ES2311702T3 - Revestimientos de conversion que incluyen complejos de fluoruro de metal alcalinoterreo. - Google Patents
Revestimientos de conversion que incluyen complejos de fluoruro de metal alcalinoterreo. Download PDFInfo
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Abstract
Una composición acuosa para pretratar y depositar un revestimiento cristalino sobre sustratos metálicos que comprende: a) desde aproximadamente 1.500 ppm hasta aproximadamente 55.000 ppm basándose en la composición acuosa, de un ion metálico disuelto del grupo IIA; b) desde aproximadamente 100 ppm hasta aproximadamente 200.000 ppm basándose en la composición acuosa, de un ion de fluoruro metálico complejo disuelto en el que el átomo metálico se selecciona de metales del grupo IIIA, grupo IVA, grupo IVB, grupo VA y grupo VB; y c) agua, en la que la composición está sustancialmente libre de precipitado de fluoruro metálico del grupo IIA, mediante lo cual la composición acuosa comprende una sal metálica formadora de complejos diferente del ion de fluoruro metálico complejo, en el que la sal metálica formadora de complejos puede complejar iones fluoruro libres para evitar una reacción de precipitación con el ion metálico del grupo IIA.
Description
Revestimientos de conversión que incluyen
complejos de fluoruro de metal alcalinotérreo.
La presente invención se refiere a composiciones
de revestimiento para pretratar superficies metálicas. Más
particularmente, la presente invención se refiere a composiciones
acuosas de revestimiento para proporcionar revestimientos
duraderos, adhesivos y que inhiben la corrosión, así como a un
procedimiento para pretratar superficies metálicas con tales
composiciones de revestimiento.
Se conoce bien el uso de revestimientos
protectores sobre las superficies metálicas para obtener
características mejoradas de resistencia a la corrosión y adhesión
de la pintura en las técnicas de acabado de metales. Las técnicas
convencionales implican pretratar sustratos metálicos con un
revestimiento de conversión de fosfato y aclarados que contienen
cromo para promover la resistencia a la corrosión. Sin embargo, el
uso de tales composiciones que contienen cromato confiere problemas
medioambientales y de salud debido a la naturaleza tóxica asociada
con los compuestos de cromo.
Como resultado, se han desarrollado
revestimientos de conversión sin cromato para superar la necesidad
de composiciones que contienen cromato. Tales revestimientos sin
cromato se basan generalmente en mezclas químicas que de alguna
manera reaccionarán con la superficie del sustrato y se unirán a
ella para formar capas protectoras.
Los revestimientos de conversión sin cromato
normalmente emplean un metal del IVB tal como titanio, zirconio o
hafnio, una fuente de ion fluoruro y un ácido mineral para regular
el pH.
Por ejemplo, la patente estadounidense número
4.338.140 de Reghi da a conocer un revestimiento de conversión para
obtener una resistencia a la corrosión mejorada que incluye
compuestos de zirconio, fluoruro y tanino, y opcionalmente iones
fosfato. La patente estadounidense número 5.759.244 da a conocer
revestimientos de conversión para sustratos metálicos que incluyen
un metal del grupo IVB en una disolución ácida con uno o más
oxianiones, y que específicamente excluye los iones fluoruro de la
composición.
Se ha sugerido incluir elementos del grupo IA
y/o grupo IIA en tales revestimientos de conversión. Por ejemplo,
la patente estadounidense número 5.441.580 de Tomlinson da a conocer
el uso de un metal del grupo IVB tal como titanio, zirconio o
hafnio, y un metal del grupo IA tal como potasio y una fuente de
iones fluoruro, y la patente estadounidense número 5.380.374 de
Tomlinson da a conocer revestimientos basados en tales metales del
grupo IVB que incluyen un metal del grupo IIA tal como calcio a una
concentración de 50 ppm a 1300 ppm. Como se reconoce en la técnica,
por ejemplo en la patente estadounidense número 5.964.928 de
Tomlinson, los revestimientos que incluyen metales del grupo IIA
tales como calcio generan una incrustación considerable de
precipitados de metal alcalino, que pueden inhibir la formación de
la matriz continua de óxido metálico. Por tanto, tales metales del
grupo IIA se usan generalmente en menores concentraciones. Además,
como se reconoce en la patente 5.964.928, es probable que tales
composiciones que incluyen metales del grupo IA o grupo IIA
proporcionen poca, si alguna, estructura a larga distancia.
El documento DE 100 22 657 da a conocer una
aleación de aluminio que se trató superficialmente con una
disolución de tratamiento que contenía fluorosilicato de magnesio y
borofluoruro de amonio.
El documento US-3.160.506 se
refiere a una capa hidrófila que se forma sobre una base metálica
sumergiendo la base en una disolución acuosa de un tetra-, penta- o
hexafluoruro de metal de transición apropiado; pueden emplearse
sales metálicas de cualquiera de los grupos IVB. Pueden utilizarse
sales de metal alcalinotérreo de los fluoruros de metal de
transición para formar la capa hidrófila.
El documento WO 03/018872 se refiere a una
composición que no contiene cromo para potenciar la resistencia a
la corrosión de superficies de cinc o aleación de cinc, mediante lo
cual la composición comprende una fuente de iones titanio o
titanatos, un oxidante y fluoruros o fluoruros complejos.
Por consiguiente, sería deseable proporcionar
una composición útil para revestir sustratos metálicos,
particularmente metales ferrosos sin recubrir, que supera los
inconvenientes medioambientales de la técnica anterior, que
demuestra una excelente resistencia a la corrosión y adherencia de
los revestimiento aplicados posteriormente, y que no forma un
precipitado que puede interferir en la formación apropiada del
revestimiento.
Según la presente invención, se proporciona una
composición acuosa para pretratar y depositar un revestimiento
sobre sustratos metálicos, que incluye desde aproximadamente 1.500
ppm hasta aproximadamente 55.000 ppm basándose en la composición
acuosa, de un ion metálico disuelto del grupo IIA, tal como calcio;
desde aproximadamente 100 ppm hasta aproximadamente 200.000 ppm
basándose en la composición acuosa, de un ion de fluoruro metálico
complejo disuelto en la que el átomo central se selecciona de
metales del grupo IIIA, grupo IVA, grupo IVB, grupo VA y grupo VB
tales como aluminio, silicio, zirconio, antimonio y niobio; y agua,
en la que la composición está sustancialmente libre de precipitado
de fluoruro metálico del grupo IIA. La composición acuosa contiene
un compuesto metálico formador de complejos, tal como una sal
metálica compleja, que es diferente de la sal asociada con el ion
de fluoruro metálico complejo, pudiendo complejar la sal metálica
compleja iones fluoruro libres para evitar una reacción de
precipitación con el ion metálico del grupo IIA. El átomo metálico
de la sal metálica compleja se selecciona de manera deseable de
zirconio y silicio, tal como metasilicato de sodio, polisilicato,
zeolitas (aluminosilicatos), nitrato de zirconilo, sulfato de
titanilo, tetrafluorozirconato y tetrafluorotitanato.
En otra realización, la presente invención
incluye un procedimiento de preparación de una composición acuosa
para tratar sustratos metálicos, que incluye añadir a agua un
compuesto de fluoruro metálico complejo en el que el átomo central
se selecciona de metales del grupo IIIA, grupo IVA, grupo IVB, grupo
VA y grupo VB; añadir una sal metálica compleja diferente del
compuesto de fluoruro metálico complejo en una cantidad que puede
reaccionar con cualquier ion fluoruro libre procedente del compuesto
de fluoruro metálico complejo; y añadir un compuesto metálico del
grupo IIA. La composición está sustancialmente libre de fluoruro
metálico del grupo IIA precipitado.
De manera deseable, el compuesto metálico del
grupo IIA se proporciona en una cantidad desde aproximadamente 2,0
g/l hasta 10,0 g/l basándose en la composición acuosa, el compuesto
de fluoruro metálico complejo se añade en una cantidad desde
aproximadamente 1,0 g/l hasta 80 g/l basándose en la composición
acuosa y la sal metálica compleja se añade en una cantidad desde
aproximadamente 0,05 g/l hasta aproximadamente 6,0 g/l basándose en
la composición acuosa.
En otra realización, la presente invención se
refiere a un procedimiento para revestir un sustrato metálico, que
implica poner en contacto el sustrato metálico con la composición de
la presente invención Un procedimiento alternativo comprende además
poner en contacto la superficie metálica con una disolución acuosa
de un metal de tierras raras, tal como una sal ácida de cerio, como
nitrato de cerio.
Aparte de en los ejemplos de funcionamiento, o
cuando se indique lo contrario, todos los números que expresan
cantidades de ingredientes o condiciones de reacción usados en la
memoria descriptiva y las reivindicaciones han de entenderse como
modificados en todos los casos por el término
"aproximadamente".
Como se indica, la presente invención se refiere
a composiciones acuosas para pretratar y depositar revestimientos
cristalinos y no cristalinos sobre sustratos metálicos. Las
composiciones de la presente invención pueden utilizarse para
mejorar las propiedades de inhibición de la corrosión de superficies
metálicas tales como hierro, acero, cinc, magnesio o aluminio, o
sus aleaciones. Las composiciones de la presente invención pueden
usarse para sustituir o complementar tratamientos de metales
convencionales tales como revestimientos de conversión de fosfato de
hierro, fosfato de cinc y cromo.
En una realización de la invención, la
composición acuosa de revestimiento incluye un ion metálico disuelto
del grupo IIA, un ion de fluoruro metálico complejo disuelto con el
átomo central seleccionado de seleccionado de metales del grupo
IIIA, grupo IVA, grupo IVB, grupo VA y grupo VB, y agua. La
composición según la presente invención está sustancialmente libre
de precipitado de fluoruro metálico del grupo IIA.
Los iones metálicos disueltos del grupo IIA a
los que se hace referencia en el presente documento son aquellos
elementos incluidos en tal grupo de la tabla periódica de los
elementos CAS tal como se muestra, por ejemplo, en el Handbook of
Chemistry and Physics, 63ª edición (1983). El metal del grupo IIA
es, en particular, un metal alcalinotérreo. Por ejemplo, el metal
del grupo IIA puede ser calcio, magnesio, berilio, estroncio o
bario. El calcio es particularmente útil en conexión con la presente
invención. El metal del grupo IIA puede proporcionarse a partir de
cualquier compuesto o composición que se disuelva fácilmente en la
composición acuosa para proporcionar una fuente de ion metálico del
grupo IIA. En particular, el metal del grupo IIA puede
proporcionarse como cualquiera de los muchos hidróxidos inorgánicos
o sales disponibles, incluyendo los nitratos, sulfatos, cloruros,
etc. El hidróxido de calcio [Ca(OH)_{2}], nitrato de
calcio [Ca(NO_{3})_{2}], etc. son particularmente
útiles, siendo particularmente deseable el nitrato de calcio en
conexión con la presente invención.
La composición de la presente invención incluye
además al menos un compuesto metálico que puede convertirse en un
óxido metálico con la aplicación al sustrato metálico. El compuesto
metálico que es el precursor de la formación del óxido metálico
sobre la superficie del sustrato puede ser cualquier compuesto
metálico que pueda convertirse en un óxido metálico. Por ejemplo,
el compuesto metálico puede seleccionarse de aquellos elementos
incluidos en los grupos IIIA, IVA, IVB, VA, VB y VIB de la tabla
periódica de los elementos CAS. Los ejemplos de tales compuestos
metálicos útiles incluyen silicio, boro, aluminio y estaño.
