BRPI0708667A2 - agente de tratamento de superfìcie de metal - Google Patents
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Abstract
AGENTE DE TRATAMENTO DE SUPERFìCIE DE METAL. A presente invenção é um agente de tratamento de superfície para metal, contendo (a) um composto de flúor de pelo menos um metal se- lecionado de Zr, Ti e Hf em uma quantidade de 1 a 5.000 ppm em massa em termos de íon metálico, (b) um íon de Cr trivalente em uma quantidade de 1 a 5.000 ppm em massa, (c) pelo menos um íon metálico selecionado de Fe, Co, Zn, Mn, Mg, Ca, Sr, Aí, Sn, Ce, Mo, W, Nb, Y e La em uma quantidade de 1 a 5.000 ppm em massa, e (d) um composto apresentando pelo menos um grupo amidino em uma molécula em uma quantidade de 1 a 10.000 ppm em massa, e sendo um líquido aquoso que apresenta pH de 2,5 a 6, e proporciona um agente de tratamento de superfície capaz de formar uma película tratada na superfície que apresenta tanto alta propriedade de resistência à corrosão temporária quanto propriedade de adesão a revestimento sobre uma superfície de um membro de alumínio de fundição em molde, sem inclusão de cromo hexavalente que apresenta forte toxicidade, o qual foi convencionalmente utilizado.
Description
PHHvíooüi-a
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "AGENTE DETRATAMENTO DE SUPERFÍCIE DE METAL".
Campo Técnico
A presente invenção refere-se a um agente de tratamento desuperfície para metal que forma uma película tratada na superfície que apre-senta tanto alta propriedade de resistência à corrosão temporária quantopropriedade de adesão a revestimento sobre uma superfície de metal, taiscomo alumínio, uma liga de alumínio, um membro de alumínio de fundiçãoem molde e similares, sem inclusão de cromo tóxico hexavalente que foiconvencionalmente usado, e a um método de tratamento de superfície parauma superfície de metal.
Fundamento do Estado da Técnica
Alumínio apresenta excelentes características como metal, taiscomo excelentes propriedades de peso-leve, propriedade de processamentode plásticos e propriedade de resistência à corrosão, e boas condutividadeselétricas e térmicas. Sabe-se que uma liga de alumínio que apresenta cobre,magnésio, zinco, silício, lítio, níquel, cromo, manganês, ferro, zircônio, ousimilares adicionados a ela é significativamente aperfeiçoada em proprieda-des mecânicas sob temperatura ordinária e alta temperatura, e é conferidocom tais características como resistência à corrosão, resistência ao desgas-te, baixo coeficiente de expansão térmica, e similares, por meio de endure-cimento de solução sólida, endurecimento por trabalho (work hardening),endurecimento por envelhecimento (ou precipitação) (age hardening), ousimilares. Conseqüentemente, alumínio e uma liga de alumínio que apresen-tam essas características foram usados amplamente em muitos campos,incluindo aqueles de vida diária, tais como latas para bebidas, móveis emercadorias interiores, e também espaço aéreo, automóveis, produtos elé-tricos e eletrônicos, veículos, barcos e navios, engenharia e construção civil,e similares.
Como um método para métodos de processamento do materialde alumínio, tal como alumínio, um liga de alumínio e similares, um métodode fundição em molde é conhecido, e é amplamente usado para produçãode vários artigos moldados.
O método de fundição em molde é tal método de fundição emque metal fundido é injetado e carregado para uma matriz metálica com umêmbolo de prensagem (pressing ρΐυηρβή sob uma alta velocidade (aproxi-madamente de 20 a 60 m/s) e uma alta pressão (aproximadamente de 30 a200 MPa), seguido por solidificação rápida, e apresenta tais vantagens deque um material fino de fundição apresentando uma espessura mínima deaproximadamente 1 mm pode ser produzido com boa exatidão dimensional eboa propriedade de superfície de fundição sob alta produtividade.
No método de fundição em molde, em particular, um material aser fundido é demandado apresentar boa propriedade de fluidez e carga emuma matriz, e impedido de ser depositado em uma matriz, uma liga de Al-Siem série, uma liga de Al-Si-Mg1 uma liga de Al-Si-Cu, uma liga deAl-Si-Cu-Mg, e similares com base em um sistema de Al-Si são usadas σο-mo um material de alumínio.
