KR20010012658A - Lithium and vanadium containing sealing composition and process therewith - Google Patents
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Abstract
금속기판위에 변환 코우팅 등의 1차 무기 코우팅을 가진 물품의 내식성을 1차 코우팅을 리튬 양이온과 바나데이트 음이온을 함유하는 액상 조성물로써 개선할 수 있다. 이 처리는 코발트(Ⅱ) 양이온, 아세테이트 이온, 히드록시알킬 아민 및 과산화물을 수용액중에서 반응시킴으로써 제조된 변환코우팅 형성 수성 조성물로 처리함으로써, 알루미늄 합금위에 형성된 1차 코우팅에 유리하다.Corrosion resistance of an article having a primary inorganic coating such as conversion coating on a metal substrate can be improved with a liquid composition containing a lithium cation and a vanadate anion. This treatment is advantageous for primary coatings formed on aluminum alloys by treating cobalt (II) cations, acetate ions, hydroxyalkyl amines and peroxides with a conversion coating forming aqueous composition prepared by reacting in aqueous solution.
Description
이러한 타입의 방법은, 어떤 경우에 있어서는 이 방법의 효과가 1차 코우팅중에 존재하는 기공을 밀폐(sealing)함에 따라 이론적으로 나타나므로 "시일링법(sealing process)"이라 불리어지고 있다. 이들 기공이 존재하면 예컨대 알루미늄을 양극처리할 때 생기는 피막에 대해 극히 강력한 것으로 일반적으로 간주되고 있으나, "시일링"이란 용어자체는 이제는, 1차 코우팅중의 기공을 실질적으로 밀폐한다거나 처리당시에 존재했다는 것과는 관계없이 금속표면의 기존의 코우팅, 특히 변환코우팅과 접촉시켜 금속표면 및 모든 보호 코우팅을 포함한 대상물의 내식성을 개선할 수 있는 액상 조성물 및 이에 의해 내식성을 개선하는 방법에 적용되고 있다.This type of method is called " sealing process " because in some cases the effect of this method is shown theoretically as sealing the pores present during the primary coating. The presence of these pores is generally considered to be extremely powerful for coatings that occur when anodizing aluminum, for example, but the term "sealing" itself is now substantially sealed or present at the time of treatment. Irrespective of this, it has been applied to conventional coatings on metal surfaces, especially liquid coatings, which can be brought into contact with conversion coatings to improve the corrosion resistance of objects including metal surfaces and all protective coatings, and thereby methods for improving corrosion resistance. .
이러한 의미에서 본 발명에서 언급하는 "시일링"이란 용어에는 "비활성화(passivating)", "최종세정", "후세정" 등의 기타의 용어도 포함하고 있다. 본 발명에 의한 시일링 처리는 페인트 등의 어떠한 추가적인 유기계 보호 코우팅 처리되지 않는 표면에 특히 유리할 뿐만 아니라 이러한 방법으로 추가로 보호처리하고자 하는 기재(substrate)에 대해서도 유용하다.In this sense, the term "sealing" referred to in the present invention also includes other terms such as "passivating", "final cleaning", "post-cleaning" and the like. The sealing treatment according to the invention is particularly advantageous for surfaces which are not subjected to any further organic protective coating, such as paint, but also useful for substrates which are to be further protected in this way.
종래부터 각종 1차 코우팅용의 시일링 조성물이 많이 알려져 있으나, 특히 실질적인 페인트 또는 유기 바인더를 함유한 유사한 물질에 의한 보호 코우팅 처리가 되지 아니한 알루미늄 기재의 경우에 있어서는 내식성의 추가 개선을 필요로 한다.Conventionally, many sealing compositions for primary coatings are known, but in the case of aluminum substrates which have not been subjected to protective coating by a similar material containing substantial paint or organic binder, further improvement of corrosion resistance is required. .
본 발명은 금속표면, 특히 아연, 알루미늄 및/또는 아연 및/또는 알류미늄 합금, 보다 상세하게는 알루미늄 및/또는 알루미늄 합금 표면위의 기존의 1차 코우팅에 의해 발휘되는 방식(防蝕)을 개선하기 위한 조성물 및 방법에 관한 것이다.The present invention improves the manner exerted by conventional primary coatings on metal surfaces, in particular zinc, aluminum and / or zinc and / or aluminum alloys, and more particularly aluminum and / or aluminum alloy surfaces. To compositions and methods for the same.
따라서, 본 발명의 주목적은 공지의 1차 코우팅에 있어서, 특히 유기 보호 코우팅 부재하에 내식성을 향상시키는 시일링 조성물 및 시일링 방법을 제공함에 있다.Accordingly, the main object of the present invention is to provide a sealing composition and a sealing method for improving the corrosion resistance in the known primary coating, especially in the absence of an organic protective coating.
본 발명의 다른 목적은 환경을 쉽사리 파괴하는 6가 크롬 또는 기타의 물질을 빈번히 함유한 종래의 시일링재와 비교하여 환경에 대한 부작용을 극소화함과 아울러 방식효과를 저해함이 없는 보다 경제적인 처리방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is a more economical treatment method that minimizes adverse effects on the environment and does not inhibit the anticorrosive effect compared to conventional sealing materials frequently containing hexavalent chromium or other substances which easily destroy the environment. In providing.
청구의 범위 및 실시예를 제외하고 기타 별달리 명시하지 않는한, 명세서에 나온 재료의 량을 나타내는 모든 수량 또는 반응 및/또는 사용조건에 대한 수량은 넓은 범위에서 "약"의 용어로 사용하고 있음을 이해해야 한다. 그러나, 언급된 수치 한정범위내에서 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 명세서를 통해 별달리 명시하지 않는 한 %, 부 및 비 등의 값들은 중량 또는 질량의 개념이다. 그리고 "폴리머"라 함은 "올리고머", "공중합물", "터폴리머(terpolymer)" 등을 의미한다. 본 발명과 관련하여 주어진 목적에 적합하거나 바람직한 일군 또는 일부류의 재료는 두가지 이상의 혼합물도 마찬가지로 적합하거나 바람직하다는 것을 의미한다. 화학용어에서 각 성분에 대한 기재는 한가지 이상의 새로 첨가된 성분과 조성물중에 이미 존재하고 있던 한가지 이상의 성분 사이의 화학반응에서 조성물내에서 그대로 생성되거나 명세서에서 특정된 병용에 추가했을 때의 성분을 언급하며, 혼합된 혼합물의 각 성분사이의 불특정의 화학작용을 반드시 배제하는 것은 아니다. 이온형의 성분은 전체적으로 조성물에 있어서, 그리고 조성물에 첨가된 물질에 있어서, 전기적 중화를 하기 위한 충분한 반대이온의 존재함을 의미한다. 따라서, 특정이 바람직한 반대이온(counterion)은 가능한 정도로 이온형으로 명시적으로 특정된 기타 성분중에서 선택된다. 혹은 이들 반대이온을 임의로 선택해도 좋은데, 단 본 발명의 목적을 저해하는 반대이온의 경우는 제외한다. "몰"은 "그람 몰"을 뜻하며, 이 용어 자체와 그 문법적인 모든 변형을 반응물이 이온, 중성, 불안정 또는 가설적인 것과는 관계없이 존재하거나, 정의된 분자를 가진 안정한 중성물질중에 존재하는 모든 화학종과 원자수의 화학종에 적용할 수 있다. "용액", "가용성" 및 "균일상태" 등의 용어는 진성의 평형용액 또는 균일계를 포함할 뿐만 아니라, 물질이 기계적으로 균질상태에 있고 재료의 온도가 18∼25℃로 유지되면서 적어도 100시간, 바람직하게는 1000시간 이상 동안 상분리를 일으키는 육안 검출가능한 경향을 나타내지 아니하는 분산물을 포함하는 것으로 이해해야 한다.Except where otherwise noted in the claims and Examples, all quantities expressing quantities of materials in the specification or quantities for reactions and / or conditions of use are used broadly in the term "about". You have to understand. However, it is preferable to carry out within the numerical limits mentioned. Also, unless otherwise indicated in the specification, values such as%, part, and ratio are concepts of weight or mass. "Polymer" means "oligomer", "copolymer", "terpolymer" and the like. One or a class of materials suitable or preferred for a given purpose in connection with the present invention means that two or more mixtures are likewise suitable or preferred. In chemical terminology, the description of each component refers to a component that is produced as-is in the composition or added to a combination specified in the specification in a chemical reaction between one or more newly added components and one or more components already present in the composition. However, it does not necessarily preclude unspecified chemistry between the components of the mixed mixture. An ionic component means that there is sufficient counterion present in the composition as a whole and in the materials added to the composition for electrical neutralization. Thus, a particular preferred counterion is selected from among other components explicitly specified in ionic form to the extent possible. Alternatively, these counterions may be arbitrarily selected, except for counterions which hinder the object of the present invention. "Mole" means "gram mole" and the term itself and all its grammatical variations are defined as any chemistry that exists in a stable neutral material with defined molecules, regardless of whether the reactants are ionic, neutral, unstable or hypothetical. Applicable to species and species of atoms. The terms “solution”, “soluble” and “uniformity” include not only intrinsic equilibrium solutions or homogeneous systems, but also at least 100, while the material is mechanically homogeneous and the material temperature is maintained at 18-25 ° C. It should be understood to include dispersions which do not exhibit a visually detectable tendency to cause phase separation for hours, preferably 1000 hours or more.
본 발명의 시일링 조성물은 바람직하게는 본질적으로 물, 리듐 이온 및 바나데이트(vanadate) 음이온, 특히 데카바나데이트 음이온을 포함하거나, 이들로 되어 있는 균질의 액상 조성물인데, 이후부터는 데카바나데이트 염중에 존재하는 화학식 V10O28 -6의 이온 뿐만 아니라 일반식 1010O(28-i)(OH)i -(6-i)(여기서 i은 1 내지 4의 정수임)의 양성자화 유도체로서 pH 2∼6의 수용액중에 우세하게 존재하는 화학종이라고 생각되는 것들도 포함하는 것으로 한다 [F. A. Cotton and G. Wilkinson, Advanced lnorganic Chemistry, 4th Ed.,(John Wiley & Sons, New York, 1980), p.712 참조].The sealing composition of the present invention is a homogeneous liquid composition which preferably comprises or consists essentially of water, lithium ions and vanadate anions, in particular decabanadate anions, hereinafter in decavanadate salts. PH 2 as a protonated derivative of the general formula 10 10 O (28-i) (OH) i- (6-i) , where i is an integer from 1 to 4, as well as the ions of formula V 10 O 28 -6 present And those considered to be predominantly present in aqueous solutions of ˜6. [FA Cotton and G. Wilkinson, Advanced lnorganic Chemistry, 4th Ed., (John Wiley & Sons, New York, 1980), p.712 Reference].