Adicionalmente, el compuesto metálico puede seleccionarse de
níquel, manganeso, hierro y torio, por ejemplo mediante el uso de
aniones metálicos de fluroruro complejo tales como NiF_{6},
MnF_{6}, FeF_{4} y ThF_{6}.
De manera deseable, se selecciona un compuesto
metálico de los metales de transición del grupo IVA y/o grupo IVB
de la tabla periódica de los elementos CAS, tales como los
seleccionados del grupo constituido por silicio, titanio, zirconio
y hafnio, iones y mezclas de los mismos. El metal del grupo IVA y/o
grupo IVB se proporciona en forma iónica, que se disuelve
fácilmente en la composición acuosa. Los iones metálicos pueden
proporcionarse mediante la adición de compuestos específicos de los
metales, tales como sus ácidos y sales solubles.
También se incluye una fuente de ion fluoruro
para mantener la solubilidad de los metales en disolución. El
fluoruro puede añadirse como un ácido como una sal de fluoruro. En
realizaciones particularmente deseables, el compuesto metálico es
un ion de fluoruro metálico complejo, que se proporciona como ácido
de fluoruro o sal del metal. Como tal, el ion de fluoruro metálico
complejo proporciona tanto un metal del grupo IVA y/o grupo IVB así
como una fuente de fluoruro a la composición. Los ejemplos de
composiciones útiles incluyen ácido fluorosilícico, ácido
fluorozircónico, ácido fluorotitánico, fluorosilicatos de amonio y
metal alcalino, fluorozirconatos y fluorotitanatos, fluoruro de
zirconio y similares. El hexafluorosilicato, hexafluorozirconato y
hexafluorotitanato son compuestos particularmente útiles.
Como se indica, las composiciones de
pretratamiento de la presente invención se proporcionan como una
disolución acuosa. Por tanto, el resto de la composición comprende
agua. El ion metálico disuelto del grupo IIA está presente en la
disolución acuosa de la presente invención en una cantidad desde
aproximadamente 1.500 ppm hasta aproximadamente 55.000 ppm,
preferiblemente en una cantidad desde aproximadamente 2.000 ppm
hasta aproximadamente 10.000 ppm. El ion de fluoruro metálico
complejo disuelto del grupo IVB está presente en la disolución
acuosa de la presente invención en una cantidad desde
aproximadamente 100 ppm hasta aproximadamente 200.000 ppm,
preferiblemente en una cantidad desde aproximadamente 1.000 ppm
hasta aproximadamente 80.000 ppm.
Como se observó anteriormente, las composiciones
de revestimiento de conversión que incluyen iones metálicos
disueltos del grupo IIA tales como calcio con compuestos metálicos
complejos del grupo IVA y/o grupo IVB forman normalmente
precipitados de metal alcalino, que son perjudiciales para la
composición de revestimiento. En particular, el metal
alcalinotérreo tal como calcio normalmente reaccionará con los iones
fluoruro libres o fluoruro en exceso del ion de fluoruro metálico
complejo disuelto en la disolución acuosa. Sin embargo, el ion
metálico del grupo IIA confiere ventajas significativas a la
composición de revestimiento en cuanto a sus propiedades, y en
particular a la resistencia a la corrosión. Se ha descubierto
inesperadamente mediante la presente invención que pueden
prepararse composiciones de revestimiento de conversión que incluyen
iones metálicos del grupo IIA a mayores concentraciones,
confiriendo por tanto excelentes propiedades a la composición,
composiciones de revestimiento que están sustancialmente libres de
cualquier precipitado de fluoruro metálico del grupo IIA, que puede
afectar de manera perjudicial a la composición.
Con el fin de evitar tal precipitación, la
composición acuosa de la presente invención incluye además un
compuesto que puede formar iones complejos con cualquier ion
fluoruro sin complejar disponible, es decir, un compuesto metálico
formador de complejos tal como una sal metálica compleja. Se ha
descubierto inesperadamente que un compuesto metálico formador de
complejos de este tipo puede complejar iones fluoruro libres, y en
particular iones fluoruro libres del ion de fluoruro metálico
complejo disuelto en la disolución acuosa. Complejando tales iones
fluoruro libres, no hay iones fluoruro en exceso disueltos en la
composición acuosa para la reacción con el metal alcalinotérreo.
Como tal, se evita una reacción de precipitación entre el ion de
metal alcalinotérreo del grupo IIA y cualquier fluoruro libre o en
exceso. El compuesto metálico formador de complejos es de manera
deseable una sal metálica compleja, que es diferente del ion de
fluoruro metálico complejo del grupo IVB y diferente de cualquier
sal asociada con el ion de fluoruro metálico complejo del grupo
IVB.
El átomo metálico del compuesto metálico
formador de complejos se selecciona de manera deseable del grupo
constituido por zirconio y silicio. Por ejemplo, el metal
complejante puede seleccionarse del grupo constituido por
metasilicato de sodio, polisilicato, zeolitas (aluminosilicatos),
nitrato de zirconilo, sulfato de titanilo, tetrafluorozirconato,
tetrafluorotitanato. El compuesto metálico formador de complejos
proporciona la composición acuosa de revestimiento con metal en
exceso que actúa como eliminador para los iones fluoruro libres
presentes en las disoluciones que se usan para suministrar los
iones metálicos complejos. Con el fin de proporcionar la
complejación eficaz de tales iones fluoruro libres, el compuesto
metálico formador de complejos se añade de manera deseable a la
disolución de la composición acuosa de revestimiento antes de añadir
el ion de metal alcalinotérreo del grupo IIA, como se tratará con
más detalle con referencia al procedimiento de preparación de la
composición de revestimiento.
El compuesto metálico formador de complejos se
proporciona en la disolución acuosa de la presente invención en una
cantidad que puede proporcionar metal en exceso para complejar
cualquier fluoruro libre que se suministre por la composición que
contiene las sales de fluoruro metálico complejo del grupo IVA y/o
grupo IVB. De manera deseable, el compuesto metálico formador de
complejos se proporciona en una cantidad desde aproximadamente 50
ppm hasta aproximadamente 6.000 ppm, preferiblemente en una cantidad
desde aproximadamente 100 ppm hasta aproximadamente 2.000 ppm.
Además, la composición acuosa de revestimiento
de la presente invención también puede contener iones férricos o
ferrosos en cantidades de hasta aproximadamente 250 ppm a 2000 ppm.
Cuando las composiciones acuosas de revestimiento de la presente
invención van a utilizarse para revestir superficies no ferrosas
tales como superficies recubiertas de cinc, pueden añadirse iones
férricos o ferrosos a la composición de revestimiento. Pueden
utilizarse formas solubles en agua del hierro como fuente de los
iones férricos o ferrosos, y tales compuestos incluyen fosfato
ferroso, nitrato ferroso, sulfato ferroso, etc. Cuando la superficie
que va a revestirse es una superficie de hierro, puede no ser
necesario añadir cualquier o tanta cantidad de iones férricos o
ferrosos puestos que una parte de la superficie de hierro se
disuelve en la composición de revestimiento con el contacto.
Las composiciones acuosas de revestimiento de la
presente invención generalmente se utilizan a un pH entre
aproximadamente 0 y 5,0, más preferiblemente a un pH de
aproximadamente 1,0 a aproximadamente 5,0 dependiendo del
procedimiento de aplicación. Más particularmente, la composición
pueden mantenerse generalmente a un intervalo de pH desde
aproximadamente 1,0 hasta aproximadamente 3,5 para su uso en
aplicaciones de inmersión y pulverización, y a un intervalo de pH
desde aproximadamente 0 hasta aproximadamente 2,0 para su uso en
aplicaciones físicas tales como rodillos, brochas y similares. El
pH de la disolución puede ajustarse mediante la adición de un
álcali tal como hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido
de amonio, o carbonato de sodio para aumentar el pH, o un ácido tal
como un ácido mineral, por ejemplo ácido nítrico o ácido fosfórico,
para reducir el pH de la composición.
Las composiciones de revestimiento de la
presente invención pueden aplicarse a superficies de sustratos de
cualquier manera conocida, por ejemplo, mediante inmersión,
revestimiento por inmersión, revestimiento con rodillos,
pulverización y similares, así como cualquier combinación de estos
procedimientos. Las composiciones se secan normalmente tras la
aplicación, dando como resultado un revestimiento cristalino sobre
el sustrato metálico.
La composición química del revestimiento
cristalino depende de los compuestos presentes en la composición
acuosa de revestimiento. De manera deseable, el revestimiento
cristalino resultante se selecciona de uno o más de CaSiF_{6},
CaZrF_{6}, CaTiF_{6}, Ca(BF_{4})_{2},
Ca_{3}(AlF_{6})_{2}, CaSnF_{6},
Ca(SbF_{6})_{2} y CaNbF_{7}.
La presente invención proporciona además un
procedimiento de preparación de la composición acuosa para tratar
sustratos metálicos. En el procedimiento, el compuesto de fluoruro
metálico complejo del grupo IVA y/o grupo IVB según se describió
anteriormente se añade a y se disuelve en una cantidad de agua, en
cantidad suficiente para proporcionar a la disolución una
concentración de aproximadamente 100 ppm hasta aproximadamente
200.000 ppm de ion de fluoruro metálico complejo. De manera
deseable, el compuesto de fluoruro metálico complejo se añade en
una cantidad desde aproximadamente 1 gramos por litro (g/l) hasta
aproximadamente 80 gramos por litro (g/l) basándose en la
composición acuosa.
Tras haberse añadido el compuesto de fluoruro
metálico complejo y disuelto en el agua, un compuesto metálico
formador de complejos que es diferente del compuesto de fluoruro
metálico complejo, según se describió anteriormente, se añade a y
se disuelve en la disolución. El compuesto metálico formador de
complejos se proporciona en una cantidad que puede reaccionar y
complejarse con cualquier ion fluoruro libre procedente del
compuesto de fluoruro metálico complejo. De manera deseable, el
compuesto metálico formador de complejos se proporciona como una
sal metálica compleja que se añade en una cantidad desde
aproximadamente 0,1 g/l hasta aproximadamente 2,0 g/l basándose en
la composición acuosa.
El compuesto metálico del grupo IIA según se
trató anteriormente se añade entonces y se disuelve en la
disolución, en una cantidad suficiente para proporcionar a la
disolución una concentración de aproximadamente 1.500 ppm hasta
aproximadamente 55.000 ppm de ion metálico disuelto del grupo IIA.
De manera deseable, una cantidad desde aproximadamente 1,5 gramos
por litro (g/l) hasta aproximadamente 55 gramos por litro (g/l)
basándose en la composición acuosa del ion metálico del grupo IIA
proporcionará tal concentración.
Añadiendo el compuesto metálico formador de
complejos a la disolución antes del compuesto metálico del grupo
IIA, se complejará cualquier fluoruro libre procedente del compuesto
de fluoruro metálico complejo por el compuesto metálico formador de
complejos. Como tal, la disolución no incluye ningún fluoruro libre
para la reacción con el metal alcalinotérreo del compuesto metálico
del grupo IIA, evitando así cualquier reacción de precipitación.
Como tal, la composición está sustancialmente libre de fluoruro
metálico del grupo IIA precipitado.
Durante la preparación de tal composición, el pH
de la disolución puede ajustarse con composiciones conocidas según
lo expuesto anteriormente, durante cualquier etapa de preparación.
