición de pretratamiento puede ser de al menos 500 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como al menos 800 ppm y, en algunos casos, no puede ser más de 1500 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como no más de 1200 ppm. De acuerdo con la presente invención, el contenido de iones zinc de las composiciones ácidas acuosas puede ser de 500 ppm a 1500 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como al menos de 800 ppm a 1200 ppm. La fuente del ion zinc puede ser fuentes de ion zinc convencionales, tales como nitrato de zinc, óxido de zinc, carbonato de zinc, zinc de metal y similares. According to the present invention, the zinc ion content of the pretreatment composition may be at least 500 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as at least 800 ppm and, in some cases, may not be. be more than 1500 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as not more than 1200 ppm. According to the present invention, the zinc ion content of the aqueous acid compositions may be from 500 ppm to 1500 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as at least 800 ppm to 1200 ppm. The source of the zinc ion may be conventional zinc ion sources, such as zinc nitrate, zinc oxide, zinc carbonate, metal zinc and the like.

De acuerdo con la presente invención, el contenido de fosfato de la composición de pretratamiento puede ser de al menos 8000 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como al menos 12000 ppm, y en algunos casos puede no ser más de 20 000 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como no más de 14000 ppm. De acuerdo con la presente invención, el contenido de fosfato de la composición de pretratamiento puede ser de 8000 ppm a 20000 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como de 12000 ppm a 14000 ppm. La fuente de ion fosfato puede ser ácido fosfórico, fosfato de monosodio, fosfato de disodio y similares. According to the present invention, the phosphate content of the pretreatment composition may be at least 8000 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as at least 12000 ppm, and in some cases it may not be more of 20,000 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as not more than 14,000 ppm. According to the present invention, the phosphate content of the pretreatment composition may be 8000 ppm to 20,000 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as 12,000 ppm to 14,000 ppm. The phosphate ion source may be phosphoric acid, monosodium phosphate, disodium phosphate and the like.

La composición de pretratamiento de la presente invención puede tener un pH de al menos 2,5, tal como al menos 3,0 y, en algunos casos, no más de 5,5, tal como no más de 3,5. La composición de pretratamiento puede tener un pH de 2,5 a 5,5, tal como de 3,0 a 3,5. The pretreatment composition of the present invention may have a pH of at least 2.5, such as at least 3.0, and in some cases no more than 5.5, such as no more than 3.5. The pretreatment composition may have a pH of 2.5 to 5.5, such as 3.0 to 3.5.

De acuerdo con la presente invención, la composición de pretratamiento comprende además un acelerador. El acelerador puede estar presente en una cantidad suficiente para acelerar la formación del recubrimiento con fosfato de zinc y puede estar presente en la composición de pretratamiento en una cantidad de al menos 500 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como al menos 1000 ppm, tal como al menos 2500 ppm, y en algunos casos puede estar presente en una cantidad de no más de 20000 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como no más de 10000 ppm, tal como no más de 5000 ppm. De acuerdo con la presente invención, el acelerador puede estar presente en la composición de pretratamiento en una cantidad de 500 ppm a 20000 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como de 1000 ppm a 10000 ppm, tal como de 2500 ppm a 5000 ppm. El acelerador incluye una oxima tal como acetaldehído oxima y acetoxima, un nitrito tal como nitrito de sodio y nitrito de amonio, un peróxido tal como peróxido de hidrógeno o sus combinaciones. According to the present invention, the pretreatment composition further comprises an accelerator. The accelerator may be present in an amount sufficient to accelerate the formation of the zinc phosphate coating and may be present in the pretreatment composition in an amount of at least 500 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as at least 1000 ppm, such as at least 2500 ppm, and in some cases may be present in an amount of no more than 20000 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as no more than 10000 ppm, such as no more than 5000 ppm. According to the present invention, the accelerator may be present in the pretreatment composition in an amount of 500 ppm to 20,000 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as 1000 ppm to 10,000 ppm, such as 2500 ppm to 5000 ppm. The accelerator includes an oxime such as acetaldehyde oxime and acetoxime, a nitrite such as sodium nitrite and ammonium nitrite, a peroxide such as hydrogen peroxide or combinations thereof.

De acuerdo con la presente invención, la composición de pretratamiento también puede comprender iones fluoruro, iones nitrato y diversos iones de metal, tales como iones cobalto, iones calcio, iones magnesio, iones manganeso, iones hierro, iones cobre y similares. According to the present invention, the pretreatment composition may also comprise fluoride ions, nitrate ions and various metal ions, such as cobalt ions, calcium ions, magnesium ions, manganese ions, iron ions, copper ions and the like.

El ion fluoruro puede estar presente en la composición de pretratamiento en una cantidad de al menos 100 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como al menos 250 ppm, y en algunos casos puede estar presente en una cantidad de no más de 2500 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como no más de 1000 ppm, y en algunos casos puede estar presente en una cantidad de 100 ppm a 2500 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como de 250 ppm a 1000 ppm. The fluoride ion may be present in the pretreatment composition in an amount of at least 100 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as at least 250 ppm, and in some cases may be present in an amount of no. more than 2500 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as not more than 1000 ppm, and in some cases may be present in an amount of 100 ppm to 2500 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition pretreatment, such as 250 ppm to 1000 ppm.

De acuerdo con la presente invención, el ion nitrato puede estar presente en la composición de pretratamiento en una cantidad de al menos 1000 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como al menos 2000 ppm, y en algunos casos puede estar presente en una cantidad de no más de 10000 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como no más de 5000 ppm, y en algunos casos puede estar presente en una cantidad de 1000 ppm a 10000 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como por ejemplo de 2000 ppm a 5000 ppm. According to the present invention, the nitrate ion may be present in the pretreatment composition in an amount of at least 1000 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as at least 2000 ppm, and in some cases may be present in an amount of no more than 10,000 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as no more than 5,000 ppm, and in some cases may be present in an amount of 1,000 ppm to 10,000 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as for example 2000 ppm to 5000 ppm.

De acuerdo con la presente invención, el ion calcio puede estar presente en la composición de pretratamiento en una cantidad de al menos 100 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como al menos 500 ppm y, en algunos casos, no más de 4000 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como no más de 2500 ppm, y en algunos casos puede estar presente en una cantidad de 100 ppm a 4000 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como de 500 ppm a 2500 ppm. According to the present invention, the calcium ion may be present in the pretreatment composition in an amount of at least 100 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as at least 500 ppm and, in some cases, no more than 4000 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as no more than 2500 ppm, and in some cases may be present in an amount of 100 ppm to 4000 ppm, based on the total weight of the composition pretreatment, such as 500 ppm to 2500 ppm.

De acuerdo con la presente invención, el ion manganeso puede estar presente en la composición de pretratamiento en una cantidad de al menos 100 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como al menos 200 ppm, tal como al menos 500 ppm, y en algunos casos no más de 1500 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como no más de 1000 ppm, tal como no más de 800 ppm, y en algunos casos, en una cantidad de 100 ppm a 1500 ppm, basado en el peso total peso de la composición de pretratamiento, tal como de 200 ppm a 1000 ppm, tal como de 500 ppm a 800 ppm. According to the present invention, the manganese ion may be present in the pretreatment composition in an amount of at least 100 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as at least 200 ppm, such as at least 500 ppm, and in some cases no more than 1500 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as no more than 1000 ppm, such as no more than 800 ppm, and in some cases, in an amount of 100 ppm to 1500 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as from 200 ppm to 1000 ppm, such as from 500 ppm to 800 ppm.

De acuerdo con la presente invención, el ion hierro puede estar presente en la composición de pretratamiento en una cantidad de al menos 5 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como al menos 50 ppm y, en algunos casos, no más de 500 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como no más de 300 ppm, y en algunos casos, puede estar presente en la composición de pretratamiento en una cantidad de 5 ppm a 500 ppm, tal como de 50 ppm a 300 ppm. According to the present invention, the iron ion may be present in the pretreatment composition in an amount of at least 5 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as at least 50 ppm and, in some cases, no more than 500 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as no more than 300 ppm, and in some cases, may be present in the pretreatment composition in an amount of 5 ppm to 500 ppm, such as from 50 ppm to 300 ppm.

De acuerdo con la presente invención, el ion cobre puede estar presente en la composición de pretratamiento en una cantidad de al menos 1 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como al menos 3 ppm y, en algunos casos, no más de 30 ppm, basado en el peso total de la composición de pretratamiento, tal como no más de 15 ppm, y en algunos casos, puede estar presente en la composición de pretratamiento en una cantidad de 1 ppm. According to the present invention, the copper ion may be present in the pretreatment composition in an amount of at least 1 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as at least 3 ppm and, in some cases, no more than 30 ppm, based on the total weight of the pretreatment composition, such as no more than 15 ppm, and in some cases, may be present in the pretreatment composition in an amount of 1 ppm.

La composición de pretratamiento de la presente invención puede prepararse fresca con los ingredientes mencionados anteriormente en las concentraciones especificadas o puede prepararse en la forma de concentrados acuosos en los que la concentración de los diversos ingredientes es considerablemente mayor, de manera que los concentrados pueden diluirse con medio acuoso tal como agua o se diluyen al alimentarlos en una composición de fosfatación de zinc que ha estado en uso durante algún tiempo. Los concentrados típicos pueden contener al menos 10000 ppm de iones zinc, en base al peso total del concentrado de composición de pretratamiento, tal como al menos 12000 ppm de iones zinc, tal como al menos 16000 ppm de iones zinc, y en algunos casos pueden contener no más de 100000 ppm de iones zinc, basados en el peso total del concentrado de composición de pretratamiento, tales como no más de 30000 ppm de iones zinc, tales como no más de 20000 ppm de iones zinc, y en algunos casos pueden contener de 10 000 ppm a 100 000 ppm de iones zinc, basado en el peso total del concentrado de composición de pretratamiento, tal como de 12000 ppm a 30000 ppm de iones zinc, tal como de 16000 ppm a 20000 ppm de iones zinc. The pretreatment composition of the present invention can be prepared fresh with the above-mentioned ingredients in the specified concentrations or can be prepared in the form of aqueous concentrates in which the concentration of the various ingredients is considerably higher, so that the concentrates can be diluted with aqueous medium such as water or are diluted by feeding them in a zinc phosphating composition that has been in use for some time. Typical concentrates may contain at least 10,000 ppm zinc ions, based on the total weight of the pretreatment composition concentrate, such as at least 12,000 ppm zinc ions, such as at least 16,000 ppm zinc ions, and in some cases may contain no more than 100,000 ppm of zinc ions, based on the total weight of the pretreatment composition concentrate, such as no more than 30,000 ppm of zinc ions, such as no more than 20,000 ppm of zinc ions, and in some cases may contain from 10,000 ppm to 100,000 ppm of zinc ions, based on the total weight of the pretreatment composition concentrate, such as from 12,000 ppm to 30,000 ppm of zinc ions, such as from 16,000 ppm to 20,000 ppm of zinc ions.

El sistema de pretratamiento de sustrato de metal de la presente invención puede usarse en un método para tratar un sustrato de metal que comprende poner en contacto al menos una porción de una superficie del sustrato con el enjuague activador que comprende una dispersión de partículas de fosfato de metal que tienen un tamaño de partículas D90 de 50 a 500 nm, en donde el fosfato de metal comprende metales divalentes o trivalentes o sus combinaciones, y subsecuentemente poner en contacto al menos una porción de la superficie que ha estado en contacto con el enjuague activador con la composición de pretratamiento que comprende iones zinc e iones fosfato, en donde en la composición de pretratamiento el níquel solo está presente, si es que está presente, en una cantidad traza de 5 ppm o menos, basado en un peso total de la composición, y en donde la composición de pretratamiento comprende además un acelerador, en donde el acelerador incluye una oxima, un nitrito, un peróxido, o una de sus combinaciones. The metal substrate pretreatment system of the present invention can be used in a method of treating a metal substrate comprising contacting at least a portion of a surface of the substrate with the activating rinse comprising a dispersion of phosphate particles of metal having a particle size D90 of 50 to 500 nm, wherein the metal phosphate comprises divalent or trivalent metals or combinations thereof, and subsequently contacting at least a portion of the surface that has been in contact with the activator rinse with the pretreatment composition comprising zinc ions and phosphate ions, wherein in the pretreatment composition nickel is only present, if at all, in a trace amount of 5 ppm or less, based on a total weight of the composition , and wherein the pretreatment composition further comprises an accelerator, wherein the accelerator includes an oxime, a nitrite, a peroxide, or a combination thereof.

Opcionalmente, la superficie del sustrato a tratar de acuerdo con los métodos de la presente invención puede limpiarse para eliminar grasa, suciedad u otras materias extrañas y/o enjuagar antes de aplicar el enjuague activador. La limpieza de la superficie del sustrato a menudo se realiza mediante el empleo de limpiadores alcalinos suaves o fuertes, tales como los disponibles comercialmente y usados convencionalmente en procesos de pretratamiento de metales. Los ejemplos de limpiadores alcalinos adecuados para su uso en la presente invención incluyen Chemkleen™ 163, Chemkleen™ 177, Chemkleen™ 181ALP, Chemkleen™ 490MX y Chemkleen™ 2010LP, cada uno de los cuales está disponible comercialmente en PPG Industries, Inc. Optionally, the surface of the substrate to be treated in accordance with the methods of the present invention may be cleaned to remove grease, dirt or other foreign matter and/or rinsed before applying the activator rinse. Cleaning the substrate surface is often accomplished by employing mild or strong alkaline cleaners, such as those commercially available and conventionally used in metal pretreatment processes. Examples of alkaline cleaners suitable for use in the present invention include Chemkleen™ 163, Chemkleen™ 177, Chemkleen™ 181ALP, Chemkleen™ 490MX and Chemkleen™ 2010LP, each of which is commercially available from PPG Industries, Inc.

Después de la limpieza, el sustrato puede enjuagarse opcionalmente con agua corriente, y/o una solución acuosa de agentes de enjuague para eliminar cualquier residuo. La superficie del sustrato húmedo puede opcionalmente secarse, tal como secarse al aire, por ejemplo, mediante el uso de una cuchilla de aire o un soplador de aire caliente. After cleaning, the substrate can optionally be rinsed with running water, and/or an aqueous solution of rinse aids to remove any residue. The wet substrate surface may optionally be dried, such as air dried, for example, by use of an air knife or hot air blower.

De acuerdo con la presente invención, el enjuague activador puede aplicarse a la superficie del sustrato mediante técnicas de pulverización, recubrimiento con rodillo o inmersión. El enjuague activador puede aplicarse sobre el sustrato a una temperatura de, por ejemplo, de 15 °C a 50 °C, tal como de 25 °C a 35 °C durante cualquier período de tiempo adecuado, tal como al menos 1 segundo, tal como al menos 10 segundos, tal como al menos 2 minutos, tal como al menos 5 minutos. In accordance with the present invention, the activator rinse can be applied to the surface of the substrate by spraying, roller coating or dipping techniques. The activator rinse may be applied to the substrate at a temperature of, for example, 15°C to 50°C, such as 25°C to 35°C for any suitable period of time, such as at least 1 second, such as such as at least 10 seconds, such as at least 2 minutes, such as at least 5 minutes.

De acuerdo con la presente invención, el método para tratar un sustrato de metal incluye además poner en contacto al menos una porción de la superficie que ha estado en contacto con el enjuague activador con la composición de pretratamiento descrita anteriormente para formar un recubrimiento con fosfato en la superficie del sustrato “activado”. La composición de pretratamiento puede aplicarse mediante pulverización o inmersión del sustrato activado en un baño de fosfato que contiene zinc a una temperatura que varía típicamente de 20 °C a 75 °C durante 1 a 3 minutos. El baño típicamente puede ser un baño de fosfato ácido y puede comprender hierro y/u otros metales divalentes conocidos en la técnica además de los iones zinc, como ya se analizó anteriormente. According to the present invention, the method of treating a metal substrate further includes contacting at least a portion of the surface that has been in contact with the activator rinse with the pretreatment composition described above to form a phosphate coating on the surface of the “activated” substrate. The pretreatment composition can be applied by spraying or immersing the activated substrate in a zinc-containing phosphate bath at a temperature typically ranging from 20°C to 75°C for 1 to 3 minutes. The bath may typically be an acid phosphate bath and may comprise iron and/or other divalent metals known in the art in addition to zinc ions, as discussed above.