임의로 본 발명의 시일링 조성물에는 1종 이상의 계면 활성제, pH 조정성분, 플루오라이드 이온을 함유해도 좋다.Optionally, the sealing composition of the present invention may contain at least one surfactant, pH adjusting component, and fluoride ion.
이 시일링 조성물은 그대로 혹은 물로 희석후에 금속 및 산소원자, 특히 코발트 및 알루미늄 산화물을 함유한 1차 코우팅층을 시일링하는데 적합하다. 즉시 사용하기에 적합하다면 본 발명의 조성물은 "작업용 조성물"이라 불러도 좋고, 물로 희석한 후에 사용하는 것이 바람직하다면 본 발명의 조성물은 "농축물", "농축된 조성물" 또는 "농축 조성물" 등으로 불러도 되는데, 이들 세가지 용어는 서로 호환성이 있다. 물론, 본 발명의 여러 가지 조성물은 그대로 사용하거나 물로 희석한 후 사용해도 되므로 작업용 조성물 또는 농축된 조성물로 부를 수 있다.This sealing composition is suitable for sealing the primary coating layer containing metal and oxygen atoms, in particular cobalt and aluminum oxide, either as such or after dilution with water. The composition of the present invention may be referred to as a "working composition" if it is suitable for immediate use, and the composition of the present invention may be referred to as "concentrate", "concentrated composition" or "concentrated composition", etc., if it is preferable to use after dilution with water. You can also call these three terms. Of course, the various compositions of the present invention may be used as it is or after dilution with water, so that it may be referred to as a working composition or a concentrated composition.
본 발명의 방법은 최소한 상기한 본 발명의 조성물을 1차 코우팅층과 충분한 온도에서 충분한 시간동안 접촉시킨 후, 건조하고 임의로 1차 코우팅층 형성후에 물로 중간 세정 또는 기타 처리하고, 시일링 조성물과 접촉시키기 전에 시일링 조성물과 접촉후 추가로 세척하고, 혹은 건조후 추가로 코우팅 처리하여 처리된 목적물을 적어도 한가지의 가속 부식시험 또는 적어도 1종의 실사용에서 동일하게 처리된 기타의 동일한 목적물 보다 내식성이 양호함을 측정하는데, 단, 이 경우에서 탈이온수 또는 적어도 동일하게 정제된 정제수를 대체하여 본 발명의 방법에 사용된 본 발명의 시일링 조성물에 사용하는 경우는 제외한다. 추가적인 공정단계는 그 자체가 공지의 단계를 포함하는데 본 발명의 방법의 일부이다. 이들 기타의 단계에서는 6가 크롬을 1.0, 0.35, 0.10, 0.08, 0.04, 0.02, 0.01, 0.003, 0.001 또는 0.0002%의 증가하는 순서로 함유하는 조성물과 표면을 접촉시키는 단계를 포함하지 않는 것이 바람직하지만, 유기 바인더 보다 바람직하게는 프라이머 코우팅을 포함한 최종 보호 코우팅계가 6가 크롬을 한가지 성분으로서 함유해도 좋다. 보호 코우팅에서는 이러한 6가 크롬을 일반적으로 유기 바인더에 의해 적당히 구속됨으로서 환경에 미치는 악영향을 피하게 된다. 본 발명의 방법으로 처리된 목적물도 본 발명의 범위내에 속한다.The process of the present invention comprises contacting at least the composition of the present invention with a primary coating layer at a sufficient temperature for a sufficient time, followed by drying and optionally intermediate cleaning or other treatment with water after formation of the primary coating layer, and contacting with the sealing composition. Further cleaning after contact with the sealing composition prior to application, or further coating after drying, results in corrosion resistance of the treated object to at least one accelerated corrosion test or other identical object treated the same in at least one practical use. This goodness is measured, except that in this case, deionized water or at least equally purified purified water is used in the sealing composition of the invention used in the process of the invention. Additional process steps themselves include known steps which are part of the process of the invention. These other steps preferably do not include contacting the surface with a composition containing hexavalent chromium in increasing order of 1.0, 0.35, 0.10, 0.08, 0.04, 0.02, 0.01, 0.003, 0.001 or 0.0002%. More preferably, the final protective coating system including primer coating may contain hexavalent chromium as one component. In protective coatings, such hexavalent chromium is generally moderately bound by organic binders to avoid adverse effects on the environment. Objects treated by the process of the invention also fall within the scope of the invention.
여러 가지 이유로 해서 바람직한 것을 상기한 본 발명의 조성물은 종래의 유사한 목적의 조성물에서 사용된 여러 가지 성분을 실질적으로 함유하지 않아야 하는 점이다. 구체적으로는 본 발명의 시일링 조성물은, 본 발명의 방법으로 금속위의 1차 코우팅과 직접 접촉시킬 경우 6가 크롬, 시아나이드, 아질산 이온, 및 코발트(Ⅲ) 양이온 보다 코발트(Ⅱ) 양이온을 안정화하는 기타 배위 착화제 등의 성분 각각을 증가하는 순서로 하여 1.0, 0.35, 0.10, 0.08, 0.04, 0.02, 0.01, 0.001 또는 0.0002 이하 함유하도록 각각 극소량의 상기 성분을 함유하는 것이 바람직하다.The compositions of the present invention described above which are preferred for a variety of reasons should be substantially free of the various components used in conventionally similar compositions. Specifically, the sealing composition of the present invention is a cobalt (II) cation than a hexavalent chromium, cyanide, nitrite ion, and cobalt (III) cation when directly contacted with the primary coating on the metal by the method of the present invention. It is preferable to contain a very small amount of the above components so as to contain 1.0, 0.35, 0.10, 0.08, 0.04, 0.02, 0.01, 0.001 or 0.0002 or less in the order of increasing each of the components such as other coordination complexing agents for stabilizing.
본 발명의 시일링 조성물은 음이온 형태의 텅스텐을 총조성물 1 kg 당 0.033, 0.030, 0.027, 0.024, 0.021, 0.018, 0.015, 0.012, 0.009, 0.006, 0.003, 0.001, 또는 0.0003 이하로 하여 증가하는 순서로 함유하는 것이 바람직하다 (이하, 총 조성물 1 kg 당 성분 몰의 농도단위를 음이온 형의 텅스텐 및 기타 성분에 대해서 사용하며, 이하, "M/kg"로 약기한다).The sealing composition of the present invention is in order of increasing the anionic form of tungsten to less than 0.033, 0.030, 0.027, 0.024, 0.021, 0.018, 0.015, 0.012, 0.009, 0.006, 0.003, 0.001, or 0.0003 per kg of the total composition It is preferable to contain (hereinafter, the unit of concentration of moles of component per kg of total composition is used for tungsten and other components of the anion type, hereinafter abbreviated as "M / kg").
본 발명의 조성물에 필요한 리튬 이온은 충분한 가용성의 리튬의 염, 수산화물 또는 산화물로 하여 사용하거나 리튬 금속과의 반응에 의해서 얻은 것들을 사용하는데, 후자의 경우 가격과 안전주의를 고려하여 사용하지 않는 것이 바람직하다.Lithium ions required for the composition of the present invention are used as salts, hydroxides or oxides of lithium of sufficient solubility or those obtained by reaction with lithium metal. In the latter case, it is preferable not to use them in consideration of price and safety precautions. Do.
일반적으로 경제적인 이유로 해서 가격이 가장 저렴한 것을 선택하는데, 미합중국에서는 적어도 수산화 리튬이다. 공급원에 관계없이 본 발명의 작업용 조성물중의 용해된 리튬 양이온의 농도는 증가하는 순서로 0.0040, 0.0070, 0.010, 0.020, 0.030, 0.040, 0.050, 0.060, 0.065, 0.070, 또는 0.072 M/kg 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 증가하는 순서로 0.75, 0.50, 0.30, 0.20, 0.130, 0.115, 0.105, 0.095, 0.085, 0.080, 0.077, 0.074 M/kg 이하인 것이 바람직하다.In general, for economic reasons, the lowest price is chosen, at least lithium hydroxide in the United States. Regardless of the source, the concentration of dissolved lithium cations in the working composition of the present invention is preferably at least 0.0040, 0.0070, 0.010, 0.020, 0.030, 0.040, 0.050, 0.060, 0.065, 0.070, or 0.072 M / kg in increasing order. More preferably, it is 0.75, 0.50, 0.30, 0.20, 0.130, 0.115, 0.105, 0.095, 0.085, 0.080, 0.077, 0.074 M / kg or less in increasing order.
