ES2632616T3 - Procedimiento para el revestimiento de superficies metálicas para evitar picaduras en superficies metálicas que contienen zinc - Google Patents

Procedimiento para el revestimiento de superficies metálicas para evitar picaduras en superficies metálicas que contienen zinc Download PDF

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Abstract

Uso de un aditivo de silano para evitar picaduras en superficies metálicas con contenido de zinc

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento para el revestimiento de superficies metalicas para evitar picaduras en superficies metalicas que contienen zinc
La presente solicitud se refiere a procedimientos para el revestimiento de superficies metalicas para evitar picaduras en superficies metalicas con contenido de zinc usando un aditivo de silano en una composicion de limpieza acuosa, en un lfquido de enjuague acuoso y/o en una composicion de activacion acuosa.
Como “picaduras” o “manchas blancas” (white spots) se mencionan los pequenos defectos sobre superficies de zinc y aleaciones de zinc que, por ejemplo, pueden ser provocadas por una tasa de decapado localmente elevada sobre la superficie metalica rica en zinc o con una solucion de fosfatacion que presenta contenidos demasiado altos de iones cloruro y/o iones nitrato. Pueden surgir en especial con prolongados tiempos de tratamiento. Las picaduras son puntos de corrosion blancos o claros sobre la superficie metalica que, bajo el microscopio, se ven como un crater. En situaciones extremas, las picaduras en forma de crater pueden sobresalir incluso aproximadamente 1 mm de la superficie metalica, en donde el revestimiento con contenido de zinc, por ejemplo, de un galvanizado por inmersion en caliente en el interior de la picadura en forma de crater esta disuelto mas o menos. Las picaduras formadas en un bano de limpieza pueden ser mas bien planas y eventualmente pueden presentar varios milfmetros de diametro. La Figura 1 muestra una picadura particularmente grande en la micrograffa electronica de barrido sobre una superficie metalica galvanizada y luego fosfatada con zinc que sobresale aproximadamente 1 mm de la superficie revestida y en cuyo interior, el galvanizado esta en gran parte disuelto. Las picaduras pueden ser el punto de partida para un dano mas marcado por la corrosion, ya que la capa de zinc o la capa de aleacion de zinc protectora en la zona de la picadura esta considerablemente danada y puede ser un punto de partida para un mayor dano producido por deslaminacion del revestimiento de sosten. Por ello, una sola picadura ya molesta y es menester evitar por completo las picaduras en la practica industrial.
Sin embargo, desde hace decadas y, a pesar de la mayor experiencia para evitar picaduras sigue existiendo el problema de la formacion de picaduras debido a impurezas en el bano y debido al uso de sustratos metalicos con mayores cantidades de impurezas. Pueden aparecer como defectos claros en forma de crater en una capa cristalina de fosfato y pueden surgir tambien despues del laqueado con una o incluso con varias capas de pintura sobre la superficie de laqueado como saliente o como marca. Por ello, la presencia de picaduras conduce rapidamente a un retocado, por ejemplo, de las superficies metalicas fosfatadas y eventualmente tambien revestidas con pintura de electrodeposicion o recubrimiento de polvo, con otra pintura y/o con capa transparente. El retocado se produce en especial cuando estas partes en el area que rodea el sitio danado se aplanan por pulido o con chorros de arena y eventualmente se trabajan hasta la superficie metalica y luego nuevamente se nivelan, por ejemplo, por postratamiento como, por ejemplo, por fosfatacion y con una o varias capas de pintura. Debido al hecho de que estos trabajos de reparacion a menudo aparecen en una lmea del revestimiento de carrocenas en la construccion de automoviles y mayormente se realizan a mano, el gasto en tiempo y mano de obra es muy elevado.
Las picaduras se reconocen a menudo solo al final de una lmea de tratamiento despues del revestimiento de conversion o incluso solo despues del posterior revestimiento con una pintura de electrodeposicion, recubrimiento de polvo o capa de imprimacion o se sienten con las manos como irregularidades. Solo en determinadas circunstancias se pueden reconocer picaduras mas grandes sobre superficies metalicas limpias, sobre superficies metalicas enjuagadas, sobre superficies metalicas activadas o sobre superficies metalicas recubiertas por conversion tales como, por ejemplo, fosfatadas, cuando los sustratos tratados se sacan del bano.
Una lmea de tratamiento tfpica durante la fosfatacion puede comprender, por ejemplo, al menos una zona de limpieza con una composicion de limpieza acuosa, al menos una zona de enjuague con un lfquido de enjuague acuoso y eventualmente al menos una zona para la activacion antes de la fosfatacion con una composicion acuosa de activacion A) o B) y luego zonas para una fosfatacion y para al menos un nuevo enjuague con un lfquido de enjuague acuoso, eventualmente antes de al menos una zona para al menos una capa de pintura.
Otra lmea de tratamiento tfpica puede comprender, por ejemplo, al menos una zona de limpieza con una composicion de limpieza acuosa, al menos una zona de enjuague con un lfquido de enjuague acuoso y al menos una zona para el tratamiento o el pretratamiento con una composicion acuosa con contenido de silano para el revestimiento de conversion y eventualmente despues al menos una zona de enjuague con un lfquido de enjuague acuoso y eventualmente tambien zonas para al menos una capa de pintura.
En general, una lmea de tratamiento tfpica puede comprender, por ejemplo, al menos una zona de limpieza con una composicion de limpieza acuosa, al menos una zona de enjuague con un lfquido de enjuague acuoso y al menos una zona para el tratamiento o pretratamiento con una composicion acuosa para el revestimiento de conversion y eventualmente despues al menos una zona de enjuague con un lfquido de enjuague acuoso y eventualmente tambien al menos una zona para al menos una capa de pintura. En la practica, una zona debe compararse con un nivel.
Las propuestas para evitar picaduras en el estado de la tecnica, sin embargo, se refieren a las condiciones de fosfatacion y a la composicion de la solucion de fosfatacion de zinc. Mas alla de ello, en la practica industrial, se anadfa eventualmente un nitrito a una composicion de limpieza acuosa, un lfquido de enjuague acuoso y/o una composicion
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R. D. Wyville, T. W. Cape: Resolving White Spotting Problems (NUBBING) on Electrogalvanised Metal during Metal Pretreatment. SAE Technical Paper Series 860117, Int. Congr. and Expos. Detroit, Michigan, Febr. 2428, 1986, pp. 8595, 1 de enero de 1986, XP009177896, ISSN: 00995908, describe la presencia de picaduras en superficies metalicas galvanizadas y como evitarlas. El documento DE 29 51 600 A1 se refiere a procedimientos para limpiar, desengrasar y activar superficies metalicas antes de la fosfatacion formadora de capas, durante la cual se tratan las superficies con soluciones de pH 6,3 a 8,2, que contienen a lo sumo un contenido de fosfatos condensados para compensar la dureza del agua.
El documento EP 0 224 190 A2 describe procedimientos para la activacion de superficies metalicas entre las etapas de limpieza/enjuague y fosfatacion de zinc usando soluciones acuosas, alcalinas, con contenido de iones titanio y de iones fosfato, en las que se regulan las soluciones de activacion a un valor de pH de 8 a 10 y a las que se anaden adicionalmente tetraborato disodico y/u otros boratos de metales alcalinos o alcalinoterreos solubles.
El documento EP 0 264 151 A1 revela procedimientos para generar recubrimientos de fosfato en piezas de material compuestas de acero y acero galvanizado por limpieza alcalina, enjuague con bano de enjuague acuoso y fosfatacion de zinc, en la que las piezas de material compuesto limpias se enjuagan con un bano de enjuague que contiene al menos 0,2 g/L de borato alcalino, al menos 0,1 g/L de silicato alcalino y al menos 0,05 g/L de nitrito alcalino.
El documento DE 102008054407 A1 ensena procedimientos para la fosfatacion de superficies metalicas, en los que las superficies metalicas antes de la fosfatacion se tratan con un agente de activacion coloidal acuoso a base de fosfato y titanio y en los que el agente de activacion contiene al menos un compuesto hidrosoluble de silicio con al menos un grupo organico.
Sin embargo, se observo que las picaduras sobre las superficies metalicas de zinc y aleaciones de zinc se forman a menudo ya antes de la fosfatacion y tambien a menudo pueden aparecer en otros tipos de revestimientos de conversion como una fosfatacion de zinc.
Dado que las picaduras ya se pueden formar en una composicion de limpieza acuosa, en un lfquido de enjuague acuoso y/o en una composicion de activacion acuosa antes de una fosfatacion o antes de otro tipo de revestimiento de conversion. En estas situaciones, no ayudan las medidas para fosfatacion de zinc tomadas en el estado de la tecnica o lo hacen solo en forma limitada.
Cuando se han de revestir superficies metalicas y que poco antes fueron galvanizadas, es usual limpiar las superficies metalicas primero en una composicion de limpieza acuosa, en especial desengrasarlas. Para ello, se puede usar en especial una composicion de limpieza acida, neutra, alcalina o fuertemente alcalina, pero eventualmente tambien, en forma adicional, una composicion de decapado acida. La composicion de limpieza acuosa puede contener, ademas de al menos un tensioactivo, eventualmente tambien una estructura de limpieza y/u otros aditivos tales como, por ejemplo, agentes complejantes.
Entre la limpieza y la activacion, tiene lugar usualmente al menos un enjuague con agua, en donde al agua se puede anadir eventualmente tambien un aditivo disuelto en agua como, por ejemplo, un nitrito.
