KR950004234B1

KR950004234B1 - 알루미늄의 내식성 피복 조성물

Info

Publication number: KR950004234B1
Application number: KR1019870009495A
Authority: KR
Inventors: 더블유. 비버 존
Original assignee: 산쳄 인코포레이티드; 산포드 플리쳐
Priority date: 1986-08-29
Filing date: 1987-08-29
Publication date: 1995-04-27
Anticipated expiration: 2007-08-29
Also published as: AU593933B2; GB2195358A; CA1326989C; FR2603308A1; KR880003028A; US4711667A; GB2195358B; AU7746687A; GB8719743D0; FR2603308B1; DE3728993A1

Abstract

내용 없음.

Description

알루미늄의 내식성 피복 조성물

(발명의 배경)

본 발명은 알루미늄 및 알루미늄 합금의 내식성 피복제와, 상기 내식성 비크롬 보호 피복제로 알루미늄 및 알루미늄 합금을 피복하는 공정에 관한 것이다.

일반적으로, 알루미늄 및 알루미늄 합금은 그 위에 중간 내식성 전환 피복을 형성하고 그 다음에 내식성 피복위를 페인팅함으로써 보호된다. 따라서, 내식성 피복제는 알루미늄 표면에 밀착 결합되어야 하고, 소요접착부에 바람직한 최종 알루미늄 피복제, 즉 페인트를 제공해야 한다.

내식성 중간 피복제로 알루미늄 및 알루미늄 합금을 보호하는 공정으로서 폭넓게 사용되는 것중의 하나는 알루미늄 및 알루미늄 합금의 표면을 산-기초의 (acid based) 6가 크롬 조성물의 보호 전환 피복제로 피복하는 것이다.

6가 크롬은 장시간 동안 알루미늄 및 알루미늄 합금을 보호하기 때문에 중간 내식성 전환 피복제로서 폭넓게 사용된다. 상기 6가 크롬은 염수분무조(salt fog bath)에서 168시간 이상을 견딜 수 있는 내식성 피복을 제공한다. 피복된 알루미늄 또는 알루미늄 합금은 ASTM 방법 B-177에 따라 35˚C(95˚F)에서 염수 분무 상태에 적어도 168 시간 농안 놓은후 제거된다. 이러한 요건은 많은 융용에 있어서 필요로 하는 것이다. 또한, 6가 크롬 조성물은 알루미늄 또는 알누미늄 합금 표면에, 페인트와 같은, 다른 피복제의 도포 및 잔류를 잘 받아들이는 중간 피복을 제공한다.

6가 크롬 조성물은 그 우수한 특성으로 인하여 알루미늄 및 알루미늄 합금의 내식성 보호를 위하여 그리고 중간 내식 피복제로서 광범위하게 사용되어 왔다.

그러나, 6가 크롬 조성물은 심각한 부작용을 갖고 있다. 크롬은 독성이 강하고, 사용후의 크롬 조성물은 생태학적 문제를 제공한다. 산업계의 많은 사람들이 이러한 생태학적으로 해로운 쓰레기 문제를 제거하려고 시도하고 있지만, 그것은 비용이 많이 든다.

다른 내식 조성물이 제안되어 왔지만, 6가 크롬 조성물 만큼 성공적이지 못하다.

1940년에 콜라리는 수산화나트륨에 의한 알루미늄의 부식에 대한 과망간산 칼륨의 억제 작용에 관하여 최초로 보고하였다(화학 요약집(Chemical Abstracts), 5814-6, 34권, 1940. 1941년에는 릴리 레슈케와 하인리크 노운지그가 수산화나트륨에 의한 알루미늄 부식에 대한 과망간산 칼륨의 억제작용에 관한 초기 연구를 보고하였다(화학요약집(Chemical Abstracts), 36권, 1942, 5760-5-7). 마침내, 1947년에 콜라리와 폰기는 수산화나트륨에 의한 알루미늄의 부식을 억제시키는데 있어서 다양한 온도에서 크롬산 나트륨에 대해 비교하였다.

다양한 조성의 크롬산 나트륨과 수산화나트륨이 사용되었고, 알루미늄 판들은 이를 용액 속에 침지하였다. 이들 용액은 모두 pH가 12.5 또는 그 이상이었다.

이들 논문 이후에, 가장 효과적인 내식성 피복제는 산-기초의 피복제임이 판명되었다. 6가 크롬의 염기성 조성물은 알루미늄 표면의 지속적인 부식 방지에 효과적이지 않았다. pH가 12.5 이상인 염기성 크롬이나 염기성 과강간산염 어느것도 염수분무 상태에서 168 시간 이상 부식 보호가 요구되는 알루미늄의 내식성피복에 적당하지 않았다. 게다가, 그 염기성 용액은 알루미늄 표면을 부식시키기 때문에, 염기성 조성물은 그들 목적을 의하여 부적합한 것으로 산업계는 결론을 내렸다. 산업체는 산-기초의 전환 피복 조성물에 그들의 노력에 집중시켜 왔다.

몇몇 응용에서, 크롬산 조성물을 과망간산 칼륨과 화합시켜 흑색 피복을 형성하였다. 미국 특허 제4,145,234호에서, 이 용액의 pH는 2 내지 3의 양호한 범위에 머물렀다.

