FR2822852A1 - PROCESS FOR CARBOXYLATION TREATMENT OF METAL SURFACES - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a method for treating a metal surface by carboxylation before forming, said metal being selected from zinc, iron, aluminium, copper, lead and the alloys thereof as well as copper-coated, aluminium-coated, galvanised steels. Said method is carried out in oxidising conditions in relation to the metal by bringing said metal into contact with an aqueous, organic or hydro-organic bath comprising at least one organic acid in free form or in salt form. The inventive method is characterised in that: the organic acid is a saturated or unsaturated aliphatic monocarboxylic or dicarboxylic acid; the organic acid is in solution and/or emulsion in the bath at a concentration greater than 0.1 mole/litre; the pH of the bath is acid.

Description

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Procédé de traitement par carboxylatation de surfaces métalliques
L'invention concerne un procédé pour le dépôt de couches de conversion sur une surface métallique choisie parmi le zinc, le fer, l'aluminium, le cuivre, le plomb, et leurs alliages ainsi que les aciers galvanisés, aluminiés, cuivrés permettant de produire à vitesse élevée des couches de conversion formées de cristaux de très petite taille.
Method of treatment by carboxylation of metal surfaces
The invention relates to a method for the deposition of conversion layers on a metal surface selected from zinc, iron, aluminum, copper, lead, and their alloys as well as galvanized, aluminized, copper-coated steels to produce at high speed conversion layers formed of very small crystals.

Lorsqu'il sont appliqués avant la mise en forme de la tôle, ces traitements de conversion de surfaces métalliques ont généralement au moins l'un des effets suivants : - l'amélioration des propriétés de frottement sous lubrification en mécanique, par exemple pour l'emboutissage de tôles, - la protection temporaire contre la corrosion.  When applied prior to forming the sheet metal, these metal surface conversion treatments generally have at least one of the following effects: the improvement of friction properties under mechanical lubrication, for example for the stamping of sheets, - temporary protection against corrosion.

Pour ce premier type d'applications, on utilise plus particulièrement des traitements dits de pré-phosphatation qui aboutissent au dépôt d'une couche de phosphate métallique dont le grammage est de l'ordre de 1 à 1,5 g/m2.  For this first type of application, it is more particularly used so-called pre-phosphating treatments which result in the deposition of a metal phosphate layer whose weight is of the order of 1 to 1.5 g / m2.

Mais, ces traitements de conversion peuvent également être effectués après la mise en forme de la tôle, pour améliorer l'adhérence de revêtements organiques déposés par la suite, tels que des peintures. On citera à titre d'exemple, le traitement de phosphatation qui aboutit au dépôt d'une couche de phosphate métallique dont le grammage est plus important que celui d'une traitement de pré-phosphatation.  But, these conversion treatments can also be performed after shaping the sheet, to improve the adhesion of subsequently deposited organic coatings, such as paints. By way of example, mention may be made of the phosphating treatment which results in the deposition of a metal phosphate layer whose weight is greater than that of a pre-phosphatation treatment.

Ces différents traitements de conversion consistent généralement en une dissolution anodique des éléments métalliques de la surface, suivie d'une précipitation sur cette surface des composés formés par la réaction des éléments métalliques dissous avec les espèces présentes dans le bain de conversion. La dissolution nécessite de créer des conditions oxydantes vis à vis du métal de la surface et a généralement lieu en milieu acide. La précipitation des composés métalliques pour former la couche de conversion nécessite une concentration suffisamment élevée et est favorisée par un milieu devenu localement moins acide sous l'effet de la dissolution du métal. C'est la nature et  These different conversion treatments generally consist of anodic dissolution of the metal elements of the surface, followed by precipitation on this surface of the compounds formed by the reaction of the dissolved metal elements with the species present in the conversion bath. Dissolution requires the creation of oxidizing conditions with respect to the metal of the surface and generally takes place in acidic medium. The precipitation of the metal compounds to form the conversion layer requires a sufficiently high concentration and is favored by a medium that is locally less acidic under the effect of the dissolution of the metal. It's nature and

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la structure des composés précipités sur la surface traitée qui déterminent le degré de protection contre la corrosion, d'amélioration des propriétés tribologiques et/ou d'adhérence, ainsi que les autres propriétés de la couche.  the structure of the precipitated compounds on the treated surface which determine the degree of protection against corrosion, improvement of the tribological properties and / or adhesion, as well as the other properties of the layer.

Pour assurer l'oxydation superficielle du métal de la surface à traiter et favoriser sa dissolution, on peut procéder de manière chimique ou électrochimique : à l'aide d'un agent chimique d'oxydation du métal à introduire dans la solution de traitement, et/ou par polarisation électrique de la surface tout en la soumettant à l'action de la solution de traitement.  In order to ensure the superficial oxidation of the metal of the surface to be treated and to promote its dissolution, it is possible to proceed chemically or electrochemically: by means of a chemical agent for oxidizing the metal to be introduced into the treatment solution, and or by electric polarization of the surface while subjecting it to the action of the treatment solution.

Outre un éventuel agent oxydant, les bains de conversion contiennent essentiellement des anions et cations susceptibles de former des composés insolubles avec le métal dissous de la surface. Les principaux traitements de conversion sont ainsi des traitements de chromatation sur acier zingué ou aluminié, de phosphatation sur aciers nus non alliés ou sur aciers revêtus, ou bien encore d'oxalatation sur aciers alliés tels que des aciers inoxydables, par exemple.  In addition to a possible oxidizing agent, the conversion baths essentially contain anions and cations capable of forming insoluble compounds with the dissolved metal of the surface. The main conversion treatments are thus chromating treatments on galvanized or aluminized steel, phosphating unalloyed bare steels or coated steels, or even oxalation on alloy steels such as stainless steels, for example.

Après mise en contact avec un bain de conversion, la surface traitée est généralement rincée pour éliminer les composants de la surface et/ou de la solution de traitement qui n'auraient pas réagi, puis cette surface est séchée notamment pour durcir la couche de conversion et/ou pour en améliorer les propriétés.  After being brought into contact with a conversion bath, the treated surface is generally rinsed to remove the components of the surface and / or the treatment solution that have not reacted, then this surface is dried in particular to harden the conversion layer. and / or to improve the properties thereof.

Les conditions d'application, la nature et la concentration des additifs ont une influence importante sur la structure, la morphologie et la compacité de la couche de conversion obtenue, donc sur ses propriétés.  The conditions of application, the nature and the concentration of the additives have an important influence on the structure, the morphology and the compactness of the conversion layer obtained, therefore on its properties.

Le traitement de conversion peut être lui-même précédé d'un prétraitement, consistant généralement en un dégraissage et un rinçage préalables de la surface suivi d'une opération dite d'affinage à l'aide d'une solution de prétraitement adaptée pour créer et/ou favoriser des sites de germination sur la surface à traiter.  The conversion treatment may itself be preceded by a pretreatment, generally consisting of a preliminary degreasing and rinsing of the surface followed by a so-called refining operation using a pretreatment solution adapted to create and / or promote germination sites on the surface to be treated.

A cet effet, on utilise couramment sur des surfaces zinguées des sols ou suspensions colloïdales de sels de titane qui permettent l'obtention ultérieure d'une couche de conversion présentant des cristaux plus petits dans une couche plus dense.  For this purpose, commonly used on surfaces zinc plated colloidal sols or suspensions of titanium salts which allow the subsequent obtaining of a conversion layer having smaller crystals in a denser layer.

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A l'issue du traitement de conversion, il est également possible d'effectuer un post-traitement pour améliorer les propriétés de la couche de conversion. Ainsi, on peut effectuer un post-traitement de chromatation sur une couche de conversion obtenue par phosphatation.  At the end of the conversion process, it is also possible to carry out a post-treatment to improve the properties of the conversion layer. Thus, a chromatin post-treatment can be carried out on a conversion layer obtained by phosphatation.

La demande internationale de brevet WO95/21277 décrit une composition aqueuse de traitement de surfaces zinguées comprenant : - un acide polyhydroxyaryl-carboxylique, par exemple l'acide gallique ou l'acide protocatéchuique, ou un depside de cet acide pouvant résulter de sa réaction avec du glucose, comme l'acide tannique, et - un promoteur d'adhérence à base de silane.  The international patent application WO95 / 21277 describes an aqueous composition for treating zinc-coated surfaces comprising: a polyhydroxyaryl-carboxylic acid, for example gallic acid or protocatechuic acid, or a depside of this acid which may result from its reaction with glucose, such as tannic acid, and a silane adhesion promoter.

Avec cette composition de traitement, on utilise des agents accélérateurs classiques pour les surfaces zinguées, tels que des phosphates, des nitrates, des fluorures ou des acides organiques.  With this treatment composition, conventional accelerating agents are used for galvanized surfaces, such as phosphates, nitrates, fluorides or organic acids.

Le traitement effectué à l'aide de cette composition apporte à la fois une bonne protection contre la corrosion et une bonne adhérence pour des peintures.  The treatment carried out using this composition provides both good protection against corrosion and good adhesion for paints.

La demande de brevet FR 2 465 008 décrit un procédé pour le dépôt de couches de conversion sur des surfaces zinguées, à l'aide d'une solution de traitement pouvant contenir un oxalate soluble, associé à des agents activateurs qui sont des acides carboxyliques, notamment des diacides courts.  The patent application FR 2,465,008 describes a method for the deposition of conversion layers on galvanized surfaces, with the aid of a treatment solution that may contain a soluble oxalate, combined with activating agents which are carboxylic acids, especially short diacids.

La concentration en acide oxalique des solutions de traitement décrites est inférieure à 7,5 gll, soit 0,08 mole/litre.  The oxalic acid concentration of the described treatment solutions is less than 7.5 g / l, ie 0.08 mol / l.

Le document EP 494 431 (KAWASAKI) enseigne que l'addition d'un acide carboxylique à des solutions de traitement de chromatation contenant de la silice colloïdale permet d'améliorer les propriétés des couches de conversion obtenues sur des surfaces zinguées et/ou permet d'abaisser sensiblement la teneur en chrome de ces solutions.  EP 494 431 (KAWASAKI) teaches that the addition of a carboxylic acid to chromate treatment solutions containing colloidal silica makes it possible to improve the properties of the conversion layers obtained on galvanized surfaces and / or allows significantly lower the chromium content of these solutions.

Le poids de couche, ou grammage, résultant de ces différents traitements est très variable suivant l'objectif principal poursuivi et peut aller de moins de
1 g/m2 jusqu'à 8 g/m2.
The weight of layer, or grammage, resulting from these different treatments is very variable depending on the main objective pursued and can go less than
1 g / m2 up to 8 g / m2.

Les différents traitements de l'art antérieur, tels que les traitements de chromatation, phosphatation et oxalatation, présentent un inconvénient majeur  The different treatments of the prior art, such as chromate treatment, phosphatation and oxalation, have a major disadvantage

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qui est la toxicité de ces produits vis-à-vis des personnes et de l'environnement en général. En outre, lorsque l'on soude par points des tôles portant de telles couches de conversion, on crée des émanations de fumées toxiques.  which is the toxicity of these products vis-à-vis people and the environment in general. In addition, when spot welding plates carrying such conversion layers, it creates fumes toxic fumes.

L'invention a donc pour but d'offrir un traitement de conversion de surfaces métalliques avant leur mise en forme, à l'aide d'un bain exempt de composés néfastes pour l'environnement mais aussi permettant de déposer sur ces surfaces des couches de conversion plus efficaces pour protéger contre la corrosion et/ou pour la prélubrification que celles qu'on obtient par les procédés de l'art antérieur.  The object of the invention is therefore to provide a treatment for converting metal surfaces before they are shaped, using a bath that is free from compounds that are harmful to the environment but also makes it possible to deposit on these surfaces layers of conversion more effective to protect against corrosion and / or prelubrication than those obtained by the processes of the prior art.

Un autre objectif poursuivi par l'invention est également de pouvoir appliquer un revêtement organique avec une bonne adhérence, notamment par cataphorèse, sur une surface traitée selon l'invention, après qu'elle ait été mise en forme et dégraissée, ce qui suppose que la couche de conversion appliquée s'élimine facilement au moment de ce dégraissage.  Another objective pursued by the invention is also to be able to apply an organic coating with good adhesion, in particular by cataphoresis, to a treated surface according to the invention, after it has been shaped and degreased, which supposes that the applied conversion layer is easily removed at the time of this degreasing.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de traitement d'une surface métallique choisie parmi le zinc, le fer, l'aluminium, le cuivre, le plomb, et leurs alliages ainsi que les aciers galvanisés, aluminiés, cuivrés, dans des conditions oxydantes vis à vis du métal, par mise en contact avec un bain aqueux, organique ou hydro-organique comprenant au moins un acide organique sous forme libre ou sous forme de sel, caractérisé en ce que : - ledit acide organique est un acide monocarboxylique ou dicarboxylique aliphatique saturé ou insaturé, - ledit acide organique est en solution et/ou en émulsion dans le bain à une concentration supérieure à 0,1 mole/litre, - le pH du bain est acide.  To this end, the subject of the invention is a process for treating a metal surface chosen from zinc, iron, aluminum, copper, lead, and their alloys as well as galvanized, aluminized, copper-coated steels. under oxidizing conditions with respect to the metal, by placing in contact with an aqueous, organic or hydro-organic bath comprising at least one organic acid in free form or in salt form, characterized in that: - said organic acid is a saturated or unsaturated aliphatic monocarboxylic or dicarboxylic acid, said organic acid is in solution and / or emulsified in the bath at a concentration greater than 0.1 mol / liter, the pH of the bath is acidic.