Una composicion de activacion se emplea usualmente solo antes de una fosfatacion de manganeso o antes de una fosfatacion de zinc, en donde el manganeso o el zinc representan el cation contenido principalmente y en donde pueden estar contenidos eventualmente otros cationes en menor grado. La composicion de activacion sirve para depositar un sinnumero de las mas finas partfculas de fosfato como cristales de siembra sobre la superficie metalica. Estas ayudan a formar en la siguiente etapa de proceso, en contacto con la solucion de fosfatacion, una capa de fosfato especialmente cristalina con el mayor numero posible de cristales de fosfato finos dispuestos uno al lado del otro o una capa de fosfato ampliamente cerrada. Se prefiere en especial el uso de un aditivo de silano en al menos una composicion acuosa segun la invencion de un bano o de una zona antes de una fosfatacion alcalina, antes de una fosfatacion de manganeso o antes de una fosfatacion de zinc
Una solucion de fosfatacion para fosfatar, que puede seguir despues de una activacion, puede contener, ademas de los cationes y ademas de un contenido de ortofosfato, en especial un contenido de fosfato condensado, nitrato, fluoruro, fluoruro complejo, polfmero organico y/o acelerador tales como, por ejemplo, acelerador a base de nitrito, clorato, peroxido y/o nitroderivado tales como, por ejemplo, nitroguanidina.
Los procedimientos utilizados hasta ahora con mayor frecuencia para el tratamiento (= pasivacion) de superficies metalicas, en especial de piezas, bandas (espirales) y/o secciones de bandas de al menos un material metalico o para el pretratamiento de superficies metalicas antes de un ulterior revestimiento tales como, por ejemplo, una capa de pintura de superficies metalicas se basan con frecuencia en el uso de soluciones acuosas de fosfatacion tales como, por ejemplo, soluciones de fosfatacion de zinc-manganeso-mquel y, desde hace varios anos, se basan tambien con frecuencia en el uso de soluciones con contenido de silano. Estas soluciones acuosas y/o alcoholicas con contenido de silano contienen, ademas de, en cada caso, al menos un silano, silanol y/o siloxano, eventualmente tambien un aditivo de polfmero / copolfmero organico, cationes, fluoruro, fluoruro complejo, silicato y/u otros aditivos tales como, por
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ejemplo, un acelerador. A menudo, se trata o pretrata una mezcla de diferentes materiales metalicos tales como, por ejemplo, a base de acero, acero galvanizado, acero con aleacion de zinc y/o aleacion de aluminio en un bano de este tipo. Por ello, a menudo se imponen altos requisitos para las aplicaciones de varios metales que, debido a las condiciones qmmicamente variantes, se pueden usar sin mas para todas las variantes de materiales de las superficies metalicas de igual manera.
Al tratamiento o pretratamiento con una composicion de conversion, puede seguir en especial, despues de un enjuague con agua, en caso de necesitarse, un tratamiento con una solucion de aclarado, seguida eventualmente por un enjuague con agua. A menudo, como primera capa de pintura despues de un pretratamiento, se usa una capa de electrodeposicion con una pintura de electrodeposicion como, por ejemplo, una capa catodica de electrodeposicion (KTL, ecoat), una capa de imprimacion o una capa de polvo.
Por ello, existfa la tarea de proponer un procedimiento con el que se pudiera reducir o evitar la formacion de picaduras en una composicion de limpieza acuosa, en un lfquido de enjuague acuoso y/o en una composicion de activacion acuosa. Aqu sena ventajoso si se pudieran evitar con este procedimiento tambien las marcas que podnan aparecer mas tarde en la capa de pintura. Ademas, sena ventajoso si este procedimiento se pudiera aplicar de modo simple. Tambien sena ventajoso si el procedimiento segun la invencion tambien fuera apropiado para aplicaciones en multiples metales, en las que, por ejemplo, se tratan o pretratan en el mismo bano superficies metalicas ricas en acero y zinc y eventualmente tambien superficies metalicas ricas en aluminio.
Ahora se hallo, sorprendentemente, que es posible reducir o evitar la formacion de picaduras con un aditivo de silano cuando a) a la composicion de limpieza acuosa, b) al lfquido de enjuague acuoso y/o c) a la composicion de activacion acuosa antes de una fosfatacion se anade un contenido de silano. Adicionalmente, se mostro ahora que, ademas de los defectos como marcas en forma de tiras y acumulaciones de polvo sobre superficies metalicas recubiertas por conversion, que a menudo se marcan solo con el revestimiento de conversion, se pueden reducir o incluso evitar con un aditivo de silano.
El problema se soluciona con el uso de un aditivo de silano para evitar picaduras en superficies metalicas con contenido de zinc 1.) en una composicion de limpieza acuosa, 2.) en un lfquido de enjuague acuoso, a) antes de una limpieza, b) en medio de varias zonas de limpieza, c) inmediatamente despues de la limpieza y/o d) como lfquido para enfriamiento, y/o 3.) en una composicion de activacion acuosa, en donde el contenido de al menos un silano, silanol y/o siloxano en al menos una de estas composiciones acuosas esta en el intervalo de 0,001 a 5 g/L calculado con respecto al correspondiente silano. El silano se considera en este caso como el compuesto de partida de la cadena de reacciones, por ejemplo, de silano pasando por silanol hasta siloxano.
Por ello, se refiere tambien al uso de un aditivo de silano para evitar picaduras en superficies metalicas con contenido de zinc 1.) en un bano de limpieza acuoso, 2.) en un bano de enjuague acuoso, cuyo lfquido se usa a) antes de una limpieza, b) en medio de varias zonas de limpieza, c) inmediatamente despues de la limpieza y/o d) para enfriamiento, y/o 3.) en un bano de activacion acuoso, en donde el contenido de al menos un silano, silanol y/o siloxano en al menos uno de estos banos acuosos esta en el intervalo de 0,001 a 5 g/L calculado con respecto al correspondiente silano. En las variantes 2.) c) y d) tambien se pueden usar varias zonas de enjuague despues de la limpieza o bien para el enfriamiento. El termino “enfriamiento” comprende, en este caso, eventualmente tambien un enfriamiento brusco.
Al usar un aditivo de silano para evitar picaduras en superficies metalicas con contenido de zinc 1.) en la composicion de limpieza acuosa de una zona de limpieza, 2.) en el lfquido de enjuague acuoso de una zona de enjuague, cuyo lfquido se usa a) antes de una limpieza, b) en medio de varias zonas de limpieza, c) inmediatamente despues de la limpieza y/o d) para enfriamiento, y/o 3.) en la composicion de activacion acuosa de una zona de activacion de una lmea de tratamiento, el contenido de al menos un silano, silanol y/o siloxano en al menos una de estas zonas esta preferentemente en el intervalo de 0,001 a 5 g/L calculado con respecto al correspondiente silano. Una limpieza puede comprender, por ejemplo, una a tres zonas y eventualmente entre medio tambien una zona de enjuague. Un enjuague puede llevarse a cabo, por ejemplo, en una a cuatro zonas, por ejemplo, despues de una limpieza. Tambien un anillo dispersor se entiende como una zona. Una activacion tiene lugar usualmente solo en una zona.
La expresion “silano” o “aditivo de silano” comprende silano, silanol y/o siloxano como se detallara mas adelante.
El termino “bano” en el sentido de esta solicitud es por ello equivalente a “composicion” y eventualmente tambien a “zona”, porque esta composicion se puede usar tanto en el bano de una etapa para usar de modo unico, como en el bano en una zona de una lmea de tratamiento. El bano en el sentido de esta solicitud se puede usar como bano en un recipiente y/o como bano, por ejemplo, por pulverizacion de modo individual, por ejemplo, en el laboratorio o en una zona de una lmea de tratamiento.
El termino “enjuagar” o “enjuague” en el sentido de esta solicitud comprende tambien una puesta en contacto con agua, por ejemplo, por inmersion en un bano, que se halla en un recipiente.
Una lmea de tratamiento puede comprender en especial banos con composiciones acuosas para limpiar con una composicion de limpieza, para enjuagar con un lfquido de enjuague acuoso, para activar con una composicion de activacion acuosa, para pasivacion o para el pretratamiento con una composicion de conversion para pasivacion o para el pretratamiento tales como, por ejemplo, con una solucion de fosfatacion o tales como, por ejemplo,
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esencialmente a base de cationes metalicos, fosfato, compuesto fluorado, silano, silicato, agentes complejantes y/o poKmero / copoKmero organico. Como pasivacion o tratamiento en sentido estricto se entiende un tratamiento sin otro revestimiento futuro previsible, por ejemplo, con al menos una composicion organica de un pegamento, imprimadory/o laca. Como pretratamiento se considera un tratamiento en sentido amplio antes de al menos otro revestimiento, por ejemplo, con una composicion organica de un pegamento, imprimadory/o laca.
Se prefiere en especial el uso de un aditivo de silano en al menos una composicion acuosa de un bano o de una zona en especial para limpiar, enjuagar y/o activar A) antes de una fosfatacion o para limpiar y/o enjuagar B) antes de una pasivacion o pretratamiento con una composicion de conversion acuosa con un contenido de fluoruro y/o fluoruro de complejo de titanio, hafnio y/o zirconio, de silano, de cationes metalicos tales como manganeso, de polfmero / copolfmero organico y/o de al menos un aditivo o C) antes de una pasivacion acuosa alcalina, neutra o acida con un contenido de cationes metalicos, fluoruro complejo, oxido, fosfato, silano, silicato, polfmero / copolfmero organico y/o al menos un aditivo. Las correspondientes composiciones de conversion son fundamentalmente conocidas.