De manera deseable, el pH de la disolución se ajusta antes de la
adición del ion de metal alcalinotérreo del grupo IIA. Esto puede
lograrse mediante la adición de un ácido mineral tal como ácido
nítrico.
La presente invención se describirá
adicionalmente en cuanto a un procedimiento de tratamiento de un
sustrato metálico con las composiciones inorgánicas de
revestimiento de conversión según se describió anteriormente. El
sustrato que va a revestirse normalmente se limpia en primer lugar
para eliminar la grasa, suciedad u otra materia extraña. Esto se
realiza empleando procedimientos y materiales de limpieza
convencionales. Éstos incluirían productos de limpieza alcalinos
suaves o fuertes tales como los que están disponibles comercialmente
y se usan convencionalmente en procedimientos de pretratamiento de
metales. Los ejemplos de productos de limpieza alcalinos incluyen
Chemkleen 163 y Chemkleen 177, que están ambos disponibles de PPG
Industries, Pretratament and Specialty Products. Tales productos de
limpieza generalmente van seguidos y/o precedidos por un aclarado
con agua.
Tras la etapa de limpieza opcional, la
superficie metálica puede tratarse adicionalmente con un agente de
activación superficial para promover la formación y deposición de un
revestimiento cristalizado. Por ejemplo, la superficie metálica
puede tratarse con decapantes de óxidos metálicos, promotores del
ataque químico, iniciadores de la cristalización y similares. Los
ejemplos de composiciones útiles incluyen disoluciones desoxidantes
que contienen fluoruro, baños de decapado ácidos o alcalinos,
disoluciones de activador de sal de Jernstedt y similares.
También son útiles los agentes que alteran la
velocidad de formación de cristales de los revestimientos, por
ejemplo promoviendo la oxidación o despolarización de la superficie
metálica. Los ejemplos de composiciones útiles a este respecto
incluyen sales de hidroxilamina y sus derivados orgánicos, nitrito
de sodio, nitrocompuestos orgánicos, peroxicompuestos orgánicos e
inorgánicos, cloratos, bromatos, permanganatos y similares.
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En una realización particularmente deseable de
la presente invención, la superficie metálica se pretrata con un
revestimiento de conversión convencional antes de ponerlo en
contacto con la composición acuosa de revestimiento con metal
alcalinotérreo. Por ejemplo, se aplica de manera deseable un
revestimiento de conversión a base de fosfato al sustrato metálico.
Las composiciones de revestimiento de conversión de fosfato
adecuadas incluyen aquellas conocidas en la técnica, tales como
fosfato de cinc, modificado de manera opcional con níquel, hierro,
manganeso, calcio, magnesio o cobalto. Se describen ejemplos de
composiciones de fosfatación útiles en las patentes estadounidenses
números 4.941.930, 5.238.506 y 5.653.790. Una composición de
fosfatación particularmente útil es CHEMFOS 51, un revestimiento de
conversión de fosfato de hierro disponible de PPG Industries, Inc.
Se ha descubierto que el pretratamiento con un revestimiento de
conversión de este tipo antes de la aplicación del revestimiento
acuoso con metal alcalinotérreo proporciona una resistencia a la
corrosión y adherencia de los revestimiento aplicados posteriormente
mejoradas.
En otra realización de la presente invención, la
disolución de fosfato de hierro contiene una fuente de ion
estannoso. Se ha descubierto que la aplicación de fosfato de hierro
que contiene ion estannoso antes de la aplicación de las
composiciones acuosas de revestimiento con metal alcalinotérreo
puede proporcionar una modificación significativa del revestimiento
resultante y pueden conferir un rendimiento frente a la corrosión y
una adhesión de la pintura potenciados. El ion estannoso puede
estar presente en la disolución acuosa de fosfato de hierro de la
presente invención en una cantidad que oscila entre 10 ppm y 500
ppm, normalmente en una cantidad que oscila entre 50 ppm y 150 ppm.
El ion estannoso puede derivarse de cualquier compuesto o
composición que se disuelve fácilmente en la disolución acuosa de
fosfato de hierro para proporcionar una fuente de ion estannoso. En
particular, el ion estannoso puede derivarse de cualquiera de las
muchas sales inorgánicas conocidas en la técnica, incluyendo, pero
sin limitarse a, sulfatos estannosos, cloruros estannosos, fluoruros
estannosos, tartratos estannosos, tetrafluoroboratos estannosos y
similares. El fluoruro estannoso y cloruro estannoso son
particularmente útiles.
Tras las etapas opcionales de activación de la
superficie de pretratamiento y limpieza, la superficie metálica se
pone en contacto con la composición acuosa de revestimiento según se
expuso anteriormente. En particular, la superficie metálica se pone
en contacto con la disolución o dispersión acuosa de la composición
de revestimiento, que incluye el ion metálico disuelto del grupo
IIA, el ion de fluoruro metálico complejo disuelto del grupo IVA
y/o grupo IVB y la sal metálica formadora de complejos, en agua. La
disolución o dispersión acuosa puede aplicarse al sustrato metálico
mediante técnicas de aplicación conocidas como se observó
anteriormente, tal como mediante inmersión, revestimiento por
inmersión, revestimiento con rodillos, pulverización y similares, o
combinaciones de estas técnicas, tales como inmersión seguida por
pulverización o pulverización seguida por inmersión. Normalmente,
la disolución o dispersión acuosa se aplica al sustrato metálico a
temperaturas de disolución o dispersión que oscilan entre la
ambiental y aproximadamente 150ºF (de la ambiental a 65ºC). En una
realización particular de la presente invención, la disolución o
dispersión acuosa se aplica a temperaturas ambientales. El tiempo
de contacto es generalmente entre 10 segundos y cinco minutos,
normalmente de 30 segundos a 2 minutos, cuando se sumerge el
sustrato metálico en el medio acuoso o cuando se pulveriza el medio
acuoso sobre el sustrato metálico.
El peso de revestimiento de la composición de
revestimiento de pretratamiento generalmente oscila entre 1
miligramo por metro cuadrado (mg/m^{2}) y 23.600 miligramos por
metro cuadrado (mg/m^{2}), y normalmente oscila entre 10
mg/m^{2} y 3000 mg/m^{2}.
Tras el contacto con la composición acuosa de
revestimiento, el sustrato puede aclararse con agua desionizada, y
puede implicar además un sellante o aclarado posterior orgánico o
inorgánico, tal como un sellante de cromato o sin cromato, o un
aclarado con resina epoxídica, como se conoce generalmente en la
técnica.
Por ejemplo, el sustrato puede tratarse con una
composición de resina epoxídica tal como la que se da a conocer en
la patente estadounidense número 6.312.812.
En otra realización de la presente invención, la
superficie metálica se pone en contacto con una composición de
metal de tierras raras tras el contacto con la composición acuosa de
revestimiento. Por ejemplo, tras haberse tratado con la composición
de revestimiento de metal alcalinotérreo, la superficie metálica
puede ponerse en contacto con una composición de aclarado que
comprende una disolución que contiene uno o más metales de tierras
raras solubilizados o dispersos en un medio de vehículo, normalmente
un medio acuoso. Para los fines de la presente invención, la
expresión metal de tierras raras pretende designar aquellos
elementos de la serie de los lantánidos de la tabla periódica de los
elementos.
De manera deseable, la composición de aclarado
de metal de tierras raras es una disolución ácida acuosa de una sal
de un metal de tierras raras. Particularmente deseables son las
sales ácidas acuosas de cerio. La parte aniónica de la sal del
metal de tierras raras debe ser tal que la sal tenga suficiente
solubilidad en medios débilmente ácidos para proporcionar una
concentración suficiente de iones metálicos de tierras raras en la
disolución. Puede emplearse una amplia variedad de sales, tales como
haluros, nitratos, acetatos, sulfatos y gluconatos. Las sales
nitrato, y en particular el nitrato de cerio, son particularmente
deseables.
La concentración del ion de metal de tierras
raras en la disolución es de manera deseable de 50 ppm a 5.000 ppm
de metal de tierras raras. El pH de la disolución acuosa de metal de
tierras raras es ácido, y está de manera deseable dentro del
intervalo de 2,0 a 7,0, de manera más deseable de 3,0 a 6,5. De
manera deseable, puede emplearse un aclarado con agua final tras
ponerlo en contacto con la composición de aclarado de metal de
tierras raras. Por ejemplo, puede realizarse un aclarado con agua
desionizada para eliminar los iones en exceso de la superficie.
Esto es particularmente deseable antes de pintar la superficie
mediante técnicas de electrodeposición.
Aún en otra realización de la presente
invención, puede incorporarse tal metal de tierras raras
directamente en la composición acuosa de revestimiento que incluye
el ion metálico disuelto del grupo IIA, el ion de fluoruro metálico
complejo disuelto del grupo IVA y/o grupo IVB y la sal metálica
formadora de complejos. Por ejemplo, puede incorporarse una sal
ácido de un metal de tierras raras, tal como nitrato de cerio,
directamente en la composición acuosa de revestimiento. Entonces
puede usarse tal composición como revestimiento de conversión para
sustratos metálicos según se trató anteriormente. Se observa que el
sustrato tras el revestimiento, tal cual, puede ponerse en contacto
además con una disolución acuosa separada que incluye un metal de
tierras raras, según se trató anteriormente.
Como se observó anteriormente, se ha reconocido
inesperadamente mediante la presente invención que pueden usarse
composiciones de revestimiento de conversión para conferir
excelentes propiedades a la composición tales como resistencia a la
corrosión, incluso cuando las composiciones incluyen iones metálicos
del grupo IIA a altas concentraciones. Se ha descubierto que tales
niveles elevados de iones metálicos del grupo IIA, y en particular
de calcio, pueden proporcionar composiciones de revestimiento que
están sustancialmente libres de cualquier precipitado de fluoruro
metálico del grupo IIA, particularmente cuando las disoluciones de
revestimiento incluyen un eliminador de fluoruro libre. Tales
composiciones de revestimiento proporcionan excelentes resultados
cuando se aplican a sustratos metálicos, y pueden ser
particularmente útiles incluso con un tiempo de exposición reducido
con el sustrato metálico. Como tal, pueden usarse mayores
concentraciones de metal alcalinotérreo para una mejor resistencia
a la corrosión con tiempos de aplicación más cortos, sin presentarse
problemas de precipitación que pueden afectar perjudicialmente a la
composición de revestimiento.
Los siguientes ejemplos demuestran la
preparación de composiciones de revestimiento de la presente
invención, así como comparaciones de tales revestimientos con
composiciones de la técnica anterior. A menos que se indique lo
contrario en los ejemplos y en cualquier otra parte en la memoria
descriptiva y las reivindicaciones, todas las partes y porcentajes
son en peso, las temperaturas son en grados centígrados y las
presiones son de o próximas a la presión atmosférica.
El ejemplo 1 representa un ejemplo comparativo,
que demuestra un revestimiento de conversión preparado según el
ejemplo 1 de la patente estadounidense número 5.441.580, incluyendo
hexafluorozirconato de potasio 15 g/l en agua destilada, con 0,10 g
de H_{3}BO_{3}, 5 g de KF.2H_{2}O, 60 ml de HF, proporcionando
aproximadamente 4876 ppm de Zr.