Um membro de alumínio trabalhado através do método de fundi-ção em molde necessariamente sofre segregação de um elemento metálicoadicionado como um elemento de ligação, que acelera corrosão devido auma diferença eletroquímica potencial de metais heterogêneos, e conse-qüentemente, um tratamento com cromato hexavalente foi freqüentementeusado como um tratamento antiferruginoso primário e um pré-tratamentopara revestimento. Contudo, uma vez que cromato hexavalente apresentaforte toxicidade e poderá apresentar carcinogenicidade, um tratamento anti-ferruginoso primário e um pré-tratamento para revestimento que não usamcromato hexavalente estão sendo usados em anos recentes. Por exemplo,tem sido descrito um agente de tratamento contendo um agente de quela-ção, e íon cobalto e similares, juntamente com íon de cromo trivalente (porexemplo, no Documento de Patente 1), e um agente de tratamento contendoíon de cromo trivalente apresentando um íon de metal pesado adicionado aele (por exemplo, no Documento de Patente 2).
O componente principal dos agentes de tratamento nos Docu-mentos de Patente é íon de cromo trivalente, e o componente principal queconstitui a película é oxido de cromo contendo cromo trivalente, e o material-alvo é galvanização de zinco. Conseqüentemente, é difícil aplicá-lo a ummembro de alumínio de fundição em. molde, o qual é demandado apresentaralta resistência à corrosão.
Ea situação atual que tal método de tratamento de superfícienão foi desenvolvido para que forme uma película apresentando alta resis-tência à corrosão (isto é, resistência à corrosão equivalente a tratamento decromato hexavalente) sem conter cromo hexavalente.
[Documento de Patente 1 ] JP-A-2003-268562
[Documento de Patente 2] JP-A-2003-313675
[Descrição da Invenção]
Sob as circunstâncias, a presente invenção proporciona um mé-todo de tratamento de superfície e um agente de tratamento de superfícieque forma uma película tratada na superfície apresentando tanto alta propri-edade de resistência à corrosão temporária quanto propriedade de adesão arevestimento sobre uma superfície de alumínio, uma liga de alumínio ou ummembro de alumínio de fundição em molde, sem inclusão de cromo tóxicohexavalente que foi convencionalmente usado.
Como um resultado de investigações cuidadosas feitas pelosinventores com relação a um método de tratamento de superfície de ummembro de alumínio de fundição em molde capaz de resolver os problemas,verificou-se que uma película tratada na superfície apresentando proprieda-de de resistência à corrosão temporária e propriedade de adesão a revesti-mento equivalentes a uma película contendo cromo hexavalente pode serformada em um membro de alumínio de fundição em molde aplicando aomembro-alvo um agente de tratamento de superfície que apresenta pH es-pecífico que contém íons específicos, tal como pelo menos um íon metálicoselecionado de Zr, Ti e Hf, um íon de Cr trivalente e outros íons, e um com-posto contendo grupo amidino. A presente invenção foi completada com ba-se nos achados.
A presente invenção proporciona:
(1) Um agente de tratamento de superfície para metal, contendo(a) um composto de flúor de pelo menos um metal selecionado de Zr, Ti e Hfem uma quantidade de 1 a 50.000 ppm em massa em termos de íon metáli-co, (b) um íon de Cr trivalente em uma quantidade de 0,1 a 50.000 ppm emmassa, (c) pelo menos um íon metálico selecionado de Fe, Co, Zn, Mn, Mg,Ca, Sr, Al, Sn, Ce, Mo, W, Nb, Y e La em uma quantidade de 1 a 5.000 ppmem massa, e (d) um composto apresentando pelo menos um grupo amidinoem uma molécula em uma quantidade de 1 a 5.000 ppm em massa, e sendoum líquido aquoso que apresenta pH de 2,5 a 6;
(2) O agente de tratamento de superfície para metal como noitem (1), em que o agente adicionalmente contém (e) solução de um oxidode um metal selecionado de Ce, Al, Zr, Ti, Y e Nb em uma quantidade de 1 a10.000 ppm em massa em termos de teor sólido;
(3) O agente de tratamento de superfície para metal como noitem (1), em que o agente adicionalmente contém (f) um bis(trialcoxissilil)alcano, em que grupos alcóxi contidos em uma molécula são hidrolisadospelo menos parcialmente, em uma quantidade de 0,1 a 50.000 ppm emmassa;
(4) O agente de tratamento de superfície para metal como noitem (2), em que o agente adicionalmente contém (f) um bis(trialcoxissilil)alcano, em que grupos alcóxi contidos em uma molécula são hidrolisadospelo menos parcialmente, em uma quantidade de 0,1 a 50.000 ppm emmassa;
(5) O agente de tratamento de superfície para metal como noitem (1), em que o agente adicionalmente contém (g) um agente de acopla-mento silano contendo um grupo amino em uma quantidade de 1 a 5.000ppm em massa;
(6) O agente de tratamento de superfície para metal como noitem (2), em que o agente adicionalmente contém (g) um agente de acopla-mento silano contendo um grupo amino em uma quantidade de 1 a 5.000ppm em massa;
(7) O agente de tratamento de superfície para metal como noitem (3), em que o agente adicionalmente contém (g) um agente de acopla-mento silano contendo um grupo amino em uma quantidade de 1 a 5.000ppm em massa;
(8) O agente de tratamento de superfície para metal como noitem (4), em que o agente adicionalmente contém (g) um agente de acopla-mento silano contendo um grupo amino em uma quantidade de 1 a 5.000ppm em massa;
{9) Um método de tratamento de superfície para uma superfíciede metal, contendo: imersão de um metal em um banho do agente de trata-mento de superfície para metal como em um dos itens (1) a (8) sob 25 a- 60-C por 1 a 300 segundos; em seguida lavagem com água; e secagem; e
(10) Um método de tratamento de superfície para uma superfíciede metal, contendo: lavagem com um ácido de uma superfície de um metal aser tratada; em seguida lavagem com água; e por conseguinte, submeter ometal ao método de tratamento como no item (9).