Después de la aplicación del recubrimiento con fosfato, el sustrato puede enjuagarse después opcionalmente con una solución que contenga cromo o sin cromo, opcionalmente enjuagarse con agua y/u opcionalmente secarse. Luego puede aplicarse pintura, si se desea, tal como mediante electrodeposición o mediante técnicas convencionales de recubrimiento por pulverización o rodillo. Following application of the phosphate coating, the substrate may then optionally be rinsed with a chromium-containing or chromium-free solution, optionally rinsed with water, and/or optionally dried. Paint can then be applied, if desired, such as by electroplating or by conventional spray or roller coating techniques.

La presente invención también está dirigida a un sustrato tratado con el sistema de pretratamiento que se describe en la presente descripción. El sustrato puede comprender sitios de nucleación formados a partir de un enjuague activador descrito anteriormente, y puede comprender además un recubrimiento con fosfato de metal formado a partir de una composición de pretratamiento con fosfato de metal descrita anteriormente aplicada sobre los sitios de nucleación formados en al menos una porción del sustrato mediante el enjuague activador. El recubrimiento de fosfato de metal puede comprender cristales que tienen un tamaño del cristal de al menos 0,4 pm, tal como al menos 0,5 pm, tal como al menos 0,6 pm, tal como al menos 0,9 pm, y en algunos casos no mayor que 4 pm, tal como no mayor a 2,7 pm, tal como no mayor a 2,5 pm, tal como no mayor a 2 pm. El recubrimiento con fosfato de metal puede comprender cristales que tienen un tamaño del cristal de 0,4 pm a 4 pm, tal como de 0,5 pm a 2,5 pm, tal como de 0,6 pm a 2 pm. The present invention is also directed to a substrate treated with the pretreatment system described herein. The substrate may comprise nucleation sites formed from an activator rinse described above, and may further comprise a metal phosphate coating formed from a metal phosphate pretreatment composition described above applied on the nucleation sites formed on the least a portion of the substrate through the activator rinse. The metal phosphate coating may comprise crystals having a crystal size of at least 0.4 pm, such as at least 0.5 pm, such as at least 0.6 pm, such as at least 0.9 pm, and in some cases no greater than 4 pm, such as no greater than 2.7 pm, such as no greater than 2.5 pm, such as no greater than 2 pm. The metal phosphate coating may comprise crystals having a crystal size of 0.4 pm to 4 pm, such as 0.5 pm to 2.5 pm, such as 0.6 pm to 2 pm.

El tamaño del cristal de un recubrimiento con fosfato puede determinarse mediante métodos conocidos para los expertos en la técnica. Por ejemplo, puede seleccionarse un área representativa del panel (es decir, un área recubierta de aproximadamente 1,27 cm por 1,27 cm sin defectos de recubrimiento obvios) y puede adquirirse una imagen del área representativa aun aumento de 5000x o 10000x mediante el uso de un microscopio electrónico de barrido (SEM), tal como por ejemplo un SEM Tescan Vega 2. El aumento usado dependerá del tamaño del cristal, ya que se requerirá un aumento alto (10000x) para tamaños del cristal que no se distinguen con un aumento de 5000x mediante el uso de un SEM. Pueden medirse de nueve a doce cristales espaciados uniformemente, por ejemplo diez, en cada imagen mediante el uso de un programa informático conocido para los expertos en la técnica, tal como, por ejemplo, ImageJ (versión 1.46), y pueden promediarse los tamaños del cristal representativos para determinar el tamaño del cristal. Un experto en la técnica reconocerá que puede haber variaciones en este procedimiento que conserven los elementos esenciales de la obtención de imágenes microscópicas y el promedio del tamaño del cristal representativo. The crystal size of a phosphate coating can be determined by methods known to those skilled in the art. For example, a representative area of the panel can be selected (i.e., a coated area of approximately 1.27 cm by 1.27 cm without obvious coating defects) and an image of the representative area can be acquired at a magnification of 5000x or 10000x using the using a scanning electron microscope (SEM), such as a Tescan Vega 2 SEM. The magnification used will depend on the crystal size, as a high magnification (10000x) will be required for crystal sizes that are not distinguishable with a 5000x magnification by using an SEM. Nine to twelve evenly spaced crystals, for example ten, can be measured in each image using a computer program known to those skilled in the art, such as, for example, ImageJ (version 1.46), and the sizes of the crystals can be averaged. representative crystal to determine crystal size. One skilled in the art will recognize that there may be variations to this procedure that preserve the essential elements of microscopic imaging and the average representative crystal size.

En un ejemplo, la presente invención también puede dirigirse a una etapa de activación como las usadas en una instalación de fabricación de automóviles. De acuerdo con la presente invención, la etapa de activación comprende la inmersión del sustrato en un baño que contiene el enjuague activador del sistema de pretratamiento de sustrato de metal que se describe en la presente descripción. De acuerdo con la presente invención, el enjuague activador está contenido dentro del tanque de inmersión a una temperatura de 15 °C a 50 °C. Al menos una porción de una superficie del sustrato se somete al enjuague activador al sumergir el sustrato en el enjuague activador durante cualquier período de tiempo adecuado, por ejemplo, los ya descritos anteriormente. Después de sumergirse en el enjuague activador, una porción del sustrato activado puede someterse entonces a una etapa de fosfatación al aplicar una composición de pretratamiento con fosfato de metal, por ejemplo, una composición de pretratamiento con fosfato de zinc, al sustrato activado. Cabe señalar, sin embargo, que antes de la aplicación de la composición de pretratamiento con fosfato de metal al sustrato activado, puede pulverizarse un enjuague activador adicional sobre una porción del sustrato activado a través de una tobera de pulverización a medida que el sustrato activado se retira del tanque de inmersión. Por ejemplo, la tobera de pulverización podría ser un banco de toberas de pulverización que esté situado posterior al tanque de inmersión. Después de que el sustrato activado sale del tanque de inmersión y/o después de que se aplica un enjuague activador adicional sobre el sustrato activado, el sustrato activado se fosfata al aplicar una composición de pretratamiento con fosfato de metal al sustrato activado mediante el uso de técnicas que se conocen en la técnica tales como una técnica de pulverización y/o inmersión. In one example, the present invention may also be directed to an activation stage such as those used in an automobile manufacturing facility. In accordance with the present invention, the activation step comprises immersion of the substrate in a bath containing the activating rinse of the metal substrate pretreatment system described herein. In accordance with the present invention, the activator rinse is contained within the dip tank at a temperature of 15°C to 50°C. At least a portion of a surface of the substrate is subjected to the activator rinse by immersing the substrate in the activator rinse for any suitable period of time, for example, those already described above. After being immersed in the activator rinse, a portion of the activated substrate can then be subjected to a phosphating step by applying a metal phosphate pretreatment composition, for example, a zinc phosphate pretreatment composition, to the activated substrate. It should be noted, however, that prior to application of the metal phosphate pretreatment composition to the activated substrate, an additional activator rinse may be sprayed onto a portion of the activated substrate through a spray nozzle as the activated substrate is Remove from dip tank. For example, the spray nozzle could be a bank of spray nozzles that is located downstream of the dip tank. After the activated substrate leaves the dip tank and/or after an additional activator rinse is applied to the activated substrate, the activated substrate is phosphated by applying a metal phosphate pretreatment composition to the activated substrate using techniques that are known in the art such as a spray and/or immersion technique.

De acuerdo con la presente invención, la etapa de activación puede comprender varias toberas de pulverización que se usan para aplicar el baño de enjuague activador sobre al menos una porción de un sustrato. Dispuesto debajo de las toberas de pulverización hay un tanque de pulverización que está adaptado para recoger el enjuague activador que sale de las toberas de pulverización y/o cualquier exceso de enjuague activador que gotea de la superficie del sustrato activado. El tanque de pulverización está conectado a las toberas de pulverización de una manera que permite que las toberas de pulverización usen el enjuague activador que se recoge en el tanque de pulverización al reciclar de esta manera el baño de enjuague activador. Después de aplicar el enjuague activador sobre al menos una porción del sustrato, el sustrato activado se fosfata entonces como se describe en el párrafo anterior. In accordance with the present invention, the activation step may comprise several spray nozzles that are used to apply the activator rinse bath onto at least a portion of a substrate. Disposed below the spray nozzles is a spray tank that is adapted to collect activator rinse exiting the spray nozzles and/or any excess activator rinse dripping from the surface of the activated substrate. The spray tank is connected to the spray nozzles in a manner that allows the spray nozzles to use the activator rinse that is collected in the spray tank by thereby recycling the activator rinse bath. After applying the activator rinse to at least a portion of the substrate, the activated substrate is then phosphated as described in the previous paragraph.

De acuerdo con la presente invención, después de que el sustrato se ponga en contacto con la composición de pretratamiento, puede depositarse una composición de recubrimiento que comprende una resina formadora de película sobre al menos una porción de la superficie del sustrato que ha estado en contacto con la composición de pretratamiento. Puede usarse cualquier técnica adecuada para depositar dicha composición de recubrimiento sobre el sustrato, que incluye, por ejemplo, recubrimiento con cepillado, por inmersión, por fluido, por pulverización y similares. En algunos casos, sin embargo, como se describe con más detalle más abajo, tal depósito de una composición de recubrimiento puede comprender una etapa de electrorrecubrimiento en donde una composición electrodepositable se deposita sobre el sustrato de metal mediante electrodeposición. En otros casos determinados, como se describe con más detalle más abajo, dicho depósito de una composición de recubrimiento comprende una etapa de recubrimiento en polvo. En otras determinadas ocasiones, la composición de recubrimiento puede ser una composición de recubrimiento líquida. According to the present invention, after the substrate is contacted with the pretreatment composition, a coating composition comprising a film-forming resin can be deposited on at least a portion of the surface of the substrate that has been contacted. with the pretreatment composition. Any suitable technique may be used to deposit said coating composition on the substrate, including, for example, brush coating, dip coating, fluid coating, spray coating and the like. In some cases, however, as described in more detail below, such deposition of a coating composition may comprise an electroplating step wherein an electrodepositable composition is deposited onto the metal substrate by electrodeposition. In certain other cases, as described in more detail below, said deposition of a coating composition comprises a powder coating step. In certain other instances, the coating composition may be a liquid coating composition.

De acuerdo con la presente invención, la composición de recubrimiento puede comprender una resina formadora de película termoendurecible o una resina formadora de película termoplástica. Como se usa en la presente descripción, el término “resina formadora de película” se refiere a resinas que pueden formar una película continua autoestable en al menos una superficie horizontal de un sustrato al eliminar cualquier diluyente o portador presente en la composición o al curarse a temperatura ambiente o temperatura elevada. Las resinas formadoras de película convencionales que pueden usarse incluyen, sin limitación, las que se usan típicamente en composiciones de recubrimiento OEM de automóviles, composiciones de recubrimiento de acabado de automóviles, composiciones de recubrimiento industrial, composiciones de recubrimiento arquitectónico, composiciones de recubrimiento de bobinas y composiciones de recubrimiento aeroespacial, entre otras. Como se usa en la presente, el término "termoendurecible" se refiere a resinas que se "solidifican" irreversiblemente tras el curado o la reticulación, en donde las cadenas de polímeros de los componentes poliméricos están unidas por enlaces covalentes. Esta propiedad se asocia usualmente con una reacción de reticulación de los constituyentes de la composición a menudo inducida, por ejemplo, por calor o radiación. Las reacciones de curado o reticulación pueden llevarse a cabo, además, en condiciones ambientales. Una vez curada o reticulada, una resina termoendurecible no se fundirá con la aplicación de calor y es insoluble en solventes. Como se usa en la presente, el término "termoplástico" se refiere a resinas que comprenden componentes poliméricos que no se unen por enlaces covalentes y, de esta manera, pueden experimentar flujo líquido al calentarse y son solubles en solventes. According to the present invention, the coating composition may comprise a thermosetting film-forming resin or a thermoplastic film-forming resin. As used herein, the term “film-forming resin” refers to resins that can form a self-stable continuous film on at least one horizontal surface of a substrate upon removal of any diluent or carrier present in the composition or upon curing at room temperature or elevated temperature. Conventional film-forming resins that may be used include, without limitation, those typically used in automotive OEM coating compositions, automotive finish coating compositions, industrial coating compositions, architectural coating compositions, coil coating compositions. and aerospace coating compositions, among others. As used herein, the term "thermosetting" refers to resins that irreversibly "solidify" upon curing or cross-linking, where the polymer chains of the polymer components are linked by covalent bonds. This property is usually associated with a cross-linking reaction of the constituents of the composition often induced, for example, by heat or radiation. The curing or cross-linking reactions can also be carried out under ambient conditions. Once cured or cross-linked, a thermosetting resin will not melt with the application of heat and is insoluble in solvents. As used herein, the term "thermoplastic" refers to resins that comprise polymeric components that are not joined by covalent bonds and, thus, can undergo liquid flow upon heating and are soluble in solvents.

Como se indicó anteriormente, de acuerdo con la presente invención, una composición de recubrimiento que comprende una resina formadora de película puede depositarse sobre el sustrato mediante una etapa de electrorrecubrimiento en donde se deposita una composición electrodepositable sobre el sustrato de metal mediante electrodeposición. En el proceso de electrodeposición, el sustrato de metal que se trata, que sirve como electrodo, y un contraelectrodo eléctricamente conductor se ponen en contacto con una composición electrodepositable iónica. Tras el paso de una corriente eléctrica entre el electrodo y el contraelectrodo mientras están en contacto con la composición electrodepositable, se depositará una película adherente de la composición electrodepositable de una manera sustancialmente continua sobre el sustrato de metal. As indicated above, according to the present invention, a coating composition comprising a film-forming resin can be deposited on the substrate by an electrocoating step wherein an electrodepositable composition is deposited on the metal substrate by electrodeposition. In the electrodeposition process, the treated metal substrate, which serves as the electrode, and an electrically conductive counter electrode are brought into contact with an ionic electrodepositable composition. Upon passage of an electrical current between the electrode and the counter electrode while in contact with the electrodepositable composition, an adherent film of the electrodepositable composition will be deposited in a substantially continuous manner on the metal substrate.

De acuerdo con la presente invención, dicha electrodeposición puede llevarse a cabo a una tensión constante en el intervalo de 1 voltio a varios miles de voltios, típicamente entre 50 y 500 voltios. La densidad de corriente está usualmente entre 1,0 amperios y 15 amperios por pie cuadrado (10,8 a 161,5 amperios por metro cuadrado) y tiende a disminuir rápidamente durante el proceso de electrodeposición, lo que indica la formación de una película autoaislante continua. According to the present invention, said electrodeposition can be carried out at a constant voltage in the range of 1 volt to several thousand volts, typically between 50 and 500 volts. The current density is usually between 1.0 amperes and 15 amperes per square foot (10.8 to 161.5 amperes per square meter) and tends to decrease rapidly during the electrodeposition process, indicating the formation of a self-insulating film. keep going.

De acuerdo con la presente invención, la composición de recubrimiento electrodepositable puede comprender una fase resinosa dispersa en un medio acuoso en donde la fase resinosa comprende: (a) una resina electrodepositable iónica que contiene un grupo de hidrógeno activo, y (b) un agente de curado que tiene grupos funcionales reactivos con los grupos de hidrógeno activo de (a). According to the present invention, the electrodepositable coating composition may comprise a resinous phase dispersed in an aqueous medium wherein the resinous phase comprises: (a) an ionic electrodepositable resin containing an active hydrogen group, and (b) an agent curing agent that has functional groups reactive with the active hydrogen groups of (a).