La limpieza segun la invencion con un lfquido de limpieza acuoso con contenido de silano se puede realizar en especial con una composicion de limpieza acuosa neutra, alcalina o fuertemente alcalina con un contenido de al menos un tensioactivo y eventualmente tambien con un contenido de estructura de limpieza y/u otros aditivos tales como, por ejemplo, agentes complejantes.
El enjuague segun la invencion con un lfquido de enjuague acuoso con contenido de silano se refiere en especial al enjuague a) antes de una limpieza, b) en medio de una limpieza, c) despues de una limpieza con al menos una composicion de limpieza acuosa y/o d) para enfriamiento con al menos un lfquido de enjuague acuoso, asf como eventualmente tambien el enjuague e) inmediatamente antes y/o f) inmediatamente despues de una activacion con una composicion de activacion acuosa y/o el enjuague g) antes de un revestimiento de conversion, es decir, antes de una pasivacion o antes de un pretratamiento con una composicion de conversion acuosa. En este caso, se pueden reunir eventualmente cada una de estas etapas de enjuague a) a g). El tratamiento = pasivacion y el pretratamiento se resumen en revestimientos de conversion. La composicion de tratamiento = composicion de pasivacion y la composicion de pretratamiento se resumen en composiciones de conversion y, conforme a ello, se resumen los banos, las zonas y terminos similares en forma analoga. El termino “bano” se ha de considerar en el sentido de la presente solicitud como composicion acuosa o como lfquido acuoso.
La activacion segun la invencion con una composicion de activacion acuosa con contenido de silano se refiere en especial a una activacion con una composicion de activacion acuosa como el llamado acondicionador de superficies con un valor de pH en el intervalo de 3 a 12 a base de partfculas insolubles en agua de ortofosfatos de metales bi- y/o trivalentes con un tamano de partfcula medio de hasta 3 mm o una activacion con una composicion de activacion a base de fosfato acuosa de titanio coloidal, al menos un ortofosfato disuelto en agua o soluble en agua y eventualmente al menos un fosfato condensado.
Tambien la composicion de limpieza acuosa segun la invencion se puede combinar tambien eventualmente con otra etapa de proceso tal como, por ejemplo, una activacion, fosfatacion alcalina o pasivacion y entonces contiene al menos otra sustancia correspondiente de aquella etapa de proceso, con lo cual se puede lograr un curso mas reducido o mas simple del procedimiento. Tambien este tipo de composiciones se designan en el sentido de esta solicitud como composiciones de limpieza acuosas.
El contenido de la composicion de limpieza acuosa segun la invencion (= bano de limpieza), del lfquido de enjuague acuoso segun la invencion (= bano de enjuague) y/o de la composicion de activacion acuosa (= bano de activacion) en cada caso en al menos un silano, silanol y/o siloxano es de 0,001 a 5 g/L, calculado con respecto al correspondiente silano. Con preferencia, el contenido de al menos un silano, silanol y/o siloxano en al menos una de estas composiciones de bano es, en cada caso, de 0,005 a 4,5 g/L, 0,01 a 4 g/L, 0,015 a 3 g/L, 0,02 a 2,5 g/L, 0,03 a 2 g/L, 0,05 a 2 g/L, 0,07 a 1,5 g/L, 0,09 a 1,2 g/L, 0,12 a 1 g/L, 0,2 a 0,8 g/L o 0,4 a 0,6 g/L calculado con respecto al correspondiente silano. Primeros ensayos indican que se prefieren muy especialmente los contenidos de silano en el intervalo de 0,05 a 1 g/L en al menos una de estas composiciones de bano.
El termino “silano” en el sentido de la presente solicitud debe significar que se anade o se anadio un compuesto con contenido de silicio, que originalmente se basa en un silano y que por uso en agua y en las condiciones de uso de la correspondiente composicion acuosa puede estar como silano, silanol y/o siloxano. El termino “silano” se usa en este caso para “silanos, silanoles y/o siloxanos” que, en este caso, tambien son a menudo mezclas de “silano”.
Usualmente se parte en este caso de una adicion como silano, en donde el al menos un silano anadido a menudo esta por lo menos parcialmente hidrolizado, en donde con frecuencia forma en un primer contacto con agua o con humedad al menos un silanol, del que se forma o se puede formar al menos un siloxano y mas tarde eventualmente tambien al menos un polisiloxano. El termino “condensacion” en el sentido de esta solicitud designa todas las formas de reticulacion, de posterior reticulacion y las posteriores reacciones qmmicas de los silanos a traves de silanoles en siloxanos y eventualmente en una capa muy delgada sobre la superficie metalica despues de un secado, posiblemente tambien en polisiloxanos. En este caso, se puede formar un sinnumero de compuestos con contenido de silicio, en especial una mayor cantidad de compuestos qmmicamente afines, incluyendo los compuestos con diferentes tamanos de moleculas debido a distintos grados de condensacion, lo cual puede terminar tambien en la formacion de una capa
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muy delgada, de modo que tambien en esta capa a menudo hay varios compuestos similares.
En el pasado, no se anadfa un silano a composiciones acuosas o solo se anadfa en raras ocasiones, porque un silano se consideraba un agente reticulante, aglutinante, agente de conversion, sustancia reactiva para polfmeros / copolfmeros organicos y/o excepcionalmente tambien como agente estabilizante, de modo que los silanos se anadfan solo a composiciones de conversion en especial del segundo tipo, asf como imprimaciones y lacas. El silano sema con frecuencia solo para convertir aquellas sustancias o composiciones que, por ejemplo, conteman polfmeros / copolfmeros organicos como componente principal o como agente reticulante de silano eventualmente tambien como componente principal para preparar un revestimiento de conversion particularmente resistente a la corrosion y promotor de la adhesion.
En la preparacion de una composicion acuosa segun la invencion, se ha de prestar atencion en especial a que los silanos, silanoles y/o siloxanos anadidos a la composicion acuosa se distribuyan en forma homogenea, eventualmente por agitacion, a fin de lograr una distribucion homogenea. Por ello, puede ser ventajoso emplear silanos, silanoles y/o siloxanos bien solubles en agua, en especial aquellos con una solubilidad en agua a 20 °C de mas de 5 g/L.
Se prefiere en especial que, en la preparacion de una composicion acuosa con contenido de silano segun la invencion, en cada caso se anada al menos un silano, silanol y/o siloxano con al menos un grupo alcoxi, con al menos un grupo amido, con al menos un grupo amino, con al menos un grupo urea y/o con al menos un grupo imino y luego este contenido en la composicion acuosa con contenido de silano.
Se prefiere muy especialmente que, en la preparacion de una composicion acuosa con contenido de silano segun la invencion, se anada en cada caso al menos un alcoxisilano, alcoxisilanol y/o alcoxisiloxano con al menos un grupo amido, con al menos uno o con al menos dos grupos amino, con al menos un grupo urea y/o con al menos un grupo imino y luego este contenido en la correspondiente composicion acuosa con contenido de silano.
Se prefiere muy especialmente que, en la preparacion de una composicion acuosa con contenido de silano segun la invencion, se anada en cada caso al menos un alcoxisilano, alcoxisilanol y/o alcoxisiloxano con al menos un grupo amido, con al menos un grupo amino, con al menos un grupo urea y/o con al menos un grupo imino por molecula y luego este contenido en la correspondiente composicion acuosa con contenido de silano.
Se prefiere muy especialmente que, en la preparacion de una composicion acuosa con contenido de silano segun la invencion, se anada en cada caso al menos un silano, silanol y/o siloxano con al menos dos grupos amino, con al menos tres grupos amino, con al menos cuatro grupos amino, con al menos cinco grupos amino y/o con al menos seis grupos amino por molecula y/o con al menos dos, al menos tres o mas de tres grupos alcoxi por molecula y luego este contenido en la correspondiente composicion acuosa con contenido de silano.
Se prefiere muy especialmente que, en la preparacion de una composicion acuosa con contenido de silano segun la invencion, se anada en cada caso al menos un alcoxisilano, alcoxisilanol y/o alcoxisiloxano con al menos dos grupos amido, con al menos dos grupos amino, con al menos dos grupos urea y/o con al menos dos grupos imino por molecula y luego este contenido en la correspondiente composicion acuosa con contenido de silano.
Se prefiere muy especialmente que, en la preparacion de una composicion acuosa con contenido de silano segun la invencion, se anada en cada caso al menos un alcoxisilano, alcoxisilanol y/o alcoxisiloxano con dos, tres o mas de tres grupos amino por molecula y luego este contenido en la correspondiente composicion acuosa con contenido de silano.
Con preferencia muy especial, la composicion acuosa con contenido de silano tiene un contenido en cada caso de al menos un silano, silanol y/o siloxano en cada caso con al menos un grupo por molecula seleccionada de grupos aminoalquilo, grupos alquilaminoalquilo, grupos aminoalquilaminoalquilo y/o grupos alquilamino.
