BRPI0707550B1 - Composição e processo para revestimento ou para retoque ou tanto para revestimento como para retoque de uma superfície de metal, e, artigo para manufatura - Google Patents

Abstract

COMPOSIÇÃO E PROCESSO PARA REVESTIMENTO OU PARA RETOQUE OU TANTO PARA REVESTIMENTO COMO PARA RETOQUE DE UMA SUPERFÍCIE DE METAL, E, ARTIGO PARA MANUFATURA. Revestimentos resistentes à corrosão são formados sobre alumínio por contato com soluções aquosas que contêm lons de cromo trivalente e lons de fluorometalato, as soluções sendo substancialmente livres de cromo hexavalente. Filmes de cromo trivalente formados sobre a superficie de alumínio apresentaram resistência à corrosão em excesso de 168 horas. O alumínio revestido com cromo trivalente também serve como uma base eficaz para camadas de primeira mão de tinta.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] Esta invenção refere-se a um processo para o tratamento desuperfícies de metal para melhorar as características de resistência à corrosão e de adesão de tinta e refere-se a revestimentos de cromo trivalente para alumínio e ligas de alumínio usados em tais processos, que são substancialmente ou inteiramente livres de cromo hexavalente. Mais particularmente, esta invenção refere-se a uma composição aquosa, adequada para uso como um revestimento seco no local para metal, que compreende cátions de cromo trivalente, ânions de fluorometalato, seus íons indicadores correspondentes e outros componentes opcionais e métodos para utilização dos mesmos.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] De modo geral é sabido tratar as superfícies de metal, taiscomo de zinco, de cádmio ou de alumínio com soluções aquosas de cromo hexavalente que contenham substâncias químicas que dissolvem a superfície do metal e formam filmes insolúveis conhecidos como "revestimentos de conversão de cromato." Estes revestimentos, que contêm cromo hexavalente, são resistentes à corrosão e protegem o metal contra vários elementos que causam corrosão. Além disso, é sabido que os revestimentos de conversão de cromato hexavalente geralmente têm boas características de adesão de tinta e, portanto, fornecem uma excelente base para tinta ou para outros acabamentos.

[003] Embora os revestimentos mencionados acima melhorem aspropriedades de resistência à corrosão e de adesão de tinta, os revestimentos têm um grave inconveniente, isto é, a natureza tóxico do constituintes de cromo hexavalente. Este é um grave problema por dois pontos de visa, um sendo a manipulação da solução pelos operadores e a outra o descarte da solução usada. Portanto, é altamente desejável que se tenham revestimentos que sejam livres de, ou substancialmente livres de cromo hexavalente, porém ao mesmo tempo capazes de conferir propriedades de resistência à corrosão e de adesão de tinta que sejam comparáveis àquelas conferidas por revestimentos de cromo hexavalente convencionais.

[004] De especial interesse é o uso de revestimentos de conversão decromato hexavalente sobre ligas de alumínio para aeronaves em virtude de excelente resistência à corrosão e a capacidade de servir como uma base eficaz para tinta. Os banhos usados para revelar estes revestimentos contêm cromatos hexavalentes e são os cromatos hexavalentes residuais o revestimento que é largamente responsável pelo alto grau de inibição da corrosão. No entanto estes mesmos cromatos hexavalentes são tóxicos e a sua presença em efluentes de água descartada é rigorosamente restrita. Seria, no entanto, desejável fornecer uma composição para alumínio e suas ligas para revestimento e para selagem de alumínio anodizado, que utiliza menos substâncias químicas perigosas que podiam servir como uma alternativa aos revestimentos de cromato hexavalente tóxico. Tem havido uma necessidade significativa não satisfeita na indústria de revestimentos para fornecer revestimentos de conversão que contenham pouco ou nenhum cromo hexavalente, porém que ainda forneçam resistência à corrosão e adesão de tinta que sejam comparáveis aos revestimentos de conversão que contêm cromo hexavalente da técnica anterior.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[005] É, portanto, um objetivo desta invenção fornecer uma novasolução contendo cromo para tratamento de alumínio, inclusive de alumínio anodizado, em que a dita solução não contém ou não contém substancialmente cromo hexavalente, porém forneça um desempenho comparável aos revestimentos de conversão que contêm cromo hexavalente.

[006] É um outro objetivo desta invenção fornecer uma composição para tratamento de alumínio que contém apenas cromo no estado de oxidação trivalente. De preferência, a composição não contém substancialmente zinco, o que significa que, nada de zinco sem serem traços encontrados nas matérias- primas ou no substrato a ser revestido. Mais preferivelmente ainda nenhum metal pesado, sem ser o cromo trivalente e aqueles encontrados nos fluorometalatos, por exemplo, fluorozirconato, um fluorotitanato e similares, estão presentes em quantidades maiores do que traços, que não sejam substancialmente outros metais pesados.

[007] É ainda um outro objetivo desta invenção fornecer umasolução que contém cromo trivalente em que o cromo trivalente tem pouca ou nenhuma tendência a precipitar, de preferência formando precipitado que não contenha Cr (III), durante armazenagem, porém reaja com substratos de metal para formar um revestimento que contém cromo trivalente na superfície de substrato de metal. Isto é, uma composição em que o Cr (III) é estável em solução.

[008] É um outro objetivo da invenção fornecer composições para otratamento de uma superfície de metal que compreende um componente de ânions fluorometalato; um componente de cátions de cromo (III) e, opcionalmente, um ou mais dos componentes a seguir: um componente de íons fluoreto livres; um componente de moléculas de tenso-ativo um componente de ajuste de pH e um componente de aumento de viscosidade.

[009] É um objetivo desta invenção fornecer uma composição pararevestimento ou para retoque ou tanto para revestimento como para retoque, a composição compreendendo água e:(A) desde aproximadamente 4,5 milimoles por quilograma até aproximadamente 27 milimoles por quilograma de um componente de ânions fluorometalato e misturas de ânions fluorometalato, cada um dos ânions compreendendo:(i) pelo menos quatro átomos de flúor e (ii) pelo menos um átomo de um elemento selecionado do grupo que consiste de titânio, zircônio, háfnio, silício, alumínio e boro e, opcionalmente, um ou ambos de(iii) pelo menos um átomo de hidrogênio ionizável e(iv) pelo menos um átomo de oxigênio e(B) desde aproximadamente 3,8 g/l até aproximadamente 46 g/l de cátions de cromo trivalente; a composição sendo substancialmente livre de cromo hexavalente. Desejavelmente, os ânions fluorometalato são selecionados do grupo que consiste de ânions de fluorossilicato, de fluorotitanato e de fluorozirconato e misturas dos mesmos.

[0010] Em uma modalidade, os ânions de fluorometalato incluem ânions de fluorozirconato em uma concentração dentro de uma faixa de desde aproximadamente 5,1 até aproximadamente 24 mM/kg. Em uma outra modalidade, a composição líquida pode compreender não mais do que 0,06 % de sílica dispersa e de silicatos.

[0011] Também é um objetivo da invenção fornecer uma tal composição que inclui ainda moléculas de tensoativo de alquil éster fluorado. A sua concentração pode ser selecionada para ficar dentro de uma faixa de desde aproximadamente 0,070 até aproximadamente 0,13 partes por mil.

[0012] Em uma outra modalidade, os ânions de fluorometalato incluem ânions de fluorozirconato, cuja concentração está desejavelmente dentro de uma faixa de desde aproximadamente 4,5 até aproximadamente 27 mM/kg; a concentração de cátions de cromo (III) pode desejavelmente estar dentro de uma faixa de desde aproximadamente 3,8 g/l até aproximadamente 46 g/l e a razão de cromo trivalente para zircônio pode desejavelmente dentro da faixa de 12 a 22. Desejavelmente, esta composição também inclui desde aproximadamente 0,070 até aproximadamente 0,13 partes por mil moléculas de tensoativo alquil éster fluorado.