De acuerdo con la presente invención, las composiciones electrodepositables pueden contener, por ejemplo, como un polímero formador de película principal, una resina electrodepositable iónica, a menudo catiónica, que contiene hidrógeno activo. Se conoce una amplia variedad de resinas formadoras de película electrodepositables y pueden usarse en la presente invención siempre que los polímeros sean "dispersables en agua", es decir, adaptados para solubilizarse, dispersarse o emulsionarse en agua. El polímero dispersable en agua es de naturaleza iónica, es decir, el polímero contendrá grupos funcionales aniónicos para impartir una carga negativa o puede contener grupos funcionales catiónicos para impartir una carga positiva. In accordance with the present invention, electrodepositable compositions may contain, for example, as a primary film-forming polymer, an ionic, often cationic, electrodepositable resin containing active hydrogen. A wide variety of electrodepositable film-forming resins are known and can be used in the present invention provided that the polymers are "water dispersible", that is, adapted to be solubilized, dispersed or emulsified in water. The water dispersible polymer is ionic in nature, that is, the polymer will contain anionic functional groups to impart a negative charge or may contain cationic functional groups to impart a positive charge.

Los ejemplos de resinas formadoras de película adecuadas para su uso en composiciones de recubrimiento electrodepositables aniónicas son polímeros que contienen ácido carboxílico solubilizados en base, tales como el producto de reacción o aducto de un aceite de secado o éster de ácido graso semisecado con un ácido dicarboxílico o anhídrido; y el producto de reacción de un éster de ácido graso, ácido insaturado o anhídrido y cualquier material modificador insaturado adicional que se haga reaccionar adicionalmente con poliol. Son adecuados además los interpolímeros al menos parcialmente neutralizados de ésteres hidroxialquílicos de ácidos carboxílicos insaturados, ácido carboxílico insaturado y al menos otro monómero etilénicamente insaturado. Aun otra resina formadora de película electrodepositable adecuada comprende un vehículo alquídico-aminoplástico, es decir, un vehículo que contiene una resina alquídica y una resina de amina-aldehído. Aún otra composición de resina electrodepositable aniónica comprende ésteres mixtos de un poliol resinoso, tal como se describe en la patente de Estados Unidos núm. Examples of film-forming resins suitable for use in anionic electrodepositable coating compositions are base-solubilized carboxylic acid-containing polymers, such as the reaction product or adduct of a drying oil or semi-dried fatty acid ester with a dicarboxylic acid. or anhydride; and the reaction product of a fatty acid ester, unsaturated acid or anhydride and any additional unsaturated modifying material that is further reacted with polyol. Furthermore, at least partially neutralized interpolymers of hydroxyalkyl esters of unsaturated carboxylic acids, unsaturated carboxylic acid and at least one other ethylenically unsaturated monomer are also suitable. Still another suitable electrodepositable film-forming resin comprises an alkyd-aminoplastic carrier, that is, a carrier containing an alkyd resin and an amine-aldehyde resin. Still another anionic electrodepositable resin composition comprises mixed esters of a resinous polyol, such as described in United States Patent No.

3,749,657 en la col. 9, líneas 1 a 75 y col. 10, líneas de 1 a 13. Pueden usarse además otros polímeros con funcionalidad ácida, tales como poliepóxido fosfatizado o polímeros acrílicos fosfatizados que son conocidos para los expertos en la técnica. 3,749,657 in col. 9, lines 1 to 75 et al. 10, lines 1 to 13. Other acid-functional polymers may also be used, such as phosphatized polyepoxide or phosphatized acrylic polymers that are known to those skilled in the art.

Como se mencionó anteriormente, a menudo es conveniente que la resina electrodepositable iónica que contiene hidrógeno activo (a) sea catiónica y capaz de depositarse sobre un cátodo. Los ejemplos de dichas resinas formadoras de película catiónicas incluyen resinas que contienen grupos de sal de amina, tales como los productos de reacción solubilizados en ácido de poliepóxidos y aminas primarias o secundarias, tales como las descritas en las patentes de Estados Unidos núms. 3,663,389; 3,984,299; 3,947,338 y 3,947,339. A menudo, estas resinas que contienen grupos de sal de amina se usan en combinación con un agente de curado de isocianato bloqueado. El isocianato puede bloquearse completamente, como se describe en la patente de Estados Unidos núm.3,984,299, o el isocianato puede bloquearse parcialmente y reaccionar con la cadena principal de la resina, tal como se describe en la patente de Estados Unidos núm. 3,947,338. Además, las composiciones de un componente como se describen en la patente de Estados Unidos núm. 4,134,866 y el documento DE-OS núm. 2,707,405 pueden usarse como resina formadora de película. Además de los productos de reacción de epoxi-amina, las resinas formadoras de película pueden seleccionarse además de resinas acrílicas catiónicas, tales como las descritas en las patentes de Estados Unidos núms. 3,455,806 y 3,928,157. As mentioned above, it is often desirable for the ionic electrodepositable resin containing active hydrogen (a) to be cationic and capable of being deposited on a cathode. Examples of such cationic film-forming resins include resins containing amine salt groups, such as the acid-solubilized reaction products of polyepoxides and primary or secondary amines, such as those described in US Pat. 3,663,389; 3,984,299; 3,947,338 and 3,947,339. Often these resins containing amine salt groups are used in combination with a blocked isocyanate curing agent. The isocyanate can be completely blocked, as described in US Patent No. 3,984,299, or the isocyanate can be partially blocked and react with the main chain of the resin, as described in US Patent No. 3,984,299. 3,947,338. Furthermore, one-component compositions as described in United States Patent No. 4,134,866 and DE-OS document no. 2,707,405 can be used as a film-forming resin. In addition to the epoxy-amine reaction products, the film-forming resins may also be selected from cationic acrylic resins, such as those described in US Pat. 3,455,806 and 3,928,157.

Además de las resinas que contienen grupos de sal de amina, pueden emplearse además resinas que contienen grupos de sal de amonio cuaternario, tales como las que se forman a partir de la reacción de un poliepóxido orgánico con una sal de amina terciaria como se describe en las patentes de Estados Unidos núms. 3,962,165; 3,975,346 y 4,001,101. Los ejemplos de otras resinas catiónicas son resinas que contienen grupos de sal de sulfonio ternario y resinas que contienen grupos de sal de fosfonio cuaternario, tales como las descritas en las patentes de Estados Unidos núms. 3,793,278 y 3,984,922, respectivamente. Además, pueden usarse resinas formadoras de película que se curan mediante transesterificación, como se describe en la solicitud europea núm. 12463. Además, pueden usarse composiciones catiónicas preparadas a partir de bases de Mannich, tales como se describió en la Patente de Estados Unidos núm. 4,134,932. In addition to resins containing amine salt groups, resins containing quaternary ammonium salt groups may also be used, such as those formed from the reaction of an organic polyepoxide with a tertiary amine salt as described in United States Patent Nos. 3,962,165; 3,975,346 and 4,001,101. Examples of other cationic resins are resins containing ternary sulfonium salt groups and resins containing quaternary phosphonium salt groups, such as those described in United States Patent Nos. 3,793,278 and 3,984,922, respectively. Additionally, film-forming resins that are cured by transesterification can be used, as described in European Application No. 12463. Additionally, cationic compositions prepared from Mannich bases may be used, such as described in United States Patent No. 4,134,932.

De acuerdo con la presente invención, las resinas presentes en la composición electrodepositable son resinas cargadas positivamente que contienen grupos amina primaria y/o secundaria, tal como se describió en las patentes de Estados Unidos núms. 3,663,389; 3,947,339 y 4,116,900. En la patente de Estados Unidos núm. 3,947,339, se hace reaccionar un derivado de policetimina de una poliamina, tal como dietilentriamina o trietilentetraamina, con un poliepóxido. Cuando el producto de reacción se neutraliza con ácido y se dispersa en agua, se generan grupos de amina primaria libres. Además, se forman productos equivalentes cuando el poliepóxido se hace reaccionar con poliaminas en exceso, tales como dietilentriamina y trietilentetraamina, y la poliamina en exceso se separa al vacío de la mezcla de reacción, como se describe en las patentes de Estados Unidos núms. 3,663,389 y 4,116,900. In accordance with the present invention, the resins present in the electrodepositable composition are positively charged resins containing primary and/or secondary amine groups, as described in United States Patent Nos. 3,663,389; 3,947,339 and 4,116,900. In United States Patent No. 3,947,339, a polykethymine derivative of a polyamine, such as diethylenetriamine or triethylenetetraamine, is reacted with a polyepoxide. When the reaction product is neutralized with acid and dispersed in water, free primary amine groups are generated. Furthermore, equivalent products are formed when the polyepoxide is reacted with excess polyamines, such as diethylenetriamine and triethylenetetraamine, and the excess polyamine is removed in vacuo from the reaction mixture, as described in US Patent Nos. 3,663,389 and 4,116,900.

De acuerdo con la presente invención, la resina electrodepositable iónica que contiene hidrógeno activo está presente en la composición electrodepositable en una cantidad de 1 a 60 por ciento en peso, tal como de 5 a 25 por ciento en peso, en base al peso total del baño de electrodeposición. According to the present invention, the ionic electrodepositable resin containing active hydrogen is present in the electrodepositable composition in an amount of 1 to 60 weight percent, such as 5 to 25 weight percent, based on the total weight of the electrodeposition bath.

Como se indicó, la fase resinosa de la composición electrodepositable a menudo comprende además un agente de curado adaptado para hacer reaccionar con los grupos de hidrógeno activo de la resina electrodepositable iónica. Por ejemplo, tanto el poliisocianato orgánico bloqueado como los agentes de curado de aminoplasto son adecuados para su uso en la presente invención. As indicated, the resin phase of the electrodepositable composition often further comprises a curing agent adapted to react with the active hydrogen groups of the ionic electrodepositable resin. For example, both blocked organic polyisocyanate and aminoplast curing agents are suitable for use in the present invention.

Las resinas de aminoplasto pueden usarse como el agente de curado para la electrodeposición aniónica, son los productos de condensación de aminas o amidas con aldehídos. Los ejemplos de amina o amidas adecuadas son melamina, benzoguanamina, urea y compuestos similares. Generalmente, el aldehído empleado es formaldehído, aunque los productos pueden prepararse a partir de otros aldehídos, como acetaldehído y furfural. Los productos de condensación contienen grupos metilol o grupos alquilol similares en dependencia del aldehído particular empleado. A menudo, estos grupos metilol se eterifican por reacción con un alcohol, como un alcohol monohídrico que contiene de 1 a 4 átomos de carbono, como metanol, etanol, isopropanol y n-butanol. Las resinas aminoplásticas están disponibles comercialmente en American Cyanamid Co. bajo la marca comercial CYMEL y en Monsanto Chemical Co. bajo la marca comercial RESIMENE. Aminoplast resins can be used as the curing agent for anionic electrodeposition, they are the condensation products of amines or amides with aldehydes. Examples of suitable amine or amides are melamine, benzoguanamine, urea and similar compounds. Generally, the aldehyde used is formaldehyde, although products can be prepared from other aldehydes, such as acetaldehyde and furfural. The condensation products contain methylol groups or similar alkyl groups depending on the particular aldehyde used. Often, these methylol groups are etherified by reaction with an alcohol, such as a monohydric alcohol containing 1 to 4 carbon atoms, such as methanol, ethanol, isopropanol, and n-butanol. Aminoplast resins are commercially available from American Cyanamid Co. under the trademark CYMEL and from Monsanto Chemical Co. under the trademark RESIMENE.

Los agentes de curado de aminoplasto se utilizan a menudo junto con la resina electrodepositable aniónica que contiene hidrógeno activo en cantidades que varían de 5 por ciento a 60 por ciento en peso, tal como de 20 a 40 por ciento en peso, los porcentajes basados en el peso total de los sólidos de la resina en la composición electrodepositable. Como se indicó, los poliisocianatos orgánicos bloqueados se usan a menudo como agente de curado en composiciones de electrodeposición catódica. Los poliisocianatos pueden bloquearse completamente como se describió en la patente de Estados Unidos núm. 3,984,299 en la col. 1, líneas 1 a 68, col. 2 y col. 3, líneas 1 a 15, o se bloquean parcialmente y se hacen reaccionar con la cadena principal de polímeros como se describió en la patente de Estados Unidos núm.3,947,338 en la col.2, líneas 65 a 68, col. 3 y col.4, líneas de 1 a 30. Por "bloqueado" se entiende que los grupos isocianato se hicieron reaccionar con un compuesto de manera que el grupo isocianato bloqueado resultante es estable para los hidrógenos activos a temperatura ambiente pero reactivo con los hidrógenos activos en el polímero formador de película a temperaturas elevadas, usualmente entre 90 °C y 200 °C. Aminoplast curing agents are often used in conjunction with active hydrogen-containing anionic electrodepositable resin in amounts ranging from 5 percent to 60 weight percent, such as 20 to 40 weight percent, the percentages based on the total weight of resin solids in the electrodepositable composition. As indicated, blocked organic polyisocyanates are often used as a curing agent in cathodic electrodeposition compositions. Polyisocyanates can be completely blocked as described in US Patent No. 3,984,299 in col. 1, lines 1 to 68, col. 2 et al. 3, lines 1 to 15, or are partially blocked and reacted with the polymer backbone as described in US Patent No. 3,947,338 at col. 2, lines 65 to 68, col. 3 et al. 4, lines 1 to 30. By "blocked" it is meant that the isocyanate groups have been reacted with a compound such that the resulting blocked isocyanate group is stable for active hydrogens at room temperature but reactive with hydrogens active in the film-forming polymer at elevated temperatures, usually between 90 °C and 200 °C.

Los poliisocianatos adecuados incluyen poliisocianatos aromáticos y alifáticos, que incluyen poliisocianatos cicloalifáticos y los ejemplos representativos incluyen difenilmetano-4,4'-diisocianato (MDI), 2,4- o 2,6-diisocianato de tolueno (TDI), que incluyen mezclas de los mismos, p-fenilendiisocianato, tetrametileno y hexametilendiisocianatos, diciclohexilmetano-4,4'-diisocianato, isoforona diisocianato, mezclas de fenilmetano-4,4'-diisocianato y polimetilenpolifenilisocianato. Pueden usarse poliisocianatos superiores, tales como triisocianatos. Un ejemplo incluiría trifenilmetano-4,4',4"-triisocianato. Pueden usarse además prepolímeros de isocianato con polioles tales como neopentilglicol y trimetilolpropano y con polioles poliméricos tales como dioles y trioles de policaprolactona (relación de equivalentes NCO/OH mayor que 1). Suitable polyisocyanates include aromatic and aliphatic polyisocyanates, including cycloaliphatic polyisocyanates, and representative examples include diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI), toluene 2,4- or 2,6-diisocyanate (TDI), including mixtures of the same, p-phenylenediisocyanate, tetramethylene and hexamethylenediisocyanates, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, isophorone diisocyanate, mixtures of phenylmethane-4,4'-diisocyanate and polymethylenepolyphenylisocyanate. Higher polyisocyanates, such as triisocyanates, may be used. An example would include triphenylmethane-4,4',4"-triisocyanate. Isocyanate prepolymers may also be used with polyols such as neopentyl glycol and trimethylolpropane and with polymeric polyols such as polycaprolactone diols and triols (NCO/OH equivalent ratio greater than 1). .

Los agentes de curado de poliisocianato se usan típicamente junto con la resina electrodepositable aniónica que contiene hidrógeno activo en cantidades que varían de 5 por ciento a 60 por ciento en peso, tal como de 20 por ciento a 50 por ciento en peso, los porcentajes basados en el peso total de los sólidos de la resina en la composición electrodepositable. Polyisocyanate curing agents are typically used in conjunction with the active hydrogen-containing anionic electrodepositable resin in amounts ranging from 5 percent to 60 percent by weight, such as 20 percent to 50 percent by weight, the percentages based in the total weight of the resin solids in the electrodepositable composition.

Las composiciones de recubrimiento electrodepositables descritas en la presente descripción pueden estar en particular en forma de una dispersión acuosa. El tamaño de partículas promedio de la fase resinosa es generalmente de menos de 1,0 gm (micras) y usualmente de menos de 0,5 gm (micras), a menudo de menos de 0,15 gm (micras). The electrodepositable coating compositions described herein may in particular be in the form of an aqueous dispersion. The average particle size of the resinous phase is generally less than 1.0 gm (microns) and usually less than 0.5 gm (microns), often less than 0.15 gm (microns).

