×
26.07.2018
218.016.74b8

Результат интеллектуальной деятельности: ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА МАГНИЕВЫХ ПОДЛОЖЕК

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002662179
Дата охранного документа
24.07.2018
Аннотация: Изобретение относится к предварительной обработке магниевых подложек перед нанесением на их поверхность защитного и/или декоративного покрытия. Предложена водная композиция для обработки магниевых подложек, включающая а) соединение, содержащее по меньшей мере четыре фосфорнокислые группы, (b) растворимую соль щелочно-земельного элемента, (с) источник фторида. При этом в композиции (а) может являться фитиновой кислотой или её солью, (b) - солью кальция, а источник фторида может быть выбран из группы, состоящей из HF, NHF и NHHF. Техническим результатом является подавление окисления поверхности магниевых подложек и стимуляция адгезии. 7 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 7 пр.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к композициям для предварительной обработки магниевых подложек перед нанесением защитного и/или декоративного покрытия.

Предшествующий уровень техники

Магний является очень привлекательным металлом в конструировании. Он имеет более высокое отношение прочности к массе, чем у алюминия и стали, что делает его пригодным в конструировании различных устройств, таких как автомобили и бытовая электроника. Однако магний при отсутствии защиты окисляется и проявляет относительно плохую адгезию для наносимых впоследствии покрытий. Для решения этих проблем магний, как правило, предварительно обрабатывают перед нанесением покрытия соединением хрома, таким как хромовая кислота, для подавления окисления и стимуляции адгезии. Соединения хрома, хотя и являются эффективными, тем не менее, нежелательны из-за своей токсичности и сопутствующих проблем утилизации отходов. Таким образом, необходима замена хрома в предварительной обработке магниевых подложек.

Изложение сущности изобретения

Настоящее изобретение обеспечивает композицию для обработки магниевых подложек перед нанесением покрытия на поверхность магниевой подложки. Композиция включает соединение, имеющее по меньшей мере четыре фосфорнокислые группы, и растворимую соль щелочно-земельного элемента.

Изобретение также обеспечивает способ обработки магниевой подложки путем обеспечения контакта магниевой подложки с композицией, описанной выше.

Изобретение также обеспечивает бытовое электронное устройство, содержащее поверхность, выполненную из магния или магниевого сплава, обработанную способом по изобретению.

Подробное описание изобретения

Как применяется в настоящей заявке, если ясно не указано иное, все численные значения, выражающие величины, диапазоны, количества или проценты, нужно понимать как обозначаемые термином «примерно», даже если этот термин не указан явно. Любой численный диапазон, приведенный в настоящей заявке, предназначен для включения всех субдиапазонов, относящихся к нему. Множественное число охватывает единственное число, и наоборот.

Соединение, имеющее по меньшей мере 4 фосфорнокислые группы, может быть натуральным материалом, таким как фитиновая кислота с 6 фосфорнокислыми группами, или может быть синтетическим материалом, таким как те, которые получают путем реакции полиола, содержащего по меньшей мере 4 гидроксильных группы, такого как пентаэритритол, дипентаэритритол или сорбитол, со стехиометрическим количеством фосфорной кислоты (1 моль полнола/4 моля фосфорной кислоты). Помимо фосфорной кислоты, которая образует фосфатные сложные эфиры, могут быть использованы также органические фосфониевые кислоты.

Соль щелочно-земельного элемента может быть солью кальция или стронция, такой как кальция нитрат, стронция нитрат и кальция хлорид, растворимой в композиции для обработки.

В композиции для обработки может присутствовать источник фторида, который может быть получен из фтороводородной кислоты, аммония фторида, натрия фторида, аммония гидрофторида, и натрия гидрофторида, который обеспечивает источник свободного фторида, или может происходить из комплексной металлической фторидной соли, такой как тетрафтороборная кислота или гексафтороциркониевая кислота.

Вышеупомянутые ингредиенты, как правило, добавляют в воду при перемешивании при низком сдвиговом усилии до получения раствора водной композиции для предварительной обработки. Композиция, содержащая по меньшей мере 4 фосфорнокислых группы, обычно присутствует в количестве от 0,01 масс. % до 20 масс. %, как правило, от 0,1 до 2 масс. %, а соль щелочно-земельного элемента присутствует в количестве от 0,01 масс. % до 5 масс. %,, как правило, от 0,1 до 1 масс. %. Содержание в массовых процентах приведено в расчете на общую массу водной композиции для предварительной обработки. Фторид присутствует в количествах от 0 до 500 частей на миллион (ч./млн.), как правило, от 10 до 40 ч./млн.