De acordo com a presente invenção, é formada uma películaespecífica tratada na superfície sobre uma superfície de um membro de a-lumínio de fundição em molde, por meio do qual altapropriedade antiferruginosa e propriedade de adesão a revestimento podemser realizadas sem o uso de cromato hexavalente altamente tóxico que foiusado convencionalmente.
[Modalidades Preferidas para Realização da Invenção]
O agente de tratamento de superfície para metal da presenteinvenção contém (a) um composto de flúor de pelo menos um metal selecio-nado de Zr, Ti e Hf em uma quantidade de 1 a 5.000 ppm em massa emtermos de íon metálico, (b) um íon de Cr trivalente em uma quantidade de0,1 a 5.000 ppm em massa, (c) pelo menos um íon metálico selecionado deFe, Co, Zn, Mn, Mg, Ca, Sr, Al, Sn, Ce, Mo, W, Nb, Y e La em uma quanti-dade de 1 a 5.000 ppm em massa, e (d) um composto que apresenta pelomenos um grupo amidino em uma molécula em uma quantidade de 1 a1.000 ppm em massa, e apresenta pH de 2,5 a 6.
O agente de tratamento de superfície para metal da presenteinvenção contém (a) um composto de flúor de pelo menos um metal selecio-nado de Zr, Ti e Hf. Os íons metálicos são depositados como um hidróxidoou um oxido para formar uma película densa sobre uma superfície de ummetal que deve ser tratado, sob corrosão química (etching) do metal a sertratado em uma solução aquosa para aumentar pH no sítio catódico, pormeio do qual um efeito antiferruginoso é exibido. Conseqüentemente, a pelí-cula dos metais depositada constitui um componente principal da películaantiferruginosa formada com o agente de tratamento de superfície da pre-sente invenção sobre a superfície do metal a ser tratado. Os metais são adi-cionados como um composto de flúor do ponto de vista de acentuação desolubilidade em água dos metais.
Exemplos de um composto como uma fonte de íon de Zr incluiácido fluorídrico de zircônio, sais de lítio, sódio, potássio e amônio de ácidofluorozircônio, e similares.
Exemplos de um composto como uma fonte de íon de Ti incluiácido fluorídrico de titânio, fluoreto de titânio amônio, e similares, e exemplosde um composto como uma fonte
de íon de Hf inclui ácido fluorídrico háfnio, sais de lítio, sódio, potássio e a-mônio de ácido fluorháfnio, e similares.
O teor do íon metálico do composto de flúor de pelo menosum metal selecionado de Zr, Ti e Hf é selecionado de uma faixa de 1 a 5.000ppm em massa, preferencialmente, de 10 a 3.000 ppm em massa, e maispreferencialmente, de 15 a 2.000 ppm em massa, em vista de equilíbrio en-tre a propriedade antiferruginosa e a eficiência econômica, e similares.
O agente de tratamento de superfície para metal da presenteinvenção contém (b) um íon de Cr trivalente. O íon de Cr trivalente é deposi-tado juntamente com pelo menos um de Zr, Ti e Hf (a) sob tratamento dasuperfície, ou incorporado na película de óxido de Zr, Ti e similares, comoum óxido de compósito, por meio do qual o efeito antiferruginoso é exibido.