또한 알루미늄 전극의 부식을·방지하기 위하여, 크롬산 나트륨, 크롬산 칼륨, 과망간산 칼륨과 같은 산화제의 사용이 저해액에 첨가될 수 있다는 사실이 제안되었다.

크롬 피복으로 알루미늄을 침지 피복하는데 있어서, 크롬 피복의 두께는 보통 시간의 양에 따라 달라지고, 알루미늄 또는 알루미늄 합금은 내식성 조성물과 접촉해 있다.

미국 특허 제3,516,877호는 NaOH와 KMnO4로 5051 알루미늄 합금 용수(irrigation) 파이프를 코팅하는 방법을 설명하고 있다. 미국 특허 제3,516,877호에 의해서 사용된 특수 합금은 일반적으로 내식성 합금이지만, 현재 널러 사용되지 않는다. 이 -특허는 제공된 보호에 관하여 어떤 특정한 지시를 하지 않고, 단순히 부식에 견디는 파이프라는 사실을 수장하고 있다. 이 특허의 조성-물마 본 발명의 조성물을 직접 비교했을때, 본 조성물이 내식성에서 실질적인 증가를 보였다.

(발명의 개요)

본 발명은 필요하다면, 크롬이나 다른 유사한 독성 물질을 전혀 함유하지 않는 내식성 피복 조성물을 제공함으로써, 6가 크롬 조성물의 문제점중의 일부를 제거한다. 또한, 그것을 필요로 하는 작용을 위하여, 본 발명은 ASTM 방법 B-1777에 따라서 35˚C(95˚F)에서의 염수분무 상대에서 적어도 168 시간을 견딜 수 있는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 표면용 내식성 피복을 제공하고, 필요하다면, 우수한 중간 피복을 제공할 것이다.

또한, 본 발명은, 필요하다면, 크롬을 전혀 함유하지 않은 염기성 피복 조성물을 제공함으로써, 산성 용액에 의해서 때때로 요구되는 특별한 조작의 필요성을 제거한다.

따라서, 본 발명은 pH의 범위가 7 내지 12.5 이하인 용액내에 필수 성분으로써 알칼리 금속 과망간산염 및 알칼리 금속 염화물을 갖는 알루미늄 및 알루미늄 합금용 보호 피복을 제공하는 것을 나타낸다.

본 발명의 또 다른 양태는 필수 성분으로서 알칼리 금속 과망간산염, 알칼리 금속 규산염, 완충제 및, 필요하다면 알칼리 금속 염화물과 알칼리 금속 질산염중의 하나 또는 둘다를 갖고, pH가 14에 이르는 염기를 갖고 있는 알루미늄 및 알루미늄 합금용 보호 피복을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 양태는 필수 성분으로서, 알칼리 금속 과망간산염과, 그리고, 알칼리 금속 염화물, 알칼리 금속 질산염 및 그들의 혼합물로 구성되어 있는 그룹으로부터 선택된 염과, 그리고, 알칼리 금속 사중붕산염, 알칼리 금속 매타붕산염, 벤조산, 알칼리 금속 벤조산염, 알칼리 금속 탄산염, 알칼리 금속 사중붕산염과 알칼리 금속 메타붕산염의 혼합물로부터 선택된 완충 화합물로 구비하고 있는 알루미늄 및 알루미늄 합금용 내식성 보호 피복을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 필수 성분으로서, 알칼리 금속 과망간산염과, 그리고, 알칼리 금속 염화물, 알칼리 금속 사중분산염, 알칼리 금속 메타붕산염, 벤조산, 알칼리 금속 벤조산염, 알칼리 금속 탄산염, 상기 알칼리 금속 사중 붕산염 및 알칼리 금속 메타붕산염의 혼합물, 이들 화합물의 혼합물로부터 선택된 화합물과, 그리고, 필요하다면, 질산나트륨, K₂(HPO₄), 알칼리 금속 질산염, 그리고, 이들의 혼합물로부터 선택된 화합물을 함유하고 있고, pH가 14에 이르는 염기를 갖고 있는 내식성 피복 조성물로 알루미늄 및 알루미늄 합금을 피복하는 것을 구비하고 있는 내식성 보호 피복으로 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 보호하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 성분으로서, 알칼리 금속 과망간산염과, 그리고, 알칼리 금속 염화물염, 알칼리 금속 사중붕산염, 알칼리 금속 메타붕산염, 벤조산, 알칼리 금속 벤조산염, 알캄리 금속 탄산염, 알칼리금속 사중 붕산염 및 알칼리 금속 메타붕산염의 혼합물로 물로 부터 선택된 하나 이상의 화합물에 그리고, 필요하다면, 수화 알칼리 규산염, 알칼리 금속 인산염, 알칼리 금속 질산염중의 하나 이상을 또한 갖는 알루미늄 또는 알루미늄 합금용 내식성 피복 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 상태는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 표면상에의 내식성 피복제의 접착을 방해하지 않는 적절한 세척액으로 알루미늄 또는 알루미늄 합금 표면을 세척하는 것이다. 양호한 세척액은 알칼리 금속질산염 용액, 즉, 질산 나트륨용액; 알칼리 금속 수산화물, 즉, 수산화나트륨; 불화수소산; 붕사; 황산, 질산과, 그리고, 유기산, 알코올, 알킬페놀 또는 아민폴리옥시프로필렌 또는 폴리옥시에틸렌 유도체인 시판중인 비이온(계면)활성제등이다.