[0013] Em uma modalidade alternativa, uma composição para revestimento ou para retoque ou tanto para revestimento como para retoque de uma superfície de metal é obtida por misturação de uma primeira massa de água e pelo menos dos seguintes componentes:(A) uma segunda massa de pelo menos uma fonte solúvel em água de ânions de fluorometalato para fornecer à composição desde aproximadamente 4,5 até aproximadamente 27 mM/kg dos ânions de fluorometalato e misturas dos mesmos, cada um dos ânions compreendendo:(i) pelo menos quatro átomos de flúor e(ii) pelo menos um átomo de um elemento selecionado do grupo que consiste de titânio, zircônio, háfnio, silício, alumínio e boro e, opcionalmente, um ou ambos de(iii) pelo menos um átomo de hidrogênio ionizável e(iv) pelo menos um átomo de oxigênio e(B) uma terceira massa de um componente para fornecer à composição desde aproximadamente 3,8 g/l até aproximadamente 46 g/l de cátions de cromo trivalente. Em um aspecto desta modalidade, a composição pode compreender não mais do que 0,06 % da sílica dispersa e dos silicatos. Também é um objetivo da invenção fornecer uma composição, em que: a segunda massa compreende ânions de fluorometalato em uma quantidade que corresponde desejavelmente a uma concentração, na composição, que está dentro de uma faixa de desde aproximadamente 5,1 até aproximadamente 24 mM/kg é misturada à composição uma quarta massa de moléculas de tenso ativo alquil éster fluorado que desejavelmente corresponda a uma concentração, na composição, que esteja dentro de uma faixa de desde aproximadamente 0,070 até aproximadamente 0,13 partes por mil.

[0014] Também é um objetivo da invenção fornecer composições em que a fonte ou a terceira massa de cátions de cromo trivalente é selecionada do grupo que consiste de acetatos, nitratos, sulfatos, fluoretos e cloretos de cromo (III).

[0015] Um outro aspecto da invenção é um processo para revestimento ou para retoque ou tanto para revestimento como para retoque de uma superfície, a superfície compreendendo pelo menos uma área de metal sem revestimento, pelo menos uma área de revestimento sobre um substrato de metal subjacente ou tanto pelo menos uma área de metal sem revestimento e pelo menos uma área de revestimento sobre um substrato de metal subjacente, o processo compreendendo as operações de:(I) revestimento da superfície a ser revestida, retocada ou tanto revestida como retocada com uma camada de uma composição líquida como descrito neste caso e(II) secagem da camada líquida formada na operação (I) para formar uma superfície revestida e opcionalmente aplicação de uma tinta ou de um selante.

[0016] De preferência, por razões de economia e conveniência, o revestimento da operação (I) não é enxaguado antes da etapa de secagem (II). Em um aspecto do processo, a superfície compreende pelo menos uma área de metal sem revestimento e pelo menos uma área de revestimento sobre um substrato de metal subjacente e em operação (I), a camada líquida é formada sobre pelo menos uma área de metal sem revestimento.

[0017] A composição líquida usada em operação (I) pode compreender ânions de fluorozirconato em uma faixa de concentração de desde aproximadamente 4,5 até aproximadamente 27 mM/kg, de preferência desde aproximadamente 5,1 até aproximadamente 24 mM/kg; a concentração de íons de cromo (III) é maior do que 0 g/l e pode estar até o limite de solubilidade do cromo na solução, desejavelmente a concentração é de pelo menos 3,0 g/l e não mais do que 46 g/1. A composição pode também incluir um tensoativo que compreende moléculas de alquil éster fluorado em uma concentração que está dentro de uma faixa de desde aproximadamente 0,070 até aproximadamente 0,13 partes por mil e opcionalmente a concentração de ácido fluorídrico está presente dentro de uma faixa de desde aproximadamente 0,70 até aproximadamente 1,3 partes por mil.

[0018] Em uma outra modalidade do processo, a superfície compreende pelo menos uma área de metal sem revestimento adjacente a pelo menos uma área de revestimento sobre um substrato de metal subjacente, pelo menos uma área de revestimento sobre um substrato de metal subjacente compreendendo uma primeira parte e uma segunda parte, em operação (I), a camada líquida é formada tanto sobre a área de metal sem revestimento como pelo menos a primeira parte da área adjacente de revestimento sobre um substrato de metal subjacente e o revestimento sobre um substrato de metal subjacente é selecionado do grupo que consiste de um revestimento de conversão de fosfato, um revestimento de conversão de cromato e um revestimento de conversão produzido por contato de uma superfície que consiste predominantemente de ferro, titânio, alumínio, magnésio e/ou zinco e ligas dos mesmos com uma solução de ácido para tratamento que compreende pelo menos um entre um fluorossilicato, um fluorotitanato e um fluorozirconato.

[0019] Ainda é um outro objetivo desta invenção fornecer um artigo para manufatura que tenha pelo menos uma parte que compreende uma superfície de metal revestida como aqui descrito, desejavelmente uma superfície de metal de alumínio ou de liga de alumínio e/ou uma superfície de alumínio anodizado.

[0020] É similarmente um objetivo da invenção fornecer umrevestimento que seja seco no local sobre a superfície de metal, o dito revestimento compreendendo cromo apenas substancialmente na forma trivalente e que fornece resistência a pulverização de sal de pelo menos 96, 120, 144, 168, 192, 216, 240, 264, 288, 312, 336, 360, 408, 456, 480, 504 horas em testagem de corrosão de acordo com ASTM B-117. Desejavelmente, as superfícies revestidas de acordo com a invenção como aqui descrito que se pretende deixar sem pintar serão selecionadas entre aquelas superfícies revestidas que conferem resistência à pulverização de sal durante pelo menos 336 horas. As superfícies revestidas que se pretende que sejam subseqüentemente pintadas ou seladas podem ser selecionadas entre aquelas superfícies revestidas que fornecem resistência à pulverização de sal durante pelo menos 96 horas.

[0021] Também é um objetivo da invenção fornecer processos para o tratamento de uma superfície de metal para formar um revestimento protetor ou para tratar uma superfície de metal sobre a qual tinha sido formado anteriormente um revestimento protetor e permanece no local, com suas qualidades protetoras intactas sobre uma parte da superfície porém está totalmente ou parcialmente ausente ou está presente apenas em uma condição danificada sobre, uma ou mais outras partes da superfície, de modo que o seu valor protetor nestas áreas de pelo menos danos parcial ou ausência foi diminuída. (Habitualmente a ausência ou os danos do revestimento protetor inicial foi não intencional e ocorreu como um resultado de tais eventos como a formação imperfeitamente uniforme do revestimento protetor inicial, danos mecânicos do revestimento protetor inicial, exposição de manchas da superfície revestida inicialmente a solventes para o revestimento protetor inicial ou similares. A ausência ou os danos do revestimento protetor inicial pode ser não intencional, no entanto, como quando são perfurados orifícios em uma superfície revestida, por exemplo ou quando as partes não tratadas estiverem presas umas às outras e portanto se tornam parte de uma superfície revestida anteriormente.)

[0022] Particularmente se a superfície em questão for grande e a (s) área (s) danificada (s) ou não tratada (s) forem relativamente pequenas, freqüentemente é mais econômico tentar criar ou restaurar o valor protetor total do revestimento original principalmente somente em áreas ausentes ou danificadas, em revestir completamente o objeto. Um tal processo é geralmente conhecido na técnica e será descrito resumidamente neste caso, como “retoque” da superfície em questão. Esta invenção é particularmente bem adequada para retocar superfícies em que o revestimento protetor original é um revestimento de conversão inicialmente formado sobre uma superfície primária de metal, mais particularmente uma superfície primária de metal que consiste predominantemente de ferro, titânio, alumínio, magnésio e/ou zinco e ligas dos mesmos; isto incluindo Galvalume e Galvaneal. Um perito na técnica irá entender "predominantemente" como usado neste caso para significar que o elemento predominante é um que compreende a maior quantidade em peso da liga.