L'invention a également pour objet l'utilisation dudit procédé de traitement de surface pour la protection temporaire contre la corrosion de ladite surface métallique.  The invention also relates to the use of said surface treatment method for the temporary protection against corrosion of said metal surface.

L'invention a en outre pour objet un procédé de fabrication d'une tôle mise en forme présentant une surface métallique choisie parmi le zinc, le fer, l'aluminium, le cuivre, le plomb, et leurs alliages ainsi que les aciers galvanisés, aluminiés, cuivrés, dans lequel on effectue un traitement de surface de ladite  The invention further relates to a method of manufacturing a shaped sheet having a metal surface selected from zinc, iron, aluminum, copper, lead, and their alloys and galvanized steels, aluminized, copper-coated, in which a surface treatment of said

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tôle selon l'invention, on huile ladite tôle traitée, et on la met en forme. On préfère plus particulièrement appliquer ce procédé selon l'invention à une tôle d'acier recouverte de zinc ou d'alliage de zinc que l'on met ensuite en forme par emboutissage.  sheet according to the invention, said oil is treated said sheet, and is shaped. It is more particularly preferred to apply this method according to the invention to a steel sheet coated with zinc or zinc alloy which is then shaped by stamping.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, et en référence aux figures annexées sur lesquelles : - la figure 1 illustre l'évaluation du comportement à l'emboutissage de tôles non traitées selon l'invention et huilées (symbole 0) et de tôles traitées selon l'invention non huilées (symbole A) ou bien huilées (symbole D) ; elle représente l'évolution de la force maximale d'emboutissage F max en fonction de la force de serre-flan Fs.  The invention will be better understood on reading the description which follows, given by way of non-limiting example, and with reference to the appended figures in which: FIG. 1 illustrates the evaluation of the stamping behavior of sheets untreated according to the invention and oiled (symbol 0) and sheets treated according to the invention not oiled (symbol A) or oiled (symbol D); it represents the evolution of the maximum stamping force F max as a function of the blanking force Fs.

- la figure 2 représente l'évolution du grammage P de la couche de conversion obtenue selon l'invention, en fonction de la durée d'immersion Di dans une solution de carboxylatation, en utilisant un moyen chimique d'oxydation du zinc et les co-solvants suivants : 'l'éthanol (symbole +) ' le n-propanol (symbole x), ') le diméthyl sulfoxide (DMSO, symbole A), . la N-méthyl-2-pyrrolidone (NMP, symbole 0), 'te diacétone alcool (DAA, symbole o).  FIG. 2 represents the evolution of the grammage P of the conversion layer obtained according to the invention, as a function of the dipping time Di in a carboxylate solution, using a chemical means of oxidation of zinc and the co solvents: ethanol (symbol +) n-propanol (symbol x), ') dimethyl sulfoxide (DMSO, symbol A),. N-methyl-2-pyrrolidone (NMP, symbol 0), diacetone alcohol (DAA, symbol o).

- la figure 3 concerne le mode de réalisation du procédé selon l'invention, dans lequel on utilise un moyen-électrochimique d'oxydation du zinc et représente, pour deux densités de courant différentes (symbole # = 10 mA/cm2 - symbole A= 25 mA/cM2) l'évolution du grammage P de la couche de conversion obtenue en fonction de la durée d'immersion Dc dans la solution de carboxylatation.  FIG. 3 relates to the embodiment of the method according to the invention, in which an electrochemical zinc oxidation means is used and represents, for two different current densities (symbol # = 10 mA / cm 2 - symbol A = 25 mA / cM2) the evolution of the basis weight P of the conversion layer obtained as a function of the immersion time Dc in the carboxylate solution.

- la figure 4 illustre une évaluation potentiométrique de la résistance à la corrosion aqueuse, en terme de résistance de polarisation Rp en fonction du temps d'immersion dans l'électrolyte de mesure, pour les surfaces suivantes : e surface zinguée non traitée ( nue ), représentée par les symboles +,  FIG. 4 illustrates a potentiometric evaluation of the resistance to aqueous corrosion, in terms of the polarization resistance Rp as a function of the immersion time in the measurement electrolyte, for the following surfaces: untreated galvanized surface (bare) , represented by the symbols +,

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Figure img00060001

* surface zinguée traitée par carboxylatation selon l'invention sans posttraitement avec : - l'acide heptanoïque (symbole A), - l'acide décanoïque (symbole x), - un mélange d'acides heptanoïque et décanoïque (symbole surface zinguée traitée par carboxylatation avec l'acide heptanoïque, et avec post-traitement à l'aide d'une solution contenant des terres rares : symbole D pour Gd, symbole 0 pour Lu.
Figure img00060001

galvanized surface treated by carboxylation according to the invention without post-treatment with: heptanoic acid (symbol A), decanoic acid (symbol x), a mixture of heptanoic and decanoic acids (zinc-coated surface symbol treated by carboxylation) with heptanoic acid, and with post-treatment using a solution containing rare earths: symbol D for Gd, symbol 0 for Lu.

Selon l'invention, on dépose des couches de conversion par carboxylatation de surfaces métalliques par mise en contact de la surface avec un bain aqueux organique ou hydro-organique comprenant au moins un acide organique en solution ou en émulsion, dans des conditions oxydantes vis à vis du métal.  According to the invention, conversion layers are deposited by carboxylation of metal surfaces by bringing the surface into contact with an organic or hydro-organic aqueous bath comprising at least one organic acid in solution or in emulsion under oxidizing conditions. metal screw.

La présente invention utilise des acides aliphatiques monocarboxyliques ou dicarboxyliques, comportant éventuellement une ou plusieurs insaturations.  The present invention uses aliphatic monocarboxylic or dicarboxylic acids, optionally having one or more unsaturations.

Les constantes d'acidité de ces acides étant de l'ordre de 4,8, le pH naturel des bains selon l'invention sera généralement inférieur à cette valeur. Si on souhaite abaisser le pH, on pourra acidifier le bain de traitement, par exemple à l'aide d'acide nitrique. On pourra de même augmenter le pH du bain en ajoutant de la soude, par exemple. Le bain acide utilisé dans le traitement selon l'invention doit dans tous les cas présenter une valeur de pH comprise entre 1 et 7, la limite haute permettant d'éviter la présence d'un hydroxyde métallique dans la couche de conversion. Quant à la valeur minimale du pH, elle sera adaptée en fonction du métal de la surface afin d'assurer un dépôt satisfaisant de la couche de conversion.  Since the acid constants of these acids are of the order of 4.8, the natural pH of the baths according to the invention will generally be lower than this value. If it is desired to lower the pH, it will be possible to acidify the treatment bath, for example using nitric acid. The pH of the bath can also be increased by adding sodium hydroxide, for example. The acid bath used in the treatment according to the invention must in all cases have a pH value of between 1 and 7, the upper limit making it possible to avoid the presence of a metal hydroxide in the conversion layer. As for the minimum value of the pH, it will be adapted according to the metal of the surface to ensure a satisfactory deposit of the conversion layer.

L'au moins un acide organique utilisé selon l'invention est mis en solution ou en émulsion dans le bain à une concentration supérieure à 0,1 mole/litre.  The at least one organic acid used according to the invention is dissolved or emulsified in the bath at a concentration greater than 0.1 mol / liter.

Si la concentration en acide organique dans le bain de traitement est inférieure à 0,1 mole/litre, la vitesse de formation de la couche de conversion à base de carboxylate métallique n'est plus suffisante pour obtenir une couche de conversion efficace dans la durée impartie au traitement.  If the concentration of organic acid in the treatment bath is less than 0.1 mole / liter, the formation rate of the metal carboxylate conversion layer is no longer sufficient to obtain a conversion layer effective over time assigned to the treatment.

Dans un mode de réalisation préféré, les acides organiques aliphatiques  In a preferred embodiment, the aliphatic organic acids

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selon la présente invention, sont choisis parmi les acides monocarboxyliques saturés comportant de 5 à 16 atomes de carbone. On préfère plus particulièrement l'acide hexanoïque, l'acide heptanoïque, l'acide octanoïque, l'acide nonanoïque et l'acide décanoïque.  according to the present invention, are selected from saturated monocarboxylic acids having from 5 to 16 carbon atoms. Hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid and decanoic acid are more particularly preferred.

Dans un autre mode de réalisation préféré, les acides organiques aliphatiques selon la présente invention, sont choisis parmi les acides monocarboxyliques insaturés comportant de 10 à 18 atomes de carbone. On préfère plus particulièrement l'acide undécénoïque, l'acide oléique ou l'acide linoléique.  In another preferred embodiment, the aliphatic organic acids according to the present invention are chosen from unsaturated monocarboxylic acids containing from 10 to 18 carbon atoms. Particularly preferred is undecenoic acid, oleic acid or linoleic acid.

Dans un autre mode de réalisation préféré, les acides organiques aliphatiques selon la présente invention, sont choisis parmi les acides dicarboxyliques saturés comportant de 4 à 12 atomes de carbone. On préfère plus particulièrement l'acide sébacique ou l'acide azélaïque.  In another preferred embodiment, the aliphatic organic acids according to the present invention are chosen from saturated dicarboxylic acids containing from 4 to 12 carbon atoms. Sebacic acid or azelaic acid is more particularly preferred.

Dans un autre mode de réalisation préféré, l'au moins un acide monocarboxylique aliphatique retenu est l'acide heptanoïque.  In another preferred embodiment, the at least one aliphatic monocarboxylic acid retained is heptanoic acid.

Plus préférentiellement, le bain comprend, outre l'acide heptanoïque, de l'acide décanoïque ou de l'acide undécénoïque.  More preferably, the bath comprises, in addition to heptanoic acid, decanoic acid or undecenoic acid.

Grâce à l'utilisation d'un mélange d'acides organiques, tels que l'acide heptanoïque et l'acide décanoïque ou l'acide undécénoïque, on obtient une couche de conversion beaucoup plus dense et plus efficace pour protéger la surface métallique contre la corrosion.  Through the use of a mixture of organic acids, such as heptanoic acid and decanoic acid or undecenoic acid, a much denser and more efficient conversion layer is obtained to protect the metal surface against corrosion.

Les conditions oxydantes du bain de carboxylatation sont obtenues par les moyens suivants : - soit par une addition dans le bain d'un agent chimique d'oxydation du métal adapté à sa nature, tel que le perborate tétrahydraté ou le peroxyde d'hydrogène, - soit en faisant circuler un courant électrique entre la surface métallique préalablement immergée dans le bain et au moins une contre-électrode également immergée.  The oxidizing conditions of the carboxylate bath are obtained by the following means: either by an addition in the bath of a metal oxidation chemical agent adapted to its nature, such as perborate tetrahydrate or hydrogen peroxide, or by circulating an electric current between the metal surface previously immersed in the bath and at least one counter-electrode also immersed.

Dans le cas où les conditions oxydantes vis à vis du zinc sont obtenues par addition, dans le bain, d'un agent chimique d'oxydation du zinc, on choisit de préférence cet agent oxydant et/ou accélérateur parmi le groupe  In the case where the oxidizing conditions with respect to zinc are obtained by addition, in the bath, of a chemical agent for oxidation of zinc, this oxidizing agent and / or accelerator is preferably chosen from the group

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comprenant le perborate de sodium, les nitrites, le peroxyde d'hydrogène, le sulfate d'hydroxylamine et la nitro-guanidine.  comprising sodium perborate, nitrites, hydrogen peroxide, hydroxylamine sulfate and nitro-guanidine.

Les bains de conversion peuvent contenir, à titre facultatif : - des agents de régulation de pH ou agents tampons pour réguler les conditions de formation de la couche de conversion sur la surface, - des additifs facilitant la mise en oeuvre du traitement et la répartition du bain sur la surface à traiter, comme des agents tensio-actifs, - des additifs permettant d'augmenter la durée de vie du bain comme, par exemple, des agents chélatants pour retarder la précipitations d'autres composés que ceux que l'on souhaite obtenir dans la couche de conversion, ou des agents bactéricides, et - des agents accélérateurs de traitement.  The conversion baths may optionally contain: pH regulating agents or buffering agents for regulating the conditions of formation of the conversion layer on the surface, additives facilitating the implementation of the treatment and the distribution of the bathing the surface to be treated, such as surfactants, - additives to increase the life of the bath such as, for example, chelating agents to delay the precipitation of other compounds than those desired obtain in the conversion layer, or bactericidal agents, and - accelerators treatment.

Le bain de traitement de conversion selon l'invention peut également comprendre un co-solvant tel que l'éthanol, le propanol, le butanol, le DMSO, la NMP, le diacétone alcool, les éthers de glycol, etc..., ou bien d'autres acides organiques ou minéraux.  The conversion treatment bath according to the invention may also comprise a co-solvent such as ethanol, propanol, butanol, DMSO, NMP, diacetone alcohol, glycol ethers, etc., or many other organic or mineral acids.

Un résultat surprenant a été obtenu lorsque le bain de traitement de carboxylatation comprend en solution des ions de terres rares telle que le gadolinium à l'état d'oxydation +3 à une concentration supérieure ou égale à 1. 10-3 mole/litre.  A surprising result has been obtained when the carboxylation treatment bath comprises in solution rare earth ions such as gadolinium in the +3 oxidation state at a concentration greater than or equal to 1. 10-3 mol / l.

La couche de conversion obtenue est alors composée de deux types de cristaux de composition et éventuellement de forme différentes et elle s'avère d'une efficacité encore accrue pour la tenue à la corrosion.  The conversion layer obtained is then composed of two types of crystals of different composition and possibly of different shape and it proves an even greater efficiency for corrosion resistance.