알칼리 금속 과망간산염 조성물이 어떤 허용 가능한 방법(즉, 적절한 도포기에 의한 침지, 분무, 미스팅(misting) 또는 살포)으로 피복될 수 있다.

규산염을 갖지 않은 조성물의 pH는 7 내지 12.5 이하 사이이다. 양호한 pH 범위는 약 9 내지 10이나 규산염을 갖는 조성물의 pH는, 일반적으로 12 내지 14인 범위로, 14에 이르기까지 한다.

알칼리 또는 알루미늄 합금 표면은 보통 필수 성분들을 함유하고 있는 본 발명의 수용성 알칼리 금속 과망간산염 용액에 침지된다. 용액의 온도는 실온과 조성물의 비등점 사이이다. 양호한 온도는 16와 82˚C(60。와 180。F)사이이고, 가장 양호한 온도는 38˚와 82˚C(100˚와 180˚F)사이이다. 그러나, 온도가 높불순록, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 표면상에 내식성 피복을 형성하기 위하여 더 짧은 침지 시간을 필요로 한다.

여기에 인용된 것처럼, 알칼리 금속은 칼륨, 나트륨중에서 선택된다.

양호한 알칼리 금속 과망간산염은 과망간산 칼륨 또는 과망간산 나트륨이다. 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 168 시간의 염수분무 상태에서 보호하기 위해서는, 과망간산염의 농도는 과망간산염의 포화점인 실제적인 최대량을 갖는 피복 용액에서, 적어도 700ppm의 망간을 갖은 것이 충분한 양이다. 과망간산 칼륨을 사용할 때, 그 농도는 중량으로 양 0.2%이다. 실온에서, 포화 KMnO₄용액은 중량으로 6.3%이고, 0˚C(32。F)에서는 중량으로 2.8%이고, 100˚C(212˚F)에서는 중량으로 28%이다. 과망간산 나트륨은 무한정 용해될 수 있으므로, 어떤 실제적인 상한선이 없다.

양호한 알칼리 금속 염화물은 NaCl 또는 LiCl이다. NaCl 또는 LiCl의 농도는 일반적으로 성-액의 중량으로 0.05% 대지 10%의 범위이고, 용액의 중량으로 0.1% 내지 5%의 범위이내인 것이 양호하다.

알칼리 금속 인산염은 K₂(HPO₄)인 것이 양호하다. 사용시에 K₂(HPO₄)의 농도는 용액의 중냥으로 0.1% 내지 1%의 범위이내이고, 용액의 중량으로 0.5%인 것이 양호하다.

알칼리 금속 규산염은 수화된 것이 양호하고, 양호한 화합물은 규산나트륨 5 수화물 -Na₂SiO₃5H₂O이다. 사용시에 Na₂SiO₃5H₂O의 농도는 일반적으로 중량으로 0.1% 내지 40% 범위시내이다.

양호한 알칼리 금속 질산염은 LiNO₃또는 NaNO₃이다. 사용시에 NaNO₃또는 LiNO₃의 농도는 용맥의 중량으로 0.05% 내지 10%의 범위이내이고, 용액의 중량으로 0.1% 내지 5%인 것이 양호하다.

본 발명의 조성물에서 사용할 수 있는 완충제는 알칼리 금속 사중 및 메타붕사염, 벤조산, 알칼리 금속벤조산염, 알칼리 금속 탄산염이다. 벤조산은 pH를 7 이하로 낮추지 않는 양으로만 사용된다. 만약. 벤조산의 양이 너무 많으면. 산을 중파시기거나 벤조산을 벤조산염으로 변화시키기 워하여 NaOH를 전가할 수 있다. 어떤 경우에서도 조성물의 pH는 7이하로 떨어져는 안된다. 사중붕산염은 수화 사중붕산염인 것이 양호하고, 수화 사중붕산 나트륨은 통상 붕사 즉, Na₂B₄O₇10H₂O로 칭한다. 본 발명의 예에서는, 붕산 -5H₂O 즉, Na₂B₄O₇5H₂O를 사용한다. 비수화 붕산염은 수화 붕산염과 동등하고 10 수화 붕사는 더 많은 수화물을 함유하고 있다는 점외에는 5수화 붕사와 동등한 것은 물론이다. 양호한 완충제는 붕사 5H₂O, 알칼리 금속 벤조산염, 탄산 나트륨이나 알칼리 금속 벤조산염의 양호한 농도는 용액의 중량으로 0.05% 내지 44.0%이다. Na₂CO₃의 양호한 농도는 용액의 중량으로 0.05% 내지 31 5%인 것이 양호하다.

알루미늄 또는 알루미늄 합금 표면상에 부식 방지 피복을 마련하기 위한 양호한 침지 시킴은 68˚C(155。F)에서는 대략 1분이고, 실온에서는 대략 1시간이다. 예정된 최적 시간보다 더 오랜 시간을 침지시켜도 피복두께가 어떤 감지암 수 있는 양만큼 증가하지 않으므로, 경제적으로 가치가 없다.

필요하다면, 다른 화합물을 첨가할 수 있는데, 그 화합물은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 표면의 바람직한 내식보호를 해치지 않아야 한다.