어느 정도의 응집도를 가진 바나데이트를 사용하여 본 발명의 조성물에서 필요로 하는 용해된 바나듐 원자를 공급해도 좋지만, 데카바나데이트가 가장 바람직하다. 화학식 Na2(NH4)4V10O28의 소듐 암모늄 데카바나데이트가 데카바나데이트 이온의 가장 저렴한 공급원이므로 현재 가장 바람직하다. 기타의 바나데이트를 사용할 경우 대부분이 수용성이 불충분하므로 반대이온을 알칼리금속과 암모늄 양이온으로 된 군으로부터 선택하는 것이 좋다. 본 발명의 시일링 조성물에서의 바나데이트 이온중에 존재하는 바나듐 원자의 농도는 증가하는 순서로 적어도 0.00050, 0.0010, 0.0020, 0.0030, 0.0040, 0.0050, 0.0060, 0.0070, 0.0080, 0.0085, 0.0090 또는 0.0092 M/kg인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 증가하는 순서로 0.15, 0.10, 0.080, 0.060, 0.040, 0.030, 0.025, 0.020, 0.017, 0.014, 0.011 또는 0.0095 M/kg 이하인 것이 바람직하다. 더욱이 이들의 실제 농도와는 독립하여 본 발명의 조성물중에서의 리튬 양이온 농도 (M/kg)에 대한 바나듐 원자의 농도 (M/kg)의 비가 증가하는 순서로 적어도 0.010:1.0, 0.030:1.0, 0.050:1.0, 0.070:1.0, 0.080:1.0, 0.090:1.0, 0.100:1.0, 0.110:1.0, 0.120:1.0 또는 0.125:1.0인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 증가하는 순서로 1.0:1.0, 0.8:1.0, 0.60:1.0, 0.50:1.0, 0.40:1.0, 0.30:1.0, 0.25:1.0, 1.20:1.0, 0.18:1.0, 0.16:1.0, 0.140:1.0 또는 0.130:1.0 이하인 것이다.Although vanadate having a certain degree of cohesion may be used to supply the dissolved vanadium atoms required in the composition of the present invention, decabanadate is most preferred. Sodium ammonium decabanadate of formula Na 2 (NH 4 ) 4 V 10 O 28 is currently the most preferred because it is the cheapest source of decabanadate ions. When other vanadates are used, most of them are inadequate in water so it is better to select the counterion from the group consisting of alkali metal and ammonium cation. The concentration of vanadium atoms present in the vanadate ions in the sealing composition of the present invention is at least 0.00050, 0.0010, 0.0020, 0.0030, 0.0040, 0.0050, 0.0060, 0.0070, 0.0080, 0.0085, 0.0090 or 0.0092 M / kg in increasing order. It is preferable that it is more preferably 0.15, 0.10, 0.080, 0.060, 0.040, 0.030, 0.025, 0.020, 0.017, 0.014, 0.011 or 0.0095 M / kg or less in increasing order. Furthermore, at least 0.010: 1.0, 0.030: 1.0, 0.050 in order of increasing ratio of the concentration of vanadium atoms (M / kg) to the lithium cation concentration (M / kg) in the compositions of the present invention, independent of their actual concentrations. : 1.0, 0.070: 1.0, 0.080: 1.0, 0.090: 1.0, 0.100: 1.0, 0.110: 1.0, 0.120: 1.0 or 0.125: 1.0, more preferably 1.0: 1.0, 0.8: 1.0 in increasing order , 0.60: 1.0, 0.50: 1.0, 0.40: 1.0, 0.30: 1.0, 0.25: 1.0, 1.20: 1.0, 0.18: 1.0, 0.16: 1.0, 0.140: 1.0 or 0.130: 1.0 or less.
통상적으로 본 발명의 시일링 조성물은 플루오르 원자를 포함한 음이온을 함유하는 것이 좋은데, 이들 음이온은 화학식 F-의 단순한 플루오라이드 음이온, 화학식 HF2 -의 산플루오라이드 이온, 화학식 BF4 -의 플루오로보레이트 이온, 화학식 MF6 -2(여기서, M은 Si, Ti, Zr, Sn, Sb 또는 Hf를 나타냄)의 플루오로메탈레이트 이온 또는 화학실 M'F6 -3(여기서 M'은 Al 또는 Fe를 나타냄)의 플루오로메탈레이트 이온이어도 좋다. 단순한 플루오라이드 이온은 이유없이 경제적으로 바람직하다. 플루오르 원자를 포함한 음이온들은 종래 공지의 적당한 산 또는 염에서 유래한 것이라도 좋다. 상기한 바와 같이 통상적으로 사용되는 염에서의 양이온을 알칼리 금속 및 암모늄의 양이온으로부터 선택함으로써 바나데이트 함량이 많은 침전을 형성할 위험을 극소화해야 한다. 존재할 경우, 본 발명의 작업용 조성물중의 음이온형의 플루오르 원자의 농도는 적어도 0.005, 0.007, 0.009, 0.012, 0.016, 0.020, 0.030, 0.040, 0.045, 0.050, 또는 0.054 M/kg인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 증가하는 순서로 0.50, 0.40, 0.30, 0.20, 0.10, 0.080, 0.070, 0.065, 0.060 또는 0.056 M/kg 이하이다.Typically the sealing composition of the present invention is good to contain an anion containing fluorine atoms, these anions of the formula F - simple fluoride anions, the formula HF 2 in-borate fluoroalkyl-acid fluoride ion, the general formula BF 4 of ions, formula MF -2 6 represents a (wherein, M is Si, Ti, Zr, Sn, Sb, or represents a Hf) metal ions, or acrylate chemistry class M'F 6 -3 fluoroalkyl (where M 'is Al or Fe Fluoro metal ions may be used. Simple fluoride ions are economically desirable for no reason. Anions containing fluorine atoms may be derived from conventionally known suitable acids or salts. As mentioned above, the cation in commonly used salts should be selected from the cations of alkali metals and ammonium to minimize the risk of forming precipitates with high vanadate content. If present, the concentration of anionic fluorine atoms in the working composition of the present invention is preferably at least 0.005, 0.007, 0.009, 0.012, 0.016, 0.020, 0.030, 0.040, 0.045, 0.050, or 0.054 M / kg, more Preferably it is 0.50, 0.40, 0.30, 0.20, 0.10, 0.080, 0.070, 0.065, 0.060 or 0.056 M / kg or less in increasing order.
독립하여 본 발명의 조성물중의 리튬 양이온의 농도 (M/kg)에 대한 음이온형 플루오르원자의 농도 (M/kg)의 비는 증가하는 순서로 적어도 0.02:1.0, 0.05:1.0, 0.10:1.0, 0.20:1.0, 0.30:1.0, 0.40:1.0, 0.50:1.0, 0.55:1.0, 0.60:1.0, 0.65:1.0, 0.70:1.0 또는 0.74:1.0인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 증가하는 순서로 10:1.0, 5:1.0, 3.0:1.0, 2.0:1.0, 1.7:1.0, 1.5:1.0, 1.3:1.0, 1.1:1.0, 0.97:1.0, 0.93:1.0, 0.89:1.0, 0.85:1.0, 0.81:1.0 또는 0.76:1.0 이하이다.Independently, the ratio of the concentration (M / kg) of the anionic fluorine atom to the concentration (M / kg) of the lithium cation in the composition of the present invention is increased in order of at least 0.02: 1.0, 0.05: 1.0, 0.10: 1.0, 0.20: 1.0, 0.30: 1.0, 0.40: 1.0, 0.50: 1.0, 0.55: 1.0, 0.60: 1.0, 0.65: 1.0, 0.70: 1.0 or 0.74: 1.0, more preferably in increasing order of 10: 1.0, 5: 1.0, 3.0: 1.0, 2.0: 1.0, 1.7: 1.0, 1.5: 1.0, 1.3: 1.0, 1.1: 1.0, 0.97: 1.0, 0.93: 1.0, 0.89: 1.0, 0.85: 1.0, 0.81: 1.0 or 0.76: 1.0 or less.
본 발명의 조성물중에 계면 활성제를 첨가하여 이 조성물이 1차 코우팅면과 균일히 접촉할 수 있는 능력을 향상시키도록 한다. 이러한 목적을 달성하는 계면 활성제라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있고, 계면 활성제를 생략할 수도 있으며, 아래의 일반식에 부합하는 분자를 가진 4급 아민 계면 활성제가 특히 바람직하다.Surfactants are added to the composition of the present invention to enhance the ability of the composition to make uniform contact with the primary coating surface. Any surfactant may be used as long as it achieves this purpose, and the surfactant may be omitted, and a quaternary amine surfactant having a molecule conforming to the following general formula is particularly preferable.
위의 식에서 분자중의 x와 y는 각각 음이 아닌 정수를 나타내고, R은 소수성기를 나타낸다.In the above formula, x and y in the molecule each represent a nonnegative integer, and R represents a hydrophobic group.
분자가 상기 식과 부합하는 계면 활성제에 있어서, x와 y의 평균합이 증가하는 순서로 적어도 2, 5, 7, 8, 10, 11 또는 12인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 증가하는 순서로 27, 22, 17, 15, 14 또는 12 이하이며, 증가하는 순서로 R 성분의 적어도 50, 60, 70, 80, 83, 86 또는 89%가 포화 알킬기이고, R 성분의 적어도 50, 60, 70, 80, 85, 90 또는 95%가 직쇄상 알킬기이며, R 성분당 탄소원자의 평균수가 증가하는 순서로 적어도 8.0, 9.0, 10.0, 11.0 또는 12.0이고, 바람직하게는 증가하는 순서로 22, 20, 18.0, 17.0, 16.0, 15.0, 14.0 또는 13.0 이하이다. 중성 코코넛유의 비누화 반응으로 생긴 지방산 유래의 소수성 성분 R의 혼합물이 가장 바람직하다. 계면 활성제를 사용할 경우, 본 발명의 조성물중에서의 그 농도는 총조성물 1000부당 계면 활성제가 증가하는 순서로 적어도 0.00010, 0.00030, 0.00050, 0.00070, 0.00080, 0.00090, 0.0010 또는 0.0012부인 것이 바람직하다 (이하, 기타 성분 및 계면 활성제에 대해 사용되는 농도단위를 통상적으로 "ppt"로 약기함), 보다 바람직하게는 증가하는 순서로 0.010, 0.008, 0.006, 0.004, 0.0030, 0.0025, 0.0020, 0.0017, 또는 0.0014 ppt이다.For surfactants whose molecules conform to the above formula, it is preferred that at least 2, 5, 7, 8, 10, 11 or 12 in order of increasing average sum of x and y, and more preferably in increasing order 27 , 22, 17, 15, 14, or 12 or less, in increasing order, at least 50, 60, 70, 80, 83, 86, or 89% of the R component is a saturated alkyl group, and at least 50, 60, 70, 80, 85, 90 or 95% is a linear alkyl group and is at least 8.0, 9.0, 10.0, 11.0 or 12.0 in increasing order of the average number of carbon atoms per R component, preferably 22, 20, 18.0, in increasing order 17.0, 16.0, 15.0, 14.0, or 13.0 or less. Most preferred are mixtures of hydrophobic components R derived from fatty acids resulting from saponification of neutral coconut oil. When using a surfactant, the concentration in the composition of the present invention is preferably at least 0.00010, 0.00030, 0.00050, 0.00070, 0.00080, 0.00090, 0.0010 or 0.0012 parts in order of increasing surfactant per 1000 parts of the total composition (hereinafter, other). Concentration units used for components and surfactants are usually abbreviated as "ppt"), more preferably in increasing order of 0.010, 0.008, 0.006, 0.004, 0.0030, 0.0025, 0.0020, 0.0017, or 0.0014 ppt.