La concentración de la fase resinosa en el medio acuoso es a menudo de al menos 1 por ciento en peso, tal como de 2 a 60 por ciento en peso, en base al peso total de la dispersión acuosa. Cuando dichas composiciones de recubrimiento están en la forma de concentrados de resina, generalmente tienen un contenido de sólidos de resina de 20 a 60 por ciento en peso basado en el peso de la dispersión acuosa. The concentration of the resin phase in the aqueous medium is often at least 1 weight percent, such as 2 to 60 weight percent, based on the total weight of the aqueous dispersion. When such coating compositions are in the form of resin concentrates, they generally have a resin solids content of 20 to 60 weight percent based on the weight of the aqueous dispersion.

Las composiciones de recubrimiento electrodepositables descritas en la presente descripción a menudo se suministran como dos componentes: (1) una alimentación de resina transparente, que incluye generalmente la resina electrodepositable iónica que contiene hidrógeno activo, es decir, el polímero formador de película principal, el agente de curado y cualquier componente adicional no pigmentado, dispersable en agua; y (2 ) una pasta de pigmento, que generalmente incluye uno o más colorantes (descritos más abajo), una resina de trituración dispersable en agua que puede ser igual o diferente del polímero formador de película principal y, opcionalmente, aditivos tales como humectantes o auxiliares de dispersión. Los componentes del baño de electrodeposición (1) y (2) se dispersan en un medio acuoso que comprende agua y, usualmente, solventes de coalescencia. The electrodepositable coating compositions described herein are often supplied as two components: (1) a transparent resin feed, generally including the ionic electrodepositable resin containing active hydrogen, i.e., the main film-forming polymer, the curing agent and any additional non-pigmented, water-dispersible components; and (2) a pigment paste, which generally includes one or more colorants (described below), a water-dispersible grinding resin that may be the same or different from the main film-forming polymer, and, optionally, additives such as humectants or dispersion aids. The electrodeposition bath components (1) and (2) are dispersed in an aqueous medium comprising water and, usually, coalescence solvents.

Como se mencionó anteriormente, además de agua, el medio acuoso puede contener un solvente de coalescencia. Los solventes de coalescencia útiles son a menudo hidrocarburos, alcoholes, ésteres, éteres y cetonas. Los solventes de coalescencia que pueden usarse pueden ser alcoholes, polioles y cetonas. Los solventes de coalescencia específicos incluyen isopropanol, butanol, 2-etilhexanol, isoforona, 2-metoxipentanona, etileno y propilenglicol y los éteres monoetílico, monobutílico y monohexílico de etilenglicol. La cantidad de solvente de coalescencia está generalmente entre 0,01 y 25 por ciento, tal como entre 0,05 y 5 por ciento en peso en base al peso total del medio acuoso. As mentioned above, in addition to water, the aqueous medium may contain a coalescing solvent. Useful coalescing solvents are often hydrocarbons, alcohols, esters, ethers and ketones. Coalescing solvents that can be used can be alcohols, polyols and ketones. Specific coalescence solvents include isopropanol, butanol, 2-ethylhexanol, isophorone, 2-methoxypentanone, ethylene and propylene glycol and the monoethyl, monobutyl and monohexyl ethers of ethylene glycol. The amount of coalescing solvent is generally between 0.01 and 25 percent, such as between 0.05 and 5 weight percent based on the total weight of the aqueous medium.

Después de la deposición de la composición de recubrimiento electrodepositable, el recubrimiento a menudo se calienta para curar la composición depositada. La operación de calentamiento o curado se lleva a cabo a menudo a una temperatura en el intervalo de 120 a 250 °C, tal como de 120 a 190 °C, durante un período de tiempo que varía de 10 a 60 minutos. De acuerdo con la invención, el grosor de la película resultante es de 10 a 50 micras. After deposition of the electrodepositable coating composition, the coating is often heated to cure the deposited composition. The heating or curing operation is often carried out at a temperature in the range of 120 to 250°C, such as 120 to 190°C, for a period of time ranging from 10 to 60 minutes. According to the invention, the thickness of the resulting film is 10 to 50 microns.

Alternativamente, como se mencionó anteriormente, de acuerdo con la presente invención, después de que el sustrato se haya puesto en contacto con la composición de pretratamiento, puede depositarse una composición de recubrimiento en polvo sobre al menos una porción de la superficie del sustrato que se ha puesto en contacto con la composición de pretratamiento. Como se usa en la presente descripción, "composición de recubrimiento en polvo” se refiere a una composición de recubrimiento que está completamente libre de agua y/o solvente. En consecuencia, la composición de recubrimiento en polvo descrita en la presente descripción no es sinónimo de composiciones de recubrimiento a base de agua y/o solventes conocidas en la técnica. Alternatively, as mentioned above, according to the present invention, after the substrate has been contacted with the pretreatment composition, a powder coating composition can be deposited on at least a portion of the surface of the substrate that is has been brought into contact with the pretreatment composition. As used herein, “powder coating composition” refers to a coating composition that is completely free of water and/or solvent. Accordingly, the powder coating composition described herein is not synonymous of water-based and/or solvent-based coating compositions known in the art.

De acuerdo con la presente invención, la composición de recubrimiento en polvo comprende (a) un polímero formador de película que tiene un grupo funcional reactivo; y (b) un agente de curado que es reactivo con el grupo funcional. Los ejemplos de composiciones de recubrimiento en polvo que pueden usarse en la presente invención incluyen la línea ENVIROCRON a base de poliéster de composiciones de recubrimiento en polvo (disponible comercialmente en PPG Industries, Inc.) o composiciones de recubrimiento en polvo híbrido de epoxi y poliéster. Los ejemplos alternativos de composiciones de recubrimiento en polvo que pueden usarse en la presente invención incluyen composiciones de recubrimiento en polvo termoendurecibles de curado a baja temperatura que comprenden (a) al menos un compuesto de aminourea terciaria, al menos un compuesto de aminouretano terciario, o mezclas de los mismos, y (b) al menos una resina que contiene epoxi formadora de película y/o al menos una resina que contiene siloxano (tales como las descritas en la patente de Estados Unidos núm. 7,470,752, cedida a PPG Industries, Inc.); composiciones de recubrimiento en polvo curables que generalmente comprenden (a) al menos un compuesto de aminourea terciaria, al menos un compuesto de aminouretano terciario, o mezclas de los mismos, y (b) al menos una resina que contiene epoxi formadora de película y/o al menos una resina que contiene siloxano (tal como las descritas en la patente de Estados Unidos núm. 7,432,333, cedida a PPG Industries, Inc.); y aquellos que comprenden una mezcla particulada sólida de un polímero que contiene grupos reactivos que tiene una Tg de al menos 30 °C (tales como los descritos en la patente de Estados Unidos núm. 6,797,387, cedida a PPG Industries, Inc.). According to the present invention, the powder coating composition comprises (a) a film-forming polymer having a reactive functional group; and (b) a curing agent that is reactive with the functional group. Examples of powder coating compositions that may be used in the present invention include the polyester-based ENVIROCRON line of powder coating compositions (commercially available from PPG Industries, Inc.) or epoxy-polyester hybrid powder coating compositions. . Alternative examples of powder coating compositions that may be used in the present invention include low temperature curing thermosetting powder coating compositions comprising (a) at least one tertiary aminourea compound, at least one tertiary aminourethane compound, or mixtures thereof, and (b) at least one film-forming epoxy-containing resin and/or at least one siloxane-containing resin (such as those described in U.S. Patent No. 7,470,752, assigned to PPG Industries, Inc. .); curable powder coating compositions generally comprising (a) at least one tertiary aminourea compound, at least one tertiary aminourethane compound, or mixtures thereof, and (b) at least one film-forming epoxy-containing resin and/or or at least one siloxane-containing resin (such as those described in United States Patent No. 7,432,333, assigned to PPG Industries, Inc.); and those comprising a solid particulate mixture of a polymer containing reactive groups having a Tg of at least 30°C (such as those described in U.S. Patent No. 6,797,387, assigned to PPG Industries, Inc.).

Los polímeros formadores de película adecuados que pueden usarse en la composición de recubrimiento en polvo de la presente invención comprenden un (poli)éster (por ejemplo, isocianurato de poliéster de triglicidilo), un (poli)uretano, un isocianurato, una (poli)urea, un (poli)epoxi, un anhídrido, un acrílico, un (poli)éter, un (poli)sulfuro, una (poli)amina, una (poli)amida, cloruro de (poli)vinilo, (poli)olefina, fluoruro de (poli)vinilideno, o sus combinaciones. Suitable film-forming polymers that can be used in the powder coating composition of the present invention comprise a (poly)ester (for example, triglycidyl polyester isocyanurate), a (poly)urethane, an isocyanurate, a (poly) urea, a (poly)epoxy, an anhydride, an acrylic, a (poly)ether, a (poly)sulfide, a (poly)amine, a (poly)amide, (poly)vinyl chloride, (poly)olefin, (poly)vinylidene fluoride, or combinations thereof.

De acuerdo con la presente invención, el grupo funcional reactivo del polímero formador de película de la composición de recubrimiento en polvo comprende hidroxilo, carboxilo, isocianato (que incluye el (poli)isocianato bloqueado), amina primaria, amina secundaria, amida, carbamato, urea, uretano, vinilo, éster insaturado, maleimida, fumarato, anhídrido, hidroxil alquilamida, epoxi o sus combinaciones. According to the present invention, the reactive functional group of the film-forming polymer of the powder coating composition comprises hydroxyl, carboxyl, isocyanate (including blocked (poly)isocyanate), primary amine, secondary amine, amide, carbamate, urea, urethane, vinyl, unsaturated ester, maleimide, fumarate, anhydride, hydroxyl alkylamide, epoxy or their combinations.

Los agentes de curado adecuados (agentes de reticulación) que pueden usarse en la composición de recubrimiento en polvo de la presente invención comprenden una resina de aminoplasto, un poliisocianato, un poliisocianato bloqueado, un poliepóxido, un poliácido, un poliol o sus combinaciones. Suitable curing agents (crosslinking agents) that can be used in the powder coating composition of the present invention comprise an aminoplast resin, a polyisocyanate, a blocked polyisocyanate, a polyepoxide, a polyacid, a polyol or combinations thereof.

Después de la deposición de la composición de recubrimiento en polvo, el recubrimiento a menudo se calienta para curar la composición depositada. La operación de calentamiento o curado se lleva a cabo a menudo a una temperatura en el intervalo de 150 °C a 200 °C, tal como de 170 °C a 190 °C, durante un período de tiempo que varía de 10 a 20 minutos. De acuerdo con la invención, el grosor de la película resultante es de 50 pm (micras) a 125 pm (micras). After deposition of the powder coating composition, the coating is often heated to cure the deposited composition. The heating or curing operation is often carried out at a temperature in the range of 150°C to 200°C, such as 170°C to 190°C, for a period of time ranging from 10 to 20 minutes. . According to the invention, the thickness of the resulting film is 50 pm (microns) to 125 pm (microns).

Como se mencionó anteriormente, la composición de recubrimiento puede ser una composición de recubrimiento líquida. Como se usa en la presente descripción, “composición de recubrimiento líquida” se refiere a una composición de recubrimiento que contiene una porción de agua y/o solvente. En consecuencia, la composición de recubrimiento líquida descrita en la presente descripción es sinónimo de composiciones de recubrimiento a base de agua y/o solventes conocidas en la técnica. As mentioned above, the coating composition may be a liquid coating composition. As used herein, “liquid coating composition” refers to a coating composition containing a portion of water and/or solvent. Accordingly, the liquid coating composition described herein is synonymous with water- and/or solvent-based coating compositions known in the art.

Como se mencionó anteriormente, de acuerdo con la presente invención, la composición de recubrimiento puede ser una composición de recubrimiento líquida. Como se usa en la presente descripción, “composición de recubrimiento líquida” se refiere a una composición de recubrimiento que contiene una porción de agua y/o solvente. En consecuencia, la composición de recubrimiento líquida descrita en la presente descripción es sinónimo de composiciones de recubrimiento a base de agua yIo solventes conocidas en la técnica. As mentioned above, according to the present invention, the coating composition may be a liquid coating composition. As used herein, “liquid coating composition” refers to a coating composition containing a portion of water and/or solvent. Consequently, the liquid coating composition described herein is synonymous with water-based and solvent-based coating compositions known in the art.

De acuerdo con la presente invención, la composición de recubrimiento líquida puede comprender, por ejemplo, (a) un polímero formador de película que tiene un grupo funcional reactivo; y (b) un agente de curado que es reactivo con el grupo funcional. En otros ejemplos, el recubrimiento líquido puede contener un polímero formador de película que puede reaccionar con el oxígeno del aire o coalescer en una película con la evaporación del agua yIo solventes. Estos mecanismos de formación de película pueden requerir o acelerarse mediante la aplicación de calor o algún tipo de radiación como la ultravioleta o infrarroja. Los ejemplos de composiciones de recubrimiento líquidas que pueden usarse en la presente invención incluyen la línea SPECTRACRON® de composiciones de recubrimiento a base de solvente, la línea AQUACRON® de composiciones de recubrimiento a base de agua y la línea RAYCRON® de recubrimientos curados con UV (todos disponibles comercialmente de PPG Industries, Inc.). In accordance with the present invention, the liquid coating composition may comprise, for example, (a) a film-forming polymer having a reactive functional group; and (b) a curing agent that is reactive with the functional group. In other examples, the liquid coating may contain a film-forming polymer that can react with oxygen in the air or coalesce into a film upon evaporation of water and/or solvents. These film formation mechanisms may require or be accelerated by the application of heat or some type of radiation such as ultraviolet or infrared. Examples of liquid coating compositions that can be used in the present invention include the SPECTRACRON® line of solvent-based coating compositions, the AQUACRON® line of water-based coating compositions, and the RAYCRON® line of UV-cured coatings. (all commercially available from PPG Industries, Inc.).

Los polímeros formadores de película adecuados que pueden usarse en la composición de recubrimiento líquida de la presente invención pueden comprender un (poli)éster, un alquido, un (poli)uretano, un isocianurato, una (poli)urea, un (poli)epoxi, un anhídrido, un acrílico, un (poli)éter, un (poli)sulfuro, una (poli)amina, una (poli)amida, cloruro de (poli)vinilo, (poli) olefina, fluoruro de (poli)vinilideno, (poli)siloxano, o sus combinaciones. Suitable film-forming polymers that can be used in the liquid coating composition of the present invention may comprise a (poly)ester, an alkyd, a (poly)urethane, an isocyanurate, a (poly)urea, a (poly)epoxy , an anhydride, an acrylic, a (poly)ether, a (poly)sulfide, a (poly)amine, a (poly)amide, (poly)vinyl chloride, (poly)olefin, (poly)vinylidene fluoride, (poly)siloxane, or its combinations.

De acuerdo con la presente invención, el grupo funcional reactivo del polímero formador de película de la composición de recubrimiento líquida puede comprender hidroxilo, carboxilo, isocianato (que incluye (poli)isocianato bloqueado), amina primaria, amina secundaria, amida, carbamato, urea, uretano, vinilo, éster insaturado, maleimida, fumarato, anhídrido, hidroxil alquilamida, epoxi o sus combinaciones. According to the present invention, the reactive functional group of the film-forming polymer of the liquid coating composition may comprise hydroxyl, carboxyl, isocyanate (including blocked (poly)isocyanate), primary amine, secondary amine, amide, carbamate, urea , urethane, vinyl, unsaturated ester, maleimide, fumarate, anhydride, hydroxyl alkylamide, epoxy or their combinations.

Los agentes de curado adecuados (agentes de reticulación) que pueden usarse en la composición de recubrimiento líquida de la presente invención pueden comprender una resina aminoplástica, un poliisocianato, un poliisocianato bloqueado, un poliepóxido, un poliácido, un poliol o sus combinaciones. Suitable curing agents (cross-linking agents) that can be used in the liquid coating composition of the present invention may comprise an aminoplast resin, a polyisocyanate, a blocked polyisocyanate, a polyepoxide, a polyacid, a polyol or combinations thereof.