En este caso, se prefiere en especial al menos un silano y/o al menos un correspondiente silanol y/o siloxano de la siguiente lista en base a
3- [2-(2-aminoalquilamino)alquilamino]alquiltrialcoxisilano,
4- amino-dialquilalquiltrialcoxisilano,
4-amino-dialquilalquilalquildialcoxisilano,
aminoalquilaminoalquiltrialcoxisilano,
aminoalquilaminoalquilalquildialcoxisilano,
aminoalquiltrialcoxisilano,
bis(trialcoxisililalquil)amina,
bis(trialcoxisilil)etano,
gamma-aminoalquiltrialcoxisilano,
gamma-(trialcoxisililalquil)dialquilentriamina,
gamma-ureidoalquiltrialcoxisilano,
N-2-aminoalquil-3-aminopropiltrialcoxisilano,
5 N-(3-(trialcoxisilil)alquil)alquilendiamina,
N-alquilaminoisoalquiltrialcoxisilano,
N-(aminoalquil)aminoalquilalquildialcoxisilano,
N-beta-(aminoalquil)-gamma-aminoalquiltrialcoxisilano,
N-(gamma-trialcoxisililalquil)dialquilentriamina y/o poli(aminoalquil)alquildialcoxisilano,
10 en donde en especial se prefieren aquellos compuestos de la lista en los que el grupo alquilo es, de modo independiente entre sf, un grupo metilo, etilo y/o propilo.
Se prefiere muy especialmente el uso de un aditivo de silano en una composicion acuosa para evitar picaduras en superficies metalicas con contenido de zinc seleccionada de 1.) una composicion de limpieza acuosa, 2.) de un lfquido de enjuague acuoso en especial en un lfquido de enjuague para enfriamiento y/o antes, durante y/o despues de una 15 limpieza en una composicion de limpieza acuosa sin o con un aditivo de silano y eventualmente antes de una activacion en una composicion de activacion acuosa y/o 3.) de una composicion de activacion acuosa antes de una fosfatacion o que en la preparacion de una composicion acuosa con contenido de silano se anada, en cada caso, al menos un silano, silanol y/o siloxano seleccionado de los siguientes compuestos de silano en el intervalo de 0,001 a 5 g/L calculado con respecto al correspondiente silano y que luego este contenido en la correspondiente composicion 20 acuosa con contenido de silano en el intervalo de 0,001 a 5 g/L calculado con respecto al correspondiente y
a) que en la preparacion de una composicion acuosa con contenido de silano segun la invencion se anada, en cada caso, al menos un silano, silanol y/o siloxano en cada caso con al menos un grupo por molecula seleccionada de grupos alcoxi, grupos amido, grupos amino, grupos urea y grupos imino y luego este contenido en la correspondiente composicion acuosa con contenido de silano,
25 b) que en la preparacion de una composicion acuosa con contenido de silano segun la invencion se anada, en cada caso, al menos un silano, silanol y/o siloxano seleccionado de los siguientes compuestos de silano y luego este contenido en la correspondiente composicion acuosa con contenido de silano:
3- [2-(2-aminoalquilamino)alquilamino]alquiltrialcoxisilano,
4- amino-dialquilalquiltrialcoxisilano,
30 4-amino-dialquilalquilalquildialcoxisilano,
aminoalquilaminoalquiltrialcoxisilano, aminoalquilaminoalquilalquildialcoxisilano, aminoalquiltrialcoxisilano, bis(trialcoxisililalquil)amina,
35 bis(trialcoxisilil)etano,
gamma-aminoalquiltrialcoxisilano,
gamma-(trialcoxisililalquil)dialquilentriamina,
gamma-ureidoalquiltrialcoxisilano,
N-2-aminoalquil-3-aminopropiltrialcoxisilano,
40 N-(3-(trialcoxisilil)alquil)alquilendiamina,
N-alquilaminoisoalquiltrialcoxisilano,
N-(aminoalquil)aminoalquilalquildialcoxisilano,
N-beta-(aminoalquil)-gamma-aminoalquiltrialcoxisilano,
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N-(gamma-trialcoxisililalquil)dialquilentriamina y/o poli(aminoalquil)alquildialcoxisilano,
en donde los grupos alquilo representan, de modo independiente entre sf, un grupo metilo, etilo y/o propilo y/o
c) que en la preparacion de una composicion acuosa con contenido de silano segun la invencion se anada, en cada caso, al menos un silano, silanol y/o siloxano seleccionado de compuestos de silano a base de bis(trialcoxisililpropil)amina, a base de N-(3-(trialcoxisilil)propil)etilendiamina y/o a base de 3-[2-(2-aminoalquilamino)alquilamino]propiltrialcoxisilano y luego este contenido en la correspondiente composicion acuosa con contenido de silano.
Al usar al menos uno de estos silanos como, por ejemplo, se seleccionan de la lista enumerada arriba en primer lugar, es menester considerar que la hidrolisis y la condensacion incipiente pueden ejecutarse en parte muy rapidamente. Muchas veces se prefiere hidrolizar los silanos por anadir antes de la adicion. Cuando ya esta el silanol en una solucion acuosa, a menudo tambien pueden aparecer rapidamente los siloxanos.
1. ) Composiciones de limpieza, banos de limpieza:
Con preferencia, la composicion de limpieza acuosa segun la invencion presenta un valor de pH en el intervalo de 3 a 14, de 5 a 13,5, de 6 a 13 o de 7 a 12. La composicion de los banos de limpieza es basicamente conocida, en caso de abstenerse del contenido de silano. Con preferencia, contiene al menos un tensioactivo con un contenido de tensioactivo total en el intervalo de 0,01 a 10 g/L, en donde se usa preferentemente al menos un tensioactivo no ionico y en donde eventualmente tambien puede estar contenido en cada caso al menos un tensioactivo anionico, cationico y/o anfoterico.
Se prefiere el uso de un aditivo de silano en una composicion de limpieza acuosa segun la invencion con un valor de pH en el intervalo de 3 a 14, que presenta un contenido de tensioactivo total en el intervalo de 0,01 a 10 g/L y que contiene un tensioactivo no ionico.
Eventualmente, tambien presenta una estructura de limpieza en el contenido total en el intervalo de 0,01 a 100 g/L. La estructura de limpieza es preferentemente una con al menos dos sustancias seleccionadas de aquellas a base de agente complejante, disolvente, silicato, hidroxido de potasio, hidroxido de sodio, borato, carbonato, ortofosfato, alcanolamina y/o fosfato condensado. Como agentes complejantes se pueden usar en especial aquellos a base de acido carboxflico, acido fosfonico y/o compuesto fenolico, en especial aquellos a base de acido aminocarboxflico, acido hidroxicarboxflico, acido policarboxflico, acido polioxicarboxflico, acido fosfonico, acido aminofosfonico, acido hidroxifosfonico, tanino y/o acido galico, con preferencia muy especial, aquellos a base de citrato, gluconato, glucoheptonato, heptonato y/o acido 1-hidroxietan(1,1-difosfonico). Como solubilizantes se puede usar en caso de necesidad al menos un compuesto, por ejemplo, seleccionado de sulfonatos de cumeno, esteres de acido fosfonico, sales de un acido carboxflico y/o alcoholes polivalentes. Como cationes metalicos se pueden anadir, ademas de los iones de metal alcalino, eventualmente tambien iones de metales pesados tales como, por ejemplo, iones hierro. Mas alla de ello, aparecen en el uso a menudo impurezas en el intervalo de 0,001 a 20 g/L, en especial a menudo impurezas anionicas tales como, por ejemplo, componentes de aceite.
Se prefiere en especial el uso de un aditivo de silano en una composicion de limpieza acuosa segun la invencion con un contenido de iones de metales pesados tales como, por ejemplo, iones hierro y de agentes complejantes o en una composicion de limpieza acuosa y/o en un lfquido de enjuague acuoso antes de un tratamiento con una composicion de pasivacion acuosa con un contenido de agentes complejantes y de iones metalicos tales como, por ejemplo, aluminio y/o iones de metales pesados tales como, por ejemplo, cromo (III), hierro, manganeso y/o zinc.
Cuando a una composicion de limpieza acuosa se anade un silano, se ha de tener en cuenta la tolerancia de este silano con el correspondiente valor de pH, lo cual no requiere medidas en la mayona de las composiciones de limpieza acuosas.
2. ) Lfquido de enjuague, bano de enjuague:
Con preferencia, el lfquido de enjuague acuoso segun la invencion presenta un valor de pH en el intervalo de 3 a 14, de 5 a 13,5, de 6 a 13 o de 7 a 12. El bano de enjuague presenta a menudo agua en calidad de agua municipal, pero tambien se puede basar en otras calidades de agua como, por ejemplo, agua desmineralizada. Al lfquido de enjuague, en caso de necesidad, se puede anadir tambien al menos otra sustancia, en especial al menos un tensioactivo, partes de una estructura de limpieza, al menos una amina, un nitrito y/o al menos un agente complejante, en donde las cantidades anadidas estan presentes preferentemente en cada caso en el intervalo de 0,001 a 5 g/L. La composicion de los banos de enjuague se conoce basicamente, cuando puede prescindirse del contenido de silano.
Mas alla de ello, el lfquido de enjuague tambien puede contener componentes arrastrados por el uso, en especial aquellos de una zona de limpieza anterior, de modo que entonces contendra a menudo al menos un tensioactivo con un contenido total de tensioactivo en el intervalo de 0,001 a 5 g/L, en donde con frecuencia aparece al menos un tensioactivo no ionico y en donde eventualmente tambien en cada caso puede estar contenido al menos un tensioactivo anionico, cationico y/o anfoterico. Eventualmente, el lfquido de enjuague acuoso tambien puede contener una estructura de limpieza en el contenido total en el intervalo de 0,001 a 30 g/L. La estructura de limpieza es entonces
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en especial una con al menos dos sustancias seleccionadas de aquellas a base de agente complejante, solubilizante, silicato, hidroxido de potasio, hidroxido de sodio, borato, carbonato, ortofosfato, alcanolamina y/o fosfato condensado. Como agentes complejantes pueden aparecer en especial aquellos a base de acido carboxflico, acido fosfonico y/o compuesto fenolico, en especial aquellos a base de acido aminocarboxflico, acido hidroxicarboxflico, acido policarbox^lico, acido polioxicarboxflico, acido fosfonico, acido aminofosfonico, acido hidroxifosfonico, tanino y/o acido galico, con preferencia muy especial, aquellos a base de citrato, gluconato, glucoheptonato, heptonato y/o acido 1-hidroxietan(1,1-difosfonico). Como solubilizante puede estar presente tambien eventualmente al menos un compuesto, por ejemplo, seleccionado de sulfonatos de cumeno, esteres de acido fosfonico, sales de un acido carboxflico y/o alcoholes polivalentes. Mas alla de ello, aparecen en el uso a menudo impurezas en el intervalo de 0,001 a 5 g/L, en especial a menudo impurezas anionicas tales como, por ejemplo, componentes de aceite.