[0023] Um objetivo alternativo ou concorrente desta invenção é fornecer um processo para revestir para proteção superfícies de metal que nunca tinham sido revestidas anteriormente. Outros objetivos concorrentes ou alternativos são para se conseguir pelo menos qualidades tão boas nas áreas retocadas como naquelas partes das superfícies retocadas em que o revestimento protetor inicial está presente e não danificado; para evitar algum dano a qualquer revestimento protetor pré-existente em contato com a composição de retoque e para fornecer um processo econômico de retoque. Outros objetivos serão evidentes aos peritos na técnica pela descrição a seguir.

[0024] Exceto nas reivindicações e nos exemplos de operação ou quando for expressamente indicado de outra maneira, todas as quantidades numéricas neste relatório descritivo que indiquem quantidades de material ou condições de reação e/ou de uso precisam ser entendidas como sendo modificadas pela palavra "aproximadamente" na descrição do âmbito mais amplo da invenção. A prática dentro dos limites numéricos citados é geralmente preferida. Além disso, em todo este relatório descritivo, a não ser se expressamente afirmado o contrário: por cento, "partes de e valores de razão estão em peso; o termo "polímero" inclui "oligômero", "copolímero", "terpolímero" e similares; a descrição de um grupo ou de uma classe de materiais como adequados ou preferidos para uma dada finalidade em associação com a invenção implica que as misturas de alguns dois ou mais dos membros do grupo ou da classe são igualmente adequadas ou preferidas; a descrição dos constituintes em termos químicos refere-se aos constituintes na ocasião da adição a qualquer combinação especificada na descrição ou de geração in situ por reações químicas especificadas no relatório descritivo e não exclui necessariamente outras interações químicas entre os constituintes de uma mistura uma vez misturados; a especificação de materiais na forma iônica implica adicionalmente a presença de íons indicadores suficientes para produzir neutralidade elétrica para a composição como um todo (quaisquer íons indicadores assim especificados implicitamente deviam de preferência ser selecionados entre outros constituintes especificados explicitamente na forma iônica, até a extensão possível; de outra forma tais íons indicadores podem ser livremente selecionados, exceto para evitar íons indicadores que ajam adversamente aos objetivos da invenção); o termo "tinta" inclui todos os materiais similares que possam ser designados por termos mais especializados tais como apresto, laca, esmalte, verniz, shellac, camada de topo e similares e o termo "mol" e suas variações podem ser aplicados a espécies elementares, iônicas e quaisquer outras espécies químicas pelo número e tipo de átomos presentes, assim como aos compostos com moléculas bem definidas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES PREFERIDAS

[0025] São conhecidos revestimentos resistentes à corrosão e as composições para depositar os mesmos, que compreendem cromo hexavalente sozinho ou em combinação com cromo trivalente, assim como revestimentos e banhos que compreendem cromo trivalente que é oxidado a cromo hexavalente, no banho ou como parte do processo de revestimento. Até agora, não foi desenvolvido revestimento ou banho de revestimento que contenha cromo trivalente que tenha atingido resistência adequada à pulverização de sal para uso em substratos que não precisavam ser pintados, a não ser se o cromo hexavalente estivesse incluído no revestimento. Em particular, nenhum revestimento que contenha cromo trivalente foi seco no local sobre o substrato, comparado aos revestimentos que contêm cromo trivalente que são aplicados e então enxaguados com água, atingiram resistência adequada à pulverização de sal para uso no substrato que deve ser deixado sem pintar. O Requerente desenvolveu uma composição líquida, livre de cromo hexavalente que satisfaz esta necessidade não satisfeita. A composição é estável durante mais do que 1000 horas, que apresenta pouca ou nenhuma precipitação de compostos de cromo trivalente e não requer pós- enxágüe do substrato.

[0026] Uma modalidade da presente invenção fornece uma composição líquida que compreende, de preferência consiste essencialmente de, ou mais preferivelmente consiste de, água e:(A) um componente de ânions de fluorometalato, cada um dos ditos ânions compreendendo, de preferência consistindo de:(i) pelo menos quatro átomos de flúor e(ii) pelo menos um átomo de um elemento selecionado do grupo que consiste de titânio, zircônio, háfnio, silício, alumínio e boro e, opcionalmente, um ou ambos de(iii) pelo menos um átomo de hidrogênio ionizável e(iv) pelo menos um átomo de oxigênio(B) um componente de cátions de cromo (III) e, opcionalmente, um ou mais dos seguintes componentes:(C) um componente de íons fluoreto livres que não fazem parte de nenhum dos componentes (A) a (B) imediatamente citados anteriormente;(D) um componente de moléculas tenso ativas que não fazem parte de nenhum dos componentes (A) a (C) imediatamente citados anteriormente;(E) um componente de ajuste de pH que não seja parte de nenhum dos componentes (A) a (D) imediatamente citados anteriormente;(F) um componente agente de aumento de viscosidade que não seja parte de nenhum dos componentes (A) a (E) imediatamente citados anteriormente.

[0027] Devia ser entendido que alternativamente, os componentes relacionados não necessitam necessariamente todos ser dotados de substâncias químicas separadas. Por exemplo, o HF pode fornecer ajuste de pH assim como íons fluoreto livres.

[0028] Foi descoberto que excelente qualidade de revestimento e/ou de retoque, particularmente para resistência à corrosão sobre áreas não tratadas anteriormente e resistência à corrosão em combinação com um revestimento de conversão, pode ser conseguida por:(I) cobertura das áreas a serem retocadas com uma camada de composição da invenção descrita acima e subseqüentemente(II) secagem no local sobre a superfície da camada líquida formada na etapa (I); às superfícies revestidas subseqüentemente sendo fornecido um revestimento opcional de tinta ou de selante.

[0029] As composições da invenção foram desenvolvidas como livres de cromo hexavalente. Embora não preferidas, as formulações de acordo com a invenção podem ser tornadas de cromo hexavalente. As composições de acordo com a invenção desejavelmente contêm menos do que 0,04, 0,02, 0,01, 0,001, 0,0001, 0,00001, 0,000001 por cento em peso de cromo hexavalente, mais preferivelmente ainda essencialmente sem cromo hexavalente. A quantidade de cromo hexavalente presente nas composições da invenção é desejavelmente minimizada. De preferência somente traços de cromo hexavalente estão presentes na composição e o revestimento de conversão depositado, em quantidades tais como são encontradas como traços de elementos nas matérias-primas usadas ou nos substratos tratados. Mais preferivelmente ainda não está presente cromo hexavalente.

[0030] É sabido na técnica anterior oxidar parte do cromo trivalente em um revestimento para formar cromo hexavalente, ver USP 5.304.257. Na presente invenção, é desejável que os revestimentos formados pelas composições, como secos no local, de acordo com a invenção contenham cromo hexavalente somente nas quantidades citadas no parágrafo imediatamente precedente, isto é, com pouco ou nenhum cromo hexavalente. Será entendido por aqueles peritos na técnica que a invenção inclui revestimentos que como secos no local não contenham cromo hexavalente porém que possam, devido à exposição subseqüente a intempéries ou outros tratamentos, contêm cromo hexavalente resultante da oxidação do cromo trivalente no revestimento.

[0031] Em uma modalidade preferida da invenção, a composição e o revestimento seco no local resultante são substancialmente livres, desejavelmente essencialmente livres, de cromo hexavalente. Mais preferivelmente, algum cromo hexavalente está presente em traços ou menos e mais preferivelmente ainda as composições não contêm cromo hexavalente.