Exemplos de um composto como uma fonte de íon de Cr triva-lente inclui um sal de ácido inorgânico, tais como ácido sulfúrico, ácido nítri-co, ácido fosfórico, ácido fluorídrico
e similares, um sal de um ácido orgânico, tais como ácido acético, ácidofórmico, e similares. Um material formado por redução de um íon de Cr he-xavalente com formaldeído, ácido fosforoso, hidrossulfito de sódio e simila-res, poderão também ser usados.
O teor do íon de Cr trivalente é selecionado de uma faixa de 0,1a 5.000 ppm em massa, preferencialmente, de 1 a 3.000 ppm em massa, emais preferencialmente, de 5 a 1.500 ppm em massa, em vista dos mesmosfatores como no íon de Zr e similares.
O agente de tratamento de superfície da presente invenção con-tém (c) pelo menos um íon metálico selecionado de Fe, Co, Zn, Mn, Mg, Ca,Sr, Al, Sn, Ce, Mo, W, Nb, Y e La. Os íons metálicos apresentam tal funçãoque eles são incorporados em uma película para estabilizá-la quimicamentecomo aqueles dos elementos que constituem a película, e são reagidos com,ou adsorvidos à superfície base do metal que deve ser tratado para contribu-ir para aprimoramento da propriedade antiferruginosa.
Um composto como uma fonte dos íons metálicos do componen-te (c) não é particularmente limitada, e poderá ser um composto que apre-senta solubilidade em água em uma faixa de pH 2,5 a 6, e exemplos deste,inclui um sal de ácido inorgânico, tal como um sal de nitrato, um sal de sulfa-to, um sal de carbonato, um haleto e similares, um sal de ácido orgânico, umoxoácido, um sal de oxoácido, um sal complexo, e similares.
Os íons metálicos do componente (c) são acrescentados paraadicionalmente acentuar a propriedade antiferruginosa, e íons de Co, Al, Zn,Mn, Mo, W e Ce são preferidos, com um íon de Co sendo particularmentepreferido, em vista das vantagens deste, e da eficiência econômica. O teordos íons metálicos do componente (c) é selecionado de uma faixa de 1 a5.000 ppm em massa, preferencialmente, de 1 a 3.000 ppm em massa, emais preferencialmente, de 10 a 1.000 ppm em massa, em vista do aprimo-ramento da propriedade antiferruginosa, a prevenção de formação dé preci-pitado, a eficiência econômica, e similares.
O agente de tratamento de superfície da presente invenção con-tém (d) um composto que apresenta pelo menos um grupo amidino em umamolécula. O composto contendo grupo amidino contribui para aprimoramen-to da propriedade antiferruginosa.
O composto que apresenta pelo menos um grupo amidino emuma molécula como o componente (d) não é particularmente limitado, e po-derá ser um composto que apresenta pelo menos um grupo amidino repre-sentado pela seguinte fórmula:
<formula>formula see original document page 9</formula>
Exemplos deste grupo incluem acetamidina, nitroguanidina, guanilti-ouréia, guanina, um sal de acetato de poliexametileno guanidina,o-tolildiguanida, diguanida, guaniluréia, ácido guanílico, guanina, guanosina,guanazina, guanamina, alanociamina, dicianamida, um composto amidina esimilares.
O composto contendo grupo amidino poderá ser usado unica-mente ou em combinação de dois ou mais destes.
O teor do composto contendo grupo amidino (d) é selecionadode uma faixa de 1 a 1.000 ppm em massa, preferencialmente, de 5 a 700ppm em massa, e mais preferencialmente, de 10 a 400 ppm em massa, emvista de equilíbrio entre a propriedade antiferruginosa e a eficiência econô-mica, e similares.
O agente de tratamento de superfície da presente invenção ne-cessariamente apresenta pH em uma faixa de 2,5 a 6. No caso em que pH é2,5 ou mais, um membro de alumínio de fundição em molde que deve sertratado pode ser suprimido de ser excessivamente corroído, e no caso emque o pH é 6 ou menor, o precipitado pode ser suprimido de ser formado noagente de tratamento de superfície. O pH é preferencialmente de 3,0 a 5,5, emais preferencialmente, de 3,5 a 5,0.
O agente de tratamento de superfície da presente invenção po-derá adicionalmente conter os seguintes componentes, além dos componen-tes acima mencionados, para adicionalmente acentuar a propriedade de re-sistência à corrosão temporária e a propriedade de adesão a revestimento.
O agente de tratamento de superfície da presente invenção po-derá adicionalmente conter (e) sol. de um oxido de um metal selecionado deCe, Al, Zr, Ti, Y e Nb.
Exemplos da solução de oxido metálico do componente (e) in-cluem sol. de zircônia, sol. de alumina, sol. de oxido de titânio, sol. de céria,sol. de ítria, sol. de oxido de nióbio, e similares.