La conductividad del lfquido de enjuague acuoso esta preferentemente en el intervalo de 1 a 20000 mS/cm, en especial en el intervalo de 10 a 6000 mS/cm y mayormente en el intervalo de 200 a 4000 mS/cm, en especial mayores valores cuando el lfquido de enjuague al menos contiene un aditivo y/o, por ejemplo, esta contaminado con partes de un limpiador.
Tambien un bano de enfriamiento brusco o un bano de enfriamiento, por ejemplo, despues de una galvanizacion por inmersion en caliente o despues de un temple y revenido, se consideran bano de enjuague con un lfquido de enjuague acuoso en el sentido de esta invencion.
Cuando a un lfquido de enjuague acuoso se anade un silano, se ha tener en cuenta la tolerancia de este silano con un correspondiente valor de pH, lo cual no requiere medidas para el caso de la mayona de los lfquidos de enjuague acuosos.
3.) Composicion de activacion, bano de activacion:
Con preferencia, la composicion de activacion acuosa segun la invencion presenta un valor de pH en el intervalo de 3 a 14, de 5 a 13,5, de 6 a 13 o de 7 a 12. La composicion de los banos de activacion es basicamente conocida, cuando se prescinde del contenido de silano.
Hay fundamentalmente dos tipos distintos de composiciones de activacion:
A) composiciones de activacion a base de partfculas de fosfato de Me2+/3+, que a menudo se obtienen por trituracion y que con frecuencia pueden presentar un tamano medio de partfcula de hasta 3 mm y eventualmente un contenido de otras sustancias tales como, por ejemplo, agentes dispersantes o como, por ejemplo, poliacrilato, acido policarboxflico y/o eter de policarboxilato, copolfmero, acido fosfonico, agentes espesantes, tensioactivo y/o aditivos tales como, por ejemplo, biocida.
B) composiciones de activacion a base de fosfato de titanio coloidal y ortofosfato disuelto en agua o soluble en agua que, a menudo, contienen adicionalmente fosfato condensado, tensioactivo, agente estabilizante, agente espesante y/o biocida.
Respecto de A) Composiciones de activacion a base de partfculas de fosfato:
El documento EP 1 566 466 B1 ensena composiciones de activacion a base de partfculas de fosfatos de cationes divalentes y/o trivalentes, que presentan un tamano medio de partfcula de hasta 3 mm y que tienen un contenido de copolfmero que presenta grupos carboxilo. El documento EP 1 930 475 A1 describe composiciones de activacion acuosas a base de partfculas de fosfato de Me2+/3+ con un tamano de partfcula medio de hasta 3 mm, que presentan un contenido de “alcoxido de silano”, tialcoxido y/o alalcoxido, asf como un agente estabilizante.
Mas alla de ello, la composicion de activacion tambien puede contener componentes arrastrados en el uso, en especial aquellos de una zona de limpieza anterior y/o de una zona de enjuague anterior, de modo que contiene entonces a menudo al menos un tensioactivo con un contenido de tensioactivo total en el intervalo de 0,001 a 5 g/L, en donde a menudo aparece al menos un tensioactivo no ionico y en donde eventualmente tambien puede estar contenido en cada caso al menos un tensioactivo anionico, cationico y/o anfoterico. Eventualmente, la composicion de activacion acuosa tambien puede contener una estructura de limpieza en el contenido total en el intervalo de 0,001 a 30 g/L. La estructura de limpieza es entonces en especial una con al menos dos sustancias seleccionadas de aquellas a base de agente complejante, solubilizante, silicato, hidroxido de potasio, hidroxido de sodio, borato, carbonato, ortofosfato, alcanolamina y/o fosfato condensado. Como agentes complejantes pueden aparecer en especial aquellos a base de acido carboxflico, acido fosfonico y/o compuesto fenolico, en especial aquellos a base de acido aminocarboxflico, acido hidroxicarboxflico, acido policarboxflico, acido polioxicarboxflico, acido fosfonico, acido aminofosfonico, acido hidroxifosfonico, tanino y/o acido galico, con preferencia muy especial, aquellos a base de citrato, gluconato, glucoheptonato, heptonato y/o acido 1-hidroxietan(1,1-difosfonico). Como solubilizante tambien puede estar presente eventualmente al menos un compuesto, por ejemplo, seleccionado de sulfonatos de cumeno, esteres de acido fosfonico, sales de un acido carboxflico y/o alcoholes polivalentes. Mas alla de ello, aparecen en el uso a menudo impurezas en el intervalo de 0,001 a 5 g/L, en especial a menudo impurezas anionicas tales como, por ejemplo, componentes de aceite.
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La composicion de activacion acuosa segun la invencion A) contiene preferentemente 0,01 a 20 g/L de partfculas de fosfato de Me2+/3+ con un tamano de partfcula medio de hasta 3 mm, eventualmente al menos un agente dispersante, agente estabilizante y/o agente espesante tales como, por ejemplo, aquellos a base de aminas, compuesto fenolico, acido ftico, acido fosfonico, acido polifosforico, resinas con grupos fosfona, poliacrilato, copolfmero que presenta grupos carboxilato, resina vimlica, sacarido, acido policarboxflico, eter de policarboxilato, alalcoxido, tialcoxido, poliaminoacido, ester de acido fosforico y/o silicato estratificado tales como, por ejemplo, a base de hectorita en el intervalo de 0,001 a 40 g/L, eventualmente nitrito, asf como eventualmente al menos otro aditivo tales como, por ejemplo, un biocida en el intervalo de 0,001 a 2 g/L.
Se prefiere en especial el uso de un aditivo de silano para evitar picaduras en superficies metalicas con contenido de zinc en una composicion de activacion acuosa A) segun la invencion la invencion a base de partfculas de fosfato metalico de metales divalentes y/o trivalentes, en especial de ortopartfculas metalicas de fosfato de metales divalentes y/o trivalentes, con un tamano de partfcula medio de hasta 3 mm y de al menos otra sustancia seleccionada de agentes dispersantes, agentes espesantes, tensioactivos y aditivos tales como, por ejemplo, biocidas.
Si a una composicion de activacion acuosa A) se anade un silano, se ha de tener en cuenta la tolerancia de este silano con el correspondiente valor de pH, lo cual no requiere medidas en la mayona de las composiciones de activacion acuosas.
Acerca de B) Composiciones de activacion a base de fosfato de titanio coloidal:
El documento WO 2010/066765 A1 ensena procedimientos para la fosfatacion de superficies metalicas, en las que las superficies metalicas antes de la fosfatacion se tratan con un agente de activacion coloidal acuoso a base de fosfato de titanio antes de la fosfatacion, asf como correspondientes agentes de activacion, a fin de prolongar la duracion de la estabilidad del agente de activacion durante el uso y para elevar la estabilidad de la temperatura durante la activacion antes de una fosfatacion. Como aditivo tuvieron buenos resultados en los ejemplos solo dos alcoxisilanos con al menos un grupo organico, a saber, bis-(3-trietoxisililpropil)amina (= silano de tipo 2) y sobre todo bis-(3-trimetoxisililpropil)amina (= silano de tipo 1), pero ningun otro silano tales como, por ejemplo, silano triaminofuncional. El documento DE 37 31 049 A1 revela procedimientos para la preparacion de fosfatos de titanio activantes para la fosfatacion de zinc por reaccion de un compuesto de titanio con fosfatos simples o condensados en fase acuosa usando compuestos de titanio (IV) en las condiciones de una smtesis hidrotermica con fosfatos hidrosolubles y bajo secado para la preparacion de agentes activantes en forma de polvo. El documento EP 0 454 211 A1 se refiere a procedimientos para aplicar revestimientos de fosfato sobre superficies metalicas por activacion con un agente activante a base de titanio, ortofosfato, cobre y metal alcalino, asf como por fosfatacion de zinc.
La composicion de activacion acuosa segun la invencion B) contiene preferentemente 0,001 a 10 g/L de fosfato de titanio especialmente coloidal, 0,005 a 30 g/L de ortofosfato disuelto en agua, eventualmente al menos un fosfato condensado en el intervalo de 0,001 a 30 g/L, a menudo al menos un tensioactivo en el intervalo de 0,005 a 5 g/L, eventualmente agente espesante tales como, por ejemplo, a base de biopolfmero, eventualmente estabilizante tales como, por ejemplo, a base de copolfmero de anhudrido de acido maleico y eventualmente 0,001 a 2 g/L de biocida.