[0032] Várias modalidades da invenção incluem processos para tratamento de superfícies como descritas acima, opcionalmente em combinação com outras etapas do processo que podem ser convencionais por si, tais como pré-limpeza, enxágüe e outros revestimentos protetores subseqüentes sobre aqueles formados de acordo com a invenção, composições úteis para tratamento de superfícies como descrito acima e artigos para manufatura inclusive superfícies tratadas de acordo com um processo da invenção.

[0033] Independentemente da concentração de Componente (A), os ânions de fluorometalato de preferência são fluorossilicato (isto é, SiF6 -2), um fluorotitanato (isto é, TiF6 -2) e/ou fluorozirconato (isto é, ZrF6 -2), mais preferivelmente um fluorotitanato ou fluorozirconato, mais preferivelmente ainda fluorozirconato.

[0034] Em geral uma composição de trabalho para uso em um processo de acordo com esta invenção desejavelmente tem uma concentração de pelo menos, com preferência crescente na ordem dada, 4,5, 4,6, 4,7, 4,8, 4,9, 5,0, 5,1, 5,2, 5,3, 5,4, 5,5, 5,6, 5,7, 5,8, 5,9, 6,0, 6,1, 6,2, 6,3, 6,4, 6,5, 6,6, 6,7, 6,8, 6,9, 7,0, 7,1, 7,2, 7,3, 7,4, 7,5, 7,6, 7,7, 7,8, 7,9, 8,0, 8,1, 8,2, 8,3, 8,4, 8,5, 8,6, 8,7, 8,8, 8,9, 9,0, 9,1, 9,2, 9,3, 9,4, 9,5, 9,6, 9,7, 9,8, 9,9, 10,0, 10,1, 10,2, 10,3 milimoles de ânions de fluorometalato, componente (A), por quilograma de composição total de trabalho, esta unidade de concentração podendo ser livremente aplicada aqui a seguir a qualquer outro constituinte assim como aos ânions de fluorometalato e sendo aqui a seguir habitualmente abreviada como "mM/kg". Independentemente, em uma composição de trabalho, a concentração de íons de fluorometalato de preferência, pelo menos por economia, não é mais do que, com preferência crescente na ordem dada, 27,0, 26,0, 25,0, 24,0, 23,0, 22,0, 21,0, 20,0, 19,0, 18,5, 18,0, 17,5, 17,0, 16,5, 16,0, 15,5, 15,0, 14,5, 14,0, 13,5, 13,0, 12,5, 12,0, 11,5, 11,0, 10,9, 10,8, 10,7 mM/kg.

[0035] Se for pretendido o uso da composição de trabalho em um processo em que pelo menos dois tratamentos de acordo com a invenção serão aplicados ao substrato, a concentração de ânions de fluorometalato ainda mais preferivelmente não pode ser mais do que, com preferência crescente na ordem dada, 15, 12, 10, 8,0, 7,0, 6,5, 6,0, 5,5 ou 5,1 mM/kg. Na eventualidade de que se deseja apenas um único tratamento com a composição de acordo com a invenção, para proteção máxima contra corrosão, a concentração de ânions de fluorometalato de preferência é de pelo menos, com preferência crescente na ordem dada, 9,0, 9,5, 9,7, 10,0, 10,5, 11,0, 11,5, 12,0, 12,5, 13,0, 13,5, 14,0, 15,0, 16,0, 17,0, 18,0, 19,0, 20,0, 21,0, 22,0, 23,0 ou 24,0 mM/kg.

[0036] Desejavelmente o cátion para o ânion fluorometalato selecionado entre os íons dos elementos do Grupo IA ou íons de amônio. De preferência o cátion é K ou H, mais preferivelmente ainda H.

[0037] O Componente (B) como definido acima precisa ser entendido como inluindo uma ou mais das seguintes fontes de cátions de cromo trivalente: acetatos, nitratos, sulfatos, fluoretos e cloretos de cromo (III) e similares. Em uma modalidade preferida, o Componente (B) compreende, de preferência consiste essencialmente de, mais preferivelmente ainda consiste de fluoreto de cromo trivalente. A concentração total de cátions de cromo trivalente em uma composição de trabalho de acordo com a invenção é de preferência pelo menos, com preferência crescente na ordem dada, 3,8, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5, 6,0, 6,5, 7,0, 7,5, 8,0, 8,5, 9,0, 9,5, 10, 10,5, 11, 11,5, 12, 12,5, 13, 13,5, 14, 14,3, 14,5, 14,7, 15, 15,5, 16, 16,5, 17, 17,5, 18, 18,5, 19, 19,5, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35 g/l e independentemente, principalmente por razões de economia, é de preferência não mais do que, com preferência crescente na ordem dada, 46, 45, 44, 43, 42, 41, 40, 39, 38, 37, 36 g/l.

[0038] Pode opcionalmente ser fornecido um componente de íons fluoreto livres (C), que pode ou não ser parte de quaisquer componentes (A) a (B) imediatamente anteriormente citados. Este componente pode ser fornecido à composição por ácido fluorídrico ou por qualquer um de seus sais parcialmente ou completamente neutralizados que sejam suficientemente solúveis em água. Pelo menos para economia, o componente (C) é de preferência fornecido pelo ácido fluorídrico aquoso e independentemente de preferência está presente em uma concentração que é, pelo menos, com preferência crescente na ordem dada, 0,10, 0,30, 0,50, 0,60, 0,70, 0,80 ou 0,90 partes por mil de seu equivalente estequiométrico como HF. Independentemente, em uma composição de trabalho a ser usada em um processo de acordo com a invenção, a concentração de componente (C), medida como o seu equivalente estequiométrico como HF, de preferência não é mais do que, com preferência crescente na ordem dada, 10, 8,0, 6,0, 4,0, 3,0, 2,0, 1,5, 1,3 ou 1,1 partes por mil. As fontes adequadas de íons fluoreto livres são conhecidas dos peritos na técnica. De preferência, a fonte de (C) é o HF.

[0039] O Componente (D), se usado, é escolhido entre tensoativos aniônicos, tais como sais de ácidos carboxílicos, alquilsulfonatos, fenilsulfonatos alquil-substituídos; tensoativos não iônicos, tais como álcoois difenilacetilênicos alquil-substituídos e nonilfenol polioxietilenos e tensoativos catiônicos tais como sais de alquil amônio; todos estes podem e, de preferência contêm átomos de flúor ligados diretamente aos átomos de carbono em suas moléculas. Cada molécula de um tensoativo usado de preferência contém uma parte hidrófoba que (i) está ligada por uma cadeia contínua e/ou por um anel de ligações covalentes; (ii) contém alguns átomos de carbono que é, pelo menos, com preferência crescente na ordem dada, 10, 12, 14 ou 16 e independentemente de preferência não é mais do que, com preferência crescente na ordem dada, 30, 26, 22 ou 20 e (iii) não contém outros átomos exceto hidrogênio, halogênio e átomos de oxigênio ligados a éter. O Componente (D) é mais preferivelmente ainda um fluoro-tensoativo não iônico, tais materiais são conhecidos na técnica e comercialmente disponíveis sob o nome comercial Zonyl® da E.I. du Pont de Nemours e Company.

[0040] Uma composição de trabalho de acordo com a invenção pode conter, com preferência crescente na ordem dada, pelo menos 0,010, 0,030, 0,050, 0,070, 0,080, 0,090 ou 0,100 partes por mil de componente (D) e independentemente, de preferência, principalmente por razões de economia, contém não mais do que, com preferência crescente na ordem dada, 5,0, 2,5, 1,30, 0,80, 0,60, 0,40, 0,30, 0,20, 0,18, 0,15, 0,13 ou 0,11 partes por mil de componente (D).