상기한 본 발명의 조성물의 각 성분은 주위 분위기로부터 도입되는 미생물들을 자화(資化)할 수 있는 능력을 가지고 있다. 이러한 공급원으로부터 유래하는 곤난을 방지하기 위해 임의의 보존제를 본 발명의 조성물에 첨가해도 좋다. 본 발명의 목적을 저해하지 아니하는 보존제라면 어떤것이라도 공지의 양으로 사용할 수 있다. 본 발명에 사용되는 보존제로서는 이소티아졸린-3-온 성분 ; 할로겐, 바람직하게는 브롬원자, 보다 바람직하게는 1분자당 적어도 두개 ; 및 시아노 성분, 바람직하게는 1분자당 적어도 두개로 된 군으로부터 적어도 1종을 함유한 유기분자가 바람직하다.Each component of the composition of the present invention described above has the ability to magnetize microorganisms introduced from the ambient atmosphere. You may add arbitrary preservatives to the composition of this invention in order to prevent the trouble resulting from such a source. Any preservative that does not impair the object of the present invention can be used in known amounts. As a preservative used for this invention, the isothiazolin-3-one component; Halogen, preferably bromine atom, more preferably at least two per molecule; And cyano components, preferably organic molecules containing at least one kind from the group consisting of at least two per molecule.
특히, 적당한 것으로 판명된 보존제는 Rohm and Haas사의 KATHON (등록상표)로 시판되고 있는, 예컨데 KATHON 886 MW인데, 이것은 5-클로로-2-메틸-이소티아졸린-3-온 10∼12%와 2-메틸-이소티아졸린-3-온 3∼5%를 보존제 유효성분으로 함유하고, 또한 질산 마그네슘 14∼18%와 염화마그네슘 8∼10%을 함유하며, 나머지는 물로써 모두가 수용액상태로 된 것이다. 또한 Calgon사의 TEKTAMER (등록상표), 예컨대 TEKTAMER 38LV가 있는데, 이것은 1,2-디브로모-2,4-디시아노부탄 25%의 물분산물이다.In particular, preservatives which have proven to be suitable are, for example, KATHON 886 MW sold by Rohm and Haas Corporation, KATHON®, which is 10-12% of 5-chloro-2-methyl-isothiazolin-3-one and 2 3 to 5% of methyl-isothiazolin-3-one as a preservative active ingredient, 14 to 18% of magnesium nitrate and 8 to 10% of magnesium chloride; will be. There is also a TEKTAMER® from Calgon, such as TEKTAMER 38LV, which is a 25% water dispersion of 1,2-dibromo-2,4-dicyanobutane.
물이 다량 함유된 조성물의 운송경비를 절감하기 위해 실제로는 본 발명의 시일링 조성물을 작업용 조성물로 하기 보다는 농축된 조성물로 배합하는 것이 바람직할 때가 많다. 이러한 경우에 있어서, 농축된 조성물중에는 작업용 조성물에 대해 상기한 바와 동일한 성분을 함유하는 것이 바람직하나, 물을 제외한 각 성분의 농도는 상기한 작업용 조성물의 농도보다 증가하는 순서로 적어도, 2, 4, 6, 8, 10, 20, 30, 40 또는 50배 높은 것이 좋다.In practice, it is often desirable to formulate the sealing composition of the present invention in a concentrated composition rather than as a working composition in order to reduce the transportation cost of the water-containing composition. In this case, the concentrated composition preferably contains the same components as described above for the working composition, but the concentration of each component except water is at least 2, 4, in order of increasing concentration of the above-mentioned working composition. 6, 8, 10, 20, 30, 40 or 50 times higher.
본 발명의 작업용 시일링 조성물의 pH값을 증가하는 순서로 적어도 2.0, 3.0, 4.0, 4.5, 4.8, 5.1, 5.3 또는 5.5인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 증가하는 순서로 8.0, 7.5, 7.0, 6.7, 6.4, 6.2 또는 6.0 이하이다. pH가 너무 높으면 밑에 깔린 금속이 공격받기 쉬운반면, pH가 너무 낮으면 1차 코우팅이 시일링되는 대신에 용해한다. 리튬 공급원으로서 수산화 리튬을 사용하고 상기한 기타 필요한 임의의 성분들이 바람직한 양으로 존재하면 pH를 적어도 가장 바람직한 범위로 하기 위해서는 산성화 pH 조정성분을 통상적으로 필요로 하게 된다. 바람직한 pH 범위내에서 완충효과를 얻기 위해서는 약이온화 산이 바람직하며, 본 발명의 시일링 조성물의 기타 통상적인 성분들을 침전시킬 우려가 없고 경제적인 아세트산이 극히 적합함이 판명되었다.In order of increasing the pH value of the working sealing composition of the present invention is preferably at least 2.0, 3.0, 4.0, 4.5, 4.8, 5.1, 5.3 or 5.5, more preferably 8.0, 7.5, 7.0, 6.7, 6.4, 6.2 or 6.0 or less. If the pH is too high, the underlying metal is susceptible to attack, while if the pH is too low the primary coating dissolves instead of being sealed. If lithium hydroxide is used as the lithium source and any of the other necessary components described above are present in the desired amounts, then an acidifying pH adjusting component is usually required to bring the pH to at least the most desirable range. A weakly ionized acid is preferred to achieve a buffering effect within the preferred pH range, and it has been found that economical acetic acid is extremely suitable without fear of precipitating other conventional components of the sealing composition of the present invention.
상기한 바와 같이 1차 처리되고 임의로 중간 처리된 금속기판과 접촉시키는 도중의 본 발명이 시일링 조성물의 온도는 아래에 상세히 나온 바와 같이 증가하는 순서로 적어도 15, 20, 22.0, 23.0, 24.0, 25.0, 26.0 또는 26.5℃이며, 주로 경제적이유로 해서는 증가하는 순서로 90, 80, 70, 60, 50, 45, 40, 35, 30 또는 28℃ 이하이다. 26.7℃에서는 본 발명의 이러한 시일링 조성물과 이전에 1차로 처리되고 임의로 중간처리된 금속기판 사이의 접촉시간은 증가하는 순서로 0.5, 1.0, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.3, 4.6 또는 4.9분 이상이고, 주로 경제적인 이유인 경우에는 증가하는 순서로 60, 30, 15, 12, 10, 8, 7.0, 6.5, 6.0, 5.7, 5.4 또는 5.1 이하이다. 이러한 타입의 시일링 조성물로써 처리할 때의 기타의 온도로서는 고온에서는 짧은 시간이 바람직하고 저온에서는 긴시간이 바람직하다.The temperature of the sealing composition of the present invention during contact with the metal substrate first treated and optionally intermediate as described above is at least 15, 20, 22.0, 23.0, 24.0, 25.0 in increasing order as detailed below. , 26.0 or 26.5 ° C., mainly for economic reasons, below 90, 80, 70, 60, 50, 45, 40, 35, 30 or 28 ° C. in increasing order. At 26.7 ° C., the contact time between this sealing composition of the present invention and the previously treated and optionally intermediate metal substrate is increased in order of 0.5, 1.0, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.3, 4.6 or 4.9 minutes or more, mainly for economic reasons, in increasing order is 60, 30, 15, 12, 10, 8, 7.0, 6.5, 6.0, 5.7, 5.4 or 5.1 or less. As other temperature at the time of processing with this type of sealing composition, short time is preferable at high temperature, and long time is preferable at low temperature.
본 발명의 시일링 공정후에 시일링된 표면을 물로 다시 세정하는데, 탈이온수 또는 적어도 이와 동일하게 정제된 물로 세정한 후에 건조시키는 것이 바람직하다. 열을 사용하여 건조를 촉진할 경우 건조도중의 금속의 온도가 증가하는 순서로 100, 85, 75, 66 또는 60℃를 초과하지 않도록 하여 본 발명의 방법으로 형성된 코우팅의 보호의 질을 손상하지 않게 한다.After the sealing process of the present invention the sealed surface is washed again with water, preferably after washing with deionized water or at least equally purified water and then drying. When heat is used to promote drying, the temperature of the metal during drying does not exceed 100, 85, 75, 66, or 60 ° C. in the order of increasing temperature, so as not to impair the quality of protection of the coating formed by the method of the present invention. Do not
금속표면, 바람직하게는 세정되고 탈산소된 알류미늄 합금표면과, 본질적으로 물 및 아래의 용해된 성분들을 함유하거나 이들 성분로으된 수용액중에서의 반응에 의해 제조된 1차 처리 조성물을 접촉시키는 기존의 1차 처리에 의해 형성시킨 표면에다 본 발명의 방법을 적용하는 것이 바람직하다.Existing contacting metal surfaces, preferably cleaned and deoxygenated aluminum alloy surfaces, with primary treatment compositions prepared by reaction in aqueous solution containing or consisting essentially of water and dissolved components below It is preferable to apply the method of the present invention to the surface formed by the primary treatment.
(가) 코발트(Ⅱ) 양이온,(A) cobalt (II) cations,
(나) 카르복실레이트 음이온,(B) carboxylate anions,
(다) 코발트(Ⅱ) 양이온 보다는 코발트(Ⅲ) 양이온과 보다 안정한 배위결합을 형성하는 카르복실레이트 음이온을 제외한 화학종,(C) Species other than carboxylate anions which form more stable coordination bonds with cobalt (III) cations than cobalt (II) cations,
(라) 산화제,(D) oxidizing agents,
및 아래의 성분들중의 임의의 1종 이상 :And any one or more of the following ingredients:
(마) 질산 이온(E) Nitrate ion
(바) 알칼리 금속과 알칼리 토류금속의 양이온으로 된 군으로부터 선택된 1종의 성분(F) one component selected from the group consisting of cations of alkali metals and alkaline earth metals;
(사) 플루오라이드 음이온 및 착(complex) 플루오라이드 음이온.(G) fluoride anions and complex fluoride anions.
위에서 반응전의 수용액중에서의 성분 (가)의 몰수에 대한 성분 (나)의 몰수의 비는 0.10∼6.8이다.The ratio of the number of moles of component (B) to the number of moles of component (A) in the aqueous solution before reaction is 0.10-6.8 above.
"활성의" 금속기판과 이러한 1차 처리 조성물을 접촉시키면 처리된 기판으로부터 몇 가지 금속원자와 적어도 코발트 및 산소원자를 함유한 접착성 변환 코우팅의 금속기판 표면이 형성된다 (이러한 방식으로 반응하는 금속이라면 어떠한 것이라도 이하의 용어의 의미내에서의 "활성·금속"이라 할 수 있다).Contacting the "active" metal substrate with such a primary treatment composition forms a metal substrate surface of an adhesive conversion coating containing several metal atoms and at least cobalt and oxygen atoms from the treated substrate (reacting in this manner Any metal can be referred to as "active metal" within the meaning of the following terms).