De préférence, la concentration en acides organiques dans le bain, les conditions d'utilisation de ce bain et les conditions oxydantes vis à vis du métal sont adaptées pour obtenir sur la surface métallique une couche de carboxylatation de grammage compris entre 1 et 6 g/m2.  Preferably, the concentration of organic acids in the bath, the conditions of use of this bath and the oxidizing conditions with respect to the metal are adapted to obtain on the metal surface a carboxylation layer of grammage between 1 and 6 g / m2.

D'autres avantages du procédé de l'invention apparaîtront à la lecture des exemples présentés ci-après à titre non limitatif de la présente invention.  Other advantages of the method of the invention will become apparent on reading the examples presented below without limitation of the present invention.

MATÉRIELS pour obtenir les couches de conversion : 1) Caractéristiques des substrats testés MATERIALS to obtain the conversion layers: 1) Characteristics of the substrates tested

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Tôle d'acier de qualité ES (acier pour emboutissage) ou HES (acier pour emboutissage profond), micro-allié ou non, d'épaisseur comprise entre 0, 7 et 1,2 mm, nue ou revêtue d'une couche de zinc d'épaisseur 10 um environ, appliquée par électrodéposition dans un bain à base de chlorures ou de sulfates, ou par galvanisation à chaud. Sheet steel of ES quality (stamping steel) or HES (deep drawing steel), micro-alloyed or not, thickness between 0, 7 and 1.2 mm, bare or coated with a layer of zinc approximately 10 μm thick, applied by electroplating in a bath based on chlorides or sulphates, or by hot-dip galvanizing.

2) Composants des bains de traitement de conversion testés
2. a-Solvant et co-solvant (s)
Les solutions de traitement testées sont généralement à base d'eau comme solvant principal et d'éthanol comme co-solvant ; le propanol, le DMSO, la NMP ou le 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone (diacétone alcool) ou d'autres solvants polaires au moins partiellement miscibles à l'eau, peuvent également être utilisés comme co-solvants.
2) Components of the conversion treatment baths tested
2. a-Solvent and co-solvent (s)
The treatment solutions tested are generally based on water as the main solvent and ethanol as co-solvent; propanol, DMSO, NMP or 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone (diacetone alcohol) or other polar solvents at least partially miscible with water may also be used as co-solvents.

2. b-Acide organique
Pour les exemples illustrant l'invention, il s'agit d'acide heptanoïque (abréviation : HC7, produit Aldrich, référence 25,873-3) et/ou d'acide décanoïque (abréviation : HC10, produit Rectapur, référence 20 243.298, cendres sulfuriques 0,1% maximum).
2. b-Organic acid
For the examples illustrating the invention, it is heptanoic acid (abbreviation: HC7, Aldrich product, reference 25,873-3) and / or decanoic acid (abbreviation: HC10, Rectapur product, reference 243.298, sulfuric ash 0.1% maximum).

2. c-Agent chimique d'oxydation du substrat
Sauf indications contraires, on utilise comme agent chimique d'oxydation du zinc le perborate de sodium tétrahydraté (NaB03, 4 H20) à 2 gll. L'eau oxygénée (ou peroxyde d'hydrogène H202) peut également être employée.
2. c-Chemical agent of oxidation of the substrate
Unless otherwise indicated, zinc perborate tetrahydrate (NaB0 3, 4H 2 O) at 2 g / l is used as the chemical oxidation agent for zinc. Hydrogen peroxide (or hydrogen peroxide H2O2) can also be used.

2. d-pH
Sauf indications contraires, les solutions sont utilisées à leur pH naturel acide ; les augmentations éventuelles de pH sont obtenues par addition de soude.
2. d-pH
Unless otherwise indicated, the solutions are used at their natural acid pH; the possible increases in pH are obtained by adding sodium hydroxide.

2. e-Autres composants et additifs
On pourra ajouter des cations métalliques : Cu2+, Co2+, Ni2+, Fe2+, Zen2+,
2. e-Other components and additives
We can add metal cations: Cu2 +, Co2 +, Ni2 +, Fe2 +, Zen2 +,

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Figure img00100001

MnCr+, A!, Tr.
Figure img00100001

MnCr +, A !, Tr.

3) Mode opératoire standard de traitement par les bains de conversion Tableau 1

Figure img00100002
3) Standard procedure for treatment with conversion baths Table 1
Figure img00100002

<tb>
<tb> Temps <SEP> de
<tb> Réf. <SEP> Étape <SEP> Composition <SEP> du <SEP> bain <SEP> Température
<tb> séjour
<tb> 1 <SEP> Dégraissage <SEP> RidolineTM1,8% <SEP> + <SEP> RidosolTM0,18% <SEP> 55 C <SEP> 240 <SEP> s
<tb> 2 <SEP> Dégraissage <SEP> RidolineTM0,4% <SEP> + <SEP> RidosolO, <SEP> 04% <SEP> 55 C <SEP> 240 <SEP> s
<tb> 3 <SEP> Rinçage <SEP> Eau <SEP> courante <SEP> 25 C <SEP> 90 <SEP> s
<tb> Pré-traitement <SEP> Fixodine <SEP> 50CF <SEP> : <SEP> 0,5 <SEP> g/l <SEP> 25 C <SEP> 60s
<tb> 4 <SEP> d'affinage <SEP> dans <SEP> eau <SEP> permutée
<tb> Traitement <SEP> de <SEP> variable <SEP> 25 C <SEP> variable
<tb> 5 <SEP> conversion
<tb> 6 <SEP> Rinçage <SEP> Eau <SEP> courante <SEP> 25 C <SEP> 60 <SEP> s
<tb> 7 <SEP> Séchage <SEP> Air <SEP> pulsé <SEP> 80 C <SEP> 300 <SEP> s
<tb>
<Tb>
<tb> Time <SEP> of
<tb> Ref. <SEP> Step <SEP> Composition <SEP> of the <SEP> bath <SEP> Temperature
<tb> stay
<tb> 1 <SEP> Degreasing <SEP> RidolineTM1,8% <SEP> + <SEP> RidosolTM0,18% <SEP> 55 C <SEP> 240 <SEP> s
<tb> 2 <SEP> Degreasing <SEP> RidolineTM0.4% <SEP> + <SEP> RidosolO, <SEP> 04% <SEP> 55 C <SEP> 240 <SEP> s
<tb> 3 <SEP> Rinse <SEP> Water <SEP> current <SEP> 25 C <SEP> 90 <SEP> s
<tb> Pretreatment <SEP> Fixodine <SEP> 50CF <SEP>: <SEP> 0.5 <SEP> g / l <SEP> 25C <SEP> 60s
<tb> 4 <SEP> ripening <SEP> in <SEP> water <SEP> permuted
<tb><SEP> Processing of <SEP> Variable <SEP> 25 C <SEP> Variable
<tb> 5 <SEP> conversion
<tb> 6 <SEP> Rinse <SEP> Water <SEP> current <SEP> 25 C <SEP> 60 <SEP> s
<tb> 7 <SEP> Drying <SEP> Air <SEP> Pulsed <SEP> 80 C <SEP> 300 <SEP> s
<Tb>

La Ridotine est une solution aqueuse dégraissante contenant des sels de métaux alcalins, des agents tensio-actifs et de l'hydroxyde de potassium. Ridotine is an aqueous degreasing solution containing alkali metal salts, surfactants and potassium hydroxide.

Le RidosoP"est une base mouillante pour dégraissant liquide comprenant un mélange d'agents tensio-actifs.  RidosoP "is a wetting base for liquid degreaser comprising a mixture of surfactants.

La Fixodine 50CF est un activateur (encore dénommé germinateur) comprenant des composés à base de sels de métaux alcalins tels que des sels de titane.  Fixodine 50CF is an activator (also referred to as a germinator) comprising compounds based on alkali metal salts such as titanium salts.

MÉTHODES d'évaluation des couches de conversion obtenues :
1) Grammage de la couche déposée
Pour déterminer le grammage, on dissout la couche de conversion formée sur une surface déterminée, avec une solution complexante, la durée de trempage dans cette solution étant adaptée pour obtenir une dissolution complète de la couche (de l'ordre d'une minute pour un couche réalisée à partir d'HC7, à raison de 0,3 mg/cm2).
METHODS of evaluating conversion layers obtained:
1) Weight of deposited layer
In order to determine the grammage, the conversion layer formed is dissolved on a given surface with a complexing solution, the soaking time in this solution being adapted to obtain complete dissolution of the layer (of the order of one minute for one minute). layer made from HC7, at a rate of 0.3 mg / cm 2).

Le grammage, exprimé en mg par cm2, est évalué à partir de la  The grammage, expressed in mg per cm2, is evaluated from the

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Figure img00110001

différence de poids entre l'échantillon revêtu et ce même échantillon ayant subi le traitement de dissolution.
Figure img00110001

difference in weight between the coated sample and the same sample having undergone dissolution treatment.

La composition de cette solution de dissolution est la suivante : - sel disodique de l'acide Éthylène Di-amine TétrAcétique : 0,1 M - MBT (mercaptobenzothiazole) ou BZT (benzotriazol) : 0,1 gll. Ces composés limitent la dissolution du substrat métallique
Le pH de cette solution est ajusté à une valeur voisine de 8 par addition de soude, afin d'obtenir une complexation optimale du cation métallique.
The composition of this solution of dissolution is as follows: disodium salt of ethylene di-amine tetraacetic acid: 0.1 M-MBT (mercaptobenzothiazole) or BZT (benzotriazol): 0.1 gll. These compounds limit the dissolution of the metal substrate
The pH of this solution is adjusted to a value close to 8 by addition of sodium hydroxide, in order to obtain an optimal complexation of the metal cation.

2) Résistance à la corrosion aqueuse
Cet essai consiste en une mesure potentiométrique périodique de la résistance de polarisation Rp par un balayage en tension d'une amplitude de +/-10 mV autour du potentiel de corrosion Ecor..
2) Resistance to aqueous corrosion
This test consists of a periodic potentiometric measurement of the polarization resistor Rp by a voltage sweep with an amplitude of +/- 10 mV around the corrosion potential Ecor.

Le dispositif utilisé pour cette évaluation comporte, d'une manière classique : - une cuve en polyméthacrylate de méthyle, dont le fond est percé d'une fenêtre, et qui contient l'électrolyte aqueux standard ASTM D1384-87. Cet électrolyte comprend 148 mg/l de sulfate de sodium (Na2SO4), 138 mgll de bicarbonate de sodium (NaHCO3), et 165 mgll de chlorure de sodium (NaCI) et présente un pH voisin de 8 ; - trois électrodes immergées dans l'électrolyte : une électrode de travail constituée par la surface métallique revêtue de la couche de conversion à évaluer obstruant la fenêtre du fond de la cellule, une électrode de référence au calomel saturé ( ESC ), et une électrode de platine comme contre-électrode auxiliaire ; - un potientiostat de type Princeton 273 ou 263 connecté aux trois électrodes et piloté par un logiciel référencé m352 de la Société EG & G Princeton TM.  The device used for this evaluation comprises, in a conventional manner: - a polymethyl methacrylate tank, the bottom of which is pierced by a window, and which contains the standard aqueous electrolyte ASTM D1384-87. This electrolyte comprises 148 mg / l of sodium sulfate (Na 2 SO 4), 138 mg of sodium bicarbonate (NaHCO 3) and 165 mg of sodium chloride (NaCl) and has a pH in the region of 8; three electrodes immersed in the electrolyte: a working electrode consisting of the metal surface coated with the conversion layer to be evaluated obstructing the window of the bottom of the cell, a saturated calomel reference electrode (ESC), and a platinum as auxiliary counter-electrode; - A potientiostat type Princeton 273 or 263 connected to the three electrodes and driven by a software referenced m352 EG & G Princeton TM.

3) Résistance à la corrosion atmosphérique selon la norme DIN 51160
Les échantillons de surface métallique sont stockés dans un premier temps en atmosphère humide dans une enceinte humidotherme régulée selon
3) Resistance to atmospheric corrosion according to DIN 51160
The metal surface samples are first stored in a humid atmosphere in a controlled humidothermic enclosure according to

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des cycles successifs, chaque cycle présentant les caractéristiques suivantes : - première partie : durée : 8 heures-40 C ; 100% d'humidité relative ; - deuxième partie : durée : 16 heures-température et humidité ambiante ;
Sauf indication contraire, la cotation consiste ensuite à comptabiliser le nombre de cycles à l'issue desquels on constate qu'au moins 10% de la surface traitée est couverte de rouille blanche.
successive cycles, each cycle having the following characteristics: - first part: duration: 8 hours-40 C; 100% relative humidity; - second part: duration: 16 hours-temperature and ambient humidity;
Unless otherwise indicated, the quotation then consists of counting the number of cycles at the end of which it is found that at least 10% of the treated surface is covered with white rust.

4) Comportement au frottement
Cet essai consiste à mesurer le coefficient de frottement plan-plan en augmentant la pression de serrage jusqu'à 80 MPa.
4) Friction behavior
This test consists of measuring the plane-plane friction coefficient by increasing the clamping pressure to 80 MPa.

Avant l'essai, les échantillons traités sont recouverts d'une huile référencée 6130 de la Société QUAKER, la quantité d'huile déposée étant de l'ordre de 1 à 2 g/m2 par exemple.  Before the test, the treated samples are covered with an oil referenced 6130 QUAKER Company, the amount of oil deposited is of the order of 1 to 2 g / m2 for example.