[0041] O pH de uma composição usada de acordo com a invenção de preferência é, pelo menos, com preferência crescente na ordem dada, 2,10, 2,30, 2,50, 2,70, 2,90, 3,0, 3,10, 3,20, 3,30, 3,40, 3,50, 3,55 ou 3,60 e independentemente de preferência não é mais do que, com preferência crescente na ordem dada, 5,0, 4,95, 4,90, 4,80, 4,70, 4,60, 4,50, 4,40, 4,30, 4,20, 4,10, 4,00, 3,90, 3,80 ou 3,70. Um componente de ajuste de pH (E), que pode ou não ser parte de qualquer um dos componentes (A) a (D) imediatamente citados anteriormente; pode ser adicionado à composição em uma quantidade suficiente para produzir um pH na faixa citada acima, quando necessário. Um componente de ajuste de pH pode ser qualquer ácido ou uma base, conhecidos na técnica que não interfira com os objetivos da invenção. Em uma modalidade, o agente de ajuste de pH é um ácido, desejavelmente o HF, que também fornece o íon fluoreto livre (C). Em uma outra modalidade, o componente de ajuste de pH compreende uma base, e desejavelmente é o hidróxido de amônio.

[0042] As composições diluídas dentro destas faixas preferidas, que incluem os ingredientes ativos necessários (A) a (B) apenas, podem ter uma viscosidade inadequada para serem auto-sustentadores na espessura desejada para áreas de retoque que não possam ser colocadas em uma posição substancialmente horizontal durante o tratamento e a secagem; se for assim, um dos materiais conhecidos na técnica, tais como gomas naturais, polímeros sintéticos, sólidos coloidais ou similares deviam ser usados como componente opcional (F), como é geralmente sabido na técnica, a não ser se for fornecida viscosidade suficiente por um ou mais de outros componentes opcionais da composição. Se precisar ser aplicada a composição característica para tratamento em um processo de acordo com a invenção por uso de um feltro saturado ou de um material similar, o componente (F) é raramente necessário e habitualmente é preferivelmente omitido, porque a maioria dos agentes de aumento de viscosidade é suscetível a ser pelo menos parcialmente separada por filtração da composição de tratamento por aplicadores deste tipo.

[0043] A composição de trabalho de acordo com a invenção pode ser aplicada a uma peça de trabalho de metal e seca sobre a mesma por qualquer método conveniente, vários dos quais serão facilmente evidentes para os peritos na técnica. Por exemplo, a aplicação de revestimento do metal com um filme líquido pode ser realizada pela imersão da superfície em um recipiente da composição líquida, borrifação da composição sobre a superfície, revestimento da superfície pela passagem da mesma entre cilindros superiores e inferiores com o cilindro inferior imerso em um recipiente da composição líquida, contato com um pincel ou com um feltro saturado com a composição líquida para tratamento e similares ou por uma combinação dos métodos. Excessivas quantidades da composição líquida que podiam de outra forma permanecer sobre a superfície antes da secagem podem ser removidas antes da secagem por qualquer método conveniente, tais como drenagem sob a influência da gravidade, passagem entre os rolos e similares.

[0044] Um método de aplicação particularmente vantajoso do líquido para tratamento em um processo de acordo com esta invenção faz uso de um aplicador como divulgado nas Pat. U.S. N°s. 5.702.759 e 6.010263 de White e outros, cuja divulgação completa, exceto para qualquer parte que possa ser incoerente com alguma citação explícita neste caso, é aqui incorporada como referência.

[0045] A temperatura durante a aplicação da composição líquida pode ser qualquer temperatura dentro da faixa de líquido da composição, embora por conveniência e economia na aplicação, a temperatura ambiente normal, isto é, desde 20-27°C seja habitualmente preferida.

[0046] A aplicação de composições da presente invenção fornece colagem adesiva às camadas protetoras subseqüentemente aplicadas, tais como tintas, lacas e outros revestimentos à base de resina.

[0047] De preferência a quantidade de composição aplicada em um processo de acordo com esta invenção é escolhida de modo a resultar, depois da secagem no local, em pelo menos uma resistência à corrosão tão boa para as partes da superfície tratadas de acordo com a invenção como nas partes da mesma superfície em que o revestimento protetor inicial está presente e não foi aplicado um processo de acordo com a invenção. Comumente, para os revestimentos de conversão protetores de cromato mais comuns como revestimentos protetores iniciais, tal proteção será conseguida se a massa total adicional (depois da secagem) do revestimento aplicado em um processo de acordo com a invenção for, pelo menos, com preferência crescente na ordem dada, 0,005, 0,010, 0,015, 0,020, 0,025, 0,030, 0,035, 0,040, 0,045, 0,050, 0,055 ou 0,060 grama por metro quadrado de superfície revestida (aqui a seguir habitualmente abreviada como "g/m2"). Independentemente, será comumente conseguida pelo menos uma igual resistência à corrosão mesmo se a massa adicionada não for, e portanto, por razões de economia a massa adicionada de preferência não for maior do que, com preferência crescente na ordem dada, 1,00, 0,70, 0,50, 0,30, 0,20, 0,15, 0,10, 0,090, 0,085, 0,080 ou 0,075 g/m2.

[0048] A massa adicionada do filme protetor formada por um processo de acordo com a invenção podem ser convenientemente monitorada e controlada pela medição do peso adicional ou da massa dos átomos de metal nos ânions do componente (A) como definido acima ou de cromo, exceto nos casos inabituais quando o revestimento protetor inicial e/ou o substrato de metal subjacente contenham o (s) mesmo (s) elemento (s) de metal. A quantidade destes átomos de metal pode ser medida por qualquer uma das diversas técnicas analíticas convencionais conhecidas dos peritos na técnica. As medidas mais confiáveis geralmente envolvem a dissolução do revestimento de uma área conhecida de substrato revestido e a determinação do teor do metal de interesse na solução resultante. A massa total adicionada pode então ser calculada pela relação conhecida entre a quantidade do metal no componente (A) e a massa total da parte da composição total que permanece depois da secagem. No entanto, este método é freqüentemente impraticável para uso com esta invenção, porque a área retocada nem sempre é definida com precisão. Uma alternativa mais prática é geralmente fornecida por espectrógrafos de raios X de pequena área que, depois da calibração convencional, medem diretamente a (s) quantidade (s) por unidade de área do (s) elemento (s) metálico (s) individual (ais) presente (s) em um revestimento, livres de quase todas as interferências exceto os mesmos elementos presentes em outros revestimentos sobre ou em uma fina camada próxima à superfície, da própria superfície de metal subjacente.

[0049] A eficiência de um tratamento de acordo com a invenção parece ser afetada pelas quantidades totais dos ingredientes ativos que são secos no local sobre cada unidade de área da superfície tratada e pela natureza dos ingredientes ativos e por suas proporções entre si, em vez da concentração da composição aquosa ácida usada. Não foi observado que a velocidade de secagem tem qualquer efeito técnico sobre a invenção, embora possa ser bem importante por razões econômicas. Se for prático do ponto de visa do tamanho do objeto tratado e do tamanho das áreas do objeto a ser tratado, a secagem pode ser acelerada pela colocação da superfície a ser tratada, antes ou depois da aplicação á superfície da composição líquida em um processo de acordo com a invenção, em uma estufa, o uso de aquecimento por radiação ou por microondas ou similares. Se for desejada velocidade de tratamento, porém a colocação do objeto inteiro em um forno for inconveniente, pode ser usada uma fonte portátil de ar quente ou de radiação apenas na (s) área (s) de retoque. Em qualquer caso, é preferível o aquecimento da superfície antes do tratamento em relação ao aquecimento depois do tratamento quando prático e temperaturas de pré-aquecimento até pelo menos 65 °C podem ser usadas satisfatoriamente. Se for disponível um amplo período de tempo a um custo econômico aceitável, um filme de líquido de acordo com esta invenção freqüentemente pode simplesmente ser deixado secar espontaneamente na atmosfera ambiente com resultados igualmente bons no que se refere à qualidade do revestimento. Os métodos adequados para cada circunstância serão facilmente evidentes para os peritos na técnica.