Adicionalmente, puede incluirse un colorante y, si se desea, varios aditivos tales como surfactantes, agentes humectantes o catalizador en la composición de recubrimiento (electrodepositable, en polvo o líquida). Como se usa en la presente, el término “colorante” significa cualquier sustancia que imparta color y/u otra opacidad y/u otro efecto visual a la composición. El colorante puede añadirse a la composición en cualquier forma adecuada, como partículas discretas, dispersiones, soluciones y/o escamas. Puede usarse un solo colorante o una mezcla de dos o más colorantes. Additionally, a colorant and, if desired, various additives such as surfactants, wetting agents or catalyst may be included in the coating composition (electrodepositable, powder or liquid). As used herein, the term “colorant” means any substance that imparts color and/or other opacity and/or other visual effect to the composition. The colorant may be added to the composition in any suitable form, such as discrete particles, dispersions, solutions and/or flakes. A single dye or a mixture of two or more dyes can be used.

Los ejemplos de colorantes incluyen pigmentos, tintes y tinturas, tales como los que se usan en la industria de pinturas y/o enumerados en la Asociación de fabricantes de colores secos (Dry Color Manufacturera Association, DCMA), así como también composiciones de efectos especiales. Un colorante puede incluir, por ejemplo, un polvo sólido finamente dividido que es insoluble pero humectable bajo las condiciones de uso. Un colorante puede ser orgánico o inorgánico y puede ser aglomerado o no aglomerado. Los colorantes pueden incorporarse mediante el uso de un vehículo de trituración tal como un vehículo para triturar acrílico, cuyo uso será familiar para un experto en la técnica. Examples of colorants include pigments, dyes and tinctures, such as those used in the paint industry and/or listed in the Dry Color Manufacturers Association (DCMA), as well as special effect compositions. . A colorant may include, for example, a finely divided solid powder that is insoluble but wettable under the conditions of use. A dye can be organic or inorganic and can be agglomerated or non-agglomerated. Colorants may be incorporated through the use of a grinding vehicle such as an acrylic grinding vehicle, the use of which will be familiar to one skilled in the art.

Los ejemplos de pigmentos yIo composiciones de pigmentos incluyen, pero no se limitan a, pigmento bruto de dioxazina de carbazol, azo, monoazo, disazo, naftol AS, tipo de sal (lagos), bencimidazolona, condensación, complejo de metal, isoindolinona, isoindolina y ftalocianina policíclica, quinacridona, perileno, perinona, dicetopirrolo pirrol, tioíndigo, antraquinona, indantrona, antrapirimidina, flavantrona, pirantrona, antantrona, dioxazina, triarilcarbonio, pigmentos de quinoftalona, rojo de diceto pirrolo pirrol ("DPPBO red"), dióxido de titanio, negro de carbón y sus mezclas. Los términos "pigmento" y "carga de color" pueden usarse indistintamente. Examples of pigments and pigment compositions include, but are not limited to, crude carbazole dioxazine pigment, azo, monoazo, disazo, naphthol AS, salt type (lagos), benzimidazolone, condensation, metal complex, isoindolinone, isoindoline and polycyclic phthalocyanine, quinacridone, perylene, perinone, diketopyrrolo pyrrole, thioindigo, anthraquinone, indanthrone, anthrapyrimidine, flavantrone, pyrantrone, antantrone, dioxazine, triarylcarbonium, quinophthalone pigments, diketo pyrrole pyrrole red ("DPPBO red"), titanium dioxide , carbon black and their mixtures. The terms "pigment" and "color filler" can be used interchangeably.

Los colorantes ilustrativos incluyen, pero no se limitan a, aquellos que son de base solvente y/o acuosa tales como ftalo verde o azul, óxido de hierro, vanadato de bismuto, antraquinona, perileno, aluminio y quinacridona. Illustrative dyes include, but are not limited to, those that are solvent and/or aqueous based such as phthalo green or blue, iron oxide, bismuth vanadate, anthraquinone, perylene, aluminum and quinacridone.

Las tintas ilustrativas incluyen, pero no se limitan a, pigmentos dispersos en vehículos a base de agua o miscibles con agua, como AQUA-CHEM 896 disponible comercialmente por Degussa, Inc., CHARISMA COLORANTS y MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS disponible comercialmente por la división Accurate Dispersions de Eastman Chemicals, Inc. Illustrative inks include, but are not limited to, pigments dispersed in water-based or water-miscible vehicles, such as AQUA-CHEM 896 commercially available from Degussa, Inc., CHARISMA COLORANTS, and MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS commercially available from the Accurate Dispersions division. from Eastman Chemicals, Inc.

Como indicó anteriormente, el colorante puede estar en forma de una dispersión que incluye, pero no se limita a, una dispersión de nanopartículas. Las dispersiones de nanopartículas pueden incluir uno o más colorantes de nanopartículas altamente dispersas y/o las partículas de colorante que producen un color visible y/u opacidad y/o efecto visual deseados. Las dispersiones de nanopartículas pueden incluir colorantes tales como pigmentos o tintes que tienen un tamaño de partículas de menos de 150 nm, tal como menos de 70 nm o menos de 30 nm. Las nanopartículas se pueden producir mediante la molienda de los pigmentos orgánicos o inorgánicos con medios de trituración que tienen un tamaño de partículas de menos de 0,5 mm. Las dispersiones de nanopartículas de ejemplo y los métodos para fabricarlas se identifican en la patente de Estados Unidos núm.6,875,800 B2. Las dispersiones de nanopartículas también pueden producirse por cristalización, precipitación, condensación en fase gaseosa y desgaste químico (es decir, disolución parcial). Para minimizar la reaglomeración de nanopartículas dentro del recubrimiento, puede usarse una dispersión de nanopartículas recubiertas de resina. Como se usa en la presente, una "dispersión de nanopartículas recubiertas de resina” se refiere a una fase continua en la que se dispersan "micropartículas compuestas” discretas que comprenden una nanopartícula y un recubrimiento de resina sobre la nanopartícula. Los ejemplos de dispersiones de nanopartículas recubiertas de resina y los métodos para fabricarlas se identifican en la publicación de la solicitud de patente de Estados Unidos núm. 2005-0287348 A1, presentada el 24 de junio de 2004, la solicitud provisional de los Estados Unidos núm. 60/482,167 presentada el 24 de junio de 2003 y la solicitud de patente de Estados Unidos núm. de serie 11/337,062, presentada el 20 de enero de 2006 (publicación de la solicitud de patente de Estados Unidos núm. 2006-0251896 A1). As indicated above, the dye may be in the form of a dispersion including, but not limited to, a nanoparticle dispersion. Nanoparticle dispersions may include one or more highly dispersed nanoparticle dyes and/or dye particles that produce a desired visible color and/or opacity and/or visual effect. Nanoparticle dispersions may include colorants such as pigments or dyes having a particle size of less than 150 nm, such as less than 70 nm or less than 30 nm. Nanoparticles can be produced by grinding organic or inorganic pigments with grinding media that have a particle size of less than 0.5 mm. Exemplary nanoparticle dispersions and methods for manufacturing them are identified in US Patent No. 6,875,800 B2. Nanoparticle dispersions can also be produced by crystallization, precipitation, gas-phase condensation, and chemical weathering (i.e., partial dissolution). To minimize reagglomeration of nanoparticles within the coating, a dispersion of resin-coated nanoparticles can be used. As used herein, a “resin-coated nanoparticle dispersion” refers to a continuous phase in which discrete “composite microparticles” comprising a nanoparticle and a resin coating on the nanoparticle are dispersed. Examples of resin-coated nanoparticle dispersions and methods for manufacturing them are identified in United States Patent Application Publication No. 2005-0287348 A1, filed on June 24, 2004, United States Provisional Application No. 60/482,167 filed June 24, 2003 and United States Patent Application No. Serial No. 11/337,062, filed Jan. 20, 2006 (U.S. Patent Application Publication No. 2006-0251896 A1).

Los ejemplos de composiciones de efectos especiales que pueden usarse incluyen pigmentos y/o composiciones que producen uno o más efectos de apariencia tales como reflectancia, perlescencia, brillo metálico, fosforescencia, fluorescencia, fotocromismo, fotosensibilidad, termocromismo, goniocromismo y/o cambio de color. Las composiciones de efectos especiales adicionales pueden proporcionar otras propiedades perceptibles, tal como la opacidad o la textura. De acuerdo con la invención, las composiciones de efectos especiales pueden producir un cambio de color, de manera que el color del recubrimiento cambia cuando el recubrimiento se ve desde diferentes ángulos. Los ejemplos de composiciones de efectos de color se identifican en la Patente de Estados Unidos núm. Examples of special effect compositions that may be used include pigments and/or compositions that produce one or more appearance effects such as reflectance, pearlescence, metallic luster, phosphorescence, fluorescence, photochromism, photosensitivity, thermochromism, goniochromism and/or color change. . Additional special effects compositions may provide other perceptible properties, such as opacity or texture. According to the invention, special effect compositions can produce a color change, such that the color of the coating changes when the coating is viewed from different angles. Examples of color effect compositions are identified in United States Patent No.

6,894,086. Las composiciones de efectos de color adicionales pueden incluir mica recubierta transparente y/o mica sintética, sílice recubierta, alúmina recubierta, un pigmento de cristal líquido transparente, un recubrimiento de cristal líquido y/o cualquier composición en donde la interferencia resulte de un diferencial de índice de refracción dentro del material y no debido al índice de refracción diferencial entre la superficie del material y el aire. 6,894,086. Additional color effect compositions may include transparent coated mica and/or synthetic mica, coated silica, coated alumina, a transparent liquid crystal pigment, a liquid crystal coating and/or any composition where the interference results from a differential of refractive index within the material and not due to the differential refractive index between the surface of the material and the air.

De acuerdo con la invención, puede usarse una composición fotosensible y/o composición fotocrómica, que altera reversiblemente su color cuando se expone a una o más fuentes de luz. Las composiciones fotocrómicas y/o fotosensibles se pueden activar por exposición a la radiación de una longitud de onda especificada. Cuando la composición se excita, la estructura molecular cambia y la estructura alterada exhibe un nuevo color que es diferente del color original de la composición. Cuando se elimina la exposición a la radiación, la composición fotocrómica y/o fotosensible puede volver a un estado de reposo, en el que vuelve el color original de la composición. De acuerdo con la invención, la composición fotocrómica y/o fotosensible puede ser incolora en un estado no excitado y exhibir un color en un estado excitado. El cambio completo de color puede aparecer dentro de milisegundos a varios minutos, tal como de 20 segundos a 60 segundos. Los ejemplos de composiciones fotocrómicas y/o fotosensibles incluyen tintes fotocrómicos. According to the invention, a photosensitive composition and/or photochromic composition can be used, which reversibly alters its color when exposed to one or more light sources. Photochromic and/or photosensitive compositions can be activated by exposure to radiation of a specified wavelength. When the composition is excited, the molecular structure changes and the altered structure exhibits a new color that is different from the original color of the composition. When radiation exposure is removed, the photochromic and/or photosensitive composition may return to a resting state, in which the original color of the composition returns. According to the invention, the photochromic and/or photosensitive composition may be colorless in an unexcited state and exhibit a color in an excited state. Complete color change may appear within milliseconds to several minutes, such as 20 seconds to 60 seconds. Examples of photochromic and/or photosensitive compositions include photochromic dyes.

De acuerdo con la invención, la composición fotosensible y/o la composición fotocrómica puede asociarse con y/o al menos unir parcialmente a, tal como por enlace covalente, un polímero y/o materiales poliméricos de un componente polimerizable. Por el contrario de algunos recubrimientos en los que la composición fotosensible puede migrar hacia fuera del recubrimiento y se cristaliza en el sustrato, la composición fotosensible y/o composición fotocrómica que se asocia con y o al menos parcialmente unida a un polímero y o componente polimerizable de acuerdo con la invención, tienen una migración mínima hacia fuera del recubrimiento. Los ejemplos de composiciones fotosensibles y/o composiciones fotocrómicas y métodos para prepararlas se identifican en la solicitud de los Estados Unidos con núm. de serie 10/892,919 presentada el 16 de julio de 2004 (publicación de solicitud de patente de Estados Unidos núm. According to the invention, the photosensitive composition and/or the photochromic composition can be associated with and/or at least partially linked to, such as by covalent bond, a polymer and/or polymeric materials of a polymerizable component. In contrast to some coatings in which the photosensitive composition can migrate out of the coating and crystallizes on the substrate, the photosensitive composition and/or photochromic composition that is associated with and or at least partially bonded to a polymer and or polymerizable component according to With the invention, they have minimal migration out of the coating. Examples of photosensitive compositions and/or photochromic compositions and methods for preparing them are identified in United States application no. Ser. 10/892,919 filed July 16, 2004 (United States Patent Application Publication No.

2006-0014099 A1). 2006-0014099 A1).

En general, los pigmentos pueden presentarse en la composición de recubrimiento en cualquier cantidad suficiente para impartir la propiedad, efecto visual y o de color deseados. El colorante puede comprender de 1 a 65 por ciento en peso de las presentes composiciones, tal como de 3 al 40 por ciento en peso o de 5 al 35 por ciento en peso, con un por ciento en peso basado en el peso total de las composiciones. In general, the pigments may be present in the coating composition in any amount sufficient to impart the desired property, visual and color effect. The colorant may comprise from 1 to 65 weight percent of the present compositions, such as from 3 to 40 weight percent or from 5 to 35 weight percent, with weight percent based on the total weight of the compositions.

De acuerdo con la presente invención, se ha descubierto inesperada y sorprendentemente que la aplicación del enjuague activador descrito en la presente descripción a una superficie del sustrato de metal antes de la aplicación de la composición de pretratamiento con fosfato de metal permite mantener el baño que contiene la composición de pretratamiento con fosfato de metal (y por lo tanto la composición de pretratamiento con fosfato de metal a aplicar) a una temperatura más baja que los métodos que emplean enjuagues activadores convencionales, tales como activadores tipo Jernstedt u otros enjuagues activadores de fosfato de zinc que comprenden partículas de fosfato de metal que tienen un tamaño de partículas D90 mayor que 10 gm. Como G. W. Jernstedt descubrió los efectos beneficiosos de activar superficies de metal al tratarlas con una solución que contiene titanio junto con fosfato de sodio antes del fosfatado de zinc, las composiciones activadoras que contienen titanio ahora se denominan generalmente "activadores de tipo Jernstedt". Por ejemplo, de acuerdo con la presente invención, el baño de fosfato que contiene la composición de pretratamiento con fosfato de metal sin níquel puede estar a una temperatura no superior a 60 °C, tal como no superior a 50 °C, tal como no superior a 40 °C, tal como no superior a 30 °C, tal como no superior a 25 °C. De acuerdo con la presente invención, la temperatura del baño que contiene la composición de pretratamiento con fosfato de metal sin níquel puede variar de 20 °C a 60 °C, tal como de 25 °C a 50 °C, tal como de 30 °C a 40 °C. De acuerdo con la presente invención, la aplicación del enjuague activador en la presente descripción descrito a una superficie del sustrato de metal antes de la aplicación de la composición de pretratamiento con fosfato de metal sin níquel puede permitir que el baño que contiene la composición de pretratamiento con fosfato de metal sin níquel se mantenga a temperatura ambiente (20 °C). In accordance with the present invention, it has been unexpectedly and surprisingly discovered that application of the activator rinse described herein to a surface of the metal substrate prior to application of the metal phosphate pretreatment composition allows the bath containing the metal phosphate pretreatment composition (and therefore the metal phosphate pretreatment composition to be applied) at a lower temperature than methods employing conventional activator rinses, such as Jernstedt-type activators or other metal phosphate activator rinses. zinc comprising metal phosphate particles having a particle size D90 greater than 10 gm. As G. W. Jernstedt discovered the beneficial effects of activating metal surfaces by treating them with a titanium-containing solution together with sodium phosphate prior to zinc phosphating, titanium-containing activator compositions are now generally called "Jernstedt-type activators." For example, according to the present invention, the phosphate bath containing the nickel-free metal phosphate pretreatment composition may be at a temperature of no more than 60°C, such as no more than 50°C, such as no exceeding 40 °C, such as not exceeding 30 °C, such as not exceeding 25 °C. According to the present invention, the temperature of the bath containing the nickel-free metal phosphate pretreatment composition may vary from 20°C to 60°C, such as from 25°C to 50°C, such as from 30°C. C to 40°C. In accordance with the present invention, application of the herein described activator rinse to a surface of the metal substrate prior to application of the nickel-free metal phosphate pretreatment composition may allow the bath containing the pretreatment composition with nickel-free metal phosphate is kept at room temperature (20 °C).