Необязательные ингредиенты, такие как сурфактанты и пеногасители, могут присутствовать в композиции, и если они присутствуют, то их количество составляет от 0,01 до 5 масс. % в расчете на массу водной композиции для предварительной обработки.

Значение рН композиции для обработки может варьироваться от 1 до 10, как правило, от 1 до 5, и его можно регулировать с помощью гидроксида натрия или калия.

Помимо магния, сплавы магния, такие как магниево-цинковые и магниево-алюминиевые сплавы, можно подвергать предварительной обработке в соответствии с изобретением. Кроме того, подложки, содержащие более одного металла, такие как также содержащие алюминиевые поверхности и стальные поверхности, такие как металлические поверхности, связанные с автомобилями, могут быть приведены в контакт с водными композициями для предварительной обработки из настоящего изобретения. Хотя такие металлические поверхности могут нуждаться в предварительной обработке другими композициями для защиты поверхности и адгезии к покрытиям, наносимым впоследствии, композиции настоящего изобретения не оказывают отрицательного влияния на свойства этих металлов.

Можно обеспечивать контакт водных композиций для предварительной обработки с магниевой подложкой обычными средствами, такими как методики распыления, нанесения щеткой, нанесения валиком или погружения. Температура композиции обычно составляет от 20 до 49°С, как правило, от 20 до 37°С, а время контакта составляет от 5 секунд до 20 минут, как правило, от 1 до 5 минут.

Перед контактом магниевую подложку, как правило, очищают физическими или химическими средствами, с последующим промыванием водой. После контакта подвергнутую предварительной обработке подложку удаляют из области обработки и промывают водой и сушат, как правило при 27-49°С в течение 1-5 минут.

На предварительно обработанную подложку затем наносят защитное и/или декоративное покрытие, такое как порошковое покрытие, нанесенная электроосаждением анионная или катионная краска, и жидкая краска, нанесенная не-электрофоретическими методиками, такая как краска на основе органического растворителя или краска на основе воды, или с высоким содержанием твердых частиц.

Примеры

Изобретение далее иллюстрировано следующими не ограничивающими примерами. Все части являются массовыми, если не указано иное.

Пример 1 (Сравнительный)

Панели из магниевого сплава AZ31B-H24 получали от Metalmart International (Коммерс, Калифорния) для тестирования. Панели очищали и обезжиривали в течение 2 минут при 120°F (49°С) в щелочной очищающей жидкости, и промывали деионизированной водой в течение 30 секунд. Щелочная очищающая жидкость содержала 1,25 масс. % Chemkleen 2010LP (PPG Industries, Inc., Кливленд, Огайо) и 0,13 масс. % Chemkleen 181 ALP (PPG Industries, Inc.) в деионизированной воде.

Композицию для обработки очищенных и обезжиренных панелей готовили путем добавления 122 г раствора фитиновой кислоты (40-50 масс. % в воде, Acros-Organics) к 10,8 л деионизированной воды. Значение рН в ванне доводили до 2 с применением гидроксида калия (45 масс. % в воде). Номинальный уровень фитиновой кислоты в ванне составил 0,5 масс. %.

Панели погружали в композицию на 2 минуты при комнатной температуре, промывали деионизированной водой в течение 30 секунд, и сушили горячим воздухом (130°F [54°C]).

Пример 2 (Сравнительный)

В этом примере проводили обработку в соответствии с процедурой, описанной в Примере 1.

Композицию для обработки готовили путем добавления 122 г раствора фитиновой кислоты и 9,5 г порошка аммония бифторида (Fischer Chemicals) к 10,8 л деионизированной воды. Значение рН в ванне доводили до 2,5 с применением гидроксида калия (45 масс. % в воде). Номинальные уровни фитиновой кислоты и свободного фторида составили 0,5% и 100 ч./млн., соответственно.

Пример 3 (Сравнительный)

В этом примере проводили обработку в соответствии с процедурой, описанной в Примере 1.

Композицию для обработки готовили путем добавления 122 г раствора фитиновой кислоты и 19,1 г порошка аммония бифторида к 10,8 л деионизированной воды. Значение рН в ванне доводили до 2,5 с применением гидроксида калия. Номинальные уровни фитиновой кислоты и свободного фторида составили 0,5% и 200 ч./млн., соответственно.

Пример 4

В этом примере проводили обработку в соответствии с процедурой, описанной в Примере 1.