[0050] De preferência, a superfície a ser tratada de acordo com a invenção é primeiro limpa de quaisquer contaminantes, particularmente de contaminantes orgânicos e de finos e/ou inclusões de metal estranho. Tal limpeza pode ser realizada por métodos conhecidos dos peritos na técnica e adaptados para o tipo de substrato a ser tratado em particular. Por exemplo, para superfícies de aço galvanizado, o substrato é mais preferivelmente ainda limpo com um agente de limpeza alcalino a quente convencional, então enxaguado com água quente e seco. Para alumínio, a superfície a ser tratada mais preferivelmente ainda é primeiro posta em contato com um com um agente de limpeza alcalino a quente, então, opcionalmente, posto em contato com um agente de enxágüe para neutralização de ácido e/ou desoxidado, antes de ser posto em contato com uma composição aquosa ácida como as descrita acima. Habitualmente, os métodos de limpeza adequados para os metais subjacentes também serão satisfatórios para qualquer parte do revestimento protetor inicial que também esteja revestido em um processo de acordo com a invenção, porém deve ser tomado cuidado para escolher um método de limpeza e de composição que não prejudique as qualidades protetoras do revestimento protetor inicial em áreas que não esteja retocadas. Se o revestimento protetor inicial for suficientemente espesso, a superfície pode ser limpa satisfatoriamente por abrasão física, como com lixa ou com um outro abrasivo, a (s) área (s) a serem retocada (s) e qualquer zona de sobreposições desejada em que o revestimento protetor inicial ainda está no lugar ao redor das áreas danificadas a serem retocadas. A limalha de ferro pode então ser removida por insuflação, escovação, enxágüe ou conexão com um recurso de limpeza, tal como um pano úmido. Verificou-se que, quando for usada abrasão a seco como o ultimo método de limpeza de qualificação, a resistência à corrosão do revestimento habitualmente será menor do que ótima e o revestimento irá parecer sujo. No entanto, a abrasão a seco seguida de um ato de esfregar, por exemplo, com um pano limpo ou enxágüe é um método satisfatório e freqüentemente preferido. Uma indicação de que a superfície está suficientemente limpa é que um filme de água borrifado sobre a superfície irá secar sem formação de gotas. Um processo preferido é abrasão usando um bloco Scotch-Brite, comercialmente disponível pela 3M Corporation ou um material abrasivo similar, seguido pela limpeza com um "Chem Wipe" limpo, comercialmente disponível pela Henkel Corporation, seguido pela aplicação da invenção.

[0051] Depois da limpeza preparatória, a superfície pode ser seca por absorção do fluido de limpeza, evaporação ou qualquer método adequado conhecido dos peritos na técnica. A resistência à corrosão é habitualmente menor do que ótima quando há um atraso entre a limpeza preparatória ou a limpeza e a secagem e a aplicação de revestimento da superfície. O tempo entre a limpeza ou a limpeza e a secagem e a aplicação de revestimento da superfície não devia ser maior do que, em ordem de preferência crescente, 48, 24, 12, 6,0, 5,0, 4,0, 3,0, 2,0, 1,0, 0,50, 0,25 ou 0,1 horas.

[0052] Habitualmente, é preferível, como uma precaução durante um processo de retoque de acordo com a invenção, aplicar a composição usada para retoque não apenas obviamente ao metal sem revestimento ou obviamente a áreas danificadas do revestimento protetor inicial, mas também sobre uma zona de transição ou de sobreposição de um revestimento protetor inicial aparentemente não danificado adjacente a tais áreas que obviamente precisam de retoque, com preferência crescente na ordem dada, uma tal zona de transição tem uma largura que é de pelo menos 0,2, 0,5, 0,7, 1,0, 1,5 ou 2,0 milímetros e independentemente de preferência, principalmente por razões de economia, não é mais do que, com preferência crescente na ordem dada, 25, 20, 15, 10, 8,0, 6,0, 5,0 ou 3,0 milímetros.

[0053] Virtualmente qualquer espécie de revestimento protetor inicial pode ser retocada eficazmente para muitas finalidades por um processo de acordo com esta invenção, em particular, porém sem limitação, por revestimentos de conversão produzidos sobre metal subjacente de acordo com os ensinamentos de qualquer uma das Patentes U.S. a seguir, das quais todas as divulgações, exceto até qualquer extensão que elas possam ser incoerentes com qualquer citação explícita neste caso, são aqui incorporadas como referência, pode ser retocada eficazmente por um processo de acordo com esta invenção: Pat. U.S. N°. 5.769.667 de 23 de junho de 1998 para Dolan; Pat. U.S. N°. 5.700.334 de 23 de dezembro de 1997 para Ishii e outros; Pat. U.S. N°. 5.645.650 de 8 de julho de 1997 para Ishizaki e outros; Pat. U.S. N°. 5.683.816 de 4 de novembro de 1997 para Goodreau; Pat. U.S. N°. 5.595.611 de 21 de janeiro de 1997 para Boulos e outros; Pat. U.S. N°. 5.551.994 de 3 de setembro de 1996 para Schriever; Pat. U.S. N°. 5.534.082 de 9 de julho de 1996 para Dollman e outros; Pat. U.S. N°. 5.507.084 de 16 de abril de 1996 para Ogino e outros; Pat. U.S. N°. 5.498.759 de 12 de março de 1996 para Nakada e outros; Pat. U.S. N°. 5.498.300 de 12 de março de 12, 1996 para Aoki e outros; Pat. U.S. N°. 5.487.949 de 30 de janeiro de 1996 para Schriever, Pat. U.S. N°. 5.472.524 de 5 de dezembro de 1995; Pat. U.S. N°. 5.472.522 de 5 de dezembro de 1995 para Kawaguchi e outros; Pat. U.S. N°. 5.452.884 de 3 de outubro de 1995; Pat. U.S. N°. 5.451.271 de 19 de setembro de 1995 para Yoshida e outros; Pat. U.S. N°. 5.449.415 de 19 de setembro de 1995 para Dolan; Pat. U.S. N°. 5.449.414 de 12 de setembro de 1995 para Dolan; Pat. U.S. N°. 5.427.632 de 27 de junho de 1995 para Dolan; Pat. U.S. N°. 5.415.687 de 16 de maio de 1995 para Schriever; Pat. U.S. N°. 5.411.606 de 2 de maio de 1995 para Schriever; Pat. U.S. N°. 5.399.209 de 21 de março de 1995 para Suda e outros; Pat. U.S. N°. 5.395.655 de 7 de março de 1995 para Kazuyuki e outros; Pat. U.S. N°. 5.391.239 de 21 de fevereiro de 1995 para Boulos; Pat. U.S. N°. 5.378.392 de 3 de janeiro de 1995 para Miller e outros; Pat. U.S. N°. 5.366.567 de 22 de novembro de 1994 para Ogino e outros; Pat. U.S. N°. 5.356.490 de 18 de outubro de 1994 para Dolan e outros; Pat. U.S. N°. 5.342.556 de 30 de agosto de 1994 para Dolan; Pat. U.S. N°. 5.318.640 de 7 de junho de 1994 para Ishii e outros; Pat. U.S. N°. 5.298.092 de 29 de março de 1994 para Schriever; Pat. U.S. N°. 5.281.282 de 25 de janeiro de 1994 para Dolan e outros; Pat. U.S. N°. 5.268.042 de 7 de dezembro de 1993 para Carlson; Pat. U.S. N°. 5.261.973 de 16 de novembro de 1993 para Sienkowski e outros; Pat. U.S. N°. 5.242.714 de 7 de setembro de 1993 para Steele e outros; Pat. U.S. N°. 5.143. 562 de 1° de setembro de 1992 para Boulos; Pat. U.S. N°. 5.141.575 de 25 de agosto de 1992 para Yoshitake e outros; Pat. U.S. N°. 5.125.989 de 30 de junho de 1992 para Hallman; Pat. U.S. N°. 5.091.023 de 25 de fevereiro de 1992 para Saeki e outros; Pat. U.S. N°. 5.089.064 de 18 de fevereiro de 1992 para Reghi; Pat. U.S. N°. 5.082.511 de 21 de junho de 1992 para Farina e outros; Pat. U.S. N°. 5.073.196 de 17 de dezembro de 1991; Pat. U.S. N°. 5.045.130 de 3 de setembro de 1991 para Gosset e outros; Pat. U.S. N°. 5.000.799 de 19 de março de 1991 para Miyawaki; Pat. U.S. N°. 4.992.196 de 13 de fevereiro de 1991 para Hallman.