El ejemplo 2 representa un ejemplo comparativo,
que demuestra un revestimiento de conversión preparado según el
ejemplo 2 de la patente estadounidense número 5.380.374, incluyendo
hexafluorozirconato de potasio 1 g/l en agua destilada con 148 mg de
hidróxido de calcio y ácido nítrico, proporcionando aproximadamente
313 ppm de Zr, 402 ppm de F y 80 ppm de Ca.
Las composiciones del ejemplo 2 y 3 se usaron
como revestimientos de conversión para tratar paneles de acero
laminado en frío y electrogalvanizados, como sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60ºC
durante 1 minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de revestimiento de
conversión de los ejemplos a temperatura ambiente durante 2
minutos;
(d) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(e) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(f) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. con el nombre
ED-6650.
Se sometió a prueba cada uno de los paneles de
prueba recubiertos tal cual usando una inmersión salina de Honda de
10 días, como se conoce en la técnica, para evaluar la resistencia a
la corrosión. Los resultados se muestran en la tabla 1.
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El ejemplo 3 representa un ejemplo comparativo,
que demuestra una disolución de revestimiento preparada con un ion
de fluoruro metálico complejo y con iones calcio en la composición
en una cantidad superior a 1.500 ppm, sin una sal metálica formadora
de complejos.
Se preparó una disolución en agua desionizada
como sigue: se añadió ácido hexafluorozircónico (2,25 gramos de
H_{2}ZrF_{6} por litro, proporcionando aproximadamente 990 ppm
de Zr y aproximadamente 1200 ppm de F) a una disolución que contenía
nitrato de calcio y ácido nítrico (2500 ppm de Ca). El pH se ajustó
hasta 2,0 con ácido nítrico.
Se añadió un precipitado blanco formado como el
ácido hexafluorozircónico a la disolución de calcio. Este
precipitado estaba constituido por calcio, zirconio y fluoruro.
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El ejemplo 4 representa otro ejemplo
comparativo, que demuestra una disolución de revestimiento preparada
con un ion de fluoruro metálico complejo y con iones calcio en la
composición en una cantidad superior a 1.500 ppm, sin una sal
metálica formadora de complejos, con el revestimiento preparado
según un procedimiento diferente al del ejemplo 3.
Se preparó una disolución en agua desionizada
como sigue: se añadió ácido hexafluorozircónico a agua destilada
(2,25 gramos de H_{2}ZrF_{6} por litro, proporcionando
aproximadamente 990 ppm de Zr y aproximadamente 1200 ppm de F) y se
añadió ácido nítrico para ajustar el pH = 2,0. Se añadió/añadieron
nitrato(s) de calcio a esta mezcla (10 g por litro de
Ca(NO_{3})_{2} que proporcionan aproximadamente
2.500 ppm de Ca).
Se formó un precipitado blanco como el nitrato
de calcio disuelto en la disolución. Este precipitado estaba
constituido por calcio, zirconio y fluoruro.
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(Comparativo)
El ejemplo 5 demuestra una disolución de
revestimiento preparada con un ion de fluoruro metálico complejo y
con una sal metálica diferente del ion de fluoruro metálico
complejo.
Se preparó una disolución en agua desionizada
como sigue: se mezclaron los siguientes ingredientes en el orden
enumerado a continuación para proporcionar una disolución estable
con un pH = 2,0.
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 27,5 g/l
- ácido nítrico (42 Be) (aprox. 18.000 ppm de NO_{3})
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- \quad
- hidróxido de amonio (28%)
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El ejemplo 6 demuestra un revestimiento de
conversión preparado según la presente invención, incluyendo ácido
hexafluorozircónico como ion de fluoruro metálico complejo, nitrato
de calcio y con metasilicato de sodio como sal metálica formadora de
complejos.
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 2,0.
- 5,5 g/l
- metasilicato de sodio
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 10,0 g/l
- nitrato de calcio (aproximadamente 2.500 ppm de Ca)
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El ejemplo 7 demuestra un revestimiento de
conversión preparado según la presente invención que incluye
hexafluoroestannato de sodio (IV) como ion de fluoruro metálico
complejo, nitrato de calcio, y con metasilicato de sodio
pentahidratado como sal metálica formadora de complejos.
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,3:
- 3,0 g/l
- metasilicato de sodio pentahidratado (aprox. 1000 ppm de SiO_{3} como estabilizador)
- 1,62 g/l
- hexafluoroestannato de sodio (IV) (aprox. 1300 ppm de SnF_{6} como anión de revestimiento primario)
- 5,2 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 8,75 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 1700 ppm de Ca)
Los ejemplos 8-14 demuestran
diversos revestimientos de conversión preparados según la presente
invención, incluyendo concentraciones variables de iones calcio en
combinación con un ion de fluoruro metálico complejo que incluyen
zirconio como el átomo metálico y zeolita de aluminosilicato como
sal metálica formadora de complejos.
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Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,8.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 10,25 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 2500 ppm de Ca)
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 3,0.
\global\parskip0.950000\baselineskip
- 0,5 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 10,25 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 2500 ppm de Ca)
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 2,0.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 16,2 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 4000 ppm de Ca)
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,8.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 20,0 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 4900 ppm de Ca)
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,8.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 20,5 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 5000 ppm de Ca)
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,8.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 20,5 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 5000 ppm de Ca)
\global\parskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 2,0.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 20,5 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 5000 ppm de Ca)
- \quad
- (aprox. 18.000 ppm de NO_{3})
Los ejemplos 15-21 demuestran
diversos revestimientos de conversión preparados según la presente
invención, incluyendo concentraciones variables de iones calcio en
combinación con un ion de fluoruro metálico complejo que incluyen
zirconio como el átomo metálico, zeolita de aluminosilicato como sal
metálica formadora de complejos y con un componente adicional en la
composición.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH =2,0.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 20,5 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 5000 ppm de Ca)
- 0,5 g/l
- Dowfax 2A1
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,8.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 20,5 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 5000 ppm de Ca)
- 0,1 g/l
- cloruro de estaño (II), dihidratado (aprox: 50 ppm de Sn)
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 2,0.
\newpage
\global\parskip0.990000\baselineskip
- 0,375 g/l
- metasilicato de sodio
- 0,125 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 2,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 1,125 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 495 ppm de Zr, 600 ppm de F)
- 10,25 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 2500 ppm de Ca)
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,8.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 20,5 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 5000 ppm de Ca)
- 10,0 ml/l
- Chemseal 77
- 0,5 g/l
- bifluoruro de amonio (aprox. 300 ppm de F)
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,8.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 20,5 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 5000 ppm de Ca)
- 10,0 ml/l
- Chemseal 77
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,4.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita añadido como estabilizador)
- 6,25 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 8,0 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 2000 ppm de Ca)
- 2,0 g/l
- sulfato de hidroxilamina (aprox. 800 ppm de hidroxilamina añadida como acelerador)
- 0,4 g/l
- cloruro de estaño (II), dihidratado (aprox. 200 ppm de Sn añadido como modificador del revestimiento)
\global\parskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 2,0.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 20,5 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 5000 ppm de Ca)
\vskip1.000000\baselineskip
Las composiciones de los ejemplos
5-21 se usaron como revestimientos de conversión
para tratar paneles de acero laminado en frío y electrogalvanizados,
como sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60ºC
durante 1 minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de revestimiento de
conversión de los ejemplos a temperatura ambiente durante 2
minutos;
(d) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(e) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(f) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. con el nombre
ED-6650.
Se sometió a prueba cada uno de los paneles de
prueba recubiertos tal cual usando una inmersión salina de Honda de
10 días, como se conoce en la técnica, para evaluar la resistencia a
la corrosión. Los resultados se muestran en la tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Tal como puede observarse a partir de los
resultados mostrados en la tabla 2, los revestimientos de conversión
del ejemplo 5, que incluyen un ion de fluoruro metálico complejo y
una sal metálica diferente del ion de fluoruro metálico complejo
tienen buena resistencia a la corrosión sobre paneles
electrogalvanizados. Además, cuando se comparan los ejemplos
6-21 con los revestimientos de conversión de la
técnica anterior de los ejemplos 1 y 2, los resultados de los
ejemplos 6-21 demuestran que los revestimientos de
conversión de la presente invención proporcionan resultados
mejorados para la adhesión de pintura sobre uno cualquiera o ambos
de los paneles de acero laminado en frío o electrogalvanizados.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,8.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 20,5 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 5000 ppm de Ca)
\global\parskip0.990000\baselineskip
La composición del ejemplo 22 se usó como
revestimiento de conversión para tratar paneles de acero laminado en
frío y electrogalvanizados, como sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60º C
durante 1 minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) acondicionamiento: los paneles de prueba se
sumergieron en disolución Kasil nº 6 (0,25 g/l, pH 9,8) a
temperatura ambiente durante 1 minuto;
(d) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento del presente ejemplo a
temperatura ambiente durante 2 minutos;
(e) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(f) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(g) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. con el nombre
ED-6650.
Se sometió a prueba cada uno de los paneles de
prueba recubiertos tal cual usando una inmersión salina de Honda de
10 días, como se conoce en la técnica, para evaluar la resistencia a
la corrosión. Los resultados se muestran en la tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,8.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 20,5 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 5000 ppm de Ca)
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,8.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 20,5 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 5000 ppm de Ca)
- 2,5 g/l
- sulfato ferroso, heptahidratado (aprox. 500 ppm de Fe)
Las composiciones de los ejemplos
23-24 se usaron como revestimientos de conversión
para tratar paneles de acero laminado en frío y electrogalvanizados,
como sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60º C
durante 1 minuto;
\global\parskip1.000000\baselineskip
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento del presente ejemplo a
temperatura ambiente durante 2 minutos;
(d) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(e) resina epoxídica: los paneles de prueba se
sumergieron en una composición de resina epoxídica, tal como la que
se da a conocer en la patente estadounidense número 6.312,812, a
temperatura ambiente durante 1 minuto;
(f) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(g) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(h) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. con el nombre
ED-6650.
Se sometió a prueba cada uno de los paneles de
prueba recubiertos tal cual usando una inmersión salina de Honda de
10 días, como se conoce en la técnica, para evaluar la resistencia a
la corrosión. Los resultados se muestran en la tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,8.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 20,5 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 5000 ppm de Ca)
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,8.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 20,5 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 5000 ppm de Ca)
\vskip1.000000\baselineskip
Las composiciones de los ejemplos
25-26 se usaron como revestimientos de conversión
para tratar paneles de acero laminado en frío y electrogalvanizados,
como sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60ºC
durante 1 minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
\newpage
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento del presente ejemplo a
temperatura ambiente durante 2 minutos;
(d) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(e) sellante: los paneles de prueba se
sumergieron en un aclarado con sellante sin cromo ("Chemseal
77" disponible de PPG industries, Inc. modificado con 100 ppm de
fluoruro) a temperatura ambiente durante 1 minuto;
(f) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(g) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(h) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. con el nombre
ED-6650.
Se sometió a prueba cada uno de los paneles de
prueba recubiertos tal cual usando una inmersión salina de Honda de
10 días, como se conoce en la técnica, para evaluar la resistencia a
la corrosión. Los resultados se muestran en la tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó un fosfato de hierro en agua
corriente como sigue:
- 40 ml/l
- Chemfos 51 (disponible de PPG Industries, Inc.)