5) Comportement à l'emboutissage
Cet essai consiste à réaliser des emboutis complets à partir d'échantillons de flan de tôle métallique ayant subie le traitement de conversion. Ainsi, avec un flan initial de diamètre 64 mm, on réalise un godet de diamètre 32 mm et de profondeur 25 mm.
5) Behavior in stamping
This test consists of making complete stampings from sheet metal blank samples having undergone the conversion treatment. Thus, with an initial blank diameter of 64 mm, a bucket with a diameter of 32 mm and a depth of 25 mm is produced.

Sur le même type de flan de tôle dont on souhaite tester le traitement de surface, on évalue la force maximale d'emboutissage au delà de laquelle on assiste à une rupture du flan en cours d'emboutissage, pour une force de serrage des serre-flans prédéterminée. On repère cette valeur maximale pour une série de valeurs de force de serrage des serre-flans, de manière à tracer, comme illustré à la figure 1, des courbes représentant la variation de la force maximale d'emboutissage Fmax en fonction de la force de serre-flan.  On the same type of sheet blank whose surface treatment is desired to be tested, the maximum stamping force beyond which there is a rupture of the blank during stamping is evaluated for a clamping force of the clamps. predetermined blanks. This maximum value is identified for a series of clamping force values of the blanks, so as to plot, as illustrated in FIG. 1, curves representing the variation of the maximum drawing force Fmax as a function of the force of the clamping force. blank holder.

6) Aptitude à la phosphatation après dégraissage de la couche Dans un premier temps, on dégraisse la surface portant une couche de conversion selon le mode opératoire précisé au Tableau 1-étapes 1 et 2 du 3) "Mode opératoire standard de traitement par les bains de conversion"/Partie "MATÉRIELS pour obtenir les couches de conversion"-afin d'éliminer la couche de conversion, puis on effectue un traitement de phosphatation  6) Phosphatability after degreasing of the layer Firstly, the surface carrying a conversion layer is degreased according to the procedure specified in Table 1-steps 1 and 2 of 3) "standard procedure for treatment by baths conversion "/ Part" MATERIALS to obtain the conversion layers "-in order to eliminate the conversion layer, then performs a phosphating treatment

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classique sur cette surface dégraissée en lui appliquant une composition aqueuse comprenant : - 2% en volume de Granodine 9580 M/CF (mélange phosphatant contenant de 10 à 25% d'acide phosphorique ainsi qu'une petite quantité d'acide fluorhydrique), - 0, 7% en volume de Starter 958/CF (solution aqueuse contenant des sels de zinc en présence d'un léger excès d'acide nitrique), - 0, 04% en volume d'Intensifier NO1 (solution aqueuse de sels métalliques en présence d'une petite quantité d'acide phosphorique), - 0, 5% en volume de Primaire M (solution aqueuse contenant de l'hydroxyde sodium > 2%) pour réguler le pH, - 0, 05% en volume de Compensateur M (solution aqueuse à base de nitrite de soude, accélératrice pour bain de phosphatation cristalline), * Conditions opératoires : - Eau déminéralisée - Traitement au trempé 2 min.  conventional on this degreased surface by applying an aqueous composition comprising: - 2% by volume Granodine 9580 M / CF (phosphating mixture containing 10 to 25% phosphoric acid and a small amount of hydrofluoric acid), 0, 7% by volume of Starter 958 / CF (aqueous solution containing zinc salts in the presence of a slight excess of nitric acid), - 0.04% by volume of Intensifier NO1 (aqueous solution of metal salts in presence of a small amount of phosphoric acid), - 0.5% by volume of M Primary (aqueous solution containing sodium hydroxide> 2%) to regulate the pH, - 0.05% by volume of Compensator M (aqueous solution based on sodium nitrite, accelerator for crystalline phosphating bath), * Operating conditions: - Demineralized water - Quenched treatment 2 min.

- Température = 55 C +/-2OC Contrôle du bain par analyse chimique :

Figure img00130001

Les analyses doivent se situer dans les fourchettes suivantes :
Figure img00130002

- [Zn"] = 0, 9 à 1, 1 g/l - [Mn] = 0, 7 à 0, 9 g/l - [Ni2+] =0, 18à0, 25g/l - [F-] = 0, 25 à 0, 35 g/)
Figure img00130003

Dans un deuxième temps, on examine au microscope électronique la qualité de la couche de phosphatation obtenue. - Temperature = 55 C +/- 2OC Control of the bath by chemical analysis:
Figure img00130001

The analyzes should be in the following ranges:
Figure img00130002

- [Zn "] = 0.9 to 1.1 g / l - [Mn] = 0.7 to 0.9 g / l - [Ni2 +] = 0.18 to 0.25 g / l - [F-] = 0 , 25 to 0, 35 g /)
Figure img00130003

In a second step, the quality of the phosphatation layer obtained is examined using an electron microscope.

7) Aptitude au revêtement organique par cataphorèse après dégraissage et phosphatation
Dans un premier temps, on dégraisse la surface traitée selon le mode opératoire précisé au Tableau 1-étapes 1 et 2 du 3) "Mode opératoire standard de traitement par les bains de conversion"/Partie"MATÉRIELS pour
7) Ability to organic coating by cataphoresis after degreasing and phosphating
In a first step, the treated surface is degreased according to the procedure specified in Table 1-steps 1 and 2 of 3) "standard procedure for treatment with conversion baths" / Part "MATERIALS for

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obtenir les couches de conversion"ci-dessus afin d'éliminer la couche de conversion, puis on effectue, sur cette surface dégraissée, un traitement de phosphatation selon le mode opératoire précisé au 6) ci-dessus. Enfin on dépose, d'une manière classique, un revêtement organique par cataphorèse sur la surface phosphatée selon les conditions suivantes (exemple de la formulation PPG 752-965 1) : Formule du bain de contrôle : - 43, 16 % en poids d'eau désionisée (10uS maxi), - 48, 18 % en poids de liant dérivé des polyamine-uréthanne,

Figure img00140001

- 8, 66 % en poids de pâte (dispersion de pigments) pour peinture par électrodéposition cationique, Avec :
Figure img00140002

- Extrait sec = 20-24% - pH = 5, 7à6, 1 (à25 C) - Conductivité du mélange = 1500-2000 mS (à 25OC) Conditions d'application : - Température du bain = 28 à 35 C - Temps d'application = 120 à 180 s - Rapport anode/cathode = 1/4 - Tension de travail = 200-320 V - Etuvage nominal (T palier) = 15 min à 175OC - Epaisseur visée = 18 à 24 um
Figure img00140003

Exemple 1 Cet exemple a pour but de déterminer des conditions de traitement de carboxylatation selon l'invention permettant d'obtenir, sur une surface de tôle zinguée, une couche de conversion à la fois compacte et finement cristallisée. The above conversion layers are obtained in order to eliminate the conversion layer and then, on this degreased surface, a phosphating treatment is carried out according to the procedure specified in 6) above. conventionally, an organic coating by cataphoresis on the phosphated surface according to the following conditions (example of the formulation PPG 752-965 1): Control bath formula: 43, 16% by weight of deionized water (10uS max), 48, 18% by weight of binder derived from polyamine-urethanes,
Figure img00140001

8, 66% by weight of paste (pigment dispersion) for cationic electrodeposition painting, With:
Figure img00140002

- Dry extract = 20-24% - pH = 5, 7 to 6, 1 (at 25 ° C) - Conductivity of the mixture = 1500-2000 mS (at 25 ° C.) Application conditions: - Bath temperature = 28 ° to 35 ° C. - Drying time application = 120 to 180 s - Anode / cathode ratio = 1/4 - Working voltage = 200-320 V - Steaming nominal (T bearing) = 15 min at 175OC - Target thickness = 18 to 24 μm
Figure img00140003

EXAMPLE 1 The purpose of this example is to determine carboxylation treatment conditions according to the invention making it possible to obtain, on a galvanized sheet surface, a conversion layer that is both compact and finely crystallized.

On procède à des traitement des surfaces zinguées de tôles d'acier selon les étapes suivantes : - préparation de la surface à traiter, - trempage de la surface préparée dans le bain de conversion, - séchage et observation de la couche de traitement obtenue.  The galvanized surfaces of steel sheets are treated according to the following steps: - preparation of the surface to be treated, - soaking of the prepared surface in the conversion bath, - drying and observation of the treatment layer obtained.

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Le traitement de préparation initial est celui mentionné dans le tableau 1. dans les références successives 1 à 4. Le solvant du bain de conversion est un mélange eau-éthanol dont on ajuste le ratio afin de solubiliser totalement l'acide organique ajouté.  The initial preparation treatment is that mentioned in Table 1 in the successive references 1 to 4. The solvent of the conversion bath is a water-ethanol mixture whose ratio is adjusted in order to completely solubilize the added organic acid.

Pour parvenir à déterminer les conditions optimales de traitement, on fait varier différents paramètres.  In order to determine the optimal conditions of treatment, different parameters are varied.

1.1. pH
On fait varier le pH et on constate que plus il est élevé, plus la couche de conversion apparaît mal cristallisée. En outre, un pH trop élevé risque d'entraîner des précipitations parasites d'hydroxyde métallique. C'est pourquoi on se limite dans la pratique à un pH acide, compris entre 1 et 7. La valeur minimale du pH sera adaptée en fonction du métal de la surface afin d'assurer un dépôt satisfaisant de la couche de conversion. Ainsi, dans le cas du zinc, le traitement sera effectué de préférence à un pH compris entre 4 et 6.
1.1. pH
The pH is varied and it is found that the higher it is, the more the conversion layer appears poorly crystallized. In addition, too high a pH may result in parasitic precipitation of metal hydroxide. Therefore, in practice, it is limited to an acidic pH of between 1 and 7. The minimum pH value will be adapted according to the metal of the surface in order to ensure a satisfactory deposition of the conversion layer. Thus, in the case of zinc, the treatment will preferably be carried out at a pH of between 4 and 6.

1.2. Température du bain
On fait varier la température du bain entre 20 et 80 C et on observe que l'augmentation de la température accélère la vitesse de dépôt.
1.2. Bath temperature
The temperature of the bath is varied between 20 and 80 ° C. and it is observed that the increase in temperature accelerates the deposition rate.

1.3. Concentration de l'acide organique ou du sel correspondant
On fait varier la concentration de l'acide organique et l'on constate que la plage de concentrations doit être comprise entre 0,1 et 1,5 M. En effet, comme on l'a vu précédemment, si la concentration est inférieure à 0,1 M, la vitesse de formation de la couche de conversion à base de carboxylate métallique n'est plus suffisante pour obtenir une couche de conversion efficace dans la durée impartie au traitement. Une concentration supérieure à 1,5 M n'est pas possible en raison de la limite de solubilité de l'acide organique voisine de 1, 4-1, 5M.
1.3. Concentration of the corresponding organic acid or salt
The concentration of the organic acid is varied and it is found that the concentration range must be between 0.1 and 1.5 M. As mentioned above, if the concentration is less than 0.1M, the formation rate of the metal carboxylate conversion layer is no longer sufficient to obtain a conversion layer effective in the time given to the treatment. A concentration greater than 1.5 M is not possible because of the solubility limit of the organic acid close to 1.4-1.5M.

Lorsque l'on utilise l'acide ou les acides organiques sous forme de sels, on emploie de préférence des chlorures, des nitrates ou des sulfates à une concentration inférieure ou égale à 3 gll.  When the organic acid or acids are used in the form of salts, chlorides, nitrates or sulphates are preferably employed at a concentration of less than or equal to 3 g / l.

1.4. Longueur n de la chaîne carbonée de l'acide organique
On fait varier la longueur de la chaîne carbonée et on constate que plus la chaîne carbonée de l'acide aliphatique est longue (n élevé), plus les cristaux de la couche sont fins et plus, dans des conditions équivalentes de traitement, le
1.4. Length n of the carbon chain of organic acid
The length of the carbon chain is varied and it is found that the longer the carbon chain of the aliphatic acid (n high), the finer the crystals of the layer, and under equivalent conditions of treatment the

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poids de la couche de conversion est élevée : de environ 1, 5 fois plus élevé par exemple quand n passe de la valeur 7 à la valeur 10.  The weight of the conversion layer is high: about 1.5 times higher, for example, when n goes from the value 7 to the value 10.

En outre, la compacité de la couche de conversion augmente elle-aussi avec la longueur de la chaîne aliphatique de l'acide carboxylique utilisé, ainsi que la résistance à la corrosion apportée par cette couche.  In addition, the compactness of the conversion layer also increases with the length of the aliphatic chain of the carboxylic acid used, as well as the resistance to corrosion provided by this layer.

1.5. Nature et concentration des agents oxydants
On utilise différents oxydants, tels que l'oxygène dissous (02), les nitrites (NO2-), le peroxyde d'hydrogène (H202) ou les perborates (BOg-). On constate que la présence d'oxydant ou d'agent accélérateur a un effet favorable sur la compacité de la couche de conversion.
1.5. Nature and concentration of oxidizing agents
Various oxidants are used, such as dissolved oxygen (02), nitrites (NO2-), hydrogen peroxide (H2O2) or perborates (BOg-). It is found that the presence of oxidizing agent or accelerating agent has a favorable effect on the compactness of the conversion layer.