A solução de oxido metálico é na forma de partículas finas emordem nanométrica e desse modo gradualmente libera um íon metálico sobum ambiente corrosivo, por meio do qual tal efeito é exercido a fim de que oíon metálico alcance a parte corroída para retardar progresso de corrosão.
O teor da solução de oxido metálico (e) é selecionado de umafaixa de 1 a 10.000 ppm em massa, preferencialmente, de 5 a 5.000 ppm emmassa, e, mais preferencialmente, de 10 a 3.000 ppm em massa, em vistade equilíbrio entre o efeito acentuador da propriedade antiferruginosa e aeficiência econômica, e similares.
O agente de tratamento de superfície da presente invenção po-derá adicionalmente conter (f) um bis(trialcoxissilil)alcano, em que gruposalcóxi contidos em uma molécula são hidrolisados pelo menos parcialmente.
Como o bis(trialcoxissilil)alcano, um composto representado pelafórmula geral (I) é preferencialmente usado:
<formula>formula see original document page 10</formula>
em que R1 a R6,cada um independentemente representa um grupo alcóxique apresenta 1 a 4 átomos de carbono, e A representa um grupo metilenoou um grupo etileno.
Na fórmula geral (I), exemplos do grupo alcóxi que apresentam 1a 4 átomos de carbono representados por R1 a R6 incluem um grupo metóxi,um grupo etóxi, um grupo n-propóxi, um grupo isopropóxi e vários tipos degrupos butóxi.
Exemplos do bis(tria1coxissilil)alcano incluem bis(trimetoxissilil)metano, bis(trietoxissiiil)metano, bis(tri-n-propoxissilil)metano, bis(triisopro-poxissilil)metano, 1,2-bis(trimetoxissilil)etano, 1,2-bis(trietoxissilil)etano,1,2-bis(tri-n-propoxissilil)etano, 1,2-bis(triisopropoxissilil)etano, e similares.Esses poderão ser usados unicamente ou em combinação de dois ou maisdestes.
O bis(trialcoxissilil)alcano, em que grupos alcóxi contidos emuma molécula são hidrolisados pelo menos parcialmente, podem ser obtidos,por exemplo, por um bis(trialcoxissilil)alcano é hidrolisado na presença deum ácido, tais como ácido acético,ácido nítrico, ácido clorídrico, ácido sulfú-rico, e similares, sob aproximadamente 0 a 60-C. Um agente de acoplamen-to de silano reticulado está presente na película por meio da hidrólise, pormeio da qual a permeabilidade da água e a permeabilidade do íon da pelícu-la tratada na superfície são suprimidas, e desse modo a resistência à corro-são deste é aperfeiçoada.
O teor do bis(trialcoxissilil)alcano, em que grupos alcóxi contidosem uma molécula são hidrolisados pelo menos parcialmente, é selecionadode uma faixa de 0,1 a 50.000 ppm em massa, preferencialmente, de 1 a10.000 ppm em massa, e mais preferencialmente, de 5 a 5.000 ppm emmassa.
O agente de tratamento de superfície da presente invenção po-derá adicionalmente conter (g) um agente de acoplamento de silano conten-do um grupo amino.
Exemplos do agente de acoplamento de silano contendo o grupoamino do componente (g) incluem N-(2-aminoetil)-3-aminopropilmetil-dimetoxissilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropiltrimetoxissilano, N-(2-aminoe-til)-3-aminopropiltrietoxissilano, 3-aminopropiltrietoxissilano, 3-aminopropi-Itrimetoxissilano, 3-trietoxissilil-N-(1,3-dimetilbutilideno)propilamina, N-penil-3-aminopropiltrimetoxissilano, N,N-bis(3-(trimetoxissilil)propil)etilenodiamina,e similares.
O agente de acoplamento de silano contendo grupo amino apre-senta tal função que a propriedade de adesão a revestimento é particular-mente acentuada para aperfeiçoar a resistência à corrosão após revestimen-to.
O teor do agente de acoplamento de silano contendo grupo ami-no (g) é selecionado de uma faixa de 1 a 5.000 ppm em massa, preferenci-almente, de 5 a 3.000 ppm em massa, e mais preferencialmente, de 10 a-1.000 ppm em massa, em vista de manutenção da propriedade antiferrugi-nosa, e similares.
O agente de tratamento de superfície adicionalmente contendopelo menos um do componente (e) e (g) também necessariamente apresen-ta pH de 2,5 a 6.