알루미늄 또는 알루미늄 합금 표면용 세척 화합물은 수산화나트륨, 질산 나트륨의 알칼리 용액, 불화수소산, 황산, 실산, 중탄산 나트륨, 탄산 나트륨, 붕사, 그리고, 수산화나트륨이나 불화수소산보다 사용하기에 덜 위험한, 톰 앤드 하스코프레이션에서 시판중인 Triton X-100과 같은 유기산, 알코올, 알킬페놀 또는 아민의 폴리옥시에틸렌 또는 플리옥시프로필렌 유도체의 비이온 활성제이다.

세척 조성물이나 내식성 알칼리 금속 과망간산염 조성물 어느것도 알루미늄 또는 알루미늄 합금상의 보호피복의 부착 또는 생성을 손상시키는 어떠한 화합물을 함유하지 않을 것을 권고한다.

이하의 예 1에서 4까지는 알루미늄을 피복하기 위하여 과망간산 칼륨과 수산화나트륨의 조성물을 사용하는 것을 비교하여 설명하고 있다. 이들 예는 본 발명의 조성물과 공정에 의해서 제공되는 알루미늄의 내식성을 NaOH 조성물이 제공하지 못함을 보여준다. 다음의 모든 예에서, 달리 지시하지 않으면, 모든 백분율(%)은 중량 백분율이다. 이하의 1 내지 10예에서는, 오하이오주, 클리벨랜드의 Q-패널 캄파니로부터 구매한 알루미늄 합금(합금 신호 3003 H14)으로 만든 알루미늄 합금 패널 (panel)이 사용된다. 이 합금은 Al이 중량으로 95% 이상이고, 중량으로 Al 964 내지 9675%, Si 0.6%, Fe 0.7%, Cu 0.5%, N4n 1.2%, Zn 0.1％ 그리고 불순물로서의 다른 원소는 최대 0.15 내지 0.5%인 평균 조성을 갖는다.

(예1)

(a)알루미늄 합금 패널(panel)을 무기질 스피릿(mineral spirit)으로 탈지하여, 실온에서 0.1% 수산화나트륨 용액으로 1분 동안 세척하였다. 그 패널을 물로 헹구고, 그 다음에 과망간산 칼륨 1%, 수산화나트륨 0.1% 및, 잔부는 물인 실온 용액에 침지시켰다. 그 알루미늄 패널을 대략 분동안 노출시켰다.

(b-d) 상기 공정을 0.5%, 1% 그리고 2%의 수산화나트륨을 함유하고 있는 용액으로 반복하였다.

모든 상기 경우에서, 과망간산 칼륨-수산화나트륨 용액으로부터 패널을 제거하여, 물로 헹구고, 그 다음에 닦아냈다. 어떠한 피막도 방지 않은 1% 및 2%의 수산화나트륨을 함유하고 ASTM 방법 B-117에 따라 35˚C(95˚F)에서 염수분무(salf fog)상태에 위치시켰을 때, 몇시간의 노출 후에 피팅(pitting)이 시작되었다.

(예2)

각각의 용액의 노출 시간을 l시간으로 증가시킨 것외에는 예 1의 공정을 각각의 용액에 대하여 피복하였다. 훨씬 더 두꺼운 피복이 모든 알루미늄 패널상에 나타났다. 피복은 완전히 닦아지지 않았다. 그 패널을 건조시켜, 표준 ASTM 방법 B-117에 따라 35˚C(95˚F)에서 염수분무 상태에 위치시켰다. 몇시간 후에 모든 패널은 주목할만한 피팅을 보였다. 이 피팅은 NaOH가 0.1%인 용액보다 2.0%인 용액으로 더 광범위했다. 또한, NaOH가 1% 및 2%인 용액을 조건으로 깐 패널은 패널로부터 알루미늄의 실질적인 손실이 나타났다.

(예3)

각각의 피복 용액의 온도를 68˚C(155˚F)로 높여 유지시킨 것을 제외하고는 예 1의 공정을 각각의 용액에 대하여 수행하였다.

1분 동안 침지시킨 후 패널을 제거했을 때, 특히, NaOH가 0.5%, 1%, 2%인 용액의 경우에, 알루미늄금속의 상당한 손실이 있었고, ASTM 방법 B-177에 떠라 35˚C(95。F)에서 몇시간의 염수분무를 받게한 후에는 상당한 피팅이 나타나는 것이 주목되었다. NaOH의 농도가 증가됨에 따라, 알루미늄의 손실은 더 커졌다.

(예4)

각각의 피복 용액의 온도를 68˚C(155˚F)로 유지시키고, 침지 시간을 15분으로 증가시켜, 각각의 용액에 대하여 예 3의 과정을 수행하였다.

패널을 NaOH가 0.5% 및 1%인 용액에서 제거하여, 그들을 헹구고, 건조시켜 ASTM 방법 B-117에 따라 35˚C(95˚F)에서 8시간의 염수분무를 받게 하였다. 상당히 피팅을 각각의 패널상에서 볼 수 있었고, 예3에서 보다 더 많은 알루미늄이 손실되었다. NaOH가 2%인 용액에서는, 사용되는 알루미늄 금속 스트립이 완전히 용해되었다.