반응한 성분 (가)의 농도는, 본 발명에 의한 시일링 처리전에 1차 코우팅 형성에 사용된 바람직한 1차 조성에 있어서, 코발트 원자의 농도는 증가하는 순서로 0.001, 0.002, 0.004, 0.008, 0.016, 0.032, 0.040, 0.045, 0.050, 0.055, 0.060, 0.063, 0.066, 0.069, 0.072, 0.074, 또는 0.076M 이상이고, 바람직하게는 증가하는 순서로 0.8, 0.6, 0.4, 0.2, 0.17, 0.14, 0.11, 0.090, 0.085, 0.080, 또는 0.078M 이하이다.The concentration of the reacted component (a) is, in the preferred primary composition used for primary coating formation prior to the sealing treatment according to the present invention, in which the concentration of cobalt atoms increases in the order of 0.001, 0.002, 0.004, 0.008, 0.016, 0.032, 0.040, 0.045, 0.050, 0.055, 0.060, 0.063, 0.066, 0.069, 0.072, 0.074, or 0.076 M or more, preferably 0.8, 0.6, 0.4, 0.2, 0.17, 0.14, 0.11 in increasing order , 0.090, 0.085, 0.080, or 0.078M or less.
반응이 일어나는 수용액중에 통상적으로 코발트(Ⅱ)를 첨가되는 형태의 염상태의 특정의 반대이온(들)에 대해서는 좁게 한정하지 않으나 코발트(Ⅱ)에 안정하게 결합하여 기타 성분과의 반응도중 코발트(Ⅲ)로의 산화를 방지하는 반대이온을 피해야 한다. 그러나, 소요의 반응을 불필요하게 방해할 가능성을 극소화하기 위해서는 반응이 일어나는 수용액에 첨가되는 코발트의 반대이온은 비교적 착물형성 경향이 약한 질산이온과 성분 (나)의 일부인 카르복실레이트 이온으로 된 군으로부터 선택하는 것이 바람직하다.The specific counterion (s) in the salt state in which cobalt (II) is usually added in the aqueous solution in which the reaction takes place is not narrowly limited, but it is stably bound to cobalt (II) and reacts with other components in cobalt (III). Counter ions that prevent oxidation of the furnace should be avoided. However, in order to minimize the possibility of unnecessarily obstructing the required reaction, the counterion of cobalt added to the aqueous solution in which the reaction takes place is obtained from a group of nitrate ions which are relatively weak in forming complexes and carboxylate ions which are part of component (B). It is desirable to choose.
성분 (나)는 1분자당 탄소원자수가 1∼6인, 보다 바람직하게는 증가하는 순서로 5, 4, 3 또는 2 이상인 비치환의 카르복실산의 음이온들중에서 선택하는 것이 바람직하다. 아세테이트 이온은 기타 대부분의 카르복실레이트 보다 훨씬 저렴하므로 가장 바람직하다. 반응하기 전의 용액중에서의 성분 (가)의 몰수에 대한 성분 (나)의 몰수의 비는 증가하는 순서로 적어도 0.1:1.0, 0.2:1.0, 0.4:1.0, 0.8:1.0, 1.2:1.0, 1.5:1.0, 1.8:1.0, 2.0:1.0, 2.2:1.0, 2.3:1.0, 2.4:1.0, 2.5:1.0 또는 2.6:1.0이고. 바람직하게는 6.5:1.0, 6.0:1.0, 5.5:1.0, 5.0:1.0, 4.5:1.0, 4.0:1.0, 3.7:1.0, 3.4:1.0, 3.1:1.0, 3.0:1.0, 2.9:1.0, 2.8:1.0 또는 2.7:1.0이하이다. 따라서, 카르복실레이트 이온의 가장 바람직한 농도는 코발트(Ⅱ) 카르복실레이트 자체가 공급할 수 있는 것 보다 훨씬 크고, 이러한 "과잉"의 카르복실레이트에 대해 반대이온으로 작용하는 대체 양이온으로서는 알칼리 토류금속 양이온, 특히 마그네슘 및 칼슘, 가장 바람직하게는 마그네슘 양이온의 알칼리 금속 양이온 보다 바람직하며, 또한 알칼리 금속 양이온도 사용할 수 있다. 본 발명의 범위내에서도 가능하겠지만, 소요량의 카르복실레이트 이온을 공급하기 위해 카르복실산을 사용하는 것은 바람직하지 않는데, 그 이유는 이것을 사용하면 본 발명의 조성물의 pH값을 아래에 나온 가장 바람직한 값 이하로 저하시키는 경향이 있기 때문이다.The component (b) is preferably selected from anions of unsubstituted carboxylic acids having 5, 4, 3 or 2 or more carbon atoms per molecule, more preferably in increasing order. Acetate ions are most preferred because they are much cheaper than most other carboxylates. The ratio of the number of moles of component (I) to the number of moles of component (A) in the solution before the reaction is at least 0.1: 1.0, 0.2: 1.0, 0.4: 1.0, 0.8: 1.0, 1.2: 1.0, 1.5: 1.0, 1.8: 1.0, 2.0: 1.0, 2.2: 1.0, 2.3: 1.0, 2.4: 1.0, 2.5: 1.0 or 2.6: 1.0. Preferably 6.5: 1.0, 6.0: 1.0, 5.5: 1.0, 5.0: 1.0, 4.5: 1.0, 4.0: 1.0, 3.7: 1.0, 3.4: 1.0, 3.1: 1.0, 3.0: 1.0, 2.9: 1.0, 2.8: 1.0 Or 2.7: 1.0 or less. Thus, the most preferred concentration of carboxylate ions is much larger than the cobalt (II) carboxylate itself can supply, and alkaline earth metal cations as alternative cations that act as counterions for these "excess" carboxylates. , In particular magnesium and calcium, most preferably alkali metal cations of magnesium cations, and alkali metal cations may also be used. Although possible within the scope of the present invention, it is not desirable to use carboxylic acids to supply the required amount of carboxylate ions, because using them results in a pH value of the composition of the present invention less than or equal to the most preferred values below. This is because there is a tendency to lower.
성분 (다)는 화합물 1분자당 비공유 전자쌍을 가진 질소원자 하나 이상을 함유한 유기 화합물로부터 선택하는 것이 바람직하다. 히드록시알킬 아민, 특히 트리에탄올 아민은 가장 바람직한 성분 (다)의 재료이다. 반응전의 용액에 존재하는 성분 (가)의 몰농도에 대한 비공유 전자쌍을 가진 질소원자의 몰농도의 비는 증가하는 순서로 0.03:1.0, 0.06:1.0, 0.13:1.0, 0.20:1.0, 0.24:1.0, 0.26:1.0, 0.28:1.0, 0.30:1.0, 0.32:1.0, 0.34:1.0, 0.35:1.0, 또는 0.36:1.0 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 증가하는 순서로 2.0:1.0, 1.75:1.0, 1.50:1.0, 1.25:1.0, 1.00:1.0, 0.75:1.0, 0.60:1.0, 0.50:1.0, 0.45:1.0, 0.41:1.0, 0.39:1.0, 또는 0.38:1.0 이하이다.Component (C) is preferably selected from organic compounds containing at least one nitrogen atom with unshared electron pairs per molecule of the compound. Hydroxyalkyl amines, especially triethanol amines, are the most preferred ingredients of component (C). The ratio of the molar concentrations of nitrogen atoms with unshared electron pairs to the molar concentrations of component (a) present in the solution before the reaction is 0.03: 1.0, 0.06: 1.0, 0.13: 1.0, 0.20: 1.0, 0.24: 1.0 in increasing order. , 0.26: 1.0, 0.28: 1.0, 0.30: 1.0, 0.32: 1.0, 0.34: 1.0, 0.35: 1.0, or 0.36: 1.0 or more are preferred, and more preferably 2.0: 1.0, 1.75: 1.0, in increasing order, 1.50: 1.0, 1.25: 1.0, 1.00: 1.0, 0.75: 1.0, 0.60: 1.0, 0.50: 1.0, 0.45: 1.0, 0.41: 1.0, 0.39: 1.0, or 0.38: 1.0 or less.
사용되는 성분 (라)의 양과 산화강도가 충분해야만, 물, 성분 (가), (나) 및 (다)만을 함유한 선구용액에 성분 (라)를 첨가한 후에는 이들 각 성분사이의 반응 생성물과, 상기 선구 혼합용액의 파장 160∼450 나노미터(이하, 간단히 "nm"라 함) 범위내의 어떤 파장에서 자외선 흡수 증가 및/또는 색상변화를 일으키게 된다.After the addition of component (D) to the precursor solution containing only water, components (A), (B) and (C), the reaction product between these components should be sufficient. And increase ultraviolet absorption and / or color change at any wavelength within the wavelength range of 160 to 450 nanometers (hereinafter referred to simply as "nm") of the precursor mixture solution.
통상적인 주위 공기 또는 산소가스의 기타 공급원은 산화제로서 적합하지만, 제조속도, 편리성 및 용이한 공정제어를 위해서 성분 (라)의 적어도 일부로서는 과산화물 및/또는 초과산화물 성분을 포함한 가용성 화합물이 바람직하고, 보다 바람직한 것은 과산화물이며, 가장 바람직한 것은 과산화 수소이다 ( 그 이유는 과산화물이 가장 저렴하여 시판되고 있기 때문이다). 용액중에 존재하는 코발트 원자의 몰농도에 대한 반응전의 용액중에 존재하는 과산화물 성분의 몰농도의 비는 바람직하게는 증가하는 순서로 적어도 0.05:1.0, 0.10:1.0, 0.20:1.0, 0.30:1.0, 0.40:1.0, 0.45:1.0, 0.50:1.0, 0.55:1.0, 0.60:1.0, 0.65:1.0, 0.68:1.0, 0.71:1.0, 또는 0.73:1.0이고, 보다 바람직하게는 증가하는 순서로 10:1.0, 7:1.0, 5:1.0, 3:1.0, 2:1.0, 1.5:1.0, 1.0:1.0, 0.95:1.0, 0.90:1.0, 0.85:1.0, 0.80:1.0, 0.77:1.0, 또는 0.74:1.0 이하이다.Conventional ambient air or other sources of oxygen gas are suitable as oxidizing agents, but at least a part of component (D) is preferred as a soluble compound including peroxide and / or superoxide components for production speed, convenience and easy process control. More preferred is peroxide, and most preferred is hydrogen peroxide (because peroxide is the cheapest and commercially available). The ratio of the molar concentration of the peroxide component present in the solution to the molar concentration of the cobalt atoms present in the solution is preferably at least 0.05: 1.0, 0.10: 1.0, 0.20: 1.0, 0.30: 1.0, 0.40 in increasing order. : 1.0, 0.45: 1.0, 0.50: 1.0, 0.55: 1.0, 0.60: 1.0, 0.65: 1.0, 0.68: 1.0, 0.71: 1.0, or 0.73: 1.0, more preferably in increasing order 10: 1.0, 7 : 1.0, 5: 1.0, 3: 1.0, 2: 1.0, 1.5: 1.0, 1.0: 1.0, 0.95: 1.0, 0.90: 1.0, 0.85: 1.0, 0.80: 1.0, 0.77: 1.0, or 0.74: 1.0 or less.