Exemplos de um agente de ajustamento de pH, que é usadoneste relatório dependendo da necessidade, inclui um ácido inorgânico, taiscomo ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido clorídrico, ácidofluorídrico, e similares, e um ácido orgânico, tais como ácido acético, ácidofórmicoe similares.
Um tratamento de superfície de acordo com o método de trata-mento de superfície da presente invenção pode ser realizado da seguinte maneira.
Uma superfície de uma liga de alumínio ou um membro de alu-mínio de fundição em molde é submetida a um tratamento formador de pelí-cula usando o agente de tratamento de superfície da presente invenção emtal modo como um método de imersão, um método de pulverização, um mé-todo de revestimento por rolo, e similares. Aqui, a temperatura de tratamentoé preferencialmente em uma faixa de 5 a 60-C, e o tempo de tratamento po-derá ser de 1 a 300 segundos. No caso em que a temperatura de tratamentoe o tempo de tratamento são nas faixas acima mencionadas, uma películapretendida pode ser favoravelmente formada econômica e vantajosamente.A temperatura de tratamento é mais preferencialmente de 10 a 509C, e otempo de tratamento é preferencialmente de 5 a 180 segundos.
No caso em que a superfície do metal deve ser tratada é lavadacom um ácido e em seguida com água, e por conseguinte o tratamento desuperfície acima mencionado é realizado, matérias segregadas de um ele-mento de impureza sobre a superfície da liga de alumínio ou o membro dealumínio de fundição em molde podem ser removidas, por meio da qual umapelícula homogênea e densa tratada na superfície pode ser formada na su-perfície. Além disso, uma diferença potencial sobre a superfície devido a me-tais heterogêneos, tais como as matérias segregadas, pode ser removidapara aperfeiçoar a própria resistência à corrosão.
O produto de uma liga de alumínio ou um membro de alumíniode fundição em molde tratado na superfície pode ser diretamente submetidoa revestimento por eletrodeposição sem secagem, e pode ser revestido apósum tratamento de secagem da seguinte maneira.
No tratamento de secagem, prefere-se usar condições de umatemperatura de 20 a 2009C e um período de tempo de 5 segundos a 30 mi-nutos do ponto de vista de secagem da película, eficientemente. Mais prefe-rencialmente, a temperatura é de 50 a 1209C, e o período de tempo é de 1 a 30 minutos.
Na película tratada na superfície da presente invenção assimformada, a quantidade depositada de Zr ou Ti como um componente maiorconstitucional é geralmente em torno de 1 a 300 mg/m2, e preferencialmente,de 5 a 200 mg/m2. (A quantidade de Zr ou Ti na película pode ser quantitati-vamente determinada por uma espectroscopia de raios X fluorescente).
De acordo com o método de tratamento de superfície da presen-te invenção, uma película tratada na superfície que apresenta tanto alta pro-priedade de resistência à corrosão temporária quanto propriedade de ade-são a revestimento pode ser formada sobre uma superfície de um membrode alumínio de fundição em molde, sem inclusão de cromo hexavalente a-presentando forte toxicidade, a qual foi convencionalmente usada.
[Exemplo]
A presente invenção será descrita em maiores detalhes abaixocom referência a exemplos, mas a presente invenção não se limita aos e-xemplos de modo algum.
Uma placa de alumínio de fundição em molde tratada na super-fície (placa para avaliação) obtida em cada exemplo foi avaliada em relaçãoàs capacidades nas seguintes maneiras.
(1) Propriedade de resistência à corrosão temporária.
Uma placa para avaliação foi submetida a um teste de pulveriza-ção salina-água (SST)1 e uma razão de área de desenvolvimento de ferru-gem após decurso de 120 horas foi visualmente medida e avaliada pelo se-guinte padrão.
5: razão de área de desenvolvimento de ferrugem de 2% ou me-nor
4: razão de área de desenvolvimento de ferrugem excedendo a2% e 5% ou menos
3: razão de área de desenvolvimento de ferrugem excedendo a5% e 30% ou menos
2: razão de área de desenvolvimento de ferrugem excedendo a30% e 60% ou menos
1: razão de área de desenvolvimento de ferrugem excedendo a60%
(2) SST após pintura
Uma placa para avaliação foi revestida da maneira descrita pos-teriormente para proporcionar uma placa revestida.
Um padrão de grade transversal (crosscut grid) foi formado so-bre a placa revestida com uma lâmina cortante, e a placa foi submetida a umteste de pulverização salina-água (SST). Após decurso de 1.000 horas, alargura do blister da parte cortada foi medida e avaliada pelo seguinte pa-drão.