Se prefiere en especial el uso de un aditivo de silano para evitar picaduras en superficies metalicas con contenido de zinc en una composicion de activacion acuosa B) segun la invencion a base de 0,001 a 10 g/L de fosfato de titanio especialmente coloidal, de 0,005 a 30 g/L de ortofosfato disuelto en agua y de al menos otra sustancia seleccionada de fosfatos condensados, tensioactivos, agentes estabilizantes, agentes espesantes y biocidas.
Mas alla de ello, la composicion de activacion tambien puede contener componentes arrastrados con el uso, en especial aquellos de una zona de limpieza anterior y/o de una zona de enjuague anterior, de modo que contiene a menudo al menos un tensioactivo con un contenido de tensioactivo total en el intervalo de 0,001 a 5 g/L, en donde a menudo aparece al menos un tensioactivo no ionico y en donde eventualmente tambien puede estar contenido, en cada caso, al menos un tensioactivo anionico, cationico y/o anfoterico. Eventualmente, la composicion de activacion acuosa tambien puede contener una estructura de limpieza en el contenido total en el intervalo de 0,001 a 30 g/L. La estructura de limpieza es entonces en especial una con al menos dos sustancias seleccionadas de aquellas a base de agente complejante, solubilizante, silicato, hidroxido de potasio, hidroxido de sodio, borato, carbonato, ortofosfato, alcanolamina y/o fosfato condensado. Como agente complejante pueden aparecer en especial aquellos a base de acido carboxflico, acido fosfonico y/o compuesto fenolico, en especial aquellos a base de acido aminocarboxflico, acido hidroxicarboxflico, acido policarboxflico, acido polioxicarboxflico, acido fosfonico, acido aminofosfonico, acido hidroxifosfonico, tanino y/o acido galico, con preferencia muy especial, aquellos a base de citrato, gluconato, glucoheptonato, heptonato y/o acido 1-hidroxietan(1,1-difosfonico). Como solubilizante tambien puede estar presente eventualmente al menos un compuesto, por ejemplo, seleccionado de sulfonatos de cumeno, esteres de acido fosfonico, sales de un acido carboxflico y/o alcoholes polivalentes. Mas alla de ello, aparecen por el uso a menudo impurezas en el intervalo de 0,001 a 5 g/L, en especial a menudo impurezas anionicas tales como, por ejemplo, componentes de aceite.
Cuando a una composicion de activacion acuosa B) se anade un silano, se ha de tener en cuenta la tolerancia de este silano con un correspondiente valor de pH, lo cual no requiere medidas en la mayona de las composiciones de activacion acuosas.
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Efectos sorprendentes:
Era sorprendente que, con una adicion de un silano en una composicion de limpieza acuosa, se podfa reprimir la formacion de picaduras y a lo largo, se podfa evitar, de modo que, por un lado, a la larga, se podfan mantener las superficies fosfatadas con solucion de fosfatacion de zinc y, por otro lado, las superficies previamente tratadas con una con solucion de conversion acuosa con contenido de silano y titanio y/o zirconio libres de picaduras, marcas en forma de tiras y capas de polvo, de modo que tambien se podfan formar sin fallas las superficies fosfatadas provistas de una capa de electrodeposicion, capa de polvo o capa humeda y eventualmente otras capas de pintura.
Tambien era sorprendente que, con una adicion de un silano en un lfquido de enjuague acuoso en especial despues de una limpieza en una composicion de limpieza acuosa sin o con un aditivo de silano y eventualmente antes de una activacion en una composicion de activacion acuosa sin o con un aditivo de silano antes de una posterior fosfatacion y eventualmente antes de un pretratamiento con una solucion de fosfatacion de manganeso o zinc o antes de una puesta en contacto con una solucion de conversion acuosa con contenido de silano y titanio y/o zirconio, se podfa reprimir la formacion de picaduras y evitarla a la larga, de modo que, por un lado, las superficies fosfatadas con una solucion de fosfatacion de zinc y, por otro lado, las superficies pretratadas con una solucion de conversion acuosa con contenido de silano y titanio y/o zirconio se podfan mantener a la larga libres de picaduras, marcas en forma de tiras y capas de polvo, de modo que tambien se podfan formar sin defectos las superficies fosfatadas provistas de una capa de electrodeposicion, capa de polvo o capa humeda y eventualmente otras capas de pintura.
Tambien era sorprendente que, con una adicion de un silano en una composicion de activacion acuosa, se podfa reprimir la formacion de picaduras y evitarla a larga, de modo que las superficies pretratadas con una solucion de fosfatacion de zinc se podfan mantener a la larga libres de picaduras, marcas en forma de tiras y capas de polvo, de modo que tambien se podfan formar sin defectos las superficies fosfatadas provistas de una capa de electrodeposicion, capa de polvo o capa humeda y eventualmente otras capas de pintura.
Tambien era sorprendente que, con una adicion de un silano apropiado, se podfa reducir claramente la frecuencia de las picaduras y en parte incluso se podfan evitar por completo, de modo que las superficies fosfatadas a la larga se podfan mantener libres de picaduras, pero en parte tambien con marcas debiles en forma de tiras o libres de estas marcas y con capas de polvo mas debiles o a la larga, libres de estas capas, de modo que tambien se podfan formar sin fallas las superficies fosfatadas provistas de una capa de electrodeposicion, capa de polvo o capa humeda y eventualmente otras capas de pintura.
Ademas, era sorprendente que la adicion de un silano en especial a una composicion de activacion acuosa llevara a una ulterior reduccion del tamano medio de los cristales, por ejemplo, de aproximadamente el 20 % en especial sobre superficies de aleaciones de aluminio de la capa de fosfato, lo cual mejoraba aun mas el resultado de la fosfatacion.
Se espera que el procedimiento segun la invencion lleve a una nueva mejora de la seguridad de proceso y favorezca el medio ambiente, asf como a evitar la manipulacion de productos qmmicos toxicos por parte de los trabajadores en lmeas de revestimiento de conversion, ya que hasta ahora usualmente solo se modificaban la composicion para el revestimiento de conversion y/o los banos utilizados antes con una composicion de limpieza acuosa, con un lfquido de enjuague acuoso y/o con una composicion de activacion acuosa por adicion de nitrito toxico. Pero como tambien senala un ejemplo comparativo, con la adicion de nitrito, se puede reprimir o evitar solo la formacion de picaduras, pero no la formacion de marcas en forma de tiras y/o capas de polvo sobre capas de fosfato.
Los sustratos metalicos revestidos segun el procedimiento segun la invencion se pueden usar en la industria automotriz, para vehfculos ferroviarios, en la industria aeroespacial, en la construccion de aparatos, en la construccion de maquinas, en la industria de la construccion, en la industria del mueble, para la fabricacion de barreras de seguridad, de lamparas, de perfiles, de revestimientos o de piezas pequenas, para la fabricacion de carrocenas o partes de carrocenas, de componentes individuales, elementos premontados o unidos preferentemente en la industria automotriz o aeroespacial, para la fabricacion de equipos o instalaciones, en especial de aparatos electrodomesticos, dispositivos de control, dispositivos de prueba o elementos de construccion.
Ejemplos y ejemplos comparativos:
Los ejemplos (B) y los ejemplos comparativos (VB) segun la invencion descritos a continuacion han de explicar con mayor detalle el objeto de la invencion.
Las composiciones acuosas de bano se preparan como mezclas de una composicion de activacion acuosa A) con un contenido de 0,9 g/L de partfculas de fosfato de zinc con un tamano de partfcula medio inferior a 1 mm medido con el Zetasizer de Malvern, 0,037 g/L de silicato estratificado a base de hectorita, 0,15 g/L de agente dispersante a base de poliacrilato y 0,003 g/L de biocida, asf como sin y con un aditivo correspondiente a la tabla 1 usando silanos no prehidrolizados o silanos prehidrolizados. Muchas mezclas contienen en cada caso un silano y eventualmente tambien contenidos de al menos un segundo silano similar, hablando aqrn tambien de modo simplificado de silano y no de silano, silanol y/o siloxano. La prehidrolizacion despues del silano tambien puede durar varios dfas a temperatura ambiente bajo vigorosa agitacion, siempre que los silanos por incorporar ya no esten prehidrolizados por el fabricante. Para la prehidrolizacion del silano, se vierte el silano en agua en exceso y eventualmente se cataliza con acido acetico. Solo por la regulacion del valor del pH, se anadio acido acetico unicamente en distintas variantes de realizacion. En
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algunas variantes de realizacion, el acido acetico ya esta contenido como catalizador para la hidrolisis. Un alcohol de cadena corta puede aparecer en la hidrolisis, pero no se anadio. La mezcla terminada se uso recien hecha.
En el laboratorio, se usaron en cada caso por ensayo (= por ejemplo o ejemplo comparativo) y por material de superficie, tres chapas de acero laminado en fno CRS Gardobond® C, acero electrogalvanizado en ambas caras Gardobond® G, acero galvanizado por immersion en caliente en ambas caras Gardobond® EA y aluminio AA6014 Gardobond® 6014 de Chemetall GmbH.
Las chapas se limpiaron primero con un lfquido de limpieza acuoso Gardoclean® 854/5 de Chemetall GmbH a un valor de pH de 10,5 en inmersion a 60 °C durante 10 minutos e inmediatamente despues, se enjuago con agua corriente durante 30 segundos por inmersion a temperatura ambiente. La activacion se produjo aqu luego con una composicion de activacion acuosa A), que previamente se habfa anadido con 3 g/L de concentrado de activacion Gardolene® V 6559 de Chemetall GmbH en forma lfquida al agua desmineralizada, donde de agito.