알루미늄 금속의 손실과 비교적 짧은 보호 시간은 수산화나트륨-과망간산 칼륨 조정물의 사용에 심각한 장애가 된다. 게다가, 모든 상기 용액의 pH가 12.5 이상이었음이 주목된다.

다음의 예들은 본 발명의 조성물과 공정을 설명한다. 이들 예는 설명하기 위한 것이지, 각 예의 내역에 본 발명을 한정시키려는 의도가 아니다. 예 1 내지 4에서 사용한 것과 동일한 조성의 알루미늄 합금이 사용된다.

(예5)

알루미늄 패널을 무기질 스피릿으로 탈지한 다음, 실온에서 0.5% 수산화나트륨 용액으로 1분동안 세척하였다. 물로 헹군 후에, 그 패널을 붕사-5H₂O(Na₂B₄O₇5H₂O) 1.0%, 과망간산 칼륨(KMnO₄) 0.2%질산 나트륨(NaNO₃) 0.1%, 물 98.7%인 용액에 68˚C(155。F)에서 1분 동안 침지시켰다. 그 패널을 물로 헹구고, 건조시켜, 표준 ASTM방법 B-117에 따라 35˚C(95˚F)에서 염수분무 상태에 408시간동안 위치 시켰다. 그 패널은 처리된 지역에 어떤 주목할만한 피팅을 보이지 많았다.

(예6)

알루미늄 패널을 무기질 스피릿으로 탈지시켜, 그 다음에 실온에서, 1.0% 불화수소산 용액에서 1분동안 세척하였다. 물로 헹군 후에, 그 패널을 붕사-5H₂O 0.05%, 과망간산 칼륨 3.0%, 물 9695%로 구성되어있는 용액에 68˚C(155˚F)에서 1분동안 침지 시켰다. 그 패널을 물로 헹구고, 건조시켜, 표준 ASTM 방법 B-177에 따라 35˚C(95˚F)에서 염수분무 상태에 168시간동안 위치시켰다. 그 패널은 처리된 지역에 어떤 주목할만한 피팅을 보이지 않았다.

(예7)

알루미늄 패널을 무기질 스피릿으로 탈지시켜, 그 다음에, 실온에서 0.5% 수산화나트륨 용액으로 1분동안 세척시켰다. 물로 헹군 후에, 그 패널을 붕사-5H₂O 9.0%, 과망간산 칼륨 4.0%, 물 87.0%로 구성되어 있는 용액에 68˚C(155。F)에서 1분동안 침지시켰다. 그 패널을 물로 헹구고, 건조시켜, 표준 ASTM 방법 B-177에 따라 3⑺C(95˚F)에서 염수분무 상태에 192시간 동안 위치시켰다. 그 패널은 처리된 지역에 어떤 주목할만한 피팅을 보이지 않았다.

(예8)

알루미늄 패널을 무기질 스피릿으로 탈기시켜, 그 다음에, 실온에서 1.0% 불화수소산 용액으로 1분동안 세척시켰다. 물로 헹군 후에, 그 패널을 붕사-5H₂O 1.0%, 과망간산 칼륨 1.0%, 물 98.0%로 구성되어있는 용액에 68˚C(155˚F)에서 1분동안 침지시켰다. 패널을 침지하기 전에, 수산화나트륨으로 첨가하여 용액의 pH를 11.0으로 조절하였다. 그 패널을 물로 헹구고, 건조시켜, 표준 ASTM 방법 B-177에 따라 35˚C(95˚F)에서 염수분무 상태에 168시간 동안 위치시켰다. 그 패널은 격리된 지역에서 약간의 피팅을 보였다. pH를 11로 조절한 결과,붕사는 메타붕산염(NaBO₂-4H₂O)으로 전환되었다.

(예9)

알루미늄 패널을 무기질 스피릿으로 탈지시키, 그 다음에, 실온에서 1.0% 불화수소산 용액으로 세척시켰다. 물로 헹군 후에, 그 패널을 과망간산 칼륨 1.0%, 붕사-5H₂O 1.0％, 물 98%로 구성되어 있는 용액에68˚C(155˚F)에서 1분동단 침지시켰다. 패널을 침지하기 전에, 수산화나트륨 용액을 첨가하여 용액의 PH를 12.5으로 조절하였다. 그 패널을 물로 헹구고, 건조시켜, 표준 ASTM 방법 B-117에 따라 35˚C(95。F)에서 염수분무 상태에 ％시간 동안 위치시켰다. 그 패널은 처리된 지역에서 약간의 피팅을 보였다. pH를 12.5로 조절한 결과, 붕사는 메타붕산염(NaBO₂-4H₂O)으로 전환되었다.

(예10)

알루미늄·패널을 무기질 스피릿으로 탈지시켜, 그 다음에, 실온에서 0.5% 수산화나트륨 용액으로 1분동안 세척시켰다. 물로 헹군 후에, 그 패널을 과망간산 칼륨 1.0%, 벤조산 나트륨(C₇H₅O₂Na) 1.0%, 물 98.0%로 구성되어 있는 용액에 68˚C(155。F)에서 1분동안 침지시켰다. 처리하기 전에, 수산화나트륨을 첨가하여 용액의 pH 9.2로 조절하였다. 처리후에, 그 패널을 물로 헹구고, 건조시켜, 표준 ASTM 방법 B-177에 따라 35˚C(95˚F)에서 염수분무 상대에 192시간 동안 위치시켰다. 그 패널은 처리된 지역에 어떤 주목할만한 피팅을 보이지 않았다.