- 0,3 g/l
- bifluoruro de amonio
- 1,5 ml/l
- tampón Chemfil (disponible de PPG Industries, Inc.) pH=3,6
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,8.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 20,5 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 5000 ppm de Ca)
\vskip1.000000\baselineskip
Las composiciones del ejemplo 27 se usaron para
tratar paneles de acero laminado en frío y electrogalvanizados, como
sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60ºC
durante 1 minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de fosfato de hierro a
49ºC durante 2 minutos;
(d) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de revestimiento de
conversión a temperatura ambiente durante 2 minutos;
(e) aclarado: los paneles de prueba se aclararon
con agua desionizada durante 30 segundos;
(f) sellante: los paneles de prueba se
sumergieron en un aclarado con sellante sin cromo ("Chemseal
77" disponible de PPG industries, Inc. modificado con 100 ppm de
fluoruro) a temperatura ambiente durante 1 minuto;
(g) aclarado: los paneles de prueba se aclararon
con agua desionizada durante 30 segundos;
(h) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(i) electrorrevestimiento: los paneles de prueba
se pintaron con una composición de electrorrevestimiento catódico
sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. con el nombre
ED-6650.
Se sometió a prueba cada uno de los paneles de
prueba recubiertos tal cual usando una inmersión salina de Honda de
10 días, como se conoce en la técnica, para evaluar la resistencia a
la corrosión. Los resultados se muestran en la tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Tal como puede observarse a partir de los
resultados mostrados en la tabla 3, diversas etapas de
procesamiento, tales como el uso de acondicionadores, capas de
resina epoxídica y sellantes, durante el tratamiento y revestimiento
de los paneles proporcionan una mejora en la resistencia a la
corrosión para uno o ambos de los paneles de acero laminado en frío
o electrogalvanizados. Además, el uso de una disolución de fosfato
de hierro antes del tratamiento con el revestimiento de conversión
y con un sellante sin cromo tras el tratamiento con el
revestimiento de conversión proporciona una resistencia a la
corrosión mejorada para uno o ambos de los paneles de acero
laminado en frío y electrogalvanizados, como se evidencia mediante
el ejemplo 27.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 2,0.
- 1,35 g/l
- disolución de nitrato de zirconilo (14,8% de Zr) (aprox. 200 ppm de Zr)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr, 1200 ppm de F)
- 8,0 g/l
- nitrato de calcio (aproximadamente 2.000 ppm de Ca)
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 2,5.
\newpage
- 6,7 g/l
- disolución de nitrato de zirconilo (14,8% de Zr) (aprox. 1000 ppm de Zr)
- 1,25 g/l
- bifluoruro(s) de amonio (aprox. 840 ppm de F)
- 8,0 g/l
- nitrato de calcio (aproximadamente 2.000 ppm de Ca)
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 2,5.
- 6,7 g/l
- disolución de nitrato de zirconilo (14,8% de Zr) (aprox. 1000 ppm de Zr)
- 1,25 g/l
- bifluoruro(s) de amonio (aprox. 840 ppm de F)
- 8,0 g/l
- nitrato de calcio (aproximadamente 2.000 ppm de Ca)
\vskip1.000000\baselineskip
Las composiciones de los ejemplos
32-34 se usaron como revestimientos de conversión
para tratar paneles de acero laminado en frío y electrogalvanizados,
como sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60º C
durante 1 minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de revestimiento de
conversión de los ejemplos a temperatura ambiente durante 2
minutos;
(d) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(e) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(f) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. con el nombre
ED-6650.
Se sometió a prueba cada uno de los paneles de
prueba recubiertos tal cual usando una inmersión salina de Honda de
10 días, como se conoce en la técnica, para evaluar la resistencia a
la corrosión. Los resultados se muestran en la tabla 4.
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,4.
- 4,0 g/l
- ácido hexafluorosilícico (aprox. 800 ppm de Si y 3200 ppm de F)
- 16,4 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 4000 ppm de Ca)
- 0,25 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita añadido como estabilizador)
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,7.
- 4,0 g/l
- ácido hexafluorosilícico (aprox. 800 ppm de Si y 3200 ppm de F)
- 32,8 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 8000 ppm de Ca)
- 0,25 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato -zeolita añadido como estabilizador)
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Las composiciones de los ejemplos 31 + 32 se
usaron como revestimientos de conversión para tratar paneles de
acero laminado en frío y electrogalvanizados, como sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60ºC
durante 1 minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de revestimiento de
conversión de los ejemplos a temperatura ambiente durante 2
minutos;
(d) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(e) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(f) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. con el nombre
ED-6650.
Se sometió a prueba cada uno de los paneles de
prueba recubiertos tal cual usando una inmersión salina de Honda de
10 días, como se conoce en la técnica, para evaluar la resistencia a
la corrosión. Los resultados se muestran en la tabla 5.
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\vskip1.000000\baselineskip
Como puede observarse a partir de los ejemplos
anteriores, los revestimientos de conversión de la presente
invención proporcionan una resistencia a la corrosión igual a o
mejor que la de los revestimientos de conversión de la técnica
anterior.
Los ejemplos 33-36 demuestran
diversos revestimientos de conversión preparados según la presente
invención, incluyendo concentraciones variables de iones calcio,
concentraciones variables de zirconio y concentraciones variables de
metales alcalinotérreos, aplicándose los revestimientos a sustratos
seguido por tratamiento con una disolución acuosa de un metal de
tierras raras.
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(Comparativo)
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 2,0.
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr y 1200 ppm de F)
- 8,2 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 2000 ppm de Ca)
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 2,0.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr y 1200 ppm de F)
- 20,5 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 5000 ppm de Ca)
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 2,0.
- 1,0 g/l
- metasilicato de sodio
- 0,125 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 1,13 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 450 ppm de Zr y 600 ppm de F)
- 10,25 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 2500 ppm de Ca)
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 2,0.
\newpage
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 24,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 1,13 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 450 ppm de Zr y 600 ppm de F)
- 10,25 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 2500 ppm de Ca)
\vskip1.000000\baselineskip
Por separado, se preparó una disolución de
revestimiento de cerio en agua desionizada, incluyendo 3,2 g/l de
nitrato de cerio, hexahidratado (aprox. 1000 ppm de Ce). La
disolución era estable con un pH de 4,0.
Cada una de las composiciones de los ejemplos
39-42 se usaron como revestimientos de conversión
para tratar paneles de acero laminado en frío y electrogalvanizados,
seguido por tratamiento con la disolución de revestimiento de cerio,
como sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60ºC
durante 1 minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de revestimiento de
conversión de los ejemplos a temperatura ambiente durante 2
minutos;
(d) revestimiento: Los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de cerio según se expuso
anteriormente, a temperatura ambiente durante 1 minuto;
(e) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(f) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(g) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. con el nombre
ED-6650.
Se sometió a prueba cada uno de los paneles de
prueba recubiertos tal cual usando una inmersión salina de Honda de
10 días, como se conoce en la técnica, para evaluar la resistencia a
la corrosión. Los resultados se muestran en la tabla 6.
Como puede observarse a partir de los ejemplos
anteriores, los revestimientos de conversión de la presente
invención proporcionan una resistencia a la corrosión igual a o
mejor que la de los revestimientos de conversión de la técnica
anterior, y poner en contacto además el sustrato revestido con una
disolución acuosa de una sal de cerio mejora adicionalmente la
resistencia a la corrosión con respecto a uno o ambos sustratos. En
particular, una comparación del ejemplo 33 (que representa paneles
revestidos sólo con los revestimientos de conversión de la presente
invención) con los ejemplos 34-36 (que representa
paneles revestidos con los revestimientos de conversión de la
presente invención seguido por un tratamiento con cerio) muestra que
se confiere una resistencia a la corrosión mejorada para acero
laminado en frío cuando se usa un tratamiento posterior con cerio
con los revestimientos de conversión.
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El ejemplo 37 representa un ejemplo comparativo
que demuestra el tratamiento de un sustrato metálico con una
disolución de fosfato de hierro sin ningún tratamiento posterior con
revestimiento de conversión.
Se preparó un fosfato de hierro en agua
corriente como sigue:
- 40 ml/l
- Chemfos 51 (disponible de PPG Industries, Inc.)
- 0,3 g/l
- bifluoruro de amonio
- 1,5 ml/l
- tampón Chemfil (disponible de PPG Industries, Inc.)
- \quad
- pH=3,6
\vskip1.000000\baselineskip
Se trataron paneles de acero laminado en frío y
electrogalvanizados con la composición del ejemplo 43 como
sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60º C
durante 1 minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de fosfato de hierro del
presente ejemplo a 49ºC durante 2 minutos;
(d) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(e) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(f) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. con el nombre
ED-6650.
Se sometió a prueba cada uno de los paneles de
prueba recubiertos tal cual usando una inmersión salina de Honda de
10 días, como se conoce en la técnica, para evaluar la resistencia a
la corrosión. Los resultados se muestran en la tabla 7.
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El ejemplo 38 representa un ejemplo comparativo
que demuestra el tratamiento de un sustrato metálico con una
disolución de fosfato de hierro y con una disolución acuosa de cerio
sin ningún tratamiento de revestimiento de conversión.
En el ejemplo 38 se trataron paneles de acero
laminado en frío y electrogalvanizados con el fosfato de hierro del
ejemplo 37 seguido por tratamiento con la disolución de
revestimiento de cerio de los ejemplos 34-36, como
sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60º C
durante 1 minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de fosfato de hierro a
49ºC durante 2 minutos;
(d) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de cerio a temperatura
ambiente durante 1 minuto;
(e) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(f) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(g) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. con el nombre
ED-6650.
Se sometió a prueba cada uno de los paneles de
prueba recubiertos tal cual usando una inmersión salina de Honda de
10 días, como se conoce en la técnica, para evaluar la resistencia a
la corrosión. Los resultados se muestran en la tabla 7.
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El ejemplo 39 representa el tratamiento de un
sustrato metálico que implica poner en contacto con una disolución
de fosfato de hierro seguido por tratamiento con una disolución de
tratamiento de revestimiento de conversión.
En particular, en el ejemplo 39, se trataron
paneles de acero laminado en frío y electrogalvanizados con el
fosfato de hierro del ejemplo 37, seguido por tratamiento con la
disolución de revestimiento de conversión del ejemplo 34, como
sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60º C
durante 1 minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de fosfato de hierro a
49ºC durante 2 minutos;
(d) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de revestimiento de
conversión a temperatura ambiente durante 2 minutos;
(e) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(f) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(g) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. con el nombre
ED-6650.
Se sometió a prueba cada uno de los paneles de
prueba recubiertos tal cual usando una inmersión salina de Honda de
10 días, como se conoce en la técnica, para evaluar la resistencia a
la corrosión. Los resultados se muestran en la tabla 7.
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El ejemplo 40 representa el tratamiento de un
sustrato metálico según la presente invención que implica poner en
contacto con una disolución de fosfato de hierro, con una disolución
de tratamiento de revestimiento de conversión y con una disolución
de cerio.
En el ejemplo 40 se trataron paneles de acero
laminado en frío y electrogalvanizados con el fosfato de hierro del
ejemplo 37 seguido por tratamiento con la disolución de
revestimiento de conversión del ejemplo 34 y la disolución de cerio
de los ejemplos 34-36 como sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60º C
durante 1 minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de fosfato de hierro a
49ºC durante 2 minutos;
(d) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de revestimiento de
conversión a temperatura ambiente durante 2 minutos;
(e) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de cerio a temperatura
ambiente durante 1 minuto;
(f) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(g) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(h) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. con el nombre
ED-6650.