1.6. Durée d'immersion dans le bain ou durée du traitement
On immerge quelques minutes la surface zinguée à traiter dans un bain présentant les caractéristiques suivantes : - ratio eau/alcool : 1 ; - n = 7 (acide heptanoïque), [HCy] = 50 g/I,

Figure img00160001

- agent oxydant : perborate de sodium NaBO3, 4 H2O : 2 glu ; - pH4, 7. 1.6. Duration of immersion in the bath or duration of treatment
The galvanized surface to be treated is immersed for a few minutes in a bath having the following characteristics: water / alcohol ratio: 1; n = 7 (heptanoic acid), [HCy] = 50 g / I,
Figure img00160001

oxidizing agent: sodium perborate NaBO 3, 4H 2 O: 2 glu; pH4.7.

On fait varier la durée du traitement et on observe le grammage de la couche de carboxylatation obtenue : Tableau Il

Figure img00160002
The duration of the treatment is varied and the grammage of the carboxylation layer obtained is observed: Table II
Figure img00160002

<tb>
<tb> Temps <SEP> d'immersion <SEP> (min. <SEP> ) <SEP> 0,5 <SEP> 3 <SEP> 5 <SEP> 10
<tb> Grammage <SEP> (g/m2) <SEP> 1 <SEP> 2,4 <SEP> 3,1 <SEP> 3,2
<tb>
<Tb>
<tb><SEP> immersion time <SEP> (min. <SEP>) <SEP> 0.5 <SEP> 3 <SEP> 5 <SEP> 10
<tb> Weight <SEP> (g / m2) <SEP> 1 <SEP> 2.4 <SEP> 3.1 <SEP> 3.2
<Tb>

On constate que l'augmentation du temps d'immersion dans le bain est favorable à la compacité de la couche. It is found that the increase in immersion time in the bath is favorable to the compactness of the layer.

Exemple 2-Comparaison avec l'art antérieur
On procède parallèlement aux traitements suivants de flans de la même tôle zinguée dans les conditions indiquées ci-après.
Example 2-Comparison with the Prior Art
In parallel, the following treatments of blanks of the same galvanized sheet are carried out under the conditions indicated below.

1. Tôle phosphatée portant une couche dont le grammage est de l'ordre de quelques 9 1 m2
On procède au traitement de phosphatation classique sur surface
1. Phosphate sheet having a layer whose weight is of the order of some 9 1 m2
The conventional surface phosphating treatment is carried out

<Desc/Clms Page number 17><Desc / Clms Page number 17>

dégraissée selon les conditions de bain précisées au 6) (Aptitude à la phosphatation après dégraissage de la couche), 2. Tôle pré-phosphatée portant une couche dont le grammage est de l'ordre de 1 9 1 m2
On procède au traitement de pré-phosphatation sur surface dégraissée selon les conditions suivantes : - bain de conversion composé d'acide phosphorique, de Mn et de Ni (formulation Chemetall VP 10118, par exemple) - séchage à 200oC, - grammage = 1, 1 à 1, 5 g/m2.
degreased according to the bath conditions specified in 6) (Phosphatability after degreasing of the layer), 2. Pre-phosphated sheet bearing a layer whose grammage is of the order of 1 9 1 m2
The pre-phosphatation treatment is carried out on a degreased surface under the following conditions: - conversion bath composed of phosphoric acid, Mn and Ni (Chemetall formulation VP 10118, for example) - drying at 200 ° C., - basis weight = 1, 1 to 1, 5 g / m2.

3. Tôle oxalatée selon FR 2 465 008 : on procède selon le mode opératoire décrit dans l'exemple 4 de ce document à l'aide d'une solution de traitement contenant un fluorure complexe et un oxalate. 3. Oxalized sheet according to FR 2 465 008: the procedure described in Example 4 of this document is carried out using a treatment solution containing a complex fluoride and an oxalate.

4. Tôle carboxylatée selon WO 95/21177 : on procède selon le mode opératoire décrit dans l'exemple 1 de ce document à l'aide d'une solution de traitement contenant de l'acide gallique et du 3-glycidoxypropyl-triméthoxy-silane. 4. Carboxylated sheet according to WO 95/21177: the procedure described in Example 1 of this document is carried out using a treatment solution containing gallic acid and 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane. .

En procédant aux évaluations des différents types de couches de conversion comme défini ci-dessus aux points 3,4, 5,6 et 7 du paragraphe Méthodes, on obtient les résultats suivants :
2.1. Tenue à la corrosion atmosphérique

Figure img00170001

Nombre de Echantillon testé cycles Tôle zinguée sans traitement de conversion-huilé QUAKER 2130 10 Tôle pré-préphosphatée-non huilée 20 Tôle oxalatée selon FR 2 465 008 4 Tôle carboxylatée selon W095121277 7 Tôle traitée selon l'invention (avec Hic7) : 1 min-non huilée 23 Tôle traitée selon l'invention (avec HC7) : 2 min-non huilée 24 Tôle traitée selon l'invention (avec HC7) : 2 min + rinçage-non huilée 27 Tôle traitée selon l'invention (avec Hic7) : 5 min-non huilée 25 By carrying out the evaluations of the different types of conversion layers as defined above in points 3,4, 5,6 and 7 of the Methods section, the following results are obtained:
2.1. Resistance to atmospheric corrosion
Figure img00170001

Number of tested sample cycles Galvanized sheet without oil-conversion treatment QUAKER 2130 10 Pre-prephosphated sheet-not oiled 20 Oxalated sheet according to FR 2 465 008 4 Carboxylated sheet according to W095121277 7 Processed sheet according to the invention (with Hic7): 1 min -Oil oiled 23 Sheet treated according to the invention (with HC7): 2 min-non-oiled 24 Sheet treated according to the invention (with HC7): 2 min + rinse-not oiled 27 Sheet treated according to the invention (with Hic7) : 5 min-not oiled 25

<Desc/Clms Page number 18> <Desc / Clms Page number 18>

On voit que le traitement selon l'invention apporte une meilleure résistance à la corrosion atmosphérique que les traitements de l'art antérieur. 2.2. Comportement au frottement

Figure img00180001
It can be seen that the treatment according to the invention provides better resistance to atmospheric corrosion than the treatments of the prior art. 2.2. Friction behavior
Figure img00180001

<tb>
<tb> Type <SEP> de <SEP> traitement <SEP> Grammage <SEP> Coefficient <SEP> de <SEP> Commentaires
<tb> avant <SEP> huilage <SEP> (g/m2) <SEP> frottement
<tb> max. <SEP> min. <SEP> moyen
<tb> Aucun <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 13 <SEP> Fort <SEP> broutage <SEP> croissant
<tb> avec <SEP> pression <SEP> serrage
<tb> Préphosphatation <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 19 <SEP> 0,17 <SEP> 0,11 <SEP> Pas <SEP> de <SEP> broutage
<tb> FR <SEP> 2 <SEP> 465 <SEP> 008 <SEP> 0, <SEP> 11 <SEP> Peu <SEP> de <SEP> broutage
<tb> WO95/21277 <SEP> 0, <SEP> 12 <SEP> Broutage <SEP> moyen
<tb> Invention <SEP> : <SEP> HC7 <SEP> 1,2 <SEP> 0,09 <SEP> 0,05 <SEP> 0,07 <SEP> Très <SEP> peu <SEP> de <SEP> broutage
<tb> Invention <SEP> : <SEP> HC7 <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 09 <SEP> 0,04 <SEP> 0,05 <SEP> Pas <SEP> de <SEP> broutage
<tb> Invention <SEP> : <SEP> HCo'50, <SEP> 09 <SEP> 0, <SEP> 04 <SEP> 0,05 <SEP> Pas <SEP> de <SEP> broutage
<tb>
<Tb>
<tb> Type <SEP> of <SEP> Processing <SEP> Weight <SEP> Coefficient <SEP> of <SEP> Comments
<tb> before <SEP> oiling <SEP> (g / m2) <SEP> friction
<tb> max. <SEP> min. <SEP> medium
<tb> None <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 13 <SEP> Strong <SEP> browsing <SEP> ascending
<tb> with <SEP> pressure <SEP> tightening
<tb> Prephosphatation <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 19 <SEP> 0.17 <SEP> 0.11 <SEP> No <SEP> of <SEP> grazing
<tb> FR <SEP> 2 <SEP> 465 <SEP> 008 <SEP> 0, <SEP> 11 <SEP> Few <SEP> of <SEP> browsing
<tb> WO95 / 21277 <SEP> 0, <SEP> 12 <SEP> Average <SEP> grazing
<tb> Invention <SEP>: <SEP> HC7 <SEP> 1,2 <SEP> 0,09 <SEP> 0,05 <SEP> 0,07 <SEP> Very <SEP> few <SEP> of <SEP > grazing
<tb> Invention <SEP>: <SEP> HC7 <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 09 <SEP> 0.04 <SEP> 0.05 <SEP> Not <SEP> of <SEP> browsing
<tb> Invention <SEP>: <SEP>HCo'50,<SEP> 09 <SEP> 0, <SEP> 04 <SEP> 0.05 <SEP> Not <SEP> of <SEP> grazing
<Tb>

Les traitements de conversion selon l'invention réalisés avant huilage permettent donc d'éliminer le broutage et on observe alors une décroissance continue du coefficient de frottement lorsque la pression de serrage augmente. The conversion treatments according to the invention carried out before oiling thus make it possible to eliminate grazing and a continuous decrease in the coefficient of friction is observed when the clamping pressure increases.

On constate également que le traitement selon l'invention permet d'obtenir des coefficients de frottements nettement améliorés par rapport au traitement de pré-phosphatation.  It is also noted that the treatment according to the invention makes it possible to obtain substantially improved coefficients of friction with respect to the pre-phosphatation treatment.

2.3. Comportement à l'emboutissage La figure 1 illustre les résultats obtenus : - d'une part sur les tôles carboxylatées (durée : 5 min.) selon l'invention : courbe repérée par les symboles L1 sans huilage complémentaire et par les symboles D avec huilage complémentaire à l'aide de l'huile référencée 6130 de la Société QUAKER ;  2.3. Behavior in stamping FIG. 1 illustrates the results obtained: on the one hand on the carboxylated sheets (duration: 5 min.) According to the invention: curve marked by the symbols L1 without additional oiling and by the symbols D with oiling complementary using the oil referenced 6130 of the QUAKER Company;

<Desc/Clms Page number 19> <Desc / Clms Page number 19>

Figure img00190001

- d'autre part sur les mêmes tôles non traitées : exemple comparatif représenté par la courbe repérée par les symboles 0.
Figure img00190001

on the other hand on the same untreated sheets: comparative example represented by the curve indicated by the symbols 0.

D'une façon générale, plus les courbes obtenues sont basses et peu inclinées, plus le comportement à l'emboutissage est bon.  In general, the more the curves obtained are low and little inclined, the better the stamping behavior is good.

On voit donc que l'invention améliore très sensiblement le comportement à l'emboutissage.  It can thus be seen that the invention very substantially improves the stamping behavior.

On déduit de ces trois séries d'essais que le traitement de conversion selon l'invention peut remplacer avantageusement le traitement classique de pré-phosphatation, d'autant plus qu'il évite les problèmes de pollution posés par l'emploi des phosphates.  It can be deduced from these three series of tests that the conversion treatment according to the invention can advantageously replace the conventional pre-phosphatation treatment, all the more so as it avoids the pollution problems posed by the use of phosphates.

Exemple 3-Aptitude à la mise en peinture
Les surfaces métalliques soumises au traitement de conversion selon l'invention trouvent leur principale utilisation dans le domaine de l'automobile. Il importe donc de vérifier que ces surfaces, une fois revêtues, sont compatibles avec les procédés habituellement utilisés dans l'industrie pour la mise en peinture des tôles métalliques, en particulier des tôles zinguées.
Example 3-Ability to paint
The metal surfaces subjected to the conversion treatment according to the invention find their main use in the automotive field. It is therefore important to verify that these surfaces, once coated, are compatible with the methods usually used in industry for painting metal sheets, in particular galvanized sheets.

3.1. Aptitude à la dégraissabilité
La mise en forme par emboutissage nécessite généralement qu'on huile la surface métallique, ce qui impose, lorsque l'on souhaite procéder ensuite à d'autres opérations comme une mise en peinture ou un émaillage, d'éliminer toute trace d'huile de cette surface et, par la même occasion, d'éliminer l'éventuelle couche de conversion formée avant mise en forme. On procède à cet effet à un traitement de dégraissage, pour la réussite duquel il importe que la couche de conversion s'élimine facilement. Il est donc important de vérifier que la couche de conversion selon l'invention est aisément dégraissable.
3.1. Suitability for degreasability
Embossing shaping generally requires that the metal surface be oiled, which requires, when it is desired to subsequently proceed with other operations such as painting or enameling, to remove any trace of oil from the surface. this surface and, at the same time, eliminate any conversion layer formed before shaping. This is done by a degreasing treatment, for which success it is important that the conversion layer is easily removed. It is therefore important to verify that the conversion layer according to the invention is easily degreasable.

Dans un premier temps, on effectue un dégraissage alcalin de la surface métallique portant une couche de conversion dans les conditions précisées au Tableau 1-étapes 1 et 2 du 3) "Mode opératoire standard de traitement par les bains de conversion"/"Partie) MATÉRIELS pour obtenir les couches de conversion".  Firstly, alkaline degreasing of the metal surface carrying a conversion layer is carried out under the conditions specified in Table 1-steps 1 and 2 of 3) "standard procedure for treatment with conversion baths" / "Part) MATERIALS to obtain the conversion layers ".

<Desc/Clms Page number 20> <Desc / Clms Page number 20>

Dans un deuxième temps, on observe la surface des échantillons traités puis dégraissés pour voir si la couche de conversion a disparu. In a second step, we observe the surface of the samples treated then degreased to see if the conversion layer has disappeared.