También se ha descubierto inesperada y sorprendentemente que la aplicación del enjuague activador descrito en la presente descripción a una superficie del sustrato de metal antes de la aplicación de la composición de pretratamiento con fosfato de metal sin níquel da como resultado un recubrimiento con fosfato de metal formado sobre la superficie del sustrato que tiene una menor peso de recubrimiento, tamaño del cristal de fosfato más pequeño, mayor cobertura de recubrimiento y rendimiento de adherencia mejorado en comparación con recubrimientos de fosfato de metal formados sobre superficies de sustrato tratadas con enjuagues activadores convencionales, tales como activadores de tipo Jemstedt o enjuagues activadores que comprenden partículas de fosfato de metal que tienen un tamaño de partículas D90 de mayor que 10 gm. Si bien no se desea limitarse a ninguna teoría, se cree que los tamaños del cristal de fosfato más pequeños son el resultado de una reacción más rápida del enjuague activador con la superficie del sustrato e imparten una cobertura más completa de la superficie del sustrato con los sitios de nucleación, lo que conduce a una cobertura más completa de la superficie del sustrato con la composición de pretratamiento que contiene fosfato de metal libre de níquel aplicada subsecuentemente. It has also been unexpectedly and surprisingly discovered that application of the activator rinse described herein to a surface of the metal substrate prior to application of the nickel-free metal phosphate pretreatment composition results in a metal phosphate coating formed on the substrate surface having a lower coating weight, smaller phosphate crystal size, greater coating coverage and improved adhesion performance compared to metal phosphate coatings formed on substrate surfaces treated with conventional activator rinses, such as such as Jemstedt type activators or activator rinses comprising metal phosphate particles having a D90 particle size of greater than 10 gm. While not wishing to be bound by any theory, it is believed that the smaller phosphate crystal sizes are the result of a more rapid reaction of the activator rinse with the substrate surface and impart more complete coverage of the substrate surface with the nucleation sites, leading to more complete coverage of the substrate surface with the subsequently applied nickel-free metal phosphate-containing pretreatment composition.

Como se usa en la presente descripción, a menos que se indique de cualquier otra manera, un término en plural puede incluir su equivalente singular y viceversa, a menos que se indique de cualquier otra manera. Por ejemplo, aunque en la presente descripción se hace referencia a "una” sal de sulfato de metal y a "un” dispersante, puede usarse una combinación (es decir, una pluralidad) de estos componentes. Además, en esta solicitud, el uso de "o" significa "y/o" a menos que se indique específicamente de cualquier otra manera, aunque "y/o" se pueda usar explícitamente en determinados casos. As used herein, unless otherwise indicated, a plural term may include its singular equivalent and vice versa, unless otherwise indicated. For example, although reference is made herein to "a" metal sulfate salt and "a" dispersant, a combination (i.e., a plurality) of these components may be used. Additionally, in this application, the use of "or" means "and/or" unless specifically stated otherwise, although "and/or" may be used explicitly in certain cases.

Como se usa en la presente descripción, "que incluye”, "que contiene” y términos similares se entienden en el contexto de esta solicitud como sinónimos de "que comprende” y, por lo tanto, son de extremo abierto y no excluyen la presencia de elementos, materiales, ingredientes o etapas del método adicionales no descritos o no mencionados. Como se usa en la presente descripción, “que consiste de" se entiende en el contexto de esta solicitud como que excluye la presencia de cualquier elemento, ingrediente o etapa del método no especificado. Como se usa en la presente descripción, “que consiste esencialmente en” se entiende en el contexto de esta solicitud que incluye los elementos, materiales, ingredientes, solventes o etapas del método especificados, cuando corresponda, mientras que otros materiales no especificados no se añaden intencionalmente a la composición y solo están presentes como impurezas en una cantidad combinada de menos del 5 % en peso basado en un peso total de la composición. As used in the present description, "including", "containing" and similar terms are understood in the context of this application as synonyms of "comprising" and, therefore, are open-ended and do not exclude the presence of additional elements, materials, ingredients or method steps not described or mentioned. As used in the present description, "consisting of" is understood in the context of this application as excluding the presence of any element, ingredient or step. of the unspecified method. As used herein, “consisting essentially of” is understood in the context of this application to include the specified elements, materials, ingredients, solvents or method steps, where applicable, while other unspecified materials are not added. intentionally to the composition and are only present as impurities in a combined amount of less than 5% by weight based on a total weight of the composition.

Como se usa en la presente, a menos que se indique de cualquier otra manera, el término “sustancialmente libre” significa que un material en particular no se añade intencionalmente al enjuague activador, y solo está presente como una impureza en una cantidad traza inferior al 1 % en peso basado en un peso total del enjuague activador. Como se usa en la presente, a menos que se indique de cualquier otra manera, el término “completamente libre” significa que un enjuague activador no comprende un material particular, es decir, el enjuague activador comprende 0 % en peso de dicho material. As used herein, unless otherwise indicated, the term “substantially free” means that a particular material is not intentionally added to the activator rinse, and is only present as an impurity in a trace amount less than 1% by weight based on a total weight of the activator rinse. As used herein, unless otherwise indicated, the term “completely free” means that an activator rinse does not comprise a particular material, that is, the activator rinse comprises 0% by weight of said material.

Para los propósitos de la siguiente descripción detallada, debe entenderse que la invención puede asumir diversas variaciones alternativas y secuencias de etapas, excepto donde se especifique expresamente lo contrario. Además, aparte de en cualquier ejemplo operativo, o donde se indique de cualquier otra manera, todos los números como los que expresan valores, cantidades, porcentajes, intervalos, subintervalos y fracciones se pueden leer como precedidos por la palabra “aproximadamente”, incluso si el término no aparece expresamente. En consecuencia, a menos que se indique lo contrario, los parámetros numéricos que se exponen en la siguiente memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas son aproximaciones que pueden variar en dependencia de las propiedades que desean obtenerse por la presente invención. A pesar de que los intervalos numéricos y parámetros que exponen el alcance más amplio de la invención son aproximaciones, los valores numéricos que se exponen en los ejemplos específicos se informan tan precisos como sea posible. Cualquier valor numérico, sin embargo, contiene necesariamente determinados errores inherentes como resultado de la desviación estándar encontrada en sus respectivas mediciones de prueba. Por lo menos, y no como un intento de limitar la aplicación de la doctrina de los equivalentes al alcance de las reivindicaciones, cada parámetro numérico debe al menos interpretarse a la luz del número de dígitos significativos informados y mediante la aplicación de técnicas habituales de redondeo. Cuando se describe en la presente descripción un intervalo numérico cerrado o de extremo abierto, todos los números, valores, cantidades, porcentajes, subintervalos y fracciones dentro de o incluidos en el intervalo numérico se deben considerar específicamente incluidos y pertenecientes a la descripción original de esta solicitud como si estos números, valores, cantidades, porcentajes, subintervalos y fracciones se escribieran explícitamente en su totalidad. For the purposes of the following detailed description, it should be understood that the invention may assume various alternative variations and sequences of steps, except where otherwise expressly specified. Furthermore, other than in any working example, or where otherwise indicated, all numbers such as those expressing values, quantities, percentages, intervals, subintervals and fractions may be read as preceded by the word “approximately,” even if The term does not appear expressly. Consequently, unless otherwise indicated, the numerical parameters set forth in the following specification and the attached claims are approximations that may vary depending on the properties to be obtained by the present invention. Although the numerical ranges and parameters setting forth the broadest scope of the invention are approximations, the numerical values set forth in the specific examples are reported as precisely as possible. Any numerical value, however, necessarily contains certain inherent errors as a result of the standard deviation found in their respective test measurements. At the very least, and not as an attempt to limit the application of the doctrine of equivalents to the scope of the claims, each numerical parameter should at least be interpreted in light of the number of significant digits reported and by applying customary rounding techniques. . When a closed or open-ended numerical interval is described in this description, all numbers, values, quantities, percentages, subintervals and fractions within or included in the numerical interval are to be considered specifically included and pertaining to the original description hereof. application as if these numbers, values, quantities, percentages, subintervals, and fractions were explicitly written in their entirety.

Los siguientes ejemplos que ilustran la invención no se deben considerar como limitantes de la invención a sus detalles. Todas las partes y porcentajes en los ejemplos, así como también a lo largo de la memoria descriptiva, son en peso a menos que se indique de otra forma. The following examples illustrating the invention should not be considered as limiting the invention to its details. All parts and percentages in the examples, as well as throughout the specification, are by weight unless otherwise indicated.

EjemplosExamples

Composiciones de enJuague activador Rinse activator compositions

Las siguientes composiciones de enjuague activador se prepararon como sigue: The following activator rinse compositions were prepared as follows:

RC: Se diluyó RC (un concentrado de enjuague activador de tipo Jernstedt disponible comercialmente de PPG Industries, Inc., también conocido como VERSABOND® RC) en agua desionizada (DI) hasta una concentración de 1 g de concentrado/l de agua DI para preparar un baño que contenía la composición de enjuague activador. RC: RC (a Jernstedt-type activating rinse concentrate commercially available from PPG Industries, Inc., also known as VERSABOND® RC) was diluted in deionized (DI) water to a concentration of 1 g concentrate/L DI water for Prepare a bath containing the activator rinse composition.

RC30: Se añadieron 1,1 gramos de RC30 (un concentrado de enjuague activador a base de fosfato de zinc con un tamaño de partículas promedio de fosfato de zinc de aproximadamente 1 pm y un D90 de 1-3 pm, disponible comercialmente en PPG Industries, Inc., también conocido como VERSABOND® 30) a 1 litro de agua desionizada para producir una dispersión de fosfato de zinc con una concentración de 1,1 g/l. RC30: 1.1 grams of RC30 (a zinc phosphate-based activating rinse concentrate with an average zinc phosphate particle size of approximately 1 pm and a D90 of 1-3 pm, commercially available from PPG Industries) was added. , Inc., also known as VERSABOND® 30) to 1 liter of deionized water to produce a zinc phosphate dispersion with a concentration of 1.1 g/l.

Activador a base de fosfato de zinc (MMM) molido en micromedios: El fosfato de zinc molido en micromedios (MMM) es un enjuague activador a base de fosfato de zinc que se preparó de la siguiente manera: Se tamizaron 1288,4 gramos de pigmento de fosfato de zinc en una mezcla premezclada de 724 gramos de agua desionizada, 787,7 gramos de dispersante (Disperbyk-190, disponible comercialmente en BYK-Chemie GmbH) y 25,6 gramos de antiespumante (BYK-011, disponible comercialmente en BYK-Chemie GmbH) y se mezcló durante 30 minutos mediante el uso de un mezclador de aire Fawcett, modelo LS-103A con una cuchilla estilo Cowles/dientes en ángulo tipo 1. Luego se molió esta mezcla en modo de recirculación a través de un molino de medios horizontal Eiger Mini 250 (de EMImills) que contenía medios de óxido de zirconio de 1,2-1,7 mm durante 8,1 minutos de tiempo de residencia. A 1695,7 gramos de esta dispersión preliminar se añadieron 150,3 gramos de agua desionizada. A continuación, este material se molió en modo de recirculación a través del molino Eiger descrito anteriormente, excepto que se usó medio de óxido de zirconio de 0,3 mm. La mezcla se molió durante un tiempo de residencia adicional de 40,1 minutos. Durante todo el proceso de molienda se añadieron 718 gramos adicionales de agua desionizada, así como también 158,3 gramos de Disperbyk-190 y 2 gramos de Byk-011. Se tomaron varias muestras intermedias del proceso a lo largo de la molienda, de manera que se obtuvo un rendimiento final de 1657,3 gramos. Este material tenía una concentración del 27 % en peso de fosfato de zinc. Se mezclaron 1,85 gramos de la dispersión anterior de fosfato de zinc por litro de agua desionizada, para dar un baño activador con una concentración de fosfato de zinc de 0,5 gramos por litro. Micromedia Milled Zinc Phosphate (MMM) Activator: Micromedia Milled Zinc Phosphate (MMM) is a zinc phosphate based activator rinse that was prepared as follows: 1288.4 grams of pigment were sieved of zinc phosphate in a premixed mixture of 724 grams of deionized water, 787.7 grams of dispersant (Disperbyk-190, commercially available from BYK-Chemie GmbH) and 25.6 grams of antifoam (BYK-011, commercially available from BYK -Chemie GmbH) and mixed for 30 minutes by using a Fawcett air mixer, model LS-103A with a Cowles style blade/angle teeth type 1. This mixture was then ground in recirculation mode through a mill Eiger Mini 250 horizontal media mixer (from EMImills) containing 1.2-1.7 mm zirconia media for 8.1 minutes residence time. To 1695.7 grams of this preliminary dispersion were added 150.3 grams of deionized water. This material was then milled in recirculation mode through the Eiger mill described above, except that 0.3 mm zirconium oxide medium was used. The mixture was milled for an additional residence time of 40.1 minutes. An additional 718 grams of deionized water were added throughout the grinding process, as well as 158.3 grams of Disperbyk-190 and 2 grams of Byk-011. Several intermediate samples of the process were taken throughout the grinding, so that a final yield of 1657.3 grams was obtained. This material had a concentration of 27% by weight of zinc phosphate. 1.85 grams of the above zinc phosphate dispersion were mixed per liter of deionized water to give an activating bath with a zinc phosphate concentration of 0.5 grams per liter.

En los ejemplos que siguen, algunos baños activadores incluyeron sulfatos de metal del tipo y en las cantidades indicadas en las tablas 1 y 2, más abajo. In the examples that follow, some activator baths included metal sulfates of type and in the amounts indicated in Tables 1 and 2, below.

Composición de pretratamiento de fosfato sin níquel Nickel-free phosphate pretreatment composition

Se preparó un concentrado de pretratamiento con fosfato de zinc sin níquel al combinar cuidadosamente los siguientes materiales y al mezclar bien hasta que estuviera transparente: A nickel-free zinc phosphate pretreatment concentrate was prepared by carefully combining the following materials and mixing well until clear:

Luego se prepararon 18,927 litros (5 galones) de un baño de pretratamiento con fosfato de zinc sin níquel al añadir los siguientes materiales en orden al agua desionizada: 5 gallons (18,927 liters) of a nickel-free zinc phosphate pretreatment bath were then prepared by adding the following materials in order to the deionized water:

‘ Materiales disponibles en PPG Industries, Inc. ‘ Materials available from PPG Industries, Inc.

El baño de pretratamiento con fosfato de zinc sin níquel se ajustó a un valor de ácido libre de 0,8-1,0 ml con amortiguador M. El valor de ácido libre se midió al valorar una muestra de 10 ml del baño con una solución de hidróxido de sodio 0,1 N, mediante el uso de azul de bromofenol como un indicador y al valorar hasta un punto final azul-gris. The nickel-free zinc phosphate pretreatment bath was adjusted to a free acid value of 0.8-1.0 ml with buffer M. The free acid value was measured by titrating a 10 ml sample of the bath with a solution of 0.1 N sodium hydroxide, by using bromophenol blue as an indicator and titrating to a blue-gray end point.