(예11)

알루미늄 패널을 무기질 스피릿으로 탈지시켜, 그 다음에, 실온에서 0.5% 수산화나트륨 용액으로 1분동안 세척시켰다. 물로 헹군 후에, 그 패널을 탄산나트륨(Na₂CO₂) 1.0%, 과망간산 칼륨 1.0%, 물 98.0%로 구성되어 있는 용액에 68˚C(155。F)에서 1분동안 침지시켰다. 처리후에, 그 패널을 물로 헹구고, 건조시켜, 표준 방법 B-177에 따라 35˚C(95。F)에서 염수분무 상태에 168시간 동안 위치시켰다. 그 패널은 처리된 지역에 어떤 주목할만한 피팅을 보이지 않았다.

(예12)

알루미늄 패널을 무기질 스피릿으로 탈지시켜, 그 다음에,1.0% 불화수소산 용액으로 1분동안 세척시켰다. 물로 헹군 후에, 그 패널을 과망간산 칼륨 1.0%, 물 99.0%로 구성되어 있는 용액에 68˚C(155。F)에서 1분동안 침지시켰다. 이 용액의 pH는 8.5였다. 처리후에, 그 패널을 물로 헹구고, 건조시켜, 표준 ASTM방법 B-117에 따라 35˚C(95˚F)에서 염수분무 상태에 5.0시간 동안 위치시켰다. 모든 패널이 피팅되었지만, 처리된 지역에서는 더욱 심하였다.

(예13)

알루미늄 패널을 무기질 스피릿으로 탈지시켜, 고 다음에, 실온에서 0.5% 수산화나트륨 용액으로 1분동안 세척시켰다. 물로 헹군 후에, 그 패널을 과망간산 칼륨 3.0%, 붕사一5H₂O 1.0%, 물 960%로 구성되어 있는 용액에 68˚C(155。F)에서 1분동안 침기시켰다. 처리후에, 그 패널을 물로 헹구고, 건조시켜, 표준 ASTM 방법 B-117에 따라 35˚C(95。F)에서 염수분무 상태에 168시간 동안 위치시켰다. 그 패널은 처리된 지역에서 어떤 주목할만한 피팅을 보이지 않았다.

다음 예에서는 캘리포니아, 버어뱅크에 있는 룩히드 에어그래프트 코포레이션으로부터 받은 알루미늄 합금 패널이 사용된다. 그 패널은 알루미늄 합금 번호 2024-T3로부터 만들어졌고, 알루미늄으로 피복되었다.

(예14)

알루미늄 합금 패널을 무기질 스피릿으로, 탈지시켜, 0.5% 수산화나트륨 용액으로 1분동안 세척하고, 그다음에, 과망간산 칼륨(KMnO₄) 3.0%, 붕사 (Na₂B₄O₇5H₂O) 1.0%, 물 96 0%로 구성되어 있는 용액에 68˚C(155。F)에서 1분동안 처리하였다. 그 다음에, 그 패널을 물로 헹구고, 건조시켜, 표준 ASTM 방법 B-177에 따라 35˚C(95。F)에서 염수분무 상태에 168시간 동안 위치시켰다. 그 패널은 처리된 지역에서 어떤 주목할만한 피팅을 보이지 않았다.

(예15)

알루미늄 패널을 무기질 스피릿으로 탈지시켜, 고 다음에, Triton X-100과 같은, 유기산의 폴리옥시에털렌 유도체로 되어 있는 시판중인 비이온 활성제로 자유 표면 파괴시까지 세척하였다. 증류수(D.I.Water)로 헹군 후에, 그 패널을 염화나트륨(NaCl) 5.0%, 과망간산 칼륨(KMnO₄) 0.2%, 물 94.8%로 구성되어 있는 용액에 68˚C(155。F)에서 1분동안 침지시켰다. 그 패널을 물로 헹구고, 건조시켜, 표준 ASTM방법 B-117에 따라 35˚C(95˚F)에서 염수분무 상대에 336시간 동안 위치시켰다. 그 패널은 처리된 지역에서 어떤 주목할만한 피팅을 보이지 않았다.

(예16)

알루미늄 패널을 무기질 스피릿으로 탈지시켜, 자유표면이 파괴될때 까지 Troiton X-100으로 세척하였다. 증류수로 헹군 후에, 그 패널을 과망간산 칼륨(KMnO₄) 4.0%, 염화나트륨(NaCl) 0.1%, 물 95.9%로 구성되어 있는 용액에 68˚C(155˚F)에서 1분동안 침지시켰다. 그 패널을 물로 헹구고, 건조시켜, 표준ASTM 방법 B-117에 따라 35V(95。F)에서 염수분무 상태에 336시간 동안 위치시켰다. 그 패널은 처리된 지역에서 어떤 주목할만한 피팅을 보이지 않았다.