On constate la disparition complète de la couche de carboxylatation selon l'invention.  The complete disappearance of the carboxylation layer according to the invention is observed.

3.2. Aptitude à la phosphatation après dégraissage
On procède suivant le mode opératoire défini au point 6) des méthodes en traitant les deux faces de l'échantillon selon l'invention, à savoir la face d'acier nu et la face zinguée, et on observe que la couche de conversion obtenue présente un aspect couvrant.
3.2. Phosphatability after degreasing
The following procedures are carried out according to the procedure defined in point 6) by treating the two faces of the sample according to the invention, namely the bare steel face and the galvanized face, and it is observed that the conversion layer obtained a covering aspect.

3.3. Aptitude au revêtement organique par cataphorèse après dégraissage et phosphatation
L'observation des échantillons traités selon l'invention, dégraissés, phosphatés puis revêtus, ne révèle aucun défaut particulier.
3.3. Ability to organic coating by cataphoresis after degreasing and phosphating
The observation of the samples treated according to the invention, degreased, phosphated and then coated, reveals no particular defect.

Exemple 4-Incidence du co-solvant et du temps d'immersion sur le grammage de la couche de conversion
On procède comme décrit aux paragraphes Matériels et Méthodes, en utilisant de l'acide heptanoïque à une concentration de 0,38 molellitre.
EXAMPLE 4 Incidence of Co-Solvent and Immersion Time on the Weight of the Conversion Coat
The procedure is as described in the Materials and Methods section, using heptanoic acid at a concentration of 0.38 mol.

Avant l'application du traitement de conversion, on applique un prétraitement d'affinage.  Before the application of the conversion treatment, a refining pretreatment is applied.

Comme représenté en figure 2,-on évalue le grammage de la couche de conversion obtenue en fonction du temps d'immersion du flan de tôle à traiter dans la solution selon l'invention, pour différentes compositions de solvants (% en volume) : . Cas 1 : 62% eau, 38% éthanol (symbole +) . Cas 2 : 61% eau, 39% 1-propanol (symbole x), . Cas 3 : 43% eau, 57% DMSO (symbole A), . Cas 4 : 56% eau, 44% NMP (symbole 0), . Cas 5 : 60% eau, 40% diacétone alcool (symbole o).  As shown in FIG. 2, the grammage of the conversion layer obtained is evaluated as a function of the immersion time of the sheet blank to be treated in the solution according to the invention, for different solvent compositions (% by volume): Case 1: 62% water, 38% ethanol (+ symbol). Case 2: 61% water, 39% 1-propanol (symbol x),. Case 3: 43% water, 57% DMSO (symbol A),. Case 4: 56% water, 44% NMP (symbol 0),. Case 5: 60% water, 40% diacetone alcohol (symbol o).

<Desc/Clms Page number 21> <Desc / Clms Page number 21>

Les mélanges ci-dessus sont optimisés pour solubiliser au maximum l'acide heptanoïque à plus de 95%. The above mixtures are optimized to solubilize as much as 95% heptanoic acid.

On peut déduire des courbes obtenues que : - les profils de croissance de la couche de conversion sont similaires dans les cas 1,4 et 5, - pour des temps d'immersion inférieurs à 180 s, la vitesse de croissance de la couche est plus faible dans les cas 2 et 3 que dans les cas 1,4 et 5.  From the curves obtained it can be deduced that: - the growth profiles of the conversion layer are similar in cases 1.4 and 5, - for immersion times of less than 180 s, the growth rate of the layer is more low in cases 2 and 3 than in cases 1.4 and 5.

A partir d'observations au microscope électronique à balayage, on constate que les morphologies des cristaux des couches sont identiques : - après 30 s de traitement dans les cas 1,4 et 5, - après 300 s de traitement dans les cas 1,3 et 4.  From observations using a scanning electron microscope, it is found that the morphologies of the crystals of the layers are identical: after 30 s of treatment in cases 1.4 and 5, after 300 s of treatment in cases 1.3 and 4.

D'autres ce-solvants pourraient être envisagés pour mettre en oeuvre l'invention, notamment des solvants amides comme le N-méthylformamide, le N-N-diméthylformamide ou des solvants sulfones comme le tétraméthylsulfone.  Other such solvents could be envisaged to implement the invention, including amide solvents such as N-methylformamide, N-N-dimethylformamide or sulfonic solvents such as tetramethylsulfone.

Exemple 5-Emulsion dans la solution de traitement de conversion
Pour éviter l'emploi de solvants qui peuvent poser des problèmes de sécurité, on peut obtenir les solutions de traitement fortement concentrées en acide organique selon l'invention à l'aide d'agents tensio-actifs adaptés.
Example 5-Emulsion in the conversion treatment solution
To avoid the use of solvents which may pose safety problems, it is possible to obtain the highly concentrated organic acid treatment solutions according to the invention using suitable surfactants.

Grâce à 1% en volume de produit FORAFAC 1033 D de ATOFINA qui est un tensioactif anionique perfluoré à 30 % dans l'eau, de la famille de l'acide perfluoroalkylsulfonique, on prépare une émulsion contenant 50 gll d'acide heptanoïque et 2 gll de perborate de sodium tétrahydraté. L'émulsion ne contient aucun autre solvant que l'eau et, grâce à l'agent tensio-actif, l'ensemble de l'acide est en émulsion et/ou solution dans l'eau.  With 1% by volume of product FORAFAC 1033 D from ATOFINA which is a 30% perfluorinated anionic surfactant in water, of the family of perfluoroalkylsulphonic acid, an emulsion containing 50 g of heptanoic acid and 2 g of sodium perborate tetrahydrate. The emulsion contains no other solvent than water and, thanks to the surfactant, all of the acid is in emulsion and / or solution in water.

On prépare deux solutions de traitement se différenciant par le pH : l'une à pH naturel ~ 4, l'autre à pH ajusté à environ 4,7 par addition de soude.  Two treatment solutions differing in pH are prepared: one at a natural pH ~ 4, the other at pH adjusted to about 4.7 by addition of sodium hydroxide.

On procède selon le mode opératoire du paragraphe Méthodes en trempant pendant cinq minutes des échantillons de tôles identiques à ceux de l'exemple 3 dans l'une ou l'autre solution de traitement, puis on rince et on sèche la surface traitée.  The procedures of the Methods section are followed by dipping the plate samples identical to those of Example 3 in either treatment solution for five minutes, then rinsing and drying the treated surface.

D'après les observations réalisées sur les surfaces traitées :  From the observations made on the treated surfaces:

<Desc/Clms Page number 22><Desc / Clms Page number 22>

- à pH ~ 4, on obtient un dépôt de carboxylatation de 0, 3 mg/cm2 comparable à ceux obtenus dans l'exemple 4 pour la même durée d'immersion ; le dépôt semble contenir des traces de l'agent tensio-actif, ce qui montre que cet agent n'est pas passif vis à vis de la réaction de précipitation ; - à pH == 4, 7, le grammage obtenu est un peu. plus faible (-30% environ) mais la morphologie du dépôt est comparable à celles obtenues dans l'exemple 4 ; le dépôt ne contient plus de traces d'agent tensio-actif.  at pH ~ 4, a carboxylation deposit of 0.3 mg / cm 2 comparable to those obtained in Example 4 is obtained for the same immersion time; the deposit seems to contain traces of the surfactant, which shows that this agent is not passive with respect to the precipitation reaction; - At pH == 4, 7, the grammage obtained is a little. lower (-30% approximately) but the morphology of the deposit is comparable to those obtained in Example 4; the deposit no longer contains traces of surfactant.

Exemple 6-Carboxylatation sous oxydation électrochimique du substrat
Il s'agit ici de produire les cations métalliques issus de la surface métallique par voie électrochimique. Le substrat qui est ici une tôle zinguée est soumis à un potentiel et à un courant anodique par immersion de la tôle zinguée dans la solution de traitement entre deux plaques de titane reliées électriquement et au même potentiel.
Example 6 Carboxylation Under Electrochemical Oxidation of the Substrate
This is to produce the metal cations from the metal surface electrochemically. The substrate which is here a galvanized sheet is subjected to a potential and an anode current by immersion of the galvanized sheet in the treatment solution between two titanium plates electrically connected to the same potential.

Comme solution de traitement, on utilise une solution 50% eau/50% éthano ! contenant 0,38 mole/litre d'acide heptanoïque et dont le pH est compris entre 3,2 et 4,7 selon la quantité de soude ajoutée.  As a treatment solution, a 50% water / 50% ethano solution is used! containing 0.38 mole / liter of heptanoic acid and whose pH is between 3.2 and 4.7 depending on the amount of sodium hydroxide added.

On applique le mode opératoire décrit au point 3) du paragraphe Matériels ; on applique le traitement de conversion selon l'invention en trempant l'échantillon de tôle dans la solution de traitement et en faisant passer un courant électrique entre la tôle immergée et les plaques de titane. On procède sous des densités de courants de 10 et de 25 mAJcm2 pour des durées de traitement de 1,3, 5 et 10 secondes.  The procedure described in point 3) of the Equipment paragraph is applied; the conversion treatment according to the invention is applied by soaking the sheet sample in the treatment solution and passing an electric current between the submerged sheet and the titanium plates. The current densities are 10 and 25 mAJcm 2 for treatment times of 1.3, 5 and 10 seconds.

La figure 3 représente les résultats obtenus en termes de grammage, le symbole D représentant la courbe obtenue avec une densité de courant de
10 mA/cm2 et le symbole à représentant la courbe obtenue avec une densité de courant de 25 mA/cm2.
FIG. 3 represents the results obtained in terms of grammage, the symbol D representing the curve obtained with a current density of
10 mA / cm 2 and the symbol at representing the curve obtained with a current density of 25 mA / cm 2.

Selon ces résultats et d'après les observations réalisées sur les surfaces traitées, on constate que les couches de conversion obtenues après 1 à 10 secondes présentent des densités surfaciques, des morphologies et des cristallisations comparables à celles qu'on obtient par oxydation chimique après
60 à 300 secondes. Ce mode d'application du traitement selon l'invention
According to these results and according to the observations made on the treated surfaces, it is found that the conversion layers obtained after 1 to 10 seconds exhibit surface densities, morphologies and crystallizations comparable to those obtained by chemical oxidation after
60 to 300 seconds. This mode of application of the treatment according to the invention

<Desc/Clms Page number 23><Desc / Clms Page number 23>

permet d'améliorer d'au moins un facteur 10 voire 100 la vitesse de formation de la couche de conversion et est donc particulièrement avantageux.  improves the formation rate of the conversion layer by at least a factor of 10 or even 100 and is therefore particularly advantageous.

Ces constatations sont confirmées par les résultats d'essais de tenue à la corrosion atmosphérique d'échantillons traités sous une densité de courant de 25 mA/crn et rassemblés au tableau III :

Figure img00230001
These findings are confirmed by the results of atmospheric corrosion tests of samples treated at a current density of 25 mA / cm and compiled in Table III:
Figure img00230001

<tb>
<tb> Durée <SEP> de <SEP> traitement <SEP> en <SEP> s. <SEP> 1 <SEP> 3 <SEP> 5 <SEP> 10
<tb> Nombre <SEP> de <SEP> cycles <SEP> 2 <SEP> 5 <SEP> 30 <SEP> 30
<tb>
Exemple 7-Mélange d'acide heptanoïque et d'acide décanoïque
On procède comme dans l'exemple 4, en remplaçant l'acide heptanoïque à 0,38 mole/litre par un mélange 80/20 (cas A) ou 50/50 (cas B) d'acide heptanoïque (abréviation : HC7) et d'acide décanoïque (abréviation : HC10), la durée d'immersion étant de 5 minutes.
<Tb>
<tb> Time <SEP> of <SEP> processing <SEP> in <SEP> s. <SEP> 1 <SEP> 3 <SEP> 5 <SEP> 10
<tb> Number <SEP> of <SEP> cycles <SEP> 2 <SEP> 5 <SEP> 30 <SEP> 30
<Tb>
Example 7-Mixture of Heptanoic Acid and Decanoic Acid
The procedure is as in Example 4, replacing the heptanoic acid at 0.38 mol / liter with a mixture 80/20 (case A) or 50/50 (case B) of heptanoic acid (abbreviation: HC7) and of decanoic acid (abbreviation: HC10), the immersion time being 5 minutes.

On évalue la résistance à la corrosion atmosphérique des échantillons

Figure img00230002

obtenus selon le test du paragraphe Méthodes. The atmospheric corrosion resistance of the samples is evaluated
Figure img00230002

obtained according to the test of the paragraph Methods.

Tableau IV

Figure img00230003
Table IV
Figure img00230003

<tb>
<tb> Composition <SEP> du <SEP> mélange <SEP> Grammage <SEP> Nombre <SEP> de
<tb> d'acides <SEP> en <SEP> % <SEP> (mg/cm2) <SEP> cycles
<tb> HC7 <SEP> HCio
<tb> 100 <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 30 <SEP> 25
<tb> 80 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 30 <SEP> 50
<tb> 50 <SEP> 50 <SEP> 0, <SEP> 32 <SEP> 50
<tb> 0 <SEP> 100 <SEP> 0,45 <SEP> 50*
<tb>
* à noter la présence après 5 cycles de taches non attribuables à la rouille blanche.
<Tb>
<tb> Composition <SEP> of the <SEP> mixture <SEP> Weight <SEP> Number <SEP> of
<tb> of acids <SEP> in <SEP>% <SEP> (mg / cm2) <SEP> cycles
<tb> HC7 <SEP> HCio
<tb> 100 <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 30 <SEP> 25
<tb> 80 <SEP> 20 <SEP> 0, <SEP> 30 <SEP> 50
<tb> 50 <SEP> 50 <SEP> 0, <SEP> 32 <SEP> 50
<tb> 0 <SEP> 100 <SEP> 0.45 <SEP> 50 *
<Tb>
* to note the presence after 5 cycles of spots not attributable to the white rust.