5: largura do blister de 2 mm ou menor
4: largura do blister excedendo a 2 mm e 4 mm ou menor
3: largura do blister excedendo a 4 mm e 6 mm ou menor
2: largura do blister excedendo a 6 mm e 8 mm ou menor
1: largura do blister excedendo a 8 mm
Produção de Placa Revestida
Uma tinta do tipo solvente série epóxi modificado por uretano, aqual foi usada principalmente para motores de popa, foi revestida por pulve-rização sobre as placas para avaliação de Exemplos 1 a 9 e 13 até uma es-pessura seca de aproximadamente 20 μπι, e secada por meio de cozimentoa 120°C por 20 minutos. No Exemplo 10, Power Bind (produzida por NipponPaint Co., Ltd.) foi revestida como um iniciador (ρηπιβή e cozida a 170-C por20 minutos até uma espessura de 25 μm, e em seguida Superlaq (produzidapor Nippon Paint Co., Ltd.) foi revestida e cozida a 160-C por 20 minutos atéuma espessura de 20 μm. No Exemplo 11, uma tinta de eletrodeposição ca-tiônica, Powernics (produzida por Nippon Paint Co., Ltd.) foi revestida e co-zida a 170-C por 30 minutos até uma espessura de 20 μm. No Exemplo 12,uma tinta em pó, Powdax (produzida por Nippon Paint Co., Ltd.) foi revestidae cozida a 180-C por 20 minutos até uma espessura de 60 μm.
Exemplo 1
Uma placa de alumínio de fundição em molde comercialmentedisponível ("ADC-12" produzida por Nippon Testpanel Co., Ltd.) foi desen-gordurada com um limpador de álcali ("Surfcieaner 53', produzido por Nip-pon Paint Co., Ltd.) a 509C por 2 minutos, e em seguida lavada com água.
A placa foi em seguida imersa em um agente de tratamento desuperfície contendo 100 ppm em massa de íon de Zr1 120 ppm em massa deíon de Cr3+ ion, 50 ppm em massa de íon de Co1 150 ppm em massa de íonde Al e 50 ppm em massa de diguanida (com nenhuma aparência líquidaanormal) a 45eC por 2 minutos, e em seguida lavada com água quente, se-guida por secagem a ar, para produzir uma placa de alumínio de superfícietratada de fundição em molde (placa para avaliação). Os resultados de ava-liação de capacidades da placa para avaliação são mostrados na Tabela 1.Exemplos 2 a 12 e Exemplos Comparativos 1 a 3
A placa de alumínio de fundição em molde comercialmente dis-ponível foi tratada na superfície usando os agentes de tratamento de super-fície mostrados na Tabela 1 da mesma maneira como no Exemplo 1 paraproduzir placas de alumínio tratadas na superfície de fundição em molde(placas para avaliação).
Os resultados de avaliação de capacidades das placas para ava-liação são mostrados na Tabela 1.
No Exemplo Comparativo 1, o agente de tratamento de superfí-cie apresentava pH fora do escopo da presente invenção, e desse modo opróprio líquido de tratamento sofreu precipitação branca, por meio do que otratamento de superfície não pode ser realizado.
No Exemplo Comparativo 2, a resistência à corrosão foi defecti-va uma vez que a concentração de Cr3+ foi também baixa.
No Exemplo Comparativo 3, a resistência à corrosão foi defecti-va uma vez que o pH do agente de tratamento de superfície foi também baixo.
Exemplo 13
Antes de tratamento através do método de tratamento descritono Exemplo 1, o metal que deve ser tratado foi lavado com um agente detratamento ácido comercialmente disponível (NP Conditioner 950, produzidopor Nippon Paint Co., Ltd.) a 50-C por 60 segundos e em seguida lavadocom água.
Os resultados de avaliação de capacidade da placa para avalia-ção são mostrados na Tabela 1.Tabela 1
<table>table see original document page 17</column></row><table>Tabela
<table>table see original document page 18</column></row><table>Nota
Composto de Amidino
A: acetamidinaB: nitroguanidinaC: guaniltiouréia
D: guaninaE: ácido guanílico
F: sal de acetato de poliexametileno guanidinaG: o-tolildiguanidaH: diguanida
I: guaniluréiaJ: guanazinaSol. de Óxido
A: sol. de titâniaB: sol de céria
C: sol. de aluminaD: sol. de ítriaE: sol. de zircôniaF: sol. de óxido de nióbioG: sol. de sílica
Aminosilano
A: γ-aminopropiltrietoxissilanoB: γ-aminopropiltrimetoxissilanoC: N-(2-aminoetil)-3-aminopropiltrimetoxissilanoD: N-(2-aminoetil)-3-aminopropiltrietoxissilano
Exemplo de Referência 1
Obteve-se uma placa de alumínio desengordurada de fundiçãoem molde da mesma maneira como no Exemplo 1. A placa de alumínio defundição em molde foi tratada na superfície com um agente de tratamentocromato hexavalente (Alsurf 1000, produzido por Nippon Paint Co., Ltd.) a40QC por 30 segundos a uma quantidade ligada a cromo de 25 mg/m2 paraproduzir uma placa de alumínio tratada na superfície de fundição em molde(placa para avaliação).