(예17)

알루미늄 패널을 무기질 스피릿으로 탈지시켜, 자유표면이 파괴될때 까지 Triton X-100으로 세척하였다. 물로 헹군 후에, 그 패널을 붕사(Na₂B₄O₇5H₂O) 0.1%, 염화나트륨(NaCl) 0.1%, 과망간산 칼륨(KMnO₄) 0.2%, 물 99.6%로 구성되어 있는 용액에 68˚C(155。F)에서 1분동안 침지시켰다. 그 패널을 물로 헹구고, 건조시켜, 표준 ASTM 방법 B-117에 따른 염수분무 상태에서 40시간동안 위치시켰다. 그 패널은 본래의 밝은 은 빛갈에서 어떤 어두운 빛깔도 나타나지 않고, 어떤 피팅도 보이지 않았다.

(예18)

3003 합금의 알루미늄 패널을 무기질 스피릿으로 탈지시켜, 자유 표면 파괴시까지 Triton X-100으로 세척하였다. 물로 헹군 후에, 그 패널을 염화나트륨(NaCL) 3.0%, 수소인산이칼륨[K₂(HPO)₄」0.5%, 과망탄산칼륨(KMnO₄) 1.0%, 물 95.5%로 구성되어 있는 용액에 68˚C(155˚F)에서 30초동안 침지시켰다. 그 패넌을 물로 헹구고, 건소시켜, 표준 ASTM 방법 B-117에 따른 염수분무 상대에서 40시간 동안 위치시켰다. 그 패널은 본래의 밝은 은 빛깔에서 어떤 어두운 빛깔도 나타나지 않고, 어떤 피팅도 보이지 않았다.

(예19)

예 8과 동일한 방법으로 처리한 알루미늄 패널을 건조시켜 끊는 증류수에 15.0분 동안 침지시켰다. 그 패널은 색깔이 어두워지지 않았다.

(예20)

알루미늄 패널을 무기질 스피릿으로 탈지시켜, 자유표면에 파괴될때까지 Triton X-100으로는 세척하였다. 증류수로 헹군 후에, 그 패널을 붕사(Na₂B₄O₇5H₂O) 1.0%, 과망간산칼륨(KMnO₄) 2.0%, 물 97.0%로 구성되어 있는 용어에 68˚C(155˚F)에서 1분동안 침지시켰다. 그 패널을 물로 헹구고, 건조시켜, 표준 ASTM 방법 B-117에 따라서 35˚C(95˚F)에서 염수분무 상태에 336시간 동안 위치시켰다. 그 패널은 처리된 지역에서 어떠한 피팅을 보이지 않았다.

(예21)

(중량으로, Si 0.60% Cu 0.28%, Mg 1.0%, Cr 0.20% Al 97.92%인 평균 조성을 갖는)"6061"합금의 알루미늄 패널을 무기질 스피릿으로, 탈지시켜, 자유 표면 파괴시까지 Triton X-100으로 세척하였다. 물로 헹군 후에, 그 패널을 붕사(Na₂B₄O₇H₂O) 0.5%, 염화나트륨(NaCl) 0.5%, 과망간산 칼륨(KMnO₄) 1.0% 물 98 0%로- 구성되어 있는 용액에 68˚C155。F)에서 1분동안 침지시켰다. 그 패널을 물로 헹구고, 건조시켜, 표준 ASTM 방범 B-117에 따른 염수분무 상태에서 336시간동안 위치시켰다. 그 패널은 처리된 지역에서 어떤 피팅을 보이지 않았다.

상기 공정들은 실온에서 반복됨 수 있다. 그러나, 그 다음에 패널은 더 오랜시간 동안 침지되어야 하고, 어떤 경우에는 1분 대신에 대략 1시간동아 침지되어야 한다.

상기 예들중 어떤 경우에는, 염화나트륨을 염화리튬으로 대체할 수 있다. 그 결과는 실질적으로 동일하고, 어떤 경우에는 NaCl을 사용하는 것보다 더 좋기도 하다. 물론, 필요하다면, 상기 예 5 내지 14중의 어떤 예에서 사용된 알칼리 금속 임 내 신에 또는 그에 더하여 리튬을 사용함으로써, 바람직한 결과를 얻을 수 있다.

다음 예들은 다양한 형태의 알루미늄 합금을 처리하기 위하여, 필요하다면, 첨가할 수 있는 첨가 물질의 사용을 가르쳐 준다.

(예22)

규소 0.4%, 마그네슘 0.7%, 알루미늄 98.9%의 평균 조성을 갖는 6063 합금의 알루미늄 합금 패널을 무기질 스피릿을 틸지시켜, 자유 표면이 파괴될때까지 Triton X-100으로 세척하였다. 중류수로 헹군 후에, 그 패널을 1.0PPM이하의 불순물을 함유하고 있는 물속에 91˚C SO지 100˚C(195˚F 내지 212。F)에서 5분 동안 침지시켰다. 이것은 알루미늄 표면상에 베마이트(A10…OH)의 박층을 형성시켜 금속이 황갈색을 띠게한다. 또한, 그 패널을 과망간산칼륨(KMnO₄) 0.2%, 규산나트륨 5수화물(Na₂SiO₃·5H₂O) 0.1%, 붕사(Na₂B₄O₇·5H₂O) 0.1%, 염화나트륨(NaCl) 0.1%, 질산나트륨(NaNO₃) 0.1%, 물 99.4%로 구성되어 있는 용액에 82˚C(189˚F)에서 2분동안 더 처리하면, 알루미늄은 완전한 금속색이 된다. 증류수로 헹구고, 건조시킨 후, 그 패널을 ASTM 방법 B-117에 따라서 35˚C(95˚F＞에서 염수분무 상대에 168시간동안 위치시켰다. 그 패널은 처리된 지역에서 어떤 주목할만한 피팅을 보이지 않았다.