[0054] Um processo de acordo com esta invenção é particularmente vantajosamente aplicado ao retoque de uma superfície em que as partes não danificadas são protegidas por um revestimento selecionado do grupo que consiste de um revestimento de conversão de fosfato, um revestimento de conversão de cromato e um revestimento de conversão produzido pelo contato de uma superfície que contenha predominantemente alumínio ou predominantemente zinco com uma solução para tratamento com ácido que compreenda pelo menos um entre fluorossilicato, fluorotitanato e fluorozirconato.

[0055] Além disso, evidentemente, as superfícies de metal com qualquer outro tipo de revestimento protetor aplicado anteriormente ou sem qualquer revestimento anterior aplicado deliberadamente podem ser revestidas em um processo de acordo com a invenção.

[0056] A prática desta invenção pode ser ainda apreciada por consideração pelos seguintes exemplos de trabalho não limitativos.

ExemplosExemplo 1

[0057] Foram obtidas três composições contendo diferentes concentrações de cromo trivalente de acordo com a Tabela 1. Uma quantidade de fluoreto de cromo (III), como citada na Tabela 1 para cada fórmula respectiva, foi adicionada a água a 71 °C e misturada até se dissolver completamente. A solução foi resfriada até a temperatura ambiente e foi adicionado ácido fluorozircônico. O pH 2,7 e foi ajustado até pH 4 por adição de hidróxido de amônio.

[0058] Dois painéis de alumínio sem revestimento 2024 T3 comercialmente disponíveis, para cada fórmula foram submetidos à abrasão com um bloco Scotch-Brite TM até que fosse removida a oxidação na superfície. Foi tratado um total de seis painéis, dois para cada composição na Tabela 1. Cada painel recebeu duas camadas de revestimento (uma aplicada horizontalmente e uma aplicada verticalmente) com uma sobreposição de 50 % de linhas de aplicações paralelas, significando que todas as superfícies receberam pelo menos duas camadas de tratamento. Os painéis foram deixados secar sem enxaguar e curados durante 3 dias à temperatura ambiente e umidade. Todos os painéis foram expostos a testagem com pulverização de sal durante 168 horas de acordo com ASTM Bl 17. Os painéis de Fórmula A foram corroídos em 75 pontos para cada painel de 7,6 cm x 15,2 cm. A Fórmula B tinha um painel sem pontos de corrosão e um painel com 3 pontos de corrosão. A Fórmula C não apresentou pontos de corrosão porém apresentou formação de manchas negras e de cor cinzenta escura.

Avaliação

[0059] A Fórmula A, como modificada na Tabela IA, foi comparada para desempenho em uma aplicação seca no local com dois produtos de acordo com a técnica anterior.

[0060] A Fórmula 1, uma composição que contém cromo hexavalente formulada para uso de secagem no local; a Fórmula 2, uma composição livre de cromo hexavalente que contém cromo trivalente útil para operações de revestimento em que o substrato é enxaguado depois do contato com a composição para revestimento, ambas comercialmente disponíveis pela Henkel Corporation e a Fórmula A foram comparadas para desempenho em revestimentos secos no local.

[0061] O procedimento de aplicação de revestimento e depulverização de sal do Exemplo 1 foi usado para todas as três composições. No teste do pulverização de sal de ASTM, a Fórmula A funcionou melhor do que a Fórmula 2, a Fórmula que contém cromo trivalente útil para aplicações de revestir e então enxaguar, porém não com a Fórmula 1, a composição que contém cromo hexavalente formulada para uso para secagem no local. Exemplo 2

[0062] A Fórmula B do Exemplo 1 foi aplicada a 6 painéis adicionais que tinham sido submetidos à abrasão com um bloco Scotch-Brite TM até que tivesse sido removida a oxidação da superfície. A Fórmula B foi aplicada aos painéis como apresentado na Tabela 2, com as camadas de revestimento 1 e 3 aplicadas verticalmente e a camada de revestimento 2 aplicada horizontalmente, ou seja transversal à direção da aplicação das camadas de revestimento 1 e 3. Os painéis tratados foram expostos a testagem de pulverização de sal durante 336 horas de acordo com ASTM Bl 17. Os resultados são apresentados na Tabela 2:

Exemplo 3

[0063] A composição de acordo com a invenção foi obtida como apresentado na Tabela 3:

[0064] Foi ajustado o pH da composição até pH 4 por adição dehidróxido de amônio.

[0065] Foram obtidos painéis dos materiais a seguir do fornecedor da indústria aeroespacial, Kaiser: alumínio2024, alumínio 6061, alumínio7075. Cinco painéis de cada material foram submetidos à abrasão com um bloco Scotch- Brite TM até que tivesse sido removida a oxidação da superfície. Os painéis foram tratados com a composição da Tabela 3, que tinha sido preparadas de acordo com o método apresentado no Exemplo 1. Cada painel recebeu duas camadas com uma sobreposição de 50 %, significando que todas as superfícies receberam pelo menos duas camadas de tratamento, uma na direção vertical e uma na direção horizontal. Todos os painéis foram expostos a testagem com pulverização de sal de acordo com ASTM B117. Todos os cinco painéis de alumínio 2024 passaram pelo teste de pulverização de sal durante 336 horas sem apresentar pontos de corrosão. Todos os cinco painéis de alumínio 6061 passaram pelo teste de pulverização de sal durante 336 horas sem apresentar pontos de corrosão. Para o alumínio7075, três painéis passaram pelo teste de pulverização de sal durante 336 horas sem pontos de corrosão. Dois painéis tinham pontos de corrosão mínimos na borda, porém ainda foram aprovados no teste de corrosão.

Exemplo 4

[0066] Uma composição de acordo com a invenção foi obtida como relatado no Exemplo 3. Foram obtidos painéis dos seguintes materiais do fornecedor da indústria aeroespacial, Kaiser: alumínio2024-T3, alumínio 6061 e alumínio7075, assim como alumínio protegido 2024-T3 e protegido 7075. Os painéis foram tratados de acordo com o procedimento do Exemplo 3. Os resultados de testagem com pulverização de sal da ASTM Bl 17 paraestes painéis estão apresentados na Tabela 4.

Exemplo 5

[0067] Foi obtida uma composição de acordo com a invenção como relatado no Exemplo 3. Dois painéis de alumínio 2024-T3 foram revestidos com Alodine® 1600, um revestimento que contém cromo hexavalente comercialmente disponível pela Henkel Corporation, de acordo com o Henkel Technical Process Bulletin N°. 236149. Dois painéis diferentes de alumínio 2024-T3 foram revestidos com Fórmula 2, um revestimento de conversão que contém cromo trivalente comercialmente disponível pela Henkel Corporation e enxaguado, de acordo com Henkel Technical Process Bulletin N°. 239583. Os painéis foram deixados curar durante o período de tempo relatado na Tabela 5 e foram então retocados com a composição de acordo com o Exemplo 3. Os painéis receberam duas camadas de revestimento com uma sobreposição de 50 %, significando que todas as superfícies receberam pelo menos duas camadas de tratamento, uma em uma direção vertical e outra em uma direção horizontal. Todos os painéis foram então expostos a testagem com pulverização de sal de acordo com ASTM Bl 17, com os resultados como apresentados na Tabela 5.