본 발명에 의한 시일링 공정전에 1차 코우팅을 형성하는데 사용되는 바람직한 1차 조성물을 제조할 때 과산화물을 사용할 경우라도, (1) 용액과 처리될 금속을 접촉시키는 스프레이를 사용하고, (2) 본 발명의 시일링 처리전에 1차 코우팅을 하는데 사용되는 바람직한 1차 조성물을 사용 도중에 순환시키는 공정라인에서 폭기의 목적으로 별도의 스프레이 처리기를 사용하고, 또는 (3) 이러한 공정 라인에서 1차 조성물용 용기중에서 (침지 공정을 이용할 경우 침지 탱크가 편리함) 공기 및/또는 산소 가스로써 통기함으로써 사용도중에 1차 조성물을 양호하게 계속하여 폭기시켜 주는 것이 바람직하다.Even when peroxides are used in preparing the preferred primary compositions used to form the primary coatings prior to the sealing process according to the present invention, (1) a spray is used to contact the solution and the metal to be treated, and (2) Using a separate spray processor for the purpose of aeration in the process line where the preferred primary composition used for the primary coating prior to the sealing treatment of the present invention is circulated during use, or (3) the primary composition in this process line It is preferable that the primary composition is continuously and well aerated during use by venting with air and / or oxygen gas in the container (which is convenient when the dipping process is used).
특히, 본 발명의 시일링 처리전에 1차 코우팅을 하는데 사용되는 바람직한 1차 조성물을 제조하기 위해 반응시킨 반응 혼합물중에 반응 시작때부터 질산 이온이 존재하는 것이 바람직한데, 그 이유는 이 경우에 있어서 보다 균일한 1차 코우팅이 알루미늄위에 형성되는 것이 관찰되었기 때문이다. 따라서 반응전의 질산이온의 몰농도 대(對) 본 발명의 시일링 처리전의 1차 코우팅 형성에 사용되는 바람직한 조성물 제조를 위해 반응시킨 수성의 조성물중의 코발트 원자의 몰농도의 비는, 바람직하게는 증가하는 순서로 0.05:1.0, 0.1:1.0, 0.2:1.0, 0.4:1.0, 0.6:1.0, 0.8:1.0, 1.0:1.0, 1.2:1.0, 1.4:1.0, 1.6:1.0, 1.8:1.0, 1.9:1.0 또는 1.95:1.0 이상이고, 독립하여 바람직하게는 20:1.0, 15:1.0, 10:1.0, 5:1.0, 4:1.0, 3.5:1.0, 3.0:1.0, 2.8:1.0, 2.6:1.0, 2.4:1.0, 2.2:1.0, 2.1:1.0, 또는 2.05:1.0 이하이다.In particular, it is preferred that nitrate ions be present from the start of the reaction in the reaction mixture reacted to produce the preferred primary composition used for the primary coating prior to the sealing treatment of the present invention, for this reason This is because more uniform primary coating was observed to form on aluminum. Therefore, the ratio of the molar concentration of nitrate ions before the reaction to the molar concentration of the cobalt atoms in the aqueous composition reacted for the preparation of the preferred composition used for the primary coating formation before the sealing treatment of the present invention is preferably In increasing order: 0.05: 1.0, 0.1: 1.0, 0.2: 1.0, 0.4: 1.0, 0.6: 1.0, 0.8: 1.0, 1.0: 1.0, 1.2: 1.0, 1.4: 1.0, 1.6: 1.0, 1.8: 1.0, 1.9 : 1.0 or 1.95: 1.0 or more, and independently, preferably 20: 1.0, 15: 1.0, 10: 1.0, 5: 1.0, 4: 1.0, 3.5: 1.0, 3.0: 1.0, 2.8: 1.0, 2.6: 1.0, 2.4: 1.0, 2.2: 1.0, 2.1: 1.0, or 2.05: 1.0 or less.
본 발명의 시일링 처리전에 1차 코우팅 형성에 사용되는 바람직한 작업용 1차 조성물의 pH값은, 바람직하게는 증가하는 순서로 적어도 3, 4, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7 또는 6.8이고, 독립하여 바람직하게는 증가하는 순서로 10, 9, 8.5, 8.2, 8.0, 7.9, 7.8, 7.7, 7.6, 7.5, 7.4, 7.3 또는 7.2 이하이다. 이들 바람직한 범위내의 pH값은 본 발명의 시일링 공정전에 1차 코우팅을 형성하는데 사용되는 바람직한 조성물 제조시에 상기한 바람직한 성분을 사용함으로써 얻게 되지만, pH값은 필요에 따라 기타 공지의 산성 성분 또는 염기성 성분을 약간량 첨가하여 조정할 수 있다. 바람직한 상한 이상의 pH값에서는 침전을 함유한 코발트가 신속히 생기므로 목적으로 하는 용도 부적합한 조성물의 되는 반면, 바람직한 하한 이하의 pH값에서는 코발트(Ⅲ)을 불안정화하여 조성물의 바람직한 기능을 충분히 저해하게 된다.The pH value of the preferred working primary composition used for primary coating formation prior to the sealing treatment of the present invention is preferably at least 3, 4, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 6.2, 6.3, 6.4 in increasing order. , 6.5, 6.6, 6.7 or 6.8, independently and preferably up to 10, 9, 8.5, 8.2, 8.0, 7.9, 7.8, 7.7, 7.6, 7.5, 7.4, 7.3 or 7.2 in increasing order. The pH values within these preferred ranges are obtained by using the above-mentioned preferred components in the preparation of the preferred composition used to form the primary coating before the sealing process of the present invention, but the pH values may be determined by other known acidic components or It can be adjusted by adding a small amount of the basic component. Cobalt containing precipitates is formed rapidly at a pH value above the preferred upper limit, thereby making the composition unsuitable for the intended use, whereas at a pH value below the preferred lower limit, cobalt (III) is destabilized to sufficiently inhibit the desirable function of the composition.
본 발명의 시일링 처리전에 1차 코우팅을 형성하는데 사용되는 바람직한 조성물을 제조함에 있어서, 임의의 성분 (E) 및 성분 (가)와 (나)의 반대 이온을 사용하는 경우를 제외하고 기타 성분 부재하에 성분 (가)와 (나)를 먼저 수용액중에서 혼합한 다음, 이 혼합물에 성분 (다)를 첨가한다. 성분 (가), (나) 및 (다)를 용액으로 혼합한 후 성분 (라) (수용액과 평형상태의 공기는 제외)를 첨가한다. 혼합시의 온도는 좁게 한정되지 않으므로 용액의 동결온도와 비점 사이의 어떤 온도라도 사용할 수 있겠으나, 이들 조건을 모두 가장 잘 조화시켜 용액의 온도를 거의 실온, 즉 20∼25 ℃로 한다.In preparing the preferred compositions used to form the primary coating prior to the sealing treatment of the present invention, other components except for the use of optional components (E) and counterions of components (A) and (B) In the absence, components (A) and (B) are first mixed in an aqueous solution, and then component (C) is added to the mixture. After mixing components (A), (B) and (C) into solution, add component (D) (except in equilibrium with aqueous solution). Since the temperature at the time of mixing is not narrowly limited, any temperature between the freezing temperature and the boiling point of the solution can be used, but all of these conditions are best balanced to bring the temperature of the solution to almost room temperature, that is, 20 to 25 ° C.
통상적으로 본 발명에 의해 시일링되는 1차 코우팅을 형성하는 처리전에 금속기판 표면을 세정해야하며, 기판이 표면에 두꺼운 산화피막이 자연히 형성되기 쉬운 알루미늄과 마그네슘 등의 금속중의 1종인 경우에는 공지의 방법 또는 기타 적당한 방법으로 탈산소 처리해야 한다. 바람직한 탈산소법은 아래의 실시예에 기재되어 있다.Typically, the surface of the metal substrate should be cleaned before the treatment of forming the primary coating sealed by the present invention, and if the substrate is one of metals such as aluminum and magnesium, in which a thick oxide film is naturally formed on the surface, it is known. Deoxygenation should be carried out in the manner of Preferred deoxygenation methods are described in the examples below.