Композицию для обработки готовили путем добавления 122 г раствора фитиновой кислоты и 100 г порошка кальция хлорида дигидрата (Fischer Chemicals) к 10,8 л деионизированной воды. Значение рН в ванне доводили до 2 с применением гидроксида калия. Номинальные уровни фитиновой кислоты и кальция составили 0,5% и 0,25%, соответственно.

Пример 5

В этом примере проводили обработку в соответствии с процедурой, описанной в Примере 1.

Композицию для обработки готовили путем добавления 122 г раствора фитиновой кислоты, 40 г порошка кальция хлорида дигидрата, и 22 г раствора тетрафтороборной кислоты (50 масс. % в воде, Riedel-de Haen) к 10,8 л деионизированной воды. Значение рН в ванне доводили до 3 с применением гидроксида калия. Номинальный уровень фитиновой кислоты составил 0,5%, кальция - 0,1%, тетрафтороборной кислоты - 0,1%, а свободного фторида 20 ч./млн.

Пример 6 (Сравнительный)

В этом примере проводили обработку в соответствии с процедурой, описанной в Примере 1.

Композицию для обработки готовили путем добавления 18,2 г гексафтороциркониевой кислоты (45 масс. % в воде), 20 г меди нитрата (2 масс. % в воде) и 15 г Chemfos AFL (PPG Industries, Inc.) к 18,2 л воды. Значение рН доводили до 4,7 с Chemfil Buffer (щелочной буферный раствор, PPG Industries, Inc.). Уровень циркония составил примерно 200 ч./млн., меди - 20 ч./млн., а свободного фторида - 50 ч./млн.

Пример 7 (Сравнительный)

В этом примере проводили обработку в соответствии с процедурой, описанной в Примере 1.

Композицию для обработки готовили путем добавления 18,2 г гексафтороциркониевой кислоты (45 масс. % в воде), 20 г меди нитрата (2 масс. % в воде) и 15 г Chemfos AFL (PPG Industries, Inc.) к 18,2 л воды. Использовали ванну с рН 2. Уровень циркония составил примерно 200 ч./млн., меди - 20 ч./млн., а свободного фторида - 50 ч./млн.

Перед анализом все панели окрашивали посредством электроосаждения с применением катодной эпоксидной краски Powercron 6000СХ от PPG Industries. Краску наносили с применением напряжения примерно 200 В, затем краску отверждали в течение 25 минут при 350°F (177°С).

В Таблице 1 внизу показаны результаты применения различных составов для ванн для нанесения покрытия изученной подложки в соответствии с изобретением. Результаты анализа с соляным туманом NSS и циклической коррозией GMW14872 показывают сильное повышение устойчивости к коррозии по сравнению с покрытием с одной фитиновой кислотой или стандартным циркониевым покрытием с применением новых составов для ванн, описанных выше.

В то время как частные варианты осуществления настоящего изобретения описаны выше с целью иллюстрации, для специалиста в данной области техники понятно, что многочисленные вариации деталей настоящего изобретения могут быть использованы без отделения от изобретения, определенного в формуле изобретения.

Хотя различные варианты осуществления описаны как «включающие», варианты осуществления, состоящие по существу или «состоящие из» также находятся в пределах объема настоящего изобретения.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 11-20 из 167.
10.02.2014
№216.012.9e80

Прозрачные, бесцветные, поглощающие инфракрасное излучение композиции, содержащие наночастицы нестехиометрического оксида вольфрама

Изобретение относится к прозрачным и бесцветным композициям, поглощающим инфракрасное излучение. Композиция содержит связующее, содержащее композицию, отверждаемую под действием излучения, и не более 500 частей на миллион, относительно общей массы композиции, частиц нестехиометрического оксида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506284
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.05.2014
№216.012.c026

Полисилоксановые покрытия с гибридными сополимерами

Изобретение относится к защитным покрытиям, в частности к гибкому полимерному покрытию. Способ получения композиции для покрытия включает получение продукта реакции (а) гибридного сополимера, содержащего (i) первый мономер, включающий гидроксифункциональный органоакрилат, и (ii) второй мономер,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514939
Дата охранного документа: 10.05.2014
20.05.2014
№216.012.c33f

Композиция покрытия, содержащая алкоксисилан, полисилоксан и множество частиц

Изобретение относится к композиции покрытия, такой как композиция по существу прозрачного покрытия, которая содержит (1) алкоксисилан, имеющий реакционно-способную группу, (2) полисилоксан, имеющий реакционно-способную функциональную группу, (3) отвердитель, содержащий аминопластовую смолу,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515742
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c630