On évalue ensuite la résistance à la corrosion aqueuse par des mesures de résistances de polarisation dont les résultats sont présentés en figure 4 sur laquelle la surface zinguée non traitée est représentée par les symboles +, la surface zinguée traitée selon l'invention sans post-traitement avec :  The resistance to aqueous corrosion is then evaluated by measurements of polarization resistances, the results of which are shown in FIG. 4, in which the untreated galvanized surface is represented by the symbols +, the galvanized surface treated according to the invention without post-treatment. with:

<Desc/Clms Page number 24> <Desc / Clms Page number 24>

Figure img00240001

- l'acide heptanoïque est représentée par les symboles A, - l'acide décanoïque est représentée par les symboles x, - un mélange d'acides heptanoïque et décanoïque dans un rapport HC7/HC10 égal à 80/20 en mole est représentée par les symboles *.
Figure img00240001

the heptanoic acid is represented by the symbols A, the decanoic acid is represented by the symbols x, a mixture of heptanoic and decanoic acids in an HC7 / HC10 ratio equal to 80/20 by mol is represented by the symbols *.

Les autres courbes de la figure 4 seront exploitées plus loin.  The other curves of Figure 4 will be exploited later.

On constate en comparant ces trois courbes que le mélange d'acides heptanoïque et décanoïque présente une tenue à la corrosion aqueuse améliorée par rapport aux acides heptanoïque ou décanoïque utilisés seuls.  It can be seen by comparing these three curves that the mixture of heptanoic and decanoic acids has improved resistance to aqueous corrosion compared to heptanoic or decanoic acids used alone.

Des observations effectuées sur les dépôts obtenus permettent de voir que le dépôt correspondant à la solution du cas B (50/50) a une morphologie très différente de celle que l'on obtient avec un seul des acides heptanoïque ou décanoïque. La couche de conversion obtenue avec ce mélange d'acide semble beaucoup plus dense, ce qui expliquerait l'amélioration de la résistance à la corrosion aqueuse. Cet effet est encore plus marqué dans le cas A (80/20).  Observations made on the deposits obtained make it possible to see that the deposit corresponding to the solution of case B (50/50) has a morphology very different from that obtained with only one of the heptanoic or decanoic acids. The conversion layer obtained with this acid mixture seems much denser, which would explain the improvement of the resistance to aqueous corrosion. This effect is even more marked in case A (80/20).

Des diffractogrammes RX de la couche obtenue dans ces deux cas mettent en évidence non seulement la présence de décanoate de zinc mais aussi celle d'une espèce mixte. RX diffractograms of the layer obtained in these two cases demonstrate not only the presence of zinc decanoate but also that of a mixed species.

Exemple 8-Post-traitements
Il est courant d'effectuer un post-traitement pour améliorer les propriétés d'une couche de conversion et les présents inventeurs ont donc cherché à déterminer le type de post-traitement le plus adapté pour les substrats portant une couche de conversion selon l'invention.
Example 8-Post-treatments
It is common to perform a post-treatment to improve the properties of a conversion layer and the present inventors have therefore sought to determine the type of post-treatment most suitable for substrates carrying a conversion layer according to the invention. .

On traite une tôle zinguée par trempage pendant cinq minutes dans une solution eau/éthanol à 50/50 contenant 0,38 mole/litre d'acide heptanoïque et 2 g/i de perborate de sodium hydraté.  A galvanized sheet is treated by soaking for five minutes in a 50/50 water / ethanol solution containing 0.38 mole / liter of heptanoic acid and 2 g / l of sodium perborate hydrate.

Le post-traitement est ensuite effectué par trempage dans une solution de post-traitement, dont les caractéristiques sont récapitulées au tableau V pendant 60 secondes, avant le rinçage final du mode opératoire décrit au point 3 du paragraphe Matériels.  The post-treatment is then carried out by soaking in a post-treatment solution, the characteristics of which are summarized in Table V for 60 seconds, before the final rinsing of the procedure described in point 3 of the Materials section.

<Desc/Clms Page number 25> <Desc / Clms Page number 25>

Figure img00250001

Tableau V-Solutions de post-traitement
Figure img00250002
Figure img00250001

Table V-Post-Processing Solutions
Figure img00250002

<tb>
<tb> Essai <SEP> Réf. <SEP> Société <SEP> Composition <SEP> Concentration <SEP> pH
<tb> Si <SEP> (1) <SEP> 44, <SEP> 016-7 <SEP> ALDRICH <SEP> 3-glycodoxypropyl-5 <SEP> g/l <SEP> 4,7
<tb> triméthoxysilane
<tb> Ti <SEP> 30,838. <SEP> 2 <SEP> FLUKA <SEP> K2TiF6 <SEP> 37 <SEP> g/l <SEP> 3, <SEP> 4
<tb> Gdf"'19914-ACROS <SEP> Gd <SEP> (NO3) <SEP> 3, <SEP> 5 <SEP> H2O <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> M <SEP> 4, <SEP> 7
<tb> 0250
<tb> LuIII <SEP> Lu(NO3)3 <SEP> 0,01 <SEP> M <SEP> 4,7
<tb>
(1) solution comprenant 10% de méthanol en poids
Une fois le post-traitement réalisé, on observe et/ou on analyse la surface traitée des échantillons et on procède à une évaluation potentiométrique de la résistance à la corrosion aqueuse selon le point 2 du paragraphe Matériels.
<Tb>
<tb> Test <SEP> Ref. <SEP> Company <SEP> Composition <SEP> Concentration <SEP> pH
<tb> If <SEP> (1) <SEP> 44, <SEP> 016-7 <SEP> ALDRICH <SEP> 3-glycodoxypropyl-5 <SEP> g / l <SEP> 4,7
<tb> trimethoxysilane
<tb> Ti <SEP> 30.838. <SEP> 2 <SEP> FLUKA <SEP> K2TiF6 <SEP> 37 <SEP> g / l <SEP> 3, <SEP> 4
<tb> Gdf "'19914-ACROS <SEP> Gd <SEP> (NO3) <SEP> 3, <SEP> 5 <SEP> H2O <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> M <SEP> 4, <SEP> 7
<tb> 0250
<tb> LuIII <SEP> Lu (NO3) 3 <SEP> 0.01 <SEP> M <SEP> 4.7
<Tb>
(1) solution comprising 10% methanol by weight
Once the post-treatment has been carried out, the treated surface of the samples is observed and / or analyzed and a potentiometric evaluation of the aqueous corrosion resistance according to item 2 of the Materials section is carried out.

On constate que le post-traitement Ti n'a aucune incidence mais que le post-traitement Si permet d'améliorer légèrement la résistance à la corrosion, apparemment sans modification morphologique de la couche de conversion.  It is found that the post-treatment Ti has no impact but that the post-treatment Si slightly improves the corrosion resistance, apparently without morphological modification of the conversion layer.

Dans le cas des solutions de post-traitement contenant des terres rares au degré d'oxydation 3 (Gdlll, Lu'"), testées à la même concentration et au même pH, on observe un dépôt de terres rares sur la couche de conversion, mais l'effet de ce dépôt sur la résistance de polarisation Rp est différent selon la nature du lanthanide, comme l'illustre la figure 4 : effet significatif dans le cas de LU effet très important dans le cas de Gdlll.  In the case of post-treatment solutions containing rare earths with oxidation state 3 (Gdlll, Lu '"), tested at the same concentration and at the same pH, a rare earth deposit is observed on the conversion layer, but the effect of this deposit on the polarization resistance Rp is different according to the nature of the lanthanide, as illustrated in FIG. 4: significant effect in the case of LU very important effect in the case of Gdlll.

En conclusion, parmi les solutions de post-traitement évaluées, c'est la solution de Gdlll qui semble avoir la plus forte incidence sur la morphologie de la couche de carboxylatation et sur la résistance à la corrosion aqueuse qu'elle apporte. Elle permet en outre d'augmenter la résistance à la corrosion atmosphérique car on observe une amélioration d'environ 10 cycles lors des essais en humidotherme réalisés.  In conclusion, among the evaluated post-treatment solutions, it is the GdIII solution that seems to have the greatest impact on the morphology of the carboxylation layer and on the resistance to aqueous corrosion that it brings. It also makes it possible to increase the resistance to atmospheric corrosion because an improvement of approximately 10 cycles is observed during the tests carried out in the humidotherm.

Exemple 9-Addition d'ions gadolinium dans la solution de traitement
Au point 2 e) du paragraphe Matériels, on indique que d'autres
Example 9-Addition of gadolinium ions in the treatment solution
In item 2 (e) of the Materials section, it is stated that other

<Desc/Clms Page number 26><Desc / Clms Page number 26>

composants ou additifs peuvent être introduits dans la solution de carboxylatation selon l'invention. Dans l'exemple précédent, on a évalué l'effet de certains composés au niveau d'une opération de post-traitement et on va maintenant évaluer l'effet de ces mêmes composés au niveau du traitement luimême, en utilisant ces composés comme additif dans la solution de conversion.  components or additives may be introduced into the carboxylate solution according to the invention. In the previous example, the effect of certain compounds on a post-treatment operation has been evaluated and the effect of these same compounds on the treatment itself will now be evaluated using these compounds as an additive in the conversion solution.

Le traitement selon l'invention est effectué par trempage pendant cinq minutes dans une solution eau/éthanol à 50/50 contenant 0,38 molellitre d'acide heptanoïque, 2 g/I de perborate de sodium hydraté, et l'un des additifs cité au tableau VI, le pH pouvant être ajusté par addition d'acide nitrique.  The treatment according to the invention is carried out by dipping for five minutes in a 50/50 water / ethanol solution containing 0.38 mol of heptanoic acid, 2 g / l of sodium perborate hydrate, and one of the additives cited above. in Table VI, the pH can be adjusted by addition of nitric acid.

On applique le mode opératoire décrit au point 3 du paragraphe Matériels sans effectuer de post-traitement.  The procedure described in point 3 of the section Materials is applied without performing post-treatment.

Tableau VI-Additifs de traitement

Figure img00260001
Table VI-Processing Additives
Figure img00260001

<tb>
<tb> Essai <SEP> Réf. <SEP> Société <SEP> Composition <SEP> Concentration <SEP> pH
<tb> Si <SEP> (1) <SEP> 44,016-7 <SEP> ALDRICH <SEP> 3-g <SEP> ! <SEP> ycodoxypropy <SEP> !-5g/i4, <SEP> 8
<tb> triméthoxysilane
<tb> Ti <SEP> 30,838. <SEP> 2 <SEP> FLUKA <SEP> K2TiF6 <SEP> 3, <SEP> 7 <SEP> g/l <SEP> 4, <SEP> 5
<tb> Gc <SEP> 19914-0250 <SEP> ACROS <SEP> Gd <SEP> (NO3) <SEP> 3. <SEP> HH <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> M <SEP> 3, <SEP> 5
<tb> GdIII <SEP> idem <SEP> idem <SEP> idem <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> M <SEP> 4, <SEP> 7
<tb>
(1) solution comprenant 10% de méthanol en poids ;
Après observation et analyse de la surface traitée des échantillons, on constate que le cas Ti a un effet négatif sur la réaction de carboxylatation, tandis que les cas Si et Gdlll à pH=4,7 ne permettent pas d'observer de différence par rapport à une carboxylatation sans additifs.
<Tb>
<tb> Test <SEP> Ref. <SEP> Company <SEP> Composition <SEP> Concentration <SEP> pH
<tb> If <SEP> (1) <SEP> 44,016-7 <SEP> ALDRICH <SEP> 3-g <SEP>! <SEP> ycodoxypropy <SEP>! -5g / i4, <SEP> 8
<tb> trimethoxysilane
<tb> Ti <SEP> 30.838. <SEP> 2 <SEP> FLUKA <SEP> K2TiF6 <SEP> 3, <SEP> 7 <SEP> g / l <SEP> 4, <SEP> 5
<tb> Gc <SEP> 19914-0250 <SEP> ACROS <SEP> Gd <SEP> (NO3) <SEP> 3. <SEP> HH <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> M <SEP> 3 , <SEP> 5
<tb> GdIII <SEP> same <SEP> same <SEP> same <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> M <SEP> 4, <SEP> 7
<Tb>
(1) solution comprising 10% methanol by weight;
After observation and analysis of the treated surface of the samples, it is found that the case Ti has a negative effect on the carboxylation reaction, whereas the cases Si and Gdlll at pH = 4.7 do not allow to observe a difference with respect to to carboxylation without additives.

Par contre, le cas Gd"'à pH=3, 5 donne une couche de conversion composée de deux types de cristaux de composition et probablement de formes différentes. On observe l'apparition de cette structure pour un pH supérieur à 4. En effectuant des mesures de polarisation selon le point 2 du paragraphe Méthodes, on obtient des valeurs de Rp environ 5 fois supérieures à celles qu'on obtient sur l'échantillon standard obtenu par traitement de carboxylatation sans additif. On the other hand, the Gd "'case at pH = 3.5 gives a conversion layer composed of two types of composition crystals and probably of different shapes: the appearance of this structure for a pH greater than 4 is observed. polarization measurements according to point 2 of the Methods paragraph, Rp values are obtained approximately 5 times higher than those obtained on the standard sample obtained by carboxylation treatment without additive.