Se sometió a prueba cada uno de los paneles de
prueba recubiertos tal cual usando una inmersión salina de Honda de
10 días, como se conoce en la técnica, para evaluar la resistencia a
la corrosión. Los resultados se muestran en la tabla 7.
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El ejemplo 41 es similar al ejemplo 40
incluyendo la misma disolución de fosfato de hierro, disolución de
tratamiento de revestimiento de conversión y disolución de
tratamiento de cerio, implicando el procedimiento de revestimiento
que diferentes tiempos de inmersión, como sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60ºC
durante 1 minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de fosfato de hierro a
49ºC durante 2 minutos;
(d) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de revestimiento de
conversión a temperatura ambiente durante 1 minuto;
(e) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de cerio a temperatura
ambiente durante 30 segundos;
(f) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(g) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(h) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. con el nombre
ED-6650.
Se sometió a prueba cada uno de los paneles de
prueba recubiertos tal cual usando una inmersión salina de Honda de
10 días, como se conoce en la técnica, para evaluar la resistencia a
la corrosión. Los resultados se muestran en la tabla 7.
Los ejemplos 42-45 demuestran el
tratamiento de sustratos metálicos según la presente invención que
implica poner en contacto con una disolución de fosfato de hierro y
con una disolución de tratamiento de revestimiento de conversión,
seguido por tratamiento con una disolución de tratamiento de cerio a
concentraciones y propiedades variables.
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En el ejemplo 42, se preparó una disolución de
fosfato de hierro como en el ejemplo 37 y se preparó una disolución
de revestimiento de conversión como en el ejemplo 34.
Por separado, se preparó una disolución de
revestimiento de cerio en agua desionizada, incluyendo 3,2 g/l de
nitrato de cerio, hexahidratado (aprox. 1000 ppm de Ce). El pH de la
disolución se ajustó hasta 2,0 con ácido nítrico.
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En el ejemplo 43, se preparó una disolución de
fosfato de hierro como en el ejemplo 37 y se preparó una disolución
de revestimiento de conversión como en el ejemplo 34.
Por separado, se preparó una disolución de
revestimiento de cerio en agua desionizada, incluyendo 3,2 g/l de
nitrato de cerio, hexahidratado (aprox. 1000 ppm de Ce). El pH de la
disolución se ajustó hasta 8,0 con hidróxido de amonio.
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En el ejemplo 44, se preparó una disolución de
fosfato de hierro como en el ejemplo 37 y se preparó una disolución
de revestimiento de conversión como en el ejemplo 34.
Por separado, se preparó una disolución de
revestimiento de cerio en agua desionizada, incluyendo 0,32 g/l de
nitrato de cerio, hexahidratado (aprox. 100 ppm de Ce). La
disolución era estable con un pH de 4,0.
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En el ejemplo 45, se preparó una disolución de
fosfato de hierro como en el ejemplo 37 y se preparó una disolución
de revestimiento de conversión como en el ejemplo 39.
Por separado, se preparó una disolución de
revestimiento de cerio en agua desionizada, incluyendo 16,0 g/l de
nitrato de cerio, hexahidratado (aprox. 5000 ppm de Ce). La
disolución era estable con un pH de 4,0.
Los ejemplos 46-48 demuestran el
tratamiento de sustratos metálicos según la presente invención que
implica poner en contacto con una disolución de fosfato de hierro y
con una disolución de tratamiento de revestimiento de conversión que
incluye diversos metales adicionales, seguido por tratamiento con
una disolución de tratamiento de cerio.
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En el ejemplo 46, se preparó una disolución de
fosfato de hierro como en el ejemplo 37.
Por separado, se preparó una disolución de
revestimiento de conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,8.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr y 1200 ppm de F)
- 20,5 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 5000 ppm de Ca)
- 1,1 g/l
- nitrato de itrio, hexahidratado (aprox. 250 ppm de Y)
Además, se preparó una disolución de
revestimiento de cerio como en los ejemplos
39-42.
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En el ejemplo 47, se preparó una disolución de
fosfato de hierro como en el ejemplo 37.
Por separado, se preparó una disolución de
revestimiento de conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,8.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr y 1200 ppm de F)
- 20,5 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 5000 ppm de Ca)
- 2,5 g/l
- disolución de nitrato de lantano (aprox. 1000 ppm de La)
Además, se preparó una disolución de
revestimiento de cerio como en los ejemplos
34-36.
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En el ejemplo 48, se preparó una disolución de
fosfato de hierro como en el ejemplo 37.
Por separado, se preparó una disolución de
revestimiento de conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,8.
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr y 1200 ppm de F)
- 20,5 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 5000 ppm de Ca)
- 2,5 g/l
- sulfato ferroso, heptahidratado (aprox. 250 ppm de Fe)
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Además, se preparó una disolución de
revestimiento de cerio como en los ejemplos
34-36.
Las composiciones de los ejemplos
42-48 se usaron para el tratamiento de paneles de
acero laminado en frío y electrogalvanizados, como sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60º C
durante 1 minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de fosfato de hierro a
49ºC durante 2 minutos;
(d) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de revestimiento de
conversión a temperatura ambiente durante 2 minutos;
(e) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de cerio a temperatura
ambiente durante 1 minuto;
(f) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(g) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(h) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. con el nombre
ED-6650.
Se sometió a prueba cada uno de los paneles de
prueba de los ejemplos 37-49 usando una inmersión
salina de Honda de 10 días, como se conoce en la técnica, para
evaluar la resistencia a la corrosión. Los resultados se muestran en
la tabla 7.
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Tal como puede observarse a partir de los
resultados mostrados en la tabla 7, poner en contacto además el
sustrato con una disolución de tratamiento de fosfato de hierro
antes de la aplicación del revestimiento de conversión y/o una
disolución de tratamiento de cerio tras la aplicación del
revestimiento de conversión mejora adicionalmente la resistencia a
la corrosión. En particular, una comparación de los ejemplos 7 y 28
(que representan paneles tratados sólo con una disolución de
fosfato de hierro y tratados sólo con una disolución de fosfato de
hierro y un tratamiento posterior con cerio, sin ningún
revestimiento de conversión) con el ejemplo 39 (que representa
paneles tratados con una disolución de fosfato de hierro seguido por
tratamiento con los revestimientos de conversión de la presente
invención) muestra que se confiere una resistencia a la corrosión
mejorada para el acero laminado en frío cuando se usa un
pretratamiento con fosfato de hierro con los revestimientos de
conversión de la presente invención. Además, los resultados de los
ejemplos 40 y 41 (que representan paneles tratados con una
disolución de pretratamiento de fosfato de hierro antes de la
aplicación del revestimiento de conversión de la presente invención
seguido por un tratamiento posterior con cerio) demuestran la
notable mejora en la resistencia a la corrosión para ambos paneles
de acero laminado en frío y electrogalvanizados, particularmente en
comparación con los resultados del ejemplo 39 (que representa
paneles tratados con una disolución de fosfato de hierro seguido
por tratamiento con los revestimientos de conversión de la presente
invención sin ningún tratamiento posterior con cerio), así como con
los resultados del ejemplo 34 (que representa paneles tratados con
el revestimiento de conversión de la presente invención seguido por
un tratamiento posterior con cerio, pero sin ningún pretratamiento
con fosfato de hierro). Claramente, la combinación del
pretratamiento con fosfato de hierro, el revestimiento de
conversión y el tratamiento posterior con cerio proporciona una
notable mejora en la resistencia a la corrosión con respecto a
cualquiera de estos componentes individualmente.
Los ejemplos 49 y 50 demuestran que la
incorporación de una sal de cerio en la disolución acuosa del
revestimiento de conversión proporciona una mejora adicional en la
resistencia a la corrosión.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos
49-50
Se preparó una disolución de fosfato de hierro
como en el ejemplo 37.
Por separado, se preparó una disolución de
revestimiento de conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,8.
\newpage
- 1,0 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
- 6,0 g/l
- ácido nítrico (42 Be)
- 2,25 g/l
- ácido hexafluorozircónico (aprox. 990 ppm de Zr y 1200 ppm de F)
- 20,5 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 5000 ppm de Ca)
- 3,2 g/l
- nitrato de cerio, hexahidratado (aprox. 1000 ppm de Ce)
\vskip1.000000\baselineskip
Las composiciones preparadas se usaron para el
tratamiento de dos conjuntos de paneles de acero laminado en frío y
electrogalvanizados que representaban los ejemplos 49 y 50, como
sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60ºC
durante 1 minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de fosfato de hierro a
49ºC durante 2 minutos;
(d) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de revestimiento de
conversión a temperatura ambiente durante 2 minutos;
(e) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(f) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(g) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. con el nombre
ED-6650.
Se sometió a prueba cada uno de los paneles de
prueba recubiertos tal cual usando una inmersión salina de Honda de
10 días, como se conoce en la técnica, para evaluar la resistencia a
la corrosión. Los resultados se muestran en la tabla 8.
\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados de la tabla 8 demuestran que
incluir un metal de tierras raras en la disolución de tratamiento
de revestimiento de conversión proporciona resistencia a la
corrosión adicional. Por ejemplo, una comparación de los ejemplos
49-50 con el ejemplo 39 demuestra que los paneles de
prueba tratados con una disolución de tratamiento de fosfato de
hierro seguido por tratamiento con un revestimiento de conversión de
la presente invención que incluye una sal de cerio proporciona
mejor resistencia a la corrosión en comparación con paneles de
prueba tratados con una disolución de tratamiento de fosfato de
hierro seguido por tratamiento con un revestimiento de conversión
de la presente invención que no incluye una sal de cerio, con un
cambio drástico en la resistencia a la corrosión para los paneles
electrogalvanizados.
Los ejemplos 51- demuestran los resultados
obtenidos con revestimientos de conversión según la presente
invención que incluyen silicio como átomo central del compuesto de
fluoruro metálico complejo, con o sin pretratamientos con fosfato de
hierro y tratamientos posteriores con cerio.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,7.
- 4,0 g/l
- ácido hexafluorosilícico (aprox. 780 ppm de Si y 3200 ppm de F)
- 32,8 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 8000 ppm de Ca)
- 0,25 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,4.
- 4,0 g/l
- ácido hexafluorosilícico (aprox. 780 ppm de Si y 3200 ppm de F)
- 16,4 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 4000 ppm de Ca)
- 0,25 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
\vskip1.000000\baselineskip
Las composiciones de los ejemplos
51-52 se usaron como revestimientos de conversión
para tratar paneles de acero laminado en frío y electrogalvanizados,
como sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60º C
durante 1 minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de revestimiento de
conversión de los ejemplos a temperatura ambiente durante 2
minutos;
(d) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(e) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(f) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. con el nombre
ED-6650.
Se sometió a prueba cada uno de los paneles de
prueba recubiertos tal cual usando una inmersión salina de Honda de
10 días, como se conoce en la técnica, para evaluar la resistencia a
la corrosión. Los resultados se muestran en la tabla 9.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,7.
- 4,0 g/l
- ácido hexafluorosilícico (aprox. 800 ppm de Si y 3200 ppm de F)
- 32,8 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 8000 ppm de Ca)
- 0,25 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
Por separado, se preparó una disolución de
revestimiento de cerio en agua desionizada, incluyendo 1,6 g/l de
nitrato de cerio, hexahidratado (aprox. 500 ppm de Ce). La
disolución era estable con un pH de 4,0.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,4.