Con esta composicion de partida de activacion acuosa preparada para la activacion sin un contenido de silano, silanol y/o siloxano, se trataron chapas adicionales para probar primero si, con la composicion de activacion asf regulada y en estas condiciones, se formaba una mayor cantidad de picaduras claramente visibles y mas grandes. Como las picaduras se producen a veces solo en determinadas condiciones de activacion, lo cual depende tambien de la cantidad y el tipo de impurezas sobre las chapas usadas y la composicion del bano, se adaptaron la conductividad electrica del bano de activacion por adicion de ortofosfatos de sodio y/o potasio a valores en el intervalo de 100 mS/cm a 2000 mS/cm y el valor del pH por adicion de sosa caustica en el intervalo de 8 a 9,5. Eventualmente se adapto tambien la temperatura a valores en el intervalo de 20 a 50 °C de modo tal que, con la composicion de activacion regulada de esta manera en las condiciones del bano, se produce una mayor cantidad de picaduras claramente mas visibles y mas grandes. Porque se debfan regular condiciones rigurosas para la formacion de picaduras como condiciones de partida, a fin de calcular claras diferencias.
Esta composicion de partida de activacion se conservo el mayor tiempo posible despues de este ajuste basico para la activacion de todas las chapas de todas las variantes de materiales y para la mayor cantidad posible de variantes de aditivos, que se anadieron en cada caso a una parte de esta composicion de partida adaptada.
Cuando en los otros ensayos se mostro que las picaduras formadas en las condiciones mencionadas con anterioridad no eran suficientemente numerosas y grandes, la composicion de partida se volvio a adaptar, adaptando su conductividad electrica por adicion de ortofosfatos de sodio y/o potasio a valores en el intervalo de 2000 a 4000 mS/cm y su valor de pH por adicion de soda caustica al intervalo de 9,5 a 10,5. Eventualmente, tambien la temperatura se volvio a adaptar a valores en el intervalo de 20 a 50 °C de modo tal que, con la composicion de activacion regulada de esta manera en las condiciones del bano, se produjo una mayor cantidad de picaduras claramente mas visibles y mas grandes.
Para la activacion con la composicion de activacion acuosa adaptada en cada caso y eventualmente modificada con al menos un aditivo segun la tabla 1, se trabajo en cada caso en inmersion durante 30 s. Inmediatamente despues se fosfato con zinc sin enjuague intermedio con Gardobond® R 2600 de Chemetall GmbH. Luego se realizo el siguiente ensayo de activacion con una composicion de activacion con contenido de silano en las siguientes chapas.
Las chapas fosfatadas con zinc en inmersion con una solucion de fosfatacion acuosa de zinc-manganeso-mquel (fosfatacion tricationica) Gardobond® R 2600 de Chemetall GmbH durante 3 minutos a 55 °C se enjuagaron luego durante 10 segundos con agua corriente y despues durante 10 segundos con agua desmineralizada, asf como se secaron luego en el armario de secado durante 10 minutos a 105 °C. Todas las capas de fosfato estaban casi cerradas, teman grano muy fino y no teman defectos, si se prescinde de los defectos indicados de la frecuencia y el tamano de las picaduras de la formacion mas o menos fuerte de marcas en forma de tiras y de capas de polvo, que se depositaban sueltas y de facil limpieza sobre la capa de fosfato de zinc de lo contrario correcta. Estos defectos se comprobaron y se evaluaron a simple vista despues de la fosfatacion o despues del enjuague o despues del secado.
Tabla 1: Accion de distintos aditivos sobre una composicion de activacion A) con datos acerca de la frecuencia y el tamano de las picaduras, acerca de la frecuencia y la intensidad de las marcas en forma de tiras y acerca de intensidad de los revestimientos de polvo, en donde la cantidad de las cruces indica la intensidad, la frecuencia y el tamano de los defectos
B/ VB
Aditivo Aditivo en g/L Frecuencia, tamano o intensidad en caso de
Picaduras
Tiras Polvo
VB0
- 0 xxx fuerte xxx
VB1
Dimetiletanolamina 0,500 xxx debil xxx
1,000 xx debil xxx
VB2
Sal sodica del acido etilendiamintetraacetico 0,050 xx debil xxx
0,150 xxx debil xxx
0,350 xxx ninguna xxx
VB3
Metildietanolamina 0,500 x debil xxx
1,000 x /- debil xxx
VB4
Nitrito de sodio, calculado como NO2 0,120 - debil xxx
VB5
Pirofosfato tetrapotasico 1,000 x debil xx
VB6
3-aminopropiltrietoxisilano no prehidrolizado 0,050 xxx fuerte xxx
0,100 xxx fuerte xxx
0,250 xxx fuerte xxx
0,400 xx fuerte xxx
0,700 xx fuerte xxx
VB7
3-glicidoxipropiltrimetoxisilano no prehidrolizado 0,100 xx debil xxx
0,500 xx fuerte xxx
VB8
3-glicidoxipropiltrimetoxisilano prehidrolizado 0,800 xxx fuerte xxx
VB9
gamma-ureidopropiltrimetoxisilano 0,200 xx debil xxx
0,500 xx debil xxx
B1
bis-(trimetoxisililpropil)amina no prehidrolizada 0,050 xxx debil x
0,200 xx debil x
0,500 xx debil x
1,000 - debil x
B2
N-(3-(trimetoxisilil)propil)etilendiamina no prehidrolizada 0,050 - - x
0,500 - - -
1,000 - - -
B3
N-(3-(trimetoxisilil)propil)etilendiamina 0,014 xx fuerte xxx
prehidrolizada 0,028 xx fuerte xx
0,054 x debil xx
0,080 x debil x
0,100
x debil x
0,200
- debil -
0,500
- - -
1,000
- - -
B4
3-[2-(2-aminoetilamino)etilamino]propiltrimetoxisilano no prehidrolizado 0,050 - debil x
0,3
- debil -
0,5
- - -
B5
3-aminopropiltrietoxisilano + N-(3-(trimetoxisilil)propil)etilendiamina, ambos prehidrolizados 0,140 + 0,048 debil
0,420 + 0,144
La tabla 1 aclara que las composiciones de activacion B) investigadas en condiciones comparables segun el tipo y la cantidad de aditivo pueden ejercer una accion claramente diferente sobre los distintos tipos de defectos. Se muestra que las aminas usadas pueden tener una accion positiva limitada sobre la frecuencia de picaduras y/o sobre la 5 intensidad de las marcas en forma de tira, pero no sobre la formacion de capas de polvo. Tambien se muestra que una adicion de nitrito puede tener una accion muy positiva sobre la frecuencia y el tamano de las picaduras, pero una accion positiva limitada sobre la intensidad de las marcas en forma de tira y no despliega una accion sobre la formacion de capas de polvo. Ademas, se muestra que una adicion de pirofosfato tetrapotasico solo puede ejercer una accion positiva limitada sobre los tres tipos de defectos.
10 Si en vez de estos compuestos se anadfan en cada caso uno o dos silanos, esto puede llevar en algunos silanos a una accion positiva limitada sobre los tres tipos de defecto y, en algunos silanos, a una accion muy positiva en los tres tipos de defectos, segun el aditivo y segun si el aditivo se prehidrolizo o no. En este caso, se indicaba que los silanos, silanoles y/o siloxanos con mas de un grupo amino ejercen una mejor accion para evitar los defectos durante la limpieza, el enjuague y/o la activacion y, por ello, son particularmente bien apropiados en los procedimientos segun la 15 invencion.

Claims (18)

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    50
    REIVINDICACIONES
    1. Uso de un aditivo de silano para evitar picaduras en superficies metalicas con contenido de zinc
    1. ) en una composicion de limpieza acuosa,
  2. 2. ) en un Ifquido de enjuague acuoso que se usa a) antes de una limpieza, b) en medio de varias zonas de limpieza, c) inmediatamente despues de la limpieza y/o d) como lfquido para enfriamiento, y/o
  3. 3. ) en una composicion de activacion acuosa, en donde el contenido de al menos un silano, silanol y/o siloxano en al menos una de estas composiciones acuosas esta en el intervalo de 0,001 a 5 g/L calculado con respecto al correspondiente silano.
  4. 2. Uso de un aditivo de silano segun la reivindicacion 1,
    1. ) en un bano de limpieza acuoso,
  5. 2. ) en un bano de enjuague acuoso, cuyo lfquido se usa a) antes de una limpieza, b) en medio de varias zonas de limpieza, c) inmediatamente despues de la limpieza y/o d) para enfriamiento, y/o 3.) en un bano de activacion acuoso, en donde el contenido de al menos un silano, silanol y/o siloxano esta en al menos uno de estos banos acuosos en el intervalo de 0,001 a 5 g/L calculado con respecto al correspondiente silano.
  6. 3. Uso de un aditivo de silano segun una de las reivindicaciones 1 o 2,
    1. ) en la composicion de limpieza acuosa de una zona de limpieza,
  7. 2. ) en el lfquido de enjuague acuoso de una zona de enjuague, cuyo lfquido se usa a) antes de una limpieza, b) en medio de varias zonas de limpieza, c) inmediatamente despues de la limpieza y/o d) para enfriamiento, y/o
  8. 3. ) en la composicion de activacion acuosa de una zona de activacion de una lmea de tratamiento, en donde el contenido de silano en al menos una de estas zonas esta en el intervalo de 0,001 a 5 g/L calculado con respecto al correspondiente silano.