본 발명의 시일링 처리전의 1차 코우팅 형성에 사용되는 바람직한 1차 조성물을 상당한 온도 범위에서 사용함으로써 이 범위내의 고온에서 보호 코우팅을 적어도 약간 신속하게 형성할 수 있다. 일반적으로 상기한 바람직한 조성물 한가지를 사용할 경우 1차 코우팅 형성 도중의 바람직한 온도는 증가하는 순서로 적어도 20, 25, 28, 30, 32, 34, 35, 36 또는 37 ℃이고, 최고 가능한 내식성보다 적당한 코우팅 형성을 신속히 하는 것이 중요할 경우에서의 바람직한 온도는 증가하는 순서로 적어도 40, 43, 45, 47 또는 49 ℃이다. 독립하여 일반적으로 상기한 바람직한 조성물 한가지를 사용할 경우의 1차 코우팅 형성시의 온도는, 바람직하게는 증가하는 순서로 90, 85, 80, 75, 72, 69, 67, 65, 63, 62, 61 또는 60 ℃ 이하이고, 최고 가능한 내식성을 필요할 경우, 특히 본 발명에 의해 처리된 금속기판을 페인트 또는 유사한 유기계 보호 코우팅 없이 사용할 경우의 바람직한 보다 온도는 증가하는 순서로 55, 50, 45, 40, 39 또는 38 ℃ 이하이다.The protective coating can be formed at least slightly rapidly at high temperatures within this range by using the preferred primary composition used in the primary coating formation prior to the sealing treatment of the present invention in a significant temperature range. In general, when using one of the preferred compositions described above, the preferred temperature during primary coating formation is at least 20, 25, 28, 30, 32, 34, 35, 36, or 37 ° C. in increasing order, more moderate than the best possible corrosion resistance. Preferred temperatures where it is important to accelerate coating formation are at least 40, 43, 45, 47 or 49 ° C. in increasing order. Independently generally the temperature at the time of primary coating formation when using one of the preferred compositions described above is preferably 90, 85, 80, 75, 72, 69, 67, 65, 63, 62, If the temperature is less than 61 or 60 ° C. and the highest possible corrosion resistance is required, the preferred temperatures are increased in the order of increasing, especially when the metal substrate treated by the present invention is used without paint or similar organic protective coating. It is 39 or 38 degrees C or less.
본 발명에 의한 시일링 공정전에 1차 코우팅 형성에 사용되는 바람직한 1차 조성물과 1차 코우팅 형성 공정으로 처리되는 금속기판 사이의 접촉은 종래의 방법 또는 여러가지 방법의 병용에 의해 달성할 수 있다. 예컨대, 침지법 및 분무법은 모두가 완전히 만족스러운 결과를 부여할 수 있다. 일반적으로 분무법에서는 대기중의 산소를 스프레이하여 코우팅 형성 반응에 참여하도록 함으로써 보다 큰 기회를 부여할 수 있고, 또는 액상의 1차 조성물로써 처리된 표면에 인접한 액상의 1차 조성물의 부분을 보다 효과적으로 혼합할 수 있기 때문에 침지법보다 다소 신속히 소요의 코우팅 중량을 달성하게 된다.Contact between the preferred primary composition used for forming the primary coating before the sealing process according to the present invention and the metal substrate treated by the primary coating forming process can be achieved by a combination of conventional or various methods. . For example, immersion and spraying methods can all give completely satisfactory results. In general, the spraying method gives a greater opportunity by spraying oxygen in the atmosphere to participate in the coating formation reaction, or more effectively the part of the liquid primary composition adjacent to the surface treated with the liquid primary composition. Because of the mixing it is possible to achieve the required coating weight somewhat faster than dipping.
실질적인 이유가 어떠하든 간에 60 ℃에서 분무할 경우 바람직한 접촉시간은 증가하는 순서로 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 65, 70, 75, 80, 85 또는 90초 이상 이고, 독립하여 바람직하게는 증가하는 순서로 30, 15, 12, 10, 8, 6, 5, 4, 3, 2.5, 2.2, 2.0, 1.8, 1.7, 1.6 또는 1.55분 이하이다. 60 ℃에서 침지할 경우의 바람직한 접촉시간은 증가하는 순서로 적어도 0.2, 0.5, 0.8, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 2.8, 3.2, 3.6 또는 3.9분이고, 독립하여 바람직하게는 증가하는 순서로 30, 25, 20, 15, 12, 9, 8, 7, 6, 또는 5분이다. 38 ℃에서 침지할 경우의 바람직한 접촉시간은 증가하는 순서로 적어도 2, 5, 8, 10, 11, 12, 13 또는 14분이고, 독립하여 바람직하게는 증가하는 순서로 60, 40, 30, 25, 20, 18, 17 또는 16분 이하이다. 기타의 온도에서의 접촉시간은 일반적으로 저온에서는 길어야 하고 고온에서는 짧아야 한다.Whatever the practical reason, when spraying at 60 ° C., the preferred contact time is at least 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 65, 70, 75, 80, 85 or 90 seconds in increasing order, independently Preferably it is 30, 15, 12, 10, 8, 6, 5, 4, 3, 2.5, 2.2, 2.0, 1.8, 1.7, 1.6 or 1.55 minutes or less in increasing order. Preferred contact times when immersed at 60 ° C. are at least 0.2, 0.5, 0.8, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 2.8, 3.2, 3.6 or 3.9 minutes in increasing order independently, preferably in increasing order of 30, 25, 20, 15, 12, 9, 8, 7, 6, or 5 minutes. Preferred contact times when immersed at 38 ° C. are at least 2, 5, 8, 10, 11, 12, 13 or 14 minutes in increasing order, independently 60, 40, 30, 25, in increasing order 20, 18, 17 or 16 minutes or less. Contact times at other temperatures should generally be long at low temperatures and short at high temperatures.
1차 코우팅 형성후 1차 코우팅을 가진 처리된 금속표면을 물로 세정한 후 건조시킨다. 1차 코우팅중에 코발트, 산소 및 알루미늄을 함유하는 것들을 비롯하여 여러가지 경우에 있어서 상기한 바람직한 조성물을 사용하여 1차 코우팅을 형성하지 못하지만, 예컨대 WO94/00619의 방법으로 형성할 수 있다 하더라도 1분 이내에 통상적으로 완료되는 통상적인 세정에 더하여 또는 그 대신에 상기한 1차 처리로 처리된 표면과 물 사이의 접촉을 장시간 동안 유지하는 것이 유리하다.After forming the first coating, the treated metal surface with the first coating is washed with water and then dried. In many cases, the primary coating may not be formed using the preferred compositions described above, including those containing cobalt, oxygen, and aluminum during the primary coating, but within one minute even if it can be formed, for example, by the method of WO94 / 00619. In addition to or instead of the conventional cleaning which is usually completed, it is advantageous to maintain the contact between the surface treated with the above-described primary treatment for a long time.
이 중간처리시의 총 소요시간은 바람직하게는 증가하는 순서로 적어도 1.0, 2.0, 3.0, 3.5, 4.0, 4.3, 4.6 또는 4.9분이고, 독립하여 바람직하게는 주로 경제적인 이유에서 증가하는 순서로 60, 30, 20, 10, 8, 7.0, 6.5, 6.0, 5.7, 5.4 또는 5.1분 이하이다. 통상적으로 중간처리를 침지법으로 하는 것이 바람직한데, 그 이유는 이렇게 비교적 장시간 동안 분무하면 다량의 폐수가 생기고 물의 증발손실이 많아지기 때문이다. 통상적으로 소요의 전체시간 동안 1회 침지만으로 만족하며 또한 이것이 바람직한데, 그 이유는 그것이 보다 경제적이기는 하지만 각각의 침지와 즉시의 연속 침지 사이에 처리된 기판을 물과 접촉하지 않게 간헐적으로 2회 이상 침지함으로써 총 침지시간을 달성할 수도 있다 중간처리를 실시한 후에 바람직한 양의 음이온성 텅스텐보다 많게 하여 바나듐을 함유한 시일링 처리를 실시하게 되면 특히 바람직하다.The total time required for this intermediate treatment is preferably at least 1.0, 2.0, 3.0, 3.5, 4.0, 4.3, 4.6 or 4.9 minutes in increasing order, independently and preferably 60, in increasing order mainly for economic reasons. 30, 20, 10, 8, 7.0, 6.5, 6.0, 5.7, 5.4 or 5.1 minutes or less. In general, it is preferable to use the intermediate treatment as an immersion method, because spraying for a relatively long time generates a large amount of waste water and increases evaporation loss of water. It is usually satisfactory with only one soak for the entire duration of the disturbance and this is also desirable because it is more economical but intermittently two or more times so that the treated substrate is not in contact with water between each soak and an immediate continuous soak. The total immersion time may be achieved by dipping. It is particularly preferable to carry out a sealing treatment containing vanadium in an amount greater than the desired amount of anionic tungsten after the intermediate treatment.
이미 설명한 바와 같이 이러한 중간처리에는 통상적으로 정제수가 바람직하지만 아질산나트륨 형태로 첨가되는 아질산 이온 등의 산화제를 필요에 따라 물과 더불어 함유시켜도 좋다. 온도는 좁게 한정되지 않으나 통상적으로 실온 또는 실온보다 약간 높은 20∼30℃, 바람직하게는 26∼28℃의 범위가 바람직하다.As described above, in the intermediate treatment, purified water is usually preferred, but an oxidizing agent such as nitrite ions added in the form of sodium nitrite may be included together with water if necessary. The temperature is not narrowly limited, but is usually in the range of 20 to 30 ° C, preferably 26 to 28 ° C, which is slightly higher than room temperature or room temperature.
바람직하게는 상기한 시일링 처리에 의해 시일링된 1차 코우팅에는, 알루미늄, 세슘, 코발트, 몰리브덴, 티타늄, 텅스텐, 바나듐, 아연 및 지르코늄으로 된 군으로부터 선택되는 금속, 보다 바람직하게는 알루미늄과 코발트로 된 군으로부터 선택되는 금속총량으로 적어도 5원자 %, 또는 증가하는 순서로 적어도 10, 15, 20 또는 25원자 % 함유한다. 독립하여 상기한 시일링 처리에 의해 시일링된 이들 1차 코우팅에는 산소를 적어도 5원자 %, 또는 증가하는 순서로 적어도 10, 15, 20 또는 25원자 % 함유한다.Preferably, the primary coating sealed by the above sealing treatment comprises a metal selected from the group consisting of aluminum, cesium, cobalt, molybdenum, titanium, tungsten, vanadium, zinc and zirconium, more preferably aluminum and The total amount of metal selected from the group consisting of cobalt is contained at least 5 atomic percent, or at least 10, 15, 20 or 25 atomic percent in increasing order. These primary coatings, which are independently sealed by the above-mentioned sealing treatment, contain at least 5 atomic percent oxygen, or at least 10, 15, 20 or 25 atomic percent oxygen in increasing order.
본 발명에 의한 1차 코우팅 필요에 따라 중간처리, 시일링 및 건조처리후에는 금속기판은 공지의 방법으로 도포되는 페인트 또는 유사한 유기계 보호 코우팅용의 기재로서 적합하다. 본 발명에 의한 가장 바람직한 1차 코우팅, 중간처리 및 시일링 처리를 함으로써 알루미늄 기판은 유기계 보호 코우팅이 없이도 우수한 내식성을 가지게 된다.After the intermediate treatment, sealing and drying treatment according to the primary coating need according to the present invention, the metal substrate is suitable as a substrate for paint or similar organic protective coating applied by a known method. By carrying out the most preferred primary coating, intermediate treatment and sealing treatment according to the present invention, the aluminum substrate has excellent corrosion resistance even without an organic protective coating.