Ejemplo 1 Example 1

Cuatro paneles galvanizados por inmersión en caliente (4 pulgadas x 6 pulgadas, material de calidad automotriz de Salzgitter Mannesmann Stahlservice GmbH) y cuatro paneles de acero laminado en frío (10,5 cm (4,13 pulgadas) x 15,2 cm (6 pulgadas), paneles de prueba estándar de Chemetall GmbH) se limpiaron por pulverización con una mezcla de Chemkleen 2010LP(1,25 % v/v)/Chemkleen 181ALP (0,125 % v/v) durante 2 minutos a 49 °C, seguido de enjuague por inmersión en agua DI durante 15 segundos y enjuague por pulverización con agua DI durante 15 segundos. Luego, los paneles se sumergieron en un baño (20 °C-25 °C) que contenía el enjuague activador de MMM (ya sea con o sin sulfato de metal, predisuelto en una cantidad mínima de agua DI antes de añadirlo al enjuague activador de MMM, como se muestra en la tabla 1) durante 1 minuto. Luego, todos los paneles se sumergieron en el baño de pretratamiento con fosfato de zinc sin níquel (50 °C) durante 3 minutos. Luego, los paneles se enjuagaron por pulverización con agua DI durante 20-30 segundos. Los paneles se secaron con aire caliente mediante el uso de un secador de mano Hi-Velocity fabricado por Oster® (núm. de modelo 078302-300-000) en ajuste alto a una temperatura de aproximadamente 50-55 °C hasta que el panel estuvo seco (aproximadamente 1-5 minutos). Four hot-dip galvanized panels (4 in. x 6 in., automotive grade material from Salzgitter Mannesmann Stahlservice GmbH) and four cold-rolled steel panels (10.5 cm (4.13 in.) inch), standard test panels from Chemetall GmbH) were spray cleaned with a mixture of Chemkleen 2010LP(1.25% v/v)/Chemkleen 181ALP (0.125% v/v) for 2 minutes at 49°C, followed by immersion rinse in DI water for 15 seconds and spray rinse with DI water for 15 seconds. The panels were then immersed in a bath (20°C-25°C) containing the MMM activator rinse (either with or without metal sulfate, predissolved in a minimal amount of DI water before adding to the MMM activator rinse. MMM, as shown in table 1) for 1 minute. Then, all panels were immersed in the nickel-free zinc phosphate pretreatment bath (50 °C) for 3 minutes. The panels were then rinsed by spraying with DI water for 20-30 seconds. The panels were dried with hot air using a Hi-Velocity hand dryer manufactured by Oster® (model number 078302-300-000) on high setting at a temperature of approximately 50-55°C until the panel It was dry (approximately 1-5 minutes).

Para cada ejecución, se usó un panel para determinar el estado completo del recubrimiento con fosfato. El otro panel se cortó por la mitad para producir dos paneles cada uno de 5,08 cm x 7,62 cm (2”x 3”) y uno de los paneles medios se usó para determinar el peso del recubrimiento y el otro panel medio se usó para determinar el tamaño del cristal promedio. For each run, one panel was used to determine the complete status of the phosphate coating. The other panel was cut in half to produce two panels each 5.08 cm x 7.62 cm (2” x 3”) and one of the middle panels was used to determine the weight of the coating and the other middle panel was used to determine the average crystal size.

El peso del recubrimiento con fosfato de zinc se determinó en uno de los paneles de 5,08 cm x 7,62 cm (2”x 3”) mediante el método de pesaje-tira-pesaje. Los paneles tratados se pesaron en una balanza analítica con precisión de 0,1 mg. Se sumergieron paneles de acero laminado en frío en una solución compuesta por 100 g de gránulos de hidróxido de sodio y 25 mililitros de trietanolamina al 98%diluida hasta un volumen total de 1 litro con agua desionizada durante 1,5 minutos para disolver todo el recubrimiento con fosfato de zinc de los paneles sin disolución del sustrato. Se sumergieron paneles de acero galvanizado por inmersión en caliente en una solución compuesta por 16 g de dicromato de amonio [(NhUhC^Owj disuelto en 1 litro de hidróxido de amonio concentrado durante 2 minutos para disolver todo el recubrimiento con fosfato de zinc de los paneles sin disolver el sustrato. Después del procedimiento de extracciónF los paneles se enjuagaron minuciosamente con agua desionizadaF se limpiaron suavemente con un pañuelo para eliminar cualquier recubrimiento con fosfato poco adherente, se enjuagaron nuevamente con agua desionizada y se secaron con aire tibio mediante el uso de un secador de mano Hi-Velocity fabricado por Oster® (núm. de modelo 078302-300-000) en configuración alta a una temperatura de aproximadamente 50-55 °C hasta que el panel estuvo seco, típicamente de 1-5 minutos. Luego se pesó el panel seco y la pérdida de peso se usó para calcular el peso del recubrimiento por unidad de área. The weight of the zinc phosphate coating was determined on one of the 5.08 cm x 7.62 cm (2” x 3”) panels using the weigh-strip-weigh method. The treated panels were weighed on an analytical balance with a precision of 0.1 mg. Cold rolled steel panels were immersed in a solution composed of 100 g of sodium hydroxide granules and 25 milliliters of 98% triethanolamine diluted to a total volume of 1 liter with deionized water for 1.5 minutes to dissolve the entire coating. with zinc phosphate of the panels without dissolving the substrate. Hot-dip galvanized steel panels were immersed in a solution consisting of 16 g of ammonium dichromate [(NhUhC^Owj dissolved in 1 liter of concentrated ammonium hydroxide for 2 minutes to dissolve all zinc phosphate coating on the panels. without dissolving the substrate. After the extraction procedure, the panels were rinsed thoroughly with deionized water, gently wiped with a tissue to remove any weakly adherent phosphate coating, rinsed again with deionized water, and dried with warm air using a cloth. Hi-Velocity hand dryer manufactured by Oster® (model number 078302-300-000) on high setting at a temperature of approximately 50-55°C until the panel was dry, typically 1-5 minutes. The dry panel was weighed and the weight loss was used to calculate the weight of the coating per unit area.

El tamaño del cristal promedio de fosfato de zinc se determinó en paneles de 5,08 cm x 7,62 cm (2”x 3”) al seleccionar primero un área representativa del panel, es decir, un área recubierta de aproximadamente 1,27 cm (0,5 pulgadas) por 1,27 cm (0,5 pulgadas) cerca del centro del panel de 5,08 cm x 7,62 cm (2”x3”) sin defectos obvios en el recubrimiento, y luego se adquiere una imagen con un aumento de 5000xo 10000x mediante el uso de un microscopio electrónico de barrido (SEM) Tescan Vega 2. El aumento se determinó en función del tamaño del cristal, siendo necesario el aumento de 10000x para tamaños de cristal más pequeños. Se midieron de nueve a doce cristales espaciados uniformemente en cada imagen mediante el uso del programa informático ImageJ (versión 1.46) y se promediaron los resultados. El programa informático ImageJ es un programa informático de dominio público, disponible en http://imagej.nih.gov/ij/. Más detalles del método ya se han descrito anteriormente. The average zinc phosphate crystal size was determined in 5.08 cm x 7.62 cm (2” x 3”) panels by first selecting a representative area of the panel, i.e., a coated area of approximately 1.27 0.5 inch by 0.5 inch (1.27 cm) near the center of the 2”x3” (5.08 cm x 7.62 cm) panel with no obvious coating defects, and then purchased an image at 5000x or 10000x magnification using a Tescan Vega 2 scanning electron microscope (SEM). Magnification was determined based on crystal size, with 10000x magnification being necessary for smaller crystal sizes. Nine to twelve evenly spaced crystals were measured in each image using ImageJ software (version 1.46) and the results were averaged. ImageJ software is a public domain computer program, available at http://imagej.nih.gov/ij/. More details of the method have already been described above.

Después del pretratamiento, para cada ejecución, se recubrieron dos paneles de los paneles tratados mediante el uso de Enviroprime NT, un electrorrecubrimiento catódico disponible en PPG Industries, Inc. y se aplicaron de acuerdo con las instrucciones del fabricante. La electrodeposición se realizó a 220 voltios, mediante el uso de una rampa de 30 segundos. La temperatura del baño de electrodeposición fue de 32,2 °C (90 °F). La densidad de corriente fue de 0,14 A/m2 (1,5 A/pie2) y los paneles se recubrieron a 27 culombios para alcanzar un grosor de película seca de 18 20 pm. After pretreatment, for each run, two panels of the treated panels were coated using Enviroprime NT, a cathodic electrocoat available from PPG Industries, Inc. and applied according to the manufacturer's instructions. Electrodeposition was carried out at 220 volts, using a 30 second ramp. The temperature of the electrodeposition bath was 32.2 °C (90 °F). The current density was 0.14 A/m2 (1.5 A/ft2) and the panels were coated at 27 coulombs to achieve a dry film thickness of 18 20 pm.

Se probó la adherencia de la pintura de los paneles electrorrecubiertos (adherencia en seco y adherencia expuestaF descrita con más detalle más abajo) mediante rayado cruzado y retirado de cinta. Para la prueba de adherencia en seco, se usó una hoja de afeitar para trazar once líneas paralelas y perpendiculares a la longitud de uno de los paneles electrorrecubiertos. El área de cuadrícula resultante de las líneas trazadas fue de 1F27 cm (0F5”) x 1F27 cm (0F5”) a 1,91 cm (0,75”) a 1,91 cm (0,75” ) cuadrados. La adherencia en seco se evaluó mediante el uso de cinta Scotch 610 de 3M, que se adhirió firmemente sobre el área de la rejilla trazada al frotarla con los dedos varias veces antes de retirarla. Se evaluó la pérdida de pintura en el área rayada en una escala de 0 a 10F siendo 0 pérdida total de pintura y 10 ninguna pérdida de pintura. En la industria del automóvil se considera aceptable un valor de adherencia de 7. Para la prueba de adherencia expuestaF después de la electrodeposiciónF el otro panel se sumergió en agua desionizada (40 °C) durante diez días, momento en el cual se retiraron los paneles, se secaron con una toalla y se dejaron reposar a temperatura ambiente durante una hora antes de rayar y retirar la cinta para evaluar la adherencia de la pintura como se describió anteriormente. The paint adhesion of the electrocoated panels (dry adhesion and exposed adhesionF described in more detail below) was tested by cross-scratching and tape removal. For the dry adhesion test, a razor blade was used to draw eleven lines parallel and perpendicular to the length of one of the electrocoated panels. The resulting grid area of the drawn lines was 1F27 cm (0F5”) x 1F27 cm (0F5”) at 1.91 cm (0.75”) to 1.91 cm (0.75”) square. Dry adhesion was evaluated using 3M Scotch 610 tape, which adhered firmly to the scribed grid area when rubbed with fingers several times before removal. Paint loss in the scratched area was evaluated on a scale of 0 to 10F with 0 being total paint loss and 10 being no paint loss. In the automotive industry an adhesion value of 7 is considered acceptable. For the exposed adhesion test F after electrodeposition F the other panel was immersed in deionized water (40 °C) for ten days, at which time the panels were removed , towel dried and allowed to sit at room temperature for one hour before scratching and removing the tape to evaluate paint adhesion as described above.

Peso del recubrimiento de fosfato de metal (g/m2), el tamaño del cristal de fosfato de metal y el rendimiento de adherencia en seco y expuesta para los paneles tratados se informan en la tabla 1 más abajo. Metal phosphate coating weight (g/m2), metal phosphate crystal size, and dry and exposed adhesion performance for the treated panels are reported in Table 1 below.

Tabla Board

Como se muestra en la tabla 1, la inmersión de paneles de acero galvanizado por inmersión en caliente en baños activadores hechos de composiciones de enjuague activador de MMM que no incluían un sulfato de metal o que incluían sulfato de zinc tenía un valor de adherencia expuesta de cero, lo que indica una adherencia extremadamente pobre. Por el contrario, cuando los paneles se sumergieron en baños activadores hechos de composiciones de enjuague activador que incluían sulfato de níquel o sulfato de cobalto, el rendimiento de adherencia expuesta mejoró significativamente a una calificación de 9. Como se indicó anteriormente, un valor de adherencia de al menos 7 se considera aceptable en la industria automotriz. La inclusión de sulfato de níquel o sulfato de cobalto en la composición de enjuague activador también dio como resultado una disminución del peso del recubrimiento y una disminución del tamaño del cristal. As shown in Table 1, immersion of hot-dip galvanized steel panels in activator baths made of MMM activator rinse compositions that did not include a metal sulfate or that included zinc sulfate had an exposed adhesion value of zero, indicating extremely poor adhesion. In contrast, when the panels were immersed in activator baths made of activator rinse compositions that included nickel sulfate or cobalt sulfate, the exposed adhesion performance was significantly improved to a rating of 9. As noted above, an adhesion value of at least 7 is considered acceptable in the automotive industry. The inclusion of nickel sulfate or cobalt sulfate in the activator rinse composition also resulted in a decrease in coating weight and a decrease in crystal size.

Ejemplo 2 Example 2

Para cada ejecución que se muestra en la tabla 2, paneles galvanizados por inmersión en caliente (HDG) “norteamericanos” (10,2 cm (4 pulgadas) x 15,2 cm (6 pulgadas), de ACT Test Panels) y cuatro paneles HDG “europeos” (10,5 cm (4,13 pulgadas) x 15,2 cm (6 pulgadas), de Chemetall GmbH) se limpiaron por pulverización con una mezcla de Chemkleen 2010LP (1,25 % v/v)/Chemkleen 181 ALP (0,125 % v/v) durante 2 minutos a 49 °C seguido de enjuague por inmersión en agua DI durante 15 segundos y enjuague por pulverización con agua DI durante 15 segundos. Luego, los paneles se sumergieron en un baño (20 °C-25 °C) que contenía el enjuague activador RC, RC30 o MMM (con o sin sulfato de metal, como se muestra en la tabla 1) durante 1 minuto. Luego, los paneles se sumergieron en un baño de pretratamiento con fosfato de zinc sin níquel (30 °C o 50 °C) durante 3 minutos o en un baño de pretratamiento con fosfato de zinc que contenía níquel (50 °C) durante 3 minutos. Luego, los paneles se enjuagaron por pulverización con agua DI durante 20-30 segundos. Los paneles se secaron con aire caliente mediante el uso de un secador de mano Hi-Velocity fabricado por Oster® (núm. de modelo 078302-300-000) en ajuste alto a una temperatura de aproximadamente 50-55 °C hasta que el panel estuvo seco (aproximadamente 1-5 minutos). For each run shown in Table 2, “North American” hot-dip galvanized (HDG) panels (10.2 cm (4 in.) x 15.2 cm (6 in.), from ACT Test Panels) and four panels “European” HDGs (10.5 cm (4.13 in) x 15.2 cm (6 in), from Chemetall GmbH) were spray cleaned with a mixture of Chemkleen 2010LP (1.25% v/v)/Chemkleen 181 ALP (0.125% v/v) for 2 minutes at 49°C followed by immersion rinse in DI water for 15 seconds and spray rinse with DI water for 15 seconds. The panels were then immersed in a bath (20°C-25°C) containing RC, RC30, or MMM activator rinse (with or without metal sulfate, as shown in Table 1) for 1 minute. The panels were then immersed in a nickel-free zinc phosphate pretreatment bath (30°C or 50°C) for 3 minutes or in a nickel-containing zinc phosphate pretreatment bath (50°C) for 3 minutes. . The panels were then rinsed by spraying with DI water for 20-30 seconds. The panels were dried with hot air using a Hi-Velocity hand dryer manufactured by Oster® (model number 078302-300-000) on high setting at a temperature of approximately 50-55°C until the panel It was dry (approximately 1-5 minutes).

El peso del recubrimiento y el tamaño del cristal promedio de fosfato de zinc se midieron como se describe en el ejemplo 1. The coating weight and average crystal size of zinc phosphate were measured as described in Example 1.

Se electrorrecubrieron dos paneles mediante el uso de Enviroprime NT, un electrorrecubrimiento catódico disponible en PPG Industries, Inc. mediante el uso del mismo proceso descrito en el ejemplo 1. Luego se probó un panel mediante la prueba de adherencia en seco y el otro panel se probó mediante la prueba de adherencia expuesta, como se describió en el ejemplo 1. Two panels were electrocoated using Enviroprime NT, a cathodic electrocoater available from PPG Industries, Inc. using the same process described in Example 1. One panel was then tested using the dry adhesion test and the other panel was electrocoated. tested by the exposed adhesion test, as described in example 1.

El peso del recubrimiento (g/m2), el tamaño del cristal y el rendimiento de adherencia en seco y expuesta para los paneles HDG norteamericanos se informan en la tabla 2 y para los paneles HDG europeos tratados se informan en la tabla 3. Coating weight (g/m2), glass size, and dry and exposed adhesion performance for the North American HDG panels are reported in Table 2 and for the treated European HDG panels are reported in Table 3.