- 4,0 g/l
- ácido hexafluorosilícico (aprox. 800 ppm de Si y 3200 ppm de F)
- 16,4 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 4000 ppm de Ca)
- 0,25 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
\vskip1.000000\baselineskip
Por separado, se preparó una disolución de
revestimiento de cerio en agua desionizada, incluyendo 6,2 g/l de
nitrato de cerio, hexahidratado (aprox. 2000 ppm de Ce). La
disolución era estable con un pH de 4,0.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,8.
- 2,0 g/l
- ácido hexafluorosilícico (aprox. 390 ppm de Si y 1.600 ppm de F)
- 8,2 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 2.000 ppm de Ca)
- 1,0 g/l
- polisilicato de sodio (aprox. 1.000 ppm de Na_{2}Si_{3}O_{7} xH_{2}0)
- 0,4 g/l
- cloruro de estaño (II) dihidratado (aprox. 200 ppm de Sn (II))
\vskip1.000000\baselineskip
Por separado, se preparó una disolución de
revestimiento de cerio en agua desionizada, incluyendo 6,2 g/l de
nitrato de cerio, hexahidratado (aprox. 2000 ppm de Ce). La
disolución era estable con un pH de 5,6.
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,3.
- 4,0 g/l
- ácido hexafluorosilícico (aprox. 780 ppm de Si y 3.200 ppm de F)
- 32,8 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 8.000 ppm de Ca)
- 0,25 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
\vskip1.000000\baselineskip
Por separado, se preparó una disolución de
revestimiento de cerio en agua desionizada, incluyendo 6,2 g/l de
nitrato de cerio, hexahidratado (aprox. 2000 ppm de Ce). La
disolución era estable con un pH de 5,0.
Las composiciones de los ejemplos
53-56 se usaron como revestimientos de conversión
para tratar paneles de acero laminado en frío y electrogalvanizados,
como sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60º C
durante 1 minuto;
\newpage
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de revestimiento de
conversión de los ejemplos a temperatura ambiente durante 2
minutos;
(d) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de cerio de los ejemplos
a temperatura ambiente durante 1 minuto;
(e) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(f) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(g) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. con el nombre
ED-6650.
Se sometió a prueba cada uno de los paneles de
prueba recubiertos tal cual usando una inmersión salina de Honda de
10 días, como se conoce en la técnica, para evaluar la resistencia a
la corrosión. Los resultados se muestran en la tabla 11.
\vskip1.000000\baselineskip
(Ejemplo de referencia que no es
según la presente
invención)
Se preparó un fosfato de hierro en agua
corriente como sigue:
- 40 ml/l
- Chemfos 51 (disponible de PPG Industries, Inc.)
- 0,3 g/l
- bifluoruro de amonio
- 1,5 ml/l
- tampón Chemfil (disponible de PPG Industries, Inc.)
- \quad
- pH=3,9
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una disolución de revestimiento de
conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,6.
- 4,0 g/l
- ácido hexafluorosilícico (aprox. 780 ppm de Si y 3.200 ppm de F)
- 7,7 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 1.500 ppm de Ca)
\vskip1.000000\baselineskip
Por separado, se preparó una disolución de
revestimiento de cerio en agua desionizada, incluyendo 1,6 g/l de
nitrato de cerio, hexahidratado (aprox. 500 ppm de Ce).
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó un fosfato de hierro como en el
ejemplo 57.
Por separado, se preparó una disolución de
revestimiento de conversión en agua desionizada como sigue:
Se mezclaron los siguientes ingredientes en el
orden enumerado a continuación para proporcionar una disolución
estable con un pH = 1,6.
- 4,0 g/l
- ácido hexafluorosilícico (aprox. 780 ppm de Si y 3.200 ppm de F)
- 32,8 g/l
- nitrato de calcio (aprox. 8.000 ppm de Ca)
- 0,25 g/l
- Advera 401 (aluminosilicato - zeolita)
\newpage
Por separado, se preparó una disolución de
revestimiento de cerio en agua desionizada, incluyendo 1,6 g/l de
nitrato de cerio, hexahidratado (aprox. 500 ppm de Ce).
Las composiciones de los ejemplos
57-58 se usaron como revestimientos de conversión
para tratar paneles de acero laminado en frío y electrogalvanizados,
como sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60ºC
durante 1 minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de fosfato de hierro a
49ºC durante 2 minutos;
(d) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de revestimiento de
conversión de los ejemplos a temperatura ambiente durante 2
minutos;
(e) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de cerio de los ejemplos
a temperatura ambiente durante 1 minuto;
(f) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos; (g) secado: los
paneles de prueba se secaron entonces con una pistola de aire
caliente durante aproximadamente 10 minutos;
(h) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. con el nombre
ED-6650.
Se sometió a prueba cada uno de los paneles de
prueba de los ejemplos 51-58 usando una inmersión
salina de Honda de 10 días, como se conoce en la técnica, para
evaluar la resistencia a la corrosión. Los resultados se muestran en
la tabla 9.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados de la tabla 9 demuestran que los
revestimientos de conversión que incluyen silicio proporcionan una
resistencia a la corrosión mejorada con respecto a los
revestimientos de conversión de la técnica anterior, particularmente
cuando se usan con disoluciones de pretratamiento de fosfato de
hierro y/o disoluciones de tratamiento posterior de cerio.
\newpage
Ejemplos
59-61
Los ejemplos 60 y 61 representan el tratamiento
de un sustrato metálico según la presente invención que implica
poner en contacto el sustrato con una disolución de fosfato de
hierro que contiene ion estannoso, seguido por poner en contacto con
una disolución de tratamiento de revestimiento de conversión y luego
con una disolución que contiene cerio. El ejemplo 59 representa el
tratamiento análogo de un sustrato metálico en el que la disolución
de fosfato de hierro no contiene ion estannoso.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
59
Para este ejemplo, se trataron paneles de prueba
de acero laminado en frío y electrogalvanizados con el fosfato de
hierro del ejemplo 37, seguido por tratamiento con la disolución de
revestimiento de conversión del ejemplo 34 y luego con la disolución
de cerio de los ejemplos 34-36, como sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60ºC
durante 1 minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de fosfato de hierro a
49ºC durante 2 minutos;
(d) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de revestimiento de
conversión a temperatura ambiente durante 2 minutos;
(e) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de cerio a temperatura
ambiente durante 1 minuto;
(f) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(g) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(h) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. como
ED-6650.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
60
Este ejemplo describe la preparación de una
disolución de fosfato de hierro a partir de una mezcla de los
siguientes ingredientes en agua corriente como sigue:
- 40 m/l
- CHEMFOS 51 (disponible de PPG Industries, Inc.)
- 0,3 g/l
- bifluoruro de amonio
- 1,5 ml/l
- tampón CHEMFIL (disponible de PPG Industries, Inc.)
- 0,2 g/l
- cloruro estannoso, dihidratado
\vskip1.000000\baselineskip
La disolución resultante tenía un pH de 3,5.
Se trataron paneles de prueba de acero laminado
en frío y electrogalvanizados con esta disolución de fosfato de
hierro, seguido por tratamiento con la disolución de revestimiento
de conversión del ejemplo 34 y luego la disolución de cerio de los
ejemplos 34-36, como sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
(CHEMKLEEN 163 disponible de PPG Industries, Inc.) al 2% en volumen,
que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60ºC durante 1
minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
\newpage
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de fosfato de hierro a
49ºC durante 2 minutos;
(d) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de revestimiento de
conversión a temperatura ambiente durante 2 minutos;
(e) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de cerio a temperatura
ambiente durante 1 minuto;
(f) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(g) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(h) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con un catódico sin plomo como
ED-6650.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
61
Este ejemplo describe la preparación de una
disolución de fosfato de hierro a partir de una mezcla de los
siguientes ingredientes en agua corriente como sigue:
- 40 ml/l
- CHEMFOS 51 (disponible de PPG Industries, Inc.)
- 0,3 g/l
- bifluoruro de amonio
- 1,5 ml/l
- tampón CHEMFIL (disponible de PPG Industries, Inc.)
- 0,1 g/l
- cloruro estannoso, dihidratado
\vskip1.000000\baselineskip
La disolución resultante tenía un pH de 3,5.
Se trataron paneles de prueba de acero laminado
en frío y electrogalvanizados con esta disolución de fosfato de
hierro, seguido por tratamiento con la disolución de revestimiento
de conversión del ejemplo 34 y luego la disolución de cerio de los
ejemplos 34-36, como sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("Chemkleen 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60ºC
durante 1 minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de fosfato de hierro a
49ºC durante 2 minutos;
(d) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de revestimiento de
conversión a temperatura ambiente durante 2 minutos;
(e) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de cerio a temperatura
ambiente durante 1 minuto;
(f) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(g) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(h) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. como
ED-6650; se sometió a prueba cada uno de los paneles
de prueba revestido según se describió anteriormente para determinar
la resistencia a la corrosión usando el método de prueba de la norma
SAE J2334 (80 ciclos), como se conoce en la técnica. Los resultados
de la prueba se presentan en la siguiente tabla 10.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos
62-64
Los ejemplos 63 y 64 representan el tratamiento
de un sustrato metálico según la presente invención que implica
poner en contacto con una disolución de fosfato de hierro que
contiene ion estannoso, seguido por poner en contacto con una
disolución de tratamiento de revestimiento de conversión y luego con
una disolución de cerio. El ejemplo 62 representa el tratamiento
análogo de un sustrato metálico en el que la disolución de fosfato
de hierro no contiene ion estannoso.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
62
Se trataron paneles de prueba de acero laminado
en frío y electrogalvanizados con el fosfato de hierro del ejemplo
37, seguido por tratamiento con la disolución de revestimiento de
conversión del ejemplo 34 y luego la disolución de cerio de los
ejemplos 34-36, como sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
("CHEMKLEEN 163" disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en
volumen) que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60ºC
durante 1 minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de fosfato de hierro a
49ºC durante 2 minutos;
(d) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de revestimiento de
conversión a temperatura ambiente durante 2 minutos;
(e) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de cerio a temperatura
ambiente durante 1 minuto;
(f) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(g) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(h) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. como
ED-6650;
(i) revestimiento superior: los paneles de
prueba se pintaron entonces con un sistema de revestimiento superior
de capa de imprimación/base/transparente (DPX 1809
B-1/HWB 83542 B-1/DCT 50002H, todo
disponible de PPG Industries, Inc.).
\newpage
\global\parskip0.990000\baselineskip
Ejemplo
63
Este ejemplo describe la preparación de una
disolución de fosfato de hierro a partir de una mezcla de los
siguientes ingredientes en agua corriente como sigue:
- 40 ml/l
- CHEMFOS 51 (disponible de PPG Industries, Inc.)
- 0,3 g/l
- bifluoruro de amonio
- 1,5 ml/l
- tampón CHEMFIL (disponible de PPG Industries, Inc.)
- 0,2 g/l
- cloruro estannoso, dihidratado
\vskip1.000000\baselineskip
La disolución resultante tenía un pH de 3,5.
Se trataron paneles de prueba de acero laminado
en frío y electrogalvanizados con esta disolución de fosfato de
hierro, seguido por tratamiento con la disolución de revestimiento
de conversión del ejemplo 34 y luego la disolución de cerio de los
ejemplos 34-36, como sigue:
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
(CHEMKLEEN 163 disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en volumen)
que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60ºC durante 1
minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de fosfato de hierro a
49ºC durante 2 minutos;
(d) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de revestimiento de
conversión a temperatura ambiente durante 2 minutos;
(e) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de cerio a temperatura
ambiente durante 1 minuto;
(f) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(g) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(h) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. como
ED-6650;
(i) revestimiento superior: los paneles de
prueba se pintaron entonces con un sistema de revestimiento superior
de capa de imprimación/base/transparente (DPX 1809
B-1/HWB 83542 B-1/DCT 50002H, todo
disponible de PPG Industries, Inc.).