Покрытия, включающие частицы итаконатного латекса, и способы их применения

Изобретение относится к покрытиям на поверхностях панелей транспортных средств или строений, обеспечивающим гашение звука и/или вибрации. Покрытие включает частицу латекса, содержащую продукт взаимодействия итаконовой кислоты и/или итаконового ангидрида и одноатомного спирта или моноэпоксида,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516495
Дата охранного документа: 20.05.2014
27.05.2014
№216.012.ca0d

Авиационное остекление, обладающее солнцезащитными свойствами

Изобретение относится к остеклению транспортных средств. Предложено авиационное остекление, включающее в себя два разнесенных полимерных слоя и комплексное покрытие, обладающее солнцезащитными свойствами. Комплексное покрытие наносится, по меньшей мере, на часть одной или нескольких основных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517491
Дата охранного документа: 27.05.2014
10.06.2014
№216.012.cf38

Компенсирующие композиции и способ пополнения композиции для предварительной обработки

Изобретение относится к способам корректирования растворов для предварительной обработки металлических подложек перед поверхностной химической обработкой. Способ включает добавление к композиции для предварительной обработки компенсирующей композиции с составом, отличающимся от состава...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518819
Дата охранного документа: 10.06.2014
27.09.2014
№216.012.f7a1

Способ удаления избытка краски при распылении в покрасочной камере

Изобретение относится к удалению избытка краски при распылении в покрасочной камере водной разделяющей жидкостью. Водная разделяющая жидкость содержит a) по меньшей мере 49,95% масс. воды; b) по меньшей мере одно неионогенное поверхностно-активное вещество и c) 5-50% масс. органического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529230
Дата охранного документа: 27.09.2014
20.10.2014
№216.012.ff26

Солнцеотражающие покрытия и системы покрытия

Изобретение относится к композициям покрытий, отражающих в инфракрасной области, и отвержденным покрытиям, нанесенным на подложки, а также многокомпонентным композитным системам композитных покрытий. Композиции покрытия включают (a) пленкообразующую смолу, (b) окрашенный и/или непрозрачный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531174
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.10.2014
№216.013.0162

Кремниевый тонкопленочный солнечный элемент, имеющий усовершенствованное подстилающее покрытие

Использование: для выполнения тонкопленочного солнечного элемента. Сущность изобретения заключается в том, что кремниевый тонкопленочный солнечный элемент включает подложку, подстилающее покрытие, сформированное поверх по меньшей мере части подложки, включающее первый слой, содержащий оксид...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531752
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.11.2014
№216.013.04f5

Система токопроводящих шин для авиационного остекления

Изобретение относится к системе токопроводящих шин для обогрева авиационного остекления. Система включает в себя непроводящую подложку с основной поверхностью. Над по меньшей мере частью основной поверхности сформирована по меньшей мере одна токопроводящая шина. Над по меньшей мере частью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532667
Дата охранного документа: 10.11.2014
Показаны записи 1-4 из 4.
26.08.2017
№217.015.e082

Способ подготовки и обработки стальной подложки

Изобретение относится к кондиционирующим композициям для металлических подложек. Предложен способ подготовки и предварительной обработки металлической подложки, включающий контактирование по меньшей мере части подложки с кондиционирующей композицией, содержащей источник свободного фторида,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625354
Дата охранного документа: 13.07.2017
23.08.2019
№219.017.c30f

Композиции для предварительной обработки и способы обработки подложки

Изобретение относится к композициям для предварительной обработки металлической подложки, способу обработки металлической подложки и металлической подложке с покрытием. Композиция для предварительной обработки содержит (a) металл IIIB группы и/или металл IVB группы, (b) соединение, содержащее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002698031
Дата охранного документа: 21.08.2019
07.06.2020
№220.018.2521

Герметизирующая композиция

Изобретение относится к герметизирующей композиции для обработки металлической подложки, способу обработки металлической подложки и металлической подложке с покрытием. Обеспечивают контакт поверхности с герметизирующей композицией, содержащей катион лития и имеющей pH от 9,5 до 12,5, и с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722953
Дата охранного документа: 05.06.2020
20.04.2023
№223.018.4c9c

Композиция для предварительной обработки

Группа изобретений относится к системе композиций для обработки металлической подложки, способу обработки металлической подложки и вариантам обработанных подложек. Система композиций для обработки металлической подложки содержит первую композицию для контакта с по меньшей мере частью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002751038
Дата охранного документа: 07.07.2021
+ добавить свой РИД