Sob avaliação de capacidades da placa para avaliação, a propri-edade de resistência à corrosão temporária foi de 4, e o SST após pintura foi de 4.
Todas as placas de alumínio tratadas na superfície de fundiçãoem molde obtidas nos exemplos apresentavam tais capacidades que foramequivalentes às placas de alumínio de fundição em molde tratadas com cro-mato hexavalente.
[Aplicabilidade Industrial]
De acordo com o método de tratamento de superfície da presen-te invenção, uma película tratada na superfície apresentando tanto alta pro-priedade de resistência à corrosão temporária quanto propriedade de ade-são a revestimento pode ser formada sobre uma superfície de um membrode alumínio de fundição em molde, sem inclusão de cromo hexavalente a-presentando forte toxicidade, que foi convencionalmente utilizado.
Claims (10)
1. Agente de tratamento de superfície para metal, o qual com-preende (a) um composto de flúor de pelo menos um metal selecionado deZr, Ti e Hf em uma quantidade de 1 a 50.000 ppm em massa em termos deíon metálico, (b) um íon de Cr trivalente em uma quantidade de 0,1 a 50.000ppm em massa, (c) pelo menos um íon metálico selecionado de Fe, Co, Zn1Mn, Mg, Ca, Sr, Al, Sn, Ce, Mo, W, Nb, Y e La em uma quantidade de 1 a-5.000 ppm em massa, e (d) um composto apresentando pelo menos umgrupo amidino em uma molécula em uma quantidade de 1 a 5.000 ppm emmassa, e sendo um líquido aquoso apresentando pH de 2,5 a 6.
2. Agente de tratamento de superfície para metal, de acordo coma reivindicação 1, o qual adicionalmente compreende (e) solução de um oxi-do de um metal selecionado de Ce, Al, Zr, Ti, Y e Nb em uma quantidade de-1 a 10.000 ppm em massa em termos de teor sólido.
3. Agente de tratamento de superfície para metal, de acordo coma reivindicação 1, o qual adicionalmente compreende (f) um bis(trialcoxis-silil)alcano, no qual grupos alcóxi contidos em uma molécula são hidrolisa-dos pelo menos parcialmente, em uma quantidade de 0,1 a 50.000 ppm emmassa.
4. Agente de tratamento de superfície para metal, de acordo coma reivindicação 2, o qual adicionalmente compreende (f) um bis(trialcoxis-silil)alcano, no qual grupos alcóxi contidos em uma molécula são hidrolisa-dos pelo menos parcialmente, em uma quantidade de 0,1 a 50.000 ppm emmassa.
5. Agente de tratamento de superfície para metal, de acordo coma revindicação 1, o qual adicionalmente compreende (g) um agente de aco-plamento de silano contendo um grupo amino em uma quantidade de 1 a-5.000 ppm em massa.
6. Agente de tratamento de superfície para metal.de acordo coma reivindicação 2, o qual adicionalmente compreende (g) um agente de aco-plamento de silano contendo um grupo amino em uma quantidade de 1 a-5.000 ppm em massa.
7. Agente de tratamento de superfície para metal, de acordo coma reivindicação 3, o qual adicionalmente compreende (g) um agente de aco-plamento de silano contendo um grupo amino em uma quantidade de 1 a-5.000 ppm em massa.
8. Agente de tratamento de superfície para metal, de acordo coma reivindicação 4, o qual adicionalmente compreende (g) um agente de aco-plamento de silano contendo um grupo amino em uma quantidade de 1 a-5.000 ppm em massa.
9. Método de tratamento de superfície para uma superfície demetal, método este que compreende: imersão de um metal em um banho doagente de tratamento de superfície para metal, de acordo com uma das rei-vindicações 1 a 8 sob 25 a 60QC por 1 a 300 segundos; em seguida lavagemcom água; e secagem.
10. Método de tratamento de superfície para uma superfície demetal, método este que compreende: lavagem com um ácido de uma super-fície de metal a ser tratada; em seguida lavagem com água; e, por conse-guinte, submeter o metal a método de tratamento, de acordo com a reivindi-cação 9.
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