본 발명에 의한 시일링 조성물은, 명시적인 기재와는 약간정도 일치하지 않는 부분도 있겠으나 미합중국 특허 및 출원중인 미합중국 특허, 즉 미합중국 특허 제 5,098,064호(1992, 2.18; Reghi), 제 5,268,042호(1993, 12.7; Dolan) 및 제 5,281,282호(1994, 1.25; Dolan); 제 5,342,456호(1994, 8.30; Dolan등) 및 제 5,356,490호(1994, 10.18; Dolan 등); 제 5,411,606호(1995, 5.2; Schriever) 및 제 5,415,687호(1995, 5.16; Schriever); 제 5,427,632호(1995, 6.27; Dolan) 제 5,449,414호와 제 5,449,415호(1995, 9.12; Dolan); 제 5,472,984호(1995, 12.5; Schriever) 및 제 5,487,949호(1996, 1.30; Schriever); 제 5,534,082호(1996, 7.9; Dollman 등); 제 5,541,994호(1996, 9.3; Schriever); 및 국제특허출원 제 PCT/US94/13273호(지정국 미합중국, 출원일 1994, 11.23)에 기재된 조성물과 방법에 의해 금속표면을 처리하여 형성된 1차 코우팅을 시일링하기에 아주 적합하기도 하다.The sealing composition according to the present invention may be somewhat inconsistent with the explicit description, but may be incorporated in US patents and pending US patents, namely US Patent Nos. 5,098,064 (1992, 2.18; Reghi), 5,268,042 (1993). Dolan) and 5,281,282 (1994, 1.25; Dolan); 5,342,456 (1994, 8.30; Dolan et al.) And 5,356,490 (1994, 10.18; Dolan et al.); 5,411,606 (1995, 5.2; Schriever) and 5,415,687 (1995, 5.16; Schriever); 5,427,632 (1995, 6.27; Dolan) 5,449,414 and 5,449,415 (1995, 9.12; Dolan); 5,472,984 (1995, 12.5; Schriever) and 5,487, 949 (1996, 1.30; Schriever); 5,534,082 (1996, 7.9; Dollman et al.); 5,541,994 (1996, 9.3; Schriever); And primary coatings formed by treating metal surfaces by the compositions and methods described in International Patent Application No. PCT / US94 / 13273 (designated United States of America, application date 1994, 11.23).
더욱이 이들 특허 및 특허출원에서의 특허청구의 범위가 그대로 건조시켜 형성된 코우팅에 한정되는 경우이더라도, 여기에 개시된 조성물로써 처리하여 코우팅을 형성한 다음 세정하는 것도 본 발명의 시일링 조성물과 방법으로 시일링하기 위한 바람직한 1차 코우팅이다.Furthermore, even if the scope of claims in these patents and patent applications is limited to coatings formed by drying intact, treatment with the compositions disclosed herein to form coatings and then cleaning are also possible with the sealing compositions and methods of the present invention. Preferred primary coating for sealing.
본 발명을 다음에 나오는 비한정적인 실시예와 비교예 및 시험결과에 따라 더욱 구체적으로 설명한다. 작업용 1차 코우팅 조성물을 다음과 같이 제조하였다. 즉 코발트 13%와 마그네슘 아세테이트 4수염 670 g을 함유한 질산 코발트(Ⅱ)의 수용액 1063 g을 탈이온수 약 15리터에 가하고, 이들 성분을 실온에서 철저히 혼합한후 액상 혼합물의 폭기를 시작하였다. 이어서 99% 순도의 트리에탄올아민 131 g을 가하고 혼합한 다음 35% H2O2을 함유한 과산화수소수 168 g을 가하였다.The present invention is explained in more detail according to the following non-limiting examples, comparative examples and test results. A working primary coating composition was prepared as follows. That is, 1063 g of an aqueous solution of cobalt nitrate (II) containing 13% cobalt and 670 g of magnesium acetate tetrahydrate was added to about 15 liters of deionized water, and these components were thoroughly mixed at room temperature and aeration of the liquid mixture was started. Then 131 g of 99% pure triethanolamine were added and mixed, followed by 168 g of hydrogen peroxide solution containing 35% H 2 O 2 .
이 액상 혼합물에 탈이온수를 추가하여 총체적 30.3 리터 되게 희석하여 용액을 만든 다음, 탈이온수로 초기체적의 10배로 희석함으로써 1 cm 길이의 투과경로에서의 파장 362 nm에서 UV광 흡광도가 4∼40%인 1차 코우팅 형성액을 얻었다. 이렇게 희석된 용액을 가열하기 시작하고, 폭기를 계속하여 혼합물의 온도를 54 ±1℃로 상승시켜, 아래의 1차 코우팅 형성 조성물 사용도중에 선택된 작업온도로 하여 유지하였다.Deionized water was added to this liquid mixture to dilute to a total volume of 30.3 liters to form a solution, and then diluted with 10 times the initial volume with deionized water to absorb 4 to 40% of UV light at a wavelength of 362 nm at a transmission path of 1 cm. Phosphorus primary coating liquid was obtained. The solution thus diluted started to heat and the aeration continued to raise the temperature of the mixture to 54 ± 1 ° C. and maintained at the operating temperature selected during use of the primary coating forming composition below.
크기가 7.6 ×25.4 cm인 타입 2024-T3 알루미늄 합금제의 직사각형 패널을 기판으로 사용하였다. 이들 기판을 아래의 공정단계에서 처리하였다. 이들 공정단계에 나온 모든 제품은 미합중국의 Henkel사의 Henkel Surface Technologies Division로부터 입수가능하다.A rectangular panel made of type 2024-T3 aluminum alloy having a size of 7.6 x 25.4 cm was used as the substrate. These substrates were processed in the following process steps. All products in these process steps are available from Henkel Surface Technologies Division of Henkel, USA.
1. RIDOLINE 53 실리케이트 억제 알칼리성 클리너 15 g/L을 함유한 수용액중에서 60℃에서 5분간 침지하여 세정.1. RIDOLINE 53 Silicate Suppression Washing by dipping at 60 ° C for 5 minutes in an aqueous solution containing 15 g / L alkaline cleaner.
2. 열수로 세정2. Wash with hot water
3. 제조업자의 지시에 따라 제조한 DEOXDIZER 6-16 농축물의 수용액중에서 21℃에서 5분간 침지하여 탈산소.3. Deoxygenate by soaking for 5 minutes at 21 ° C. in an aqueous solution of DEOXDIZER 6-16 concentrate prepared according to the manufacturer's instructions.
4. 냉수로 세정.4. Wash with cold water.
5. 1차 코우팅의 두께에 따라 상기한 작업용 1차 코우팅 형성 조성물중에 상기한 온도에서 4∼10분간 침지.5. Immersion in said working primary coating forming composition for 4-10 minutes at said temperature depending on the thickness of said primary coating.
6. 작업용 1차 코우팅 형성 조성물과의 접촉을 끝내고 냉수로 세정.6. Complete contact with the working primary coating-forming composition and rinse with cold water.
7. 본 발명에 의한 시일링 조성물 또는 아래에 나온 비교용 조성물중에 60 ±1℃에서 5분간 침지.7. Immersion for 5 minutes at 60 ± 1 ° C. in the sealing composition according to the invention or the comparative composition described below.
8. 시일링 조성물과의 접촉을 끝내고 냉수로 세정.8. End contact with sealing composition and flush with cold water.
9. 공기 취입에 의한 건조 및/또는 32∼66℃의 오븐중에서 건조.9. Drying by blowing with air and / or drying in oven at 32-66 ° C.
본 발명에 의한 시일링 조성물 1은 아래의 각 성분을 함유한 것인데, 이들 성분을 아래에 나온 순서로 약 900부의 탈이온수에 첨가하였다.The sealing composition 1 according to the present invention contained each of the following components, which were added to about 900 parts of deionized water in the following order.
°빙초산 4.54 부° Glacial acetic acid 4.54 parts
°수산화 리튬 1 수염 3.08 부° Lithium hydroxide 1 beard 3.08 parts
°소듐 암모늄 데카바나데이트 1.00 부° Ammonium decabanadate 1.00 parts
(Kerr-McGee Chemical사의 SAVAN으로 시판됨)(Commercially available as SAVAN from Kerr-McGee Chemical)
°CHEMEEN C-12 계면 활성제(Chemax사 시판품, 100% PEG-12 코카민)° CHEMEEN C-12 surfactant (commercially available from Chemax, 100% PEG-12 cocamine)
°무수 플루오르화 칼륨 3.2 부° anhydrous potassium fluoride 3.2 parts
°탈이온수를 가하여 총 1000부로 함.° Add deionized water to 1000 parts in total.
본 발명에 의한 것이 아닌 시일링 조성물 2는, 소듐 암모늄 데카바나데이트를 생략한 이외는 시일링 조성물 1과 동일한 성분을 함유한 것이었다.The sealing composition 2 which is not by this invention contained the same component as the sealing composition 1 except having omitted sodium ammonium decabanadate.
역시 본 발명에 의한 것이 아닌 시일링 조성물 3은 탈이온수중에 1 리터당 소듐 암모늄 데카바나데이트를 7.5 g 가해서된 용액이었다.The sealing composition 3, which is also not according to the present invention, was a solution obtained by adding 7.5 g of sodium ammonium decabanadate per liter in deionized water.
상기한 알루미늄 패널을 수평에 대해 6°의 각도로 염수분무 시험을 하였다. 그 결과를 적어도 특정 폭로시간후의 각 패널당의 피트(pit)의 수로서 나타내었다. 아래의 표 1에 그 결과가 나와 있다.The aluminum panel was subjected to a salt spray test at an angle of 6 ° to the horizontal. The results are expressed as the number of pit per panel after at least a specific exposure time. The results are shown in Table 1 below.
[표 1]TABLE 1
표 1의 결과로부터 명백한 것은 본 발명에 의해 처리된 각 패널의 내식성은 비교용 조성물로 처리된 각 패널의 경우보다 극히 우수하다는 점이다.It is clear from the results of Table 1 that the corrosion resistance of each panel treated by the present invention is extremely superior to that of each panel treated with the comparative composition.
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