Tabla 2 Table 2

* CE: Ejemplo comparativo * CE: Comparative example

Tabla 3 Table 3

* CE: Ejemplo comparativo * CE: Comparative example

Los resultados en las tablas 2 y 3 muestran que la inclusión de sulfato de níquel o sulfato de cobalto en el enjuague activador RC30 o MMM da como resultado un tamaño del cristal y un peso de recubrimiento reducidos de un recubrimiento de fosfato de zinc sin níquel aplicado subsecuentemente en comparación con el uso de enjuagues activadores que no incluye sulfato de níquel ni sulfato de cobalto. La tabla 2 muestra además que la inclusión de sulfato de níquel o sulfato de cobalto en un enjuague activador generalmente mejora la adherencia en seco y expuesta de un recubrimiento electrodepositable aplicado subsecuentemente sobre el recubrimiento con fosfato, incluso cuando la composición de pretratamiento con fosfato de zinc se aplicó a bajas temperaturas. The results in Tables 2 and 3 show that the inclusion of nickel sulfate or cobalt sulfate in the RC30 or MMM activator rinse results in reduced crystal size and coating weight of an applied nickel-free zinc phosphate coating subsequently compared to the use of activating rinses that do not include nickel sulfate or cobalt sulfate. Table 2 further shows that the inclusion of nickel sulfate or cobalt sulfate in an activator rinse generally improves the dry and exposed adhesion of an electrodepositable coating subsequently applied over the phosphate coating, even when the zinc phosphate pretreatment composition was applied at low temperatures.

Ejemplo 3 Example 3

El ejemplo comparativo I se preparó de acuerdo con el ejemplo 2 de la publicación de Estados Unidos núm. Comparative Example I was prepared according to Example 2 of United States Publication No.

2012/0160129A1 de Inbe. El RC y la composición 2A se prepararon como se describió anteriormente. 2012/0160129A1 from Inbe. RC and composition 2A were prepared as described above.

La dispersión del comparativo I se caracterizó como sigue y se comparó con las propiedades de activación de la composición 2A. The dispersion of comparative I was characterized as follows and compared to the activation properties of composition 2A.

La difracción de rayos X de los sólidos secos del comparativo I mostró tanto ZnO como fosfato de zinc. X-ray diffraction of the dry solids of Comparative I showed both ZnO and zinc phosphate.

El tamaño de partículas (D-i0, D50 y D90) se midió mediante el uso de un Mastersizer 2000 (disponible en Malvern Instruments, Ltd., de Malvern, Worcestershire, Reino Unido). Se dirigió un rayo láser (0,633 mm de diámetro, 633 nm de longitud de onda) a través de una dispersión de partículas (en agua desionizada hasta un oscurecimiento del 2 3 %). Se midió la dispersión de la luz de la dispersión (parámetros de medición 25 °C, 2200 RPM, retardo de medición previa de 30 segundos, medición de fondo de 10 segundos, medición de muestra de 10 segundos) y los datos se analizaron mediante el programa de computadora (programa Malvern Mastersizer 2000, versión 5.60) para generar una distribución de tamaño de partículas, a partir de la cual se determinaron los tamaños de partículas (media, D10, D50 y D90) y se informan en la tabla 4. Particle size (D-i0, D50 and D90) was measured using a Mastersizer 2000 (available from Malvern Instruments, Ltd., Malvern, Worcestershire, United Kingdom). A laser beam (0.633 mm diameter, 633 nm wavelength) was directed through a scattering of particles (in deionized water to 2 3% obscuration). The light scattering of the scattering was measured (measurement parameters 25 °C, 2200 RPM, pre-measurement delay 30 seconds, background measurement 10 seconds, sample measurement 10 seconds) and the data were analyzed using the computer program (Malvern Mastersizer 2000 program, version 5.60) to generate a particle size distribution, from which particle sizes (mean, D10, D50, and D90) were determined and reported in Table 4.

Tabla 4. Table 4.

* CE: Ejemplo comparativo * CE: Comparative example

Para cada ejecución que se muestra en la tabla 5, se limpiaron con pulverización paneles de acero laminado en frío, acero electrogalvanizado o aleación de aluminio 6022 (10,2 cm x 15,2 cm (4”x6”), todos disponibles en ACT Test Panels, LLC) con una mezcla de Chemkleen 2010LP (1,25 % v/v)/Chemkleen 181 ALP (0,125% v/v) durante 2 minutos a 49 °C/120 F, seguido de enjuague por inmersión en agua DI durante 15 segundos y enjuague por pulverización con agua DI durante 15 segundos. Luego se sumergieron los paneles en un baño (20 °C-25 °C) que contenía el ejemplo comparativo I o la composición 2A, como se muestra en la tabla 5, durante 1 minuto. Luego se sumergieron paneles activados (ejemplo comparativo I o composición 2A) en un baño de pretratamiento con fosfato de zinc (fabricado a partir de Chemfos 700AL, disponible comercialmente en PPG Industries, Inc., preparado de acuerdo con las instrucciones proporcionadas por el proveedor) a una temperatura del baño de 25,6 °C (78 F) durante 2 minutos. Luego, todos los paneles se enJuagaron por pulverización con agua DI durante 20-30 segundos. Los paneles se secaron con aire caliente mediante el uso de un secador de mano Hi-Velocity fabricado por Oster® (núm. de modelo 078302-300-000) en ajuste alto a una temperatura de aproximadamente 50-55 °C hasta que el panel estuvo seco (aproximadamente 1-5 minutos). For each run shown in Table 5, cold-rolled steel, electrogalvanized steel, or 6022 aluminum alloy panels (10.2 cm x 15.2 cm (4”x6”), all available from ACT, were spray cleaned Test Panels, LLC) with a mixture of Chemkleen 2010LP (1.25% v/v)/Chemkleen 181 ALP (0.125% v/v) for 2 minutes at 49°C/120F, followed by rinsing by immersion in DI water for 15 seconds and spray rinse with DI water for 15 seconds. The panels were then immersed in a bath (20°C-25°C) containing Comparative Example I or Composition 2A, as shown in Table 5, for 1 minute. Activated panels (Comparative Example I or Composition 2A) were then immersed in a zinc phosphate pretreatment bath (made from Chemfos 700AL, commercially available from PPG Industries, Inc., prepared according to instructions provided by the supplier). at a bath temperature of 25.6 °C (78 F) for 2 minutes. All panels were then rinsed by spraying with DI water for 20-30 seconds. The panels were dried with hot air using a Hi-Velocity hand dryer manufactured by Oster® (model number 078302-300-000) on high setting at a temperature of approximately 50-55°C until the panel It was dry (approximately 1-5 minutes).

Para cada eJecución, se usó uno de los paneles para determinar el estado completo del recubrimiento con fosfato. El otro panel se cortó por la mitad para producir dos paneles cada uno de 5,1 cm x 7,6 cm (2”x 3”) y uno de los paneles medios se usó para determinar el peso del recubrimiento y el otro panel medio se usó para determinar el tamaño del cristal promedio. For each run, one of the panels was used to determine the complete state of the phosphate coating. The other panel was cut in half to produce two panels each measuring 5.1 cm x 7.6 cm (2” x 3”) and one of the middle panels was used to determine the coating weight and the other middle panel was used to determine the average crystal size.

El estado completo del recubrimiento con fosfato de zinc y el peso del recubrimiento se determinaron como se describió en el ejemplo 1. El tamaño del cristal promedio de fosfato de zinc se determinó como se describió en el ejemplo 1. Los datos se presentan en la tabla 5, más abajo. The complete state of the zinc phosphate coating and the weight of the coating were determined as described in Example 1. The average crystal size of zinc phosphate was determined as described in Example 1. The data are presented in the table 5, below.

Tabla 5. Table 5.

Como se muestra en la tabla 5, la composición 2A proporcionó un 100 % del estado completo del recubrimiento en CRS y un 95 % del estado completo del recubrimiento en paneles de aleación de aluminio 6022. Por el contrario, el comparativo I proporcionó solo un 60 % del estado completo del recubrimiento en CRS y un 40 % del estado completo del recubrimiento en paneles de aleación de aluminio 6022. Tanto la composición 2A como el comparativo I dieron un 100 % del estado completo del recubrimiento en paneles de acero EG, pero el experto entiende que los paneles EG típicamente están recubiertos al 100 %. También como se muestra en la tabla 5, adicionalmente, el tamaño del cristal era menor y el peso del recubrimiento era menor en los paneles tratados con la composición 2A que en los tratados con el comparativo I, independientemente del sustrato. As shown in Table 5, composition 2A provided 100% full coating state on CRS and 95% full coating state on 6022 aluminum alloy panels. In contrast, Comparative I provided only 60% % of the complete coating state in CRS and 40% of the complete coating state in 6022 aluminum alloy panels. Both composition 2A and comparative I gave 100% of the complete coating state in EG steel panels, but the expert understands that EG panels are typically 100% coated. Also as shown in Table 5, additionally, the crystal size was smaller and the weight of the coating was lower in the panels treated with composition 2A than in those treated with comparative I, regardless of the substrate.

Claims (14)

REIVINDICACIONES 1. Un sistema de pretratamiento de sustrato de metal, que comprende:1. A metal substrate pretreatment system, comprising: a) un enjuague activador para tratar al menos una porción de un sustrato que comprende una dispersión de partículas de fosfato de metal que tienen un tamaño de partículas D90 de 50 a 500 nm, en donde el fosfato de metal comprende metales divalentes o trivalentes o sus combinaciones; ya) an activating rinse for treating at least a portion of a substrate comprising a dispersion of metal phosphate particles having a particle size D90 of 50 to 500 nm, wherein the metal phosphate comprises divalent or trivalent metals or their combinations; and b) una composición de pretratamiento para tratar al menos una porción del sustrato tratado con el enjuague activador, que comprende iones zinc e iones fosfato, en donde en la composición de pretratamiento el níquel solo está presente, si está presente, en una cantidad traza de 5 ppm o menos, basado en un peso total de la composición, y en donde la composición de pretratamiento comprende además un acelerador, en donde el acelerador incluye una oxima, un nitrito, un peróxido o una de sus combinaciones;b) a pretreatment composition for treating at least a portion of the substrate treated with the activator rinse, comprising zinc ions and phosphate ions, wherein in the pretreatment composition nickel is only present, if present, in a trace amount of 5 ppm or less, based on a total weight of the composition, and wherein the pretreatment composition further comprises an accelerator, wherein the accelerator includes an oxime, a nitrite, a peroxide or a combination thereof; en donde el tamaño de partículas D90 determinado de acuerdo con el método descrito en la memoria descriptiva se refiere a una distribución de partículas ponderada en volumen en la que el 90 % de las partículas tienen un diámetro menor que el valor D90.wherein the D90 particle size determined according to the method described in the specification refers to a volume-weighted particle distribution in which 90% of the particles have a diameter smaller than the D90 value. 2. El sistema de pretratamiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el tamaño de partículas D90 se mide a partir de una muestra del enjuague activador que se ha sonicado.2. The pretreatment system according to claim 1, wherein the D90 particle size is measured from a sample of the activator rinse that has been sonicated. 3. El sistema de pretratamiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde el enjuague activador comprende además una sal de sulfato de metal, en donde el sulfato de la sal de sulfato de metal está presente en una cantidad de 5 ppm a 5000 ppm basado en un peso total del enjuague activador.3. The pretreatment system according to claim 1 or 2, wherein the activator rinse further comprises a metal sulfate salt, wherein the sulfate of the metal sulfate salt is present in an amount of 5 ppm to 5000 ppm based on total weight of activator rinse. 4. El sistema de pretratamiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los metales divalentes o trivalentes del fosfato de metal en el enjuague activador comprenden zinc, hierro o una de sus combinaciones.4. The pretreatment system of any of the preceding claims, wherein the divalent or trivalent metals of the metal phosphate in the activator rinse comprise zinc, iron or a combination thereof. 5. El sistema de pretratamiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el enjuague activador comprende un dispersante que comprende polímeros no iónicos.5. The pretreatment system of any of the preceding claims, wherein the activating rinse comprises a dispersant comprising nonionic polymers. 6. El sistema de pretratamiento de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde en el enjuague activador los dispersantes iónicos están presentes en una cantidad inferior al 1 % en peso, basado en el peso total del enjuague activador.6. The pretreatment system of any of the preceding claims, wherein in the activator rinse the ionic dispersants are present in an amount of less than 1% by weight, based on the total weight of the activator rinse. 7. El sistema de pretratamiento de acuerdo con la reivindicación 3, en donde el metal de la sal de sulfato de metal comprende níquel, cobre, zinc, hierro, magnesio, cobalto, aluminio o sus combinaciones, preferentemente níquel, cobalto o sus combinaciones.7. The pretreatment system according to claim 3, wherein the metal of the metal sulfate salt comprises nickel, copper, zinc, iron, magnesium, cobalt, aluminum or their combinations, preferably nickel, cobalt or their combinations. 8. Un método para tratar un sustrato de metal que comprende:8. A method of treating a metal substrate comprising: a) poner en contacto al menos una porción de una superficie del sustrato con un enjuague activador como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7; ya) contacting at least a portion of a surface of the substrate with an activating rinse as defined in any of claims 1 to 7; and b) poner en contacto al menos una porción de la superficie que ha estado en contacto con el enjuague activador con una composición de pretratamiento que comprende iones zinc e iones fosfato, en donde en la composición de pretratamiento el níquel solo está presente, si está presente, en una cantidad traza de 5 ppm o menos, basado en un peso total de la composición, y en donde la composición de pretratamiento comprende además un acelerador, en donde el acelerador incluye una oxima, un nitrito, un peróxido o una de sus combinaciones.b) contacting at least a portion of the surface that has been in contact with the activating rinse with a pretreatment composition comprising zinc ions and phosphate ions, wherein in the pretreatment composition nickel is only present, if present , in a trace amount of 5 ppm or less, based on a total weight of the composition, and wherein the pretreatment composition further comprises an accelerator, wherein the accelerator includes an oxime, a nitrite, a peroxide or a combination thereof . 9. El método de la reivindicación 8 , en donde poner en contacto con la composición de pretratamiento comprende sumergir el sustrato en un baño que comprende la composición de pretratamiento, en donde la temperatura del baño es de 20 °C a 60 °C.9. The method of claim 8, wherein contacting the pretreatment composition comprises immersing the substrate in a bath comprising the pretreatment composition, wherein the temperature of the bath is from 20°C to 60°C. 10. Un sustrato de metal tratado con el sistema de pretratamiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, preferentemente en un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 o 9.10. A metal substrate treated with the pretreatment system of any of claims 1 to 7, preferably in a method according to any of claims 8 or 9. 11. El sustrato de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el recubrimiento con fosfato formado a partir de la composición de pretratamiento comprende cristales de fosfato de metal/zinc que tienen un tamaño del cristal promedio de 0,4 pm a 2 gm, preferentemente de 0,7 gm a 1,5 gm medido con un microscopio electrónico de barrido a un aumento de 10000x.11. The substrate according to claim 10, wherein the phosphate coating formed from the pretreatment composition comprises metal/zinc phosphate crystals having an average crystal size of 0.4 pm to 2 gm, preferably 0.7 gm to 1.5 gm measured with a scanning electron microscope at a magnification of 10000x. 12. El sustrato de acuerdo con las reivindicaciones 10 u 11, en donde el recubrimiento con fosfato tiene un peso de 4,4 gIm2 o menos y un valor de adherencia expuesta de 6 o mayor.12. The substrate according to claims 10 or 11, wherein the phosphate coating has a weight of 4.4 gIm2 or less and an exposed adhesion value of 6 or greater. 13. El sustrato de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en donde el recubrimiento con fosfato tiene un peso de 0,5 a 4 g/m2 medido por el método de pesaje-tira-pesaje.13. The substrate of any of claims 10 to 12, wherein the phosphate coating has a weight of 0.5 to 4 g/m2 measured by the weigh-strip-weigh method. 14. El sustrato de cualquiera de las reivindicaciones de 10 a 13, en donde el sustrato comprende además una capa electrodepositada.14. The substrate of any of claims 10 to 13, wherein the substrate further comprises an electrodeposited layer.
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