  9. 4. Uso de un aditivo de silano segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 3 en al menos una composicion acuosa de un bano o de una zona A) para limpiar, enjuagar y/o activar antes de una fosfatacion o B) para limpiar y/o enjuagar antes de una pasivacion o pretratamiento con una composicion de conversion acuosa con un contenido de fluoruro y/o de fluoruro de complejo de titanio, hafnio y/o zirconio, de silano, de cationes metalicos tales como manganeso, de polfmero / copolfmero organico y/o de al menos un aditivo o C) antes de una pasivacion acuosa alcalina, neutra o acida con un contenido de cationes metalicos, fluoruro complejo, oxido, fosfato, silano, silicato, polfmero / copolfmero organico y/o al menos un aditivo.
  10. 5. Uso de un aditivo de silano segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 4 en al menos una composicion acuosa de un bano o de una zona antes de una fosfatacion alcalina, antes de una fosfatacion de manganeso o antes de una fosfatacion de zinc.
  11. 6. Uso de un aditivo de silano segun al menos una de las reivindicaciones 1a 5 en una composicion de activacion acuosa A) a base de partfculas de fosfato metalico von metales divalentes y/o trivalentes con un tamano de partfcula medio de hasta 3 mm y de al menos otra sustancia seleccionada de agentes dispersantes, agentes espesantes, tensioactivos y aditivos tales como, por ejemplo, biocidas.
  12. 7. Uso de un aditivo de silano segun al menos una de las reivindicaciones 1a 6 en una composicion de activacion acuosa B) a base de 0,001 a 10 g/L de fosfato de titanio especialmente coloidal, de 0,005 a 30 g/L de ortofosfato disuelto en agua y de al menos otra sustancia seleccionada de fosfatos condensados, tensioactivos, agentes estabilizantes, agentes espesantes y biocidas.
  13. 8. Uso de un aditivo de silano segun al menos una de las reivindicaciones 1a 7 en un lfquido de enjuague acuoso con un valor de pH en el intervalo de 3 a 14.
  14. 9. Uso de un aditivo de silano segun al menos una de las reivindicaciones 1a 8 en una composicion de limpieza acuosa con un contenido de iones de metales pesados tales como, por ejemplo, iones hierro y de agentes complejantes o en una composicion de limpieza acuosa y/o en un lfquido de enjuague acuoso antes de un tratamiento con una composicion de pasivacion acuosa con un contenido de agentes complejantes y de iones metalicos tales como, por ejemplo, aluminio y/o de iones de metales pesados tales como, por ejemplo, cromo (III), hierro, manganeso y/o zinc.
  15. 10. Uso de un aditivo de silano segun al menos una de las reivindicaciones 1a 9 en una composicion de limpieza acuosa con un valor de pH en el intervalo de 3 a 14, que presenta un contenido de tensioactivo total en el intervalo de 0,01 a 10 g/L y que contiene un tensioactivo no ionico.
  16. 11. Uso de un aditivo de silano segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 10, en donde en la preparacion de una composicion acuosa con contenido de silano se anade en cada caso al menos un silano, silanol y/o siloxano con al menos un grupo alcoxi, con al menos un grupo amido, con al menos un grupo amino, con al menos un grupo urea y/o con al menos un grupo imino por molecula y luego esta contenido en la composicion acuosa con contenido de silano.
    5 12. Uso de un aditivo de silano segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 11, en donde en la preparacion de una
    composicion acuosa con contenido de silano se anade en cada caso al menos un silano, silanol y/o siloxano con al menos dos grupos amino, con al menos tres grupos amino, con al menos cuatro grupos amino, con al menos cinco grupos amino y/o con al menos seis grupos amino por molecula y/o con al menos dos, al menos tres o mas de tres grupos alcoxi por molecula y luego esta contenido en la correspondiente composicion acuosa con contenido de silano.
    10 13. Uso de un aditivo de silano segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 12, en donde en la preparacion de una
    composicion acuosa con contenido de silano se anade en cada caso al menos un alcoxisilano, alcoxisilanol y/o alcoxisiloxano con al menos un grupo amido, con al menos uno o con al menos dos grupos amino, con al menos un grupo urea y/o con al menos un grupo imino por molecula y luego esta contenido en la correspondiente composicion acuosa con contenido de silano.
    15 14. Uso de un aditivo de silano segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 13, en donde en la preparacion de una
    composicion acuosa con contenido de silano se anade en cada caso al menos un alcoxisilano, alcoxisilanol y/o alcoxisiloxano con dos, tres o mas de tres grupos amino por molecula y luego esta contenido en la correspondiente composicion acuosa con contenido de silano.
  17. 15. Uso de un aditivo de silano segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 14, en donde en la preparacion de una 20 composicion acuosa con contenido de silano se anade en cada caso al menos un silano, silanol y/o siloxano
    seleccionado de los siguientes compuestos de silano en el intervalo de 0,001 a 5 g/L calculado con respecto al correspondiente silano y luego esta contenido en la correspondiente composicion acuosa con contenido de silano en el intervalo de 0,001 a 5 g/L calculado con respecto al correspondiente silano:
    3- [2-(2-aminoalquilamino)alquilamino]alquiltrialcoxisilano,
    25 4-amino-dialquilalquiltrialcoxisilano,
    4- amino-dialquilalquilalquildialcoxisilano, aminoalquilaminoalquiltrialcoxisilano, aminoalquilaminoalquilalquildialcoxisilano, aminoalquiltrialcoxisilano,
    30 bis(trialcoxisililalquil)amina,
    bis(trialcoxisilil)etano, gamma-aminoalquiltrialcoxisilano, gamma-(trialcoxisililalquil)dialquilentriamina, gamma-ureidoalquiltrialcoxisilano,
    35 N-2-aminoalquil-3-aminopropiltrialcoxisilano,
    N-(3-(trialcoxisilil)alquil)alquilendiamina,
    N-alquilaminoisoalquiltrialcoxisilano,
    N-(aminoalquil)aminoalquilalquildialcoxisilano,
    N-beta-(aminoalquil)-gamma-aminoalquiltrialcoxisilano,
    40 N-(gamma-trialcoxisililalquil)dialquilentriamina y/o
    poli(aminoalquil)alquildialcoxisilano,
    en donde los grupos alquilo representan, de modo independiente entre sf, un grupo metilo, etilo y/o propilo.
  18. 16. Uso de un aditivo de silano segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 15, en donde en la preparacion de una composicion acuosa con contenido de silano se anade en cada caso al menos un silano, silanol y/o siloxano
    45 seleccionado de compuestos de silano a base de bis(trialcoxisililpropil)amina, a base de
    N-(3-(trialcoxisilil)propil)etilendiamina y/o a base de 3-[2-(2-aminoalquilamino)alquilamino]propiltrialcoxisilano y luego
    esta contenido en la correspondiente composicion acuosa con contenido de silano.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015124322A1 (en) * 2014-02-20 2015-08-27 Tata Steel Ijmuiden B.V. Activation treatment of coated steel substrates
CN104403389A (zh) * 2014-11-24 2015-03-11 青岛市市南区隆德中医药研究所 一种不易出现针孔的油漆
PL3802915T3 (pl) 2018-06-11 2025-03-17 Henkel Ag & Co. Kgaa Wodna dyspersja do aktywacji powierzchni metalu i sposób jej fosforanowania
CN120882904A (zh) 2023-04-04 2025-10-31 凯密特尔有限责任公司 清洁组合物和用于清洁金属表面以防止冲洗浴腐蚀的方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3541997A1 (de) * 1985-11-28 1987-06-04 Collardin Gmbh Gerhard Verbessertes verfahren zur aktivierung von metalloberflaechen vor einer zinkphosphatierung
DE3635343A1 (de) * 1986-10-17 1988-04-28 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur erzeugung von phosphatueberzuegen
DE3731049A1 (de) 1987-09-16 1989-03-30 Henkel Kgaa Verfahren zur herstellung von aktivierenden titanphosphaten fuer die zinkphosphatierung
DE4012795A1 (de) 1990-04-21 1991-10-24 Metallgesellschaft Ag Aktivierungsmittel fuer die phosphatierung
US5292549A (en) * 1992-10-23 1994-03-08 Armco Inc. Metallic coated steel having a siloxane film providing temporary corrosion protection and method therefor
US6162547A (en) * 1998-06-24 2000-12-19 The University Of Cinncinnati Corrosion prevention of metals using bis-functional polysulfur silanes
US6827981B2 (en) * 1999-07-19 2004-12-07 The University Of Cincinnati Silane coatings for metal
US6652977B2 (en) * 2001-09-10 2003-11-25 Johnson Diversey, Inc. Primer composition
DE602005027279D1 (de) 2004-02-20 2011-05-19 Chemetall Gmbh Oberflächenkonditionierungsmittel und -Verfahren
JP5550210B2 (ja) * 2004-11-10 2014-07-16 ヒェメタル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 被覆された金属表面の補修コーティングの製造方法
US7695771B2 (en) * 2005-04-14 2010-04-13 Chemetall Gmbh Process for forming a well visible non-chromate conversion coating for magnesium and magnesium alloys
WO2007021025A1 (ja) * 2005-08-19 2007-02-22 Nippon Paint Co., Ltd. 表面調整用組成物及び表面調整方法
US20080283152A1 (en) * 2007-05-17 2008-11-20 Jeffrey Allen Greene Rinse conditioner bath for treating a substrate and associated method
DE102008054407B4 (de) 2008-12-09 2018-03-29 Chemetall Gmbh Verfahren zur Beschichtung von metallischen Oberflächen mit einem Aktivierungsmittel vor dem Phosphatieren, entsprechende Aktivierungsmittel sowie Verwendung der mit dem Verfahren beschichteten Substrate

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