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
64
Este ejemplo describe la preparación de una
disolución de fosfato de hierro a partir de una mezcla de los
siguientes ingredientes en agua corriente como sigue:
- 40 ml/l
- CHEMFOS 51 (disponible de PPG Industries, Inc.)
- 0,3 g/l
- bifluoruro de amonio
- 1,5 ml/l
- tampón CHEMFIL (disponible de PPG Industries, Inc.)
- 0,1 g/l
- cloruro estannoso, dihidratado
\vskip1.000000\baselineskip
La disolución resultante tenía un pH de 3,5.
Se trataron paneles de prueba de acero laminado
en frío y electrogalvanizados con esta disolución de fosfato de
hierro, seguido por tratamiento con la disolución de revestimiento
de conversión del ejemplo 34 y luego la disolución de cerio de los
ejemplos 34-36, como sigue:
\global\parskip1.000000\baselineskip
(a) desgrasado: los paneles de prueba se
limpiaron en primer lugar usando un agente de desgrasado alcalino
(CHEMKLEEN 163 disponible de PPG Industries, Inc. al 2% en volumen)
que se pulverizó sobre los sustratos metálicos a 60ºC durante 1
minuto;
(b) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon entonces con agua corriente a temperatura ambiente durante
15-30 segundos;
(c) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de fosfato de hierro a
49ºC durante 2 minutos;
(d) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de revestimiento de
conversión a temperatura ambiente durante 2 minutos;
(e) revestimiento: los paneles de prueba se
sumergieron en la disolución de tratamiento de cerio a temperatura
ambiente durante 1 minuto;
(f) aclarado: los paneles de prueba se
aclararon con agua desionizada durante 30 segundos;
(g) secado: los paneles de prueba se secaron
entonces con una pistola de aire caliente durante aproximadamente 10
minutos;
(h) electrorrevestimiento: los paneles de
prueba se pintaron con una composición de electrorrevestimiento
catódico sin plomo, disponible de PPG Industries, Inc. como
ED-6650;
(i) revestimiento superior: los paneles de
prueba se pintaron entonces con un sistema de revestimiento superior
de capa de imprimación/base/transparente (DPX 1809
B-1/HWB 83542 B-1/DCT 50002H, todo
disponible de PPG Industries, Inc.).
Se sometió a prueba cada uno de los paneles de
prueba preparados según se describió anteriormente usando el método
de prueba GM9071P, como se conoce en la técnica, para evaluar la
adhesión de la pintura. Los resultados se presentan en la siguiente
tabla 11.
\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados de la prueba presentados en la
tablas 12 y 13 anteriores ilustran que la inclusión de ion estannoso
en las disoluciones de fosfato de hierro útiles en los
procedimientos de la presente invención proporcionan una mejora de
las adhesiones de pintura sin tener un impacto sobre la resistencia
a la corrosión de los sistemas de revestimiento aplicados
posteriormente.
Aunque se ha descrito la invención en cuanto a
realizaciones preferidas, ha de entenderse que resultarán evidentes
diversas modificaciones de las mismas a los expertos en la técnica
con la lectura de la memoria descriptiva. Por tanto, ha de
entenderse que la invención dada a conocer en el presente documento
pretende englobar tales modificaciones para que caigan dentro del
alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (34)
1. Una composición acuosa para pretratar y
depositar un revestimiento cristalino sobre sustratos metálicos que
comprende:
a) desde aproximadamente 1.500 ppm hasta
aproximadamente 55.000 ppm basándose en la composición acuosa, de un
ion metálico disuelto del grupo IIA;
b) desde aproximadamente 100 ppm hasta
aproximadamente 200.000 ppm basándose en la composición acuosa, de
un ion de fluoruro metálico complejo disuelto en el que el átomo
metálico se selecciona de metales del grupo IIIA, grupo IVA, grupo
IVB, grupo VA y grupo VB; y
c) agua,
en la que la composición está sustancialmente
libre de precipitado de fluoruro metálico del grupo IIA, mediante lo
cual la composición acuosa comprende una sal metálica formadora de
complejos diferente del ion de fluoruro metálico complejo, en el que
la sal metálica formadora de complejos puede complejar iones
fluoruro libres para evitar una reacción de precipitación con el ion
metálico del grupo IIA.
2. Una composición acuosa según la
reivindicación 1, en la que el átomo metálico de dicha sal metálica
formadora de complejos se selecciona del grupo constituido por
titanio, zirconio y silicio.
3. Una composición acuosa según la
reivindicación 2, en la que dicha sal metálica formadora de
complejos se selecciona del grupo constituido por metasilicato de
sodio, polisilicato, zeolitas (aluminosilicatos), nitrato de
zirconilo, sulfato de titanilo, tetrafluorozirconato,
tetrafluorotitanato.
4. Una composición acuosa según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, que contiene adicionalmente iones
ferrosos, iones férricos y/o iones cinc en un intervalo de
aproximadamente 10-2.000 ppm.
5. Una composición acuosa según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en la que dicho ion metálico
disuelto del grupo IIA se selecciona del grupo constituido por
calcio, magnesio, berilio, estroncio y bario.
6. Una composición acuosa según la
reivindicación 5, en la que dicho ion metálico disuelto del grupo
IIA es calcio.
7. Una composición acuosa como en las
reivindicaciones anteriores, en la que el átomo metálico de dicho
ion de fluoruro metálico complejo se selecciona del grupo
constituido por silicio, zirconio y titanio.
8. Una composición acuosa según la
reivindicación 7, en la que dicho ion de fluoruro metálico complejo
se selecciona del grupo constituido por hexafluorosilicato,
hexafluorozirconato y hexafluorotitanato.
9. Una composición acuosa según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en la que dicho ion metálico
disuelto del grupo IIA se proporciona en una cantidad desde
aproximadamente 2.000 ppm hasta aproximadamente 10.000 ppm.
10. Una composición acuosa según la
reivindicación 1, en la que dicho ion de fluoruro metálico complejo
disuelto se proporciona en una cantidad desde aproximadamente 1.000
ppm hasta aproximadamente 80.000 ppm.
11. Una composición acuosa según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en la que dicha composición tiene
un pH desde aproximadamente 0,0 hasta aproximadamente 5,0.
12. Una composición acuosa según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, que comprende además un metal de
tierras raras.
13. Una composición acuosa según la
reivindicación 12, en la que dicho metal de tierras raras comprende
cerio.
14. Un procedimiento para revestir un sustrato
metálico que comprende:
a) poner en contacto un sustrato metálico con
una composición acuosa según cualquiera de las reivindicaciones
1-13.
15. Un procedimiento según la reivindicación 14,
que comprende además la etapa de tratar el sustrato metálico con un
agente de activación superficial antes de dicha etapa a) de puesta
en contacto.
16. Un procedimiento según la reivindicación 14,
que comprende además una etapa de aclarado con una composición
sellante o de aclarado posterior orgánica o inorgánica después de la
etapa a) de puesta en contacto.
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17. Un procedimiento para revestir un sustrato
metálico que comprende:
a) poner en contacto un sustrato metálico con
una composición acuosa según cualquiera de las reivindicaciones
1-11; y
b) poner en contacto dicha superficie metálica
con una disolución acuosa de un metal de tierras raras.
18. Un procedimiento según la reivindicación 17,
en el que dicha disolución acuosa de un metal de tierras raras
comprende una sal ácida de un metal de tierras raras.
19. Un procedimiento según la reivindicación 18,
en el que dicho metal de tierras raras es cerio.
20. Un procedimiento según la reivindicación 19,
en el que dicha disolución acuosa de un metal de tierras raras
comprende nitrato de cerio.
21. Un procedimiento según la reivindicación 17,
en el que el metal de tierras raras está presente en la disolución
acuosa de b) en una cantidad que oscila entre aproximadamente 50
partes por millón y aproximadamente 5.000 partes por millón de ion
metálico de tierras raras.
22. Un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 14 y 19-21, mediante lo cual la
superficie metálica se pone en contacto con una composición a base
de fosfato antes de la etapa a) de puesta en contacto.
23. Un procedimiento según la reivindicación 22,
en el que dicha composición a base de fosfato se selecciona del
grupo constituido por fosfato de cinc, fosfato de calcio y cinc,
fosfato de hierro y fosfato de manganeso.
24. Un procedimiento según la reivindicación 23,
en el que dicha composición a base de fosfato es fosfato de
hierro.
25. Un procedimiento según la reivindicación 24,
en el que dicha composición de fosfato de hierro comprende ion
estannoso en una cantidad que oscila entre aproximadamente 10 partes
por millón y aproximadamente 500 partes por millón.
26. Un procedimiento de preparación de una
composición acuosa según la reivindicación 1, que comprende:
a) añadir a agua un compuesto de fluoruro
metálico complejo en el que el átomo metálico se selecciona de
metales del grupo IIIA, grupo IVA, grupo IVB , grupo VA, grupo
VB;
b) añadir una sal metálica formadora de
complejos diferente del ion de fluoruro metálico complejo en una
cantidad que puede reaccionar con cualquier ion fluoruro libre
procedente del compuesto de fluoruro metálico complejo; y
c) añadir un compuesto metálico del grupo
IIA,
en el que la composición está sustancialmente
libre de fluoruro metálico del grupo IIA precipitado.
27. Un procedimiento según la reivindicación 26,
en el que dicho compuesto de fluoruro metálico complejo se añade en
una cantidad desde aproximadamente 0,1 g/l hasta 200 g/l basándose
en la composición acuosa.
28. Un procedimiento según la reivindicación 26,
en el que dicha sal metálica formadora de complejos se añade en una
cantidad desde aproximadamente 0,05 g/l hasta aproximadamente 6,0
g/l basándose en la composición acuosa.
29. Un procedimiento según la reivindicación 26,
en el que dicho compuesto metálico del grupo IIA se proporciona en
una cantidad desde aproximadamente 1,5 g/l hasta 55,0 g/l basándose
en la composición acuosa.
30. Un procedimiento según la reivindicación 26,
en el que dicha composición tiene un pH desde aproximadamente 1,0
hasta aproximadamente 5,0.
31. Un procedimiento según la reivindicación 26,
en el que dicho compuesto metálico del grupo IIA incluye un átomo
metálico seleccionado del grupo constituido por calcio, magnesio,
berilio, estroncio y bario.
32. Un procedimiento según la reivindicación 31,
en el que dicho compuesto metálico del grupo IIA es nitrato de
calcio.
33. Un procedimiento según la reivindicación 26,
en el que dicho compuesto de fluoruro metálico complejo se
selecciona del grupo constituido por ácido hexafluorosilícico, ácido
hexafluorozircónico y ácido hexafluorotitánico y sus sales
solubles.
34. Un procedimiento según la reivindicación 26,
en el que dicha sal metálica formadora de complejos se selecciona
del grupo constituido por metasilicato de sodio, polisilicato,
zeolitas (aluminosilicatos), nitrato de zirconilo, sulfato de
titanilo, tetrafluorozirconato, tetrafluorotitanato.
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