Exemplo 6

[0068] Foi obtida uma composição de acordo com a invenção como relatado no Exemplo 3. Os painéis de alumínio 2024-T3 foram tratados de acordo com o procedimento do Exemplo 3, porém o tipo de material abrasivo foi mudado assim como o método de abrasão mecânica. São descritos blocos verdes de Scotch Brite TM pelo fabricante como bloco N°. 96 para usos em Geral da Scotch Brite™; blocos amarelos da Scotch Brite TM são descritos pelo fabricante como Scotch BriteTra Clear Blend Prep Scuff N. 05113107745. Lixas orbitais elétricas foram aquelas tipicamente usadas na indústria aeroespacial como é sabido pelos peritos na técnica. Todos os painéis foram submetidos à erosão durante 3 minutos e esfregados para remover os resíduos, antes do revestimento com a composição do Exemplo 3. Todos os painéis foram então expostos a testagem de pulverização de sal de acordo com ASTM Bl 17, com os resultados como apresentados na Tabela 6.

Exemplo 7

[0069] Foi obtida uma composição de acordo com a invenção e aplicada a painéis de alumínio 6061 como relatado no Exemplo 3. Cada painel recebeu uma ou duas camadas de revestimento da composição e então deixado curar como relatado na Tabela 7. A resistividade da superfície revestida foi medida em miliohms de acordo com MU-DTL-81706B com os seguintes resultados:

Claims (16)

1. Composição para revestimento ou para retoque ou tanto para revestimento como para retoque de uma superfície de metal, caracterizada pelo fato de que compreende água e:(A) desde 4,5 milimoles por quilograma até 27 milimoles por quilograma de um componente de ânions de fluorometalato e misturas de ânions de fluorometalato, cada um dos ditos ânions compreendendo:(i) pelo menos quatro átomos de flúor; e(ii) pelo menos um átomo de um elemento selecionado do grupo que consiste de titânio e zircônio e, opcionalmente, um ou ambos de(iii) pelo menos um átomo de hidrogênio ionizável; e(iv) pelo menos um átomo de oxigênio;(B) desde 3,8 g/l até 46 g/l de cátions de cromo trivalente; em que o fluoreto de cromo trivalente está compreendido como uma fonte de cátions de cromo trivalente;a dita composição contendo menos do que 0,04 % em peso de cromo hexavalente.

2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição contém de 6,5 g/l até 46 g/l de cátions de cromo trivalente e os ânions de fluorometalato são ânions de fluorozirconato.

3. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os ânions de fluorometalato incluem ânions de fluorozirconato em uma concentração dentro de uma faixa de desde 5,1 até 24 mM/kg; a dita composição líquida compreendendo não mais do que 0,06 % de sílica dispersa e silicatos.

4. Composição de acordo com a reivindicação 3 caracterizada pelo fato de que não contém zinco.

5. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que: os ânions de fluorometalato incluem ânions de fluorozirconato a uma concentração dentro de uma faixa de desde 5,1 até 24 mM/kg;a concentração de cátions de cromo (III) está dentro de uma faixa de desde 3,8 g/l até 46 g/l; ea razão de cromo trivalente para zircônio está na faixa de 12 até 22.

6. Composição de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a concentração de cátions de cromo (III) é de pelo menos 7,0 g/l e não mais do que 46 g/l; uma concentração de ácido fluorídrico está presente dentro de uma faixa de desde 0,70 até 1,3 partes por mil; ea composição também inclui desde 0,070 até 0,13 partes por mil de moléculas de tensoativo alquil éster fluorado.

7. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição compreende menos do que 0,01 % em peso de cátions de cromo hexavalente e os cátions de cromo trivalente não são oxidados a cromo hexavalente durante o revestimento ou o retoque.

8. Composição de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o componente (A) está presente como ácido hexafluorozirconico e o componente (B) de origem como 31,0 a 46,0 g/l de CrF3-4H2O, e a dita composição líquida compreende não mais do que 0,06 % de sílica dispersa e de silicatos.

9. Processo para revestimento ou para retoque ou tanto para revestimento como para retoque de uma superfície usando uma composição como definida na reivindicação 1, a dita superfície compreendendo pelo menos uma área de metal não revestido, pelo menos uma área de revestimento sobre um substrato de metal subjacente ou tanto pelo menos uma área de metal não revestido como pelo menos uma área de revestimento sobre um substrato de metal subjacente, caracterizado pelo fato de compreender as operações de: (I) revestimento da superfície a ser revestida, retocada ou tanto revestida como retocada com uma camada de uma composição líquida como definida na reivindicação 1 e(II) secagem da camada líquida formada na operação (I) para formar uma superfície revestida.

10. Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a superfície compreende pelo menos uma área de metal não revestido e pelo menos uma área de revestimento sobre um substrato de metal subjacente e na operação (I), a camada líquida é formada sobre pelo menos uma área de metal não revestido.

11. Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que, na dita composição líquida usada na operação (I): os ânions de fluorometalato são selecionados do grupo que consiste de ânions de fluorotitanato, ânions de fluorozirconato e misturas dos mesmos.

12. Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato que, na dita composição líquida usada na operação (I): os ânions de fluorometalato incluem ânions de fluorozirconato em uma faixa de concentração de desde 4,5 até 27 mM/kg;a concentração de íons de cromo (III) é maior do que 3,8 g/l e não mais do que 46 g/l e a composição também inclui um tensoativo que compreende moléculas de alquil éster fluorado em uma concentração que está dentro de uma faixa de desde 0,070 até 0,13 partes por mil.

13. Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato que:a superfície compreende pelo menos uma área de metal não revestido adjacente a pelo menos uma área de revestimento sobre um substrato de metal subjacente,a dita pelo menos área de revestimento sobre um substrato de metal subjacente compreendendo uma primeira parte e uma segunda parte, em operação (I), a camada líquida é formada tanto sobre a área de metal não revestido como pelo menos a primeira parte da dita área de revestimento adjacente sobre um substrato de metal subjacente; eo revestimento sobre um substrato de metal subjacente é selecionado do grupo que consiste de um revestimento de conversão de fosfato, um revestimento de conversão de cromato e um revestimento de conversão produzido por contato de uma superfície que consiste predominantemente de ferro, titânio, alumínio, magnésio e/ou zinco e ligas dos mesmos com uma solução de tratamento com ácido que compreende pelo menos um entre fluorotitanato e fluorozirconato.

14. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato que, na composição líquida usada na operação (I): os ânions de fluorometalato incluem ânions de fluorozirconato em uma concentração dentro de uma faixa de desde 0,1 até 24 mM/kg;a concentração de íons de cromo (III) é maior do que 3,8 g/l e não maior do que 46 g/l;uma concentração de ácido fluorídrico está presente dentro de uma faixa de desde 0,70 até 1,3 partes por mil; ea composição inclui moléculas de tensoativo alquil éster fluorado em uma concentração que está dentro de uma faixa de desde 0,070 até 0,13 partes por mil.

15. Artigo para manufatura tendo pelo menos uma parte que compreende a superfície revestida preparada pelo processo como definido na reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma parte compreende alumínio, liga de alumínio ou alumínio anodizado.

16. Artigo para manufatura de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma parte compreende alumínio ou liga de alumínio.