Claims (18)

REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement avant mise en forme d'une surface métallique choisie parmi le zinc, le fer, l'aluminium, le cuivre, le plomb, et leurs alliages ainsi que les aciers galvanisés, aluminiés, cuivrés, dans des conditions oxydantes vis à vis du métal, par mise en contact avec un bain aqueux, organique ou hydro-organique comprenant au moins un acide organique sous forme libre ou sous forme de sel, caractérisé en ce que : - ledit acide organique est un acide monocarboxylique ou dicarboxylique aliphatique saturé ou insaturé, - ledit acide organique est en solution et/ou en émulsion dans le bain à une concentration supérieure à 0,1 mole/litre, - le pH du bain est acide.  1. Process for treatment before shaping a metal surface selected from zinc, iron, aluminum, copper, lead, and their alloys as well as galvanized, aluminized, copper-coated steel under oxidizing conditions against the metal, by contact with an aqueous bath, organic or hydro-organic comprising at least one organic acid in free form or salt form, characterized in that: - said organic acid is an aliphatic monocarboxylic or dicarboxylic acid saturated or unsaturated, - said organic acid is in solution and / or emulsion in the bath at a concentration greater than 0.1 mol / liter, - the bath pH is acidic. 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel ledit acide organique est choisi parmi les acides monocarboxyliques saturés comportant de 5 à 16 atomes de carbone. 2. The method of claim 1 wherein said organic acid is selected from saturated monocarboxylic acids having from 5 to 16 carbon atoms. 3. Procédé selon la revendication 1 dans lequel ledit acide organique est choisi parmi les acides monocarboxyliques insaturés comportant de 10 à 18 atomes de carbone. 3. The method of claim 1 wherein said organic acid is selected from unsaturated monocarboxylic acids having from 10 to 18 carbon atoms. 4. Procédé selon la revendication 1 dans lequel ledit acide organique est choisi parmi les acides dicarboxyliques saturés comportant de 4 à 12 atomes de carbone. 4. The method of claim 1 wherein said organic acid is selected from saturated dicarboxylic acids having from 4 to 12 carbon atoms. 5. Procédé selon la revendication 2 dans lequel ledit acide organique est choisi parmi l'acide hexanoïque, l'acide heptanoïque, l'acide octanoïque, l'acide nonanoïque et l'acide décanoïque. The process of claim 2 wherein said organic acid is selected from hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid and decanoic acid. 6. Procédé selon la revendication 3 dans lequel ledit acide organique monocarboxylique insaturé est l'acide undécénoïque, l'acide oléique ou l'acide linoléique. The process of claim 3 wherein said unsaturated monocarboxylic organic acid is undecenoic acid, oleic acid or linoleic acid. 7. Procédé selon la revendication 4 dans lequel ledit acide organique dicarboxylique saturé est l'acide sébacique ou l'acide azélaïque. The process of claim 4 wherein said saturated organic dicarboxylic acid is sebacic acid or azelaic acid. 8. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit acide organique est l'acide heptanoïque. 8. Process according to claim 5, characterized in that said organic acid is heptanoic acid. <Desc/Clms Page number 28> <Desc / Clms Page number 28> 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le bain comprend, outre l'acide heptanoïque, de l'acide décanoïque ou de l'acide undécénoïque. 9. Process according to claim 8, characterized in that the bath comprises, besides heptanoic acid, decanoic acid or undecenoic acid. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit bain comprend en outre des cations multivalent à l'état d'oxydation + 3, choisis parmi les terres rares à une concentration supérieure ou égale à 1. 10-3 mole/litre, le pH du bain étant supérieur à 4. 10. Method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that said bath further comprises multivalent cations in oxidation state + 3, selected from rare earths at a concentration greater than or equal to 1. 10-3 mol / liter, the pH of the bath being greater than 4. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit cation multivalent est le gadolinium. 11. The method of claim 10, characterized in that said multivalent cation is gadolinium. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que lesdites conditions oxydantes sont obtenues par addition, dans le bain, d'un agent chimique adapté au métal à traiter. 12. Method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that said oxidizing conditions are obtained by adding, in the bath, a chemical agent adapted to the metal to be treated. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que lesdites conditions oxydantes sont obtenues en faisant circuler un courant électrique entre ladite surface préalablement immergée dans le bain et au moins une contre-électrode également immergée. 13. Method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that said oxidizing conditions are obtained by circulating an electric current between said surface previously immersed in the bath and at least one against-electrode also immersed. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la concentration en acides organiques dans le bain, les conditions d'utilisation dudit bain et les conditions oxydantes vis à vis du métal à traiter sont adaptées pour obtenir sur ladite surface métallique une couche de carboxylatation de grammage compris entre 1 et 6 g/m2. 14. Method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the concentration of organic acids in the bath, the conditions of use of said bath and the oxidizing conditions with respect to the metal to be treated are adapted to obtain on said metal surface a carboxylation layer of grammage between 1 and 6 g / m2. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que l'on procède à l'issue du traitement de ladite surface à un post- traitement à l'aide d'un bain contenant des cations multivalent à l'état d'oxydation + 3, choisis parmi les terres rares à une concentration supérieure ou égale à 1. 10-3 mole/litre. 15. Process according to any one of Claims 1 to 14, characterized in that the treatment of said surface is carried out after treatment with a bath containing multivalent cations. oxidation state + 3, selected from the rare earths at a concentration greater than or equal to 1. 10-3 mol / liter. 16. Utilisation du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 pour la protection temporaire contre la corrosion de ladite surface métallique. 16. Use of the method according to any one of claims 1 to 15 for the temporary protection against corrosion of said metal surface. 17. Procédé de fabrication d'une tôle mise en forme présentant une surface métallique choisie parmi le zinc, le fer, l'aluminium, le cuivre, le plomb, et leurs alliages ainsi que les aciers galvanisés, aluminiés, cuivrés, dans lequel 17. A method of manufacturing a shaped sheet having a metal surface selected from zinc, iron, aluminum, copper, lead, and their alloys as well as galvanized, aluminized, copper-plated steels, wherein <Desc/Clms Page number 29><Desc / Clms Page number 29> on effectue un traitement de surface de ladite tôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, on huile ladite tôle traitée, et on la met en forme.  a surface treatment of said sheet according to any one of claims 1 to 15 is carried out, said treated sheet is oiled and shaped. 18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que ladite tôle est en acier recouvert de zinc ou d'un alliage du zinc et en ce qu'on la met en forme par emboutissage.18. The method of claim 17, characterized in that said sheet is steel coated with zinc or a zinc alloy and in that it is shaped by stamping.
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KR1020037012552A KR100871674B1 (en) 2001-03-27 2002-03-21 Method for treating metal surfaces by carboxylation
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI340770B (en) * 2005-12-06 2011-04-21 Nippon Steel Corp Composite coated metal sheet, treatment agent and method of manufacturing composite coated metal sheet
ES2318436T3 (en) * 2005-12-22 2009-05-01 Arcelormittal France TREATMENT PROCEDURE FOR CARBOXILATION OF METALLIC SURFACES, USE OF THIS PROCEDURE FOR TEMPORARY PROTECTION AGAINST CORROSION AND MANUFACTURING PROCEDURE OF A CONFORMED SHEET AS CARBOXILADA.
FR2904829B1 (en) * 2006-08-08 2012-10-05 Total France CARBOXYLIC ACID COMPOSITIONS FOR TEMPORARY PROTECTION OF METALLIC SURFACES AND DRY FILMS OBTAINED THEREFROM
FR2974112B1 (en) 2011-04-13 2013-05-03 Labema Lab PROCESS FOR TREATING METALS BASED ON WATER SOLUBLE OIL (S) SAPONIFIED (S) COMPOSITION AND PRODUCTS AND COMPOSITIONS OBTAINED
UA117592C2 (en) * 2013-08-01 2018-08-27 Арселорміттал PAINTED GALVANIZED STEEL SHEET AND METHOD OF MANUFACTURING
JP6211678B2 (en) * 2014-02-21 2017-10-11 日本パーカライジング株式会社 Composition for direct current cathode electrolysis, metal material with lubricating film and method for producing the same
US11631915B2 (en) 2018-02-23 2023-04-18 Lg Energy Solution, Ltd. Gasket for secondary battery, and secondary battery including the same
WO2019164371A1 (en) * 2018-02-23 2019-08-29 주식회사 엘지화학 Gasket for secondary battery and secondary battery comprising same
KR20200128955A (en) * 2019-05-07 2020-11-17 현대자동차주식회사 Method of improving adhestion strengths between the heterogeneous materials of metal and resin

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2229236A (en) * 1938-09-02 1941-01-21 Magnesium Dev Corp Process for the surface treatment of workpieces of magnesium and magnesium base alloys
US3969152A (en) * 1973-06-06 1976-07-13 Stauffer Chemical Company Rare earth metal rinse for metal coatings
DE2727111A1 (en) * 1977-06-16 1978-12-21 Rheinisches Zinkwalzwerk Gmbh Formation of coloured coating on zinc (alloys) - by treating with water vapour at a defined pressure and temperature
DE19615664A1 (en) * 1996-04-19 1997-10-23 Surtec Produkte Und Systeme Fu Chromium (VI) free chromate layer and process for its production
FR2778186A1 (en) * 1998-05-04 1999-11-05 Elf Antar France WATER-SOLUBLE COMPOSITION AS A COATING OF METAL SURFACES IN THE FORM OF DRY FILMS TIGHT TO ATMOSPHERIC CORROSION
US6068711A (en) * 1994-10-07 2000-05-30 Mcmaster University Method of increasing corrosion resistance of metals and alloys by treatment with rare earth elements

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE793558A (en) * 1971-12-30 1973-06-29 Stauffer Chemical Co COATING COMPOSITIONS PROVIDING GALVANIC PROTECTION
GB8313320D0 (en) * 1983-05-14 1983-06-22 Ciba Geigy Ag Coating compositions
US4595523A (en) * 1983-07-01 1986-06-17 Petrolite Corporation Corrosion inhibition in engine fuel systems
US4720405A (en) * 1985-12-13 1988-01-19 Ppg Industries, Inc. Method of providing a substrate with a flexible multilayer coating
US4877838A (en) * 1988-01-25 1989-10-31 The Glidden Company High solids coatings with reactive epoxy ester diluent
DE3933137A1 (en) * 1989-10-04 1991-04-18 Henkel Kgaa METHOD FOR PRODUCING STABILIZED, LOW VISCOUS O / W ANTI-VIRUSULUS EMULSIONS
DE4137429A1 (en) * 1991-11-14 1993-05-19 Bayer Ag WAFEREN BINDER COMBINATION, A METHOD OF MANUFACTURING THEM AND THEIR USE
ATE182927T1 (en) * 1992-02-14 1999-08-15 Atochem Elf Sa USE FOR INHIBITING COPPER CORROSION OF A COMPOSITION CONSISTING OF HEPTANESOIUCE OR ITS DERIVATIVES AND SODIUM TETRABORATE.
CH686368A5 (en) * 1993-07-19 1996-03-15 Sika Ag Additional agent for preventing the corrosion of metals in construction materials, processes for production of building materials using the corrosion inhibitor.
CZ143197A3 (en) * 1994-11-11 1997-10-15 Commw Scient Ind Res Org Solution for making a conversion coating on a metallic surface and method of applying thereof to the metallic surface
FR2736935B1 (en) * 1995-07-21 1997-08-14 Lorraine Laminage AQUEOUS TREATMENT AGAINST CORROSION OF STEEL SHEETS COATED ON A ZINC OR ZINC ALLOY SIDE
FR2742080B1 (en) * 1995-12-07 1998-01-16 Lorraine Laminage AQUEOUS SOLUTION FOR TREATING STEEL SHEETS
US6676820B2 (en) * 2001-03-02 2004-01-13 Ppg Industries Ohio, Inc. Process for electrocoating metal blanks and coiled metal substrates

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2229236A (en) * 1938-09-02 1941-01-21 Magnesium Dev Corp Process for the surface treatment of workpieces of magnesium and magnesium base alloys
US3969152A (en) * 1973-06-06 1976-07-13 Stauffer Chemical Company Rare earth metal rinse for metal coatings
DE2727111A1 (en) * 1977-06-16 1978-12-21 Rheinisches Zinkwalzwerk Gmbh Formation of coloured coating on zinc (alloys) - by treating with water vapour at a defined pressure and temperature
US6068711A (en) * 1994-10-07 2000-05-30 Mcmaster University Method of increasing corrosion resistance of metals and alloys by treatment with rare earth elements
DE19615664A1 (en) * 1996-04-19 1997-10-23 Surtec Produkte Und Systeme Fu Chromium (VI) free chromate layer and process for its production
FR2778186A1 (en) * 1998-05-04 1999-11-05 Elf Antar France WATER-SOLUBLE COMPOSITION AS A COATING OF METAL SURFACES IN THE FORM OF DRY FILMS TIGHT TO ATMOSPHERIC CORROSION

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 125, no. 14, 30 September 1996, Columbus, Ohio, US; abstract no. 174722, RAPIN, C. ET AL: "Inhibition of copper aqueous corrosion by sodium linear saturated carboxylates. Part II. Characterization of the surface films formed by the reaction between copper and the heptanoate anion" XP002188223 *
REV. METALL./CAH. INF. TECH. (1996), 93(5), 719-727, 1996 *

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