위에서, 만약, NaCl과 NaNO₃이 LiCl과 I.iNO₃으로 대체되어 비슷한 결과가 얻어진다.

(예23)

"6063"의 알루미늄 합금 패널을 무기질 스피릿으로 탈지시켜, 자유 표면 파괴시까기 Triton X-100세척하였다. 증류수로 헹군 후, 그 패널에 뜨거운 증기(104˚C 내지 112˚C)(220˚F 내지 240˚F) 를 연속하여 뿜었다. 그 합금을 과망간산칼륨(KMnO₄) 3.0%, 염화나트륨(NaCl) 1.0%, 붕사(Na₂B₄O₇·5H₂O) 1.0％ 93.9%로 되어 있는 용액에 82˚C(189˚F)에서 2분동안 더 처리한 결과, 그 금속은 선명한 금속색으로 되었다. 증류수로 헹군 후에, 그 패널을 표준 ASTM 방법 B-117에 따라 35˚C(95˚F)에서 염수분무 상태에 500시간 동안 위치시켰다. 처리된 지역에는 어떠한 피팅도 없었다.

위에서, NaCl을 LiCl로 부분적으로 또는 전체적으로 대체하여도, 비슷한 결과가 얻어진다.

(예24)

(Cu 4.4%, Mn 0.6%, Mg 1.5%, Al 93.5%인 평균 조성을 갖는)"2024"합금의 알루미늄 합금 패널을 무기질 스피릿으로 탈지시켜, 자유 표면이 파괴될때 7가지 Triton X-100세척하였다. 증류수로 헹군 후, 그 패널을 1.0PPM 이하의 불순물을 함유하고 있는 물에 91˚C 내지 100˚C(195˚C 내지 212˚F 에서 5분동안 침지시켰다. 이것은 금속 표면상에 베마이트(A10…OH)의 박층을 형성시켜 금속을 황갈색으로 변화시켰다. 그 패널을 과망간산칼륨(KMnO₄) 3.0%, 염화나트륨(NaCl) 1.0%, 질산나트륨(LiNO₃) 1.0％, 규산나트륨 5수화물(Na₂SiO_3·5H₂O) 0.5%, 붕사(Na₂B₄O₇·5H₂O) 0.1%, 물 99.4%인 용액에 82˚C(189˚F)에서 2분동안 더 처리한 결과, 그 금속을 선명한 금속색으로 변화시켰다. 증류수로 헹구 후에, 그 채널을 규산 칼륨(K₂O 0.83%, SiO₂2.1%)의 수용성 용액에 82˚C(180˚F)에서 2분동안 위치시켰다. 그 다음에, 그 패널을 증류수로 헹구고, 질산 리튬 1.0%를 함유하고 있는 수용성 포화 석회(Ca(OH)₂)용액에 82˚C(180。F)에서 2분 동안 위치시켰다. 그 패널을 다시 증류수로 헹구고, 건조시켜, ASTM 방법 B-117에 따라서 35˚C(95。F)에서 염수분무 상태에 위치시켰다.(시료의 각은 6。로 위치시켰다.) 168시간동안 노출시킨 결과, 처리된 지역에 어떠한 피팅도 없었다.

(예25)

(Cu 1.6%, Mg 2.5％, Cr 0.23%, Zn 5.6％, Al 90.07%의 평균 조성을 갖는) "7075"합금의 알루미늄합금 패널을 무기질 스피릿으로 탈지시켜, 자유 표면이 파괴될때 까지 Trion X-100세척하였다. 증류수로 헹군 후, 그 패널을 1.0PPM 이하의 불순물을 함유하고 있는 물에 91˚C 내지 100˚C(195˚F내지 212。F)에서 5분동안 침지시켰다. 이것은 금속 표면상에 베마이트(A10…OH)의 박층을 형성시켜 금속을 황갈색으로 변화시켰다. 그 패널을 과망간산칼륨(KMnO₄) 3.0%, 염화리튬(LiCl) 1.0%, 질산리튬(LiNO₂) 1.0%, 규산나트륨 5수화물(Na₂SiO₃·5H₂O) 0.5%, 붕사(Na₂B₄O₇5H2O) 0.1%인 용액에 100˚C(180˚F)에 서 2분동안더 처리한 결과, 그 금속을 선명한 금속색으로 변화시켰다. 증류수로 헹군 후에, 그 패널을 규산 칼륨(K₂O 0.83％, SiO₂2.1%)의 수용성 용액에 82˚C(180。F)에서 2분동안 위치시켰다. 그 다음에, 그 패널을 증류수로 헹구고, 질산 리튬(LiNO₃) 1.0%를 함유하고 있는 수용성 포화 석회(Ca(OH)₂)용액에 82˚C(180。F)에서 2분동안 위치시켰다. 그 패널을 다시 증류수로 헹구고, ASTM방법 B-117에 따라서 35˚C(95。F)이서 염수분무 상태에 (시료는 6˚각으로) 위치시켰다. 168시간동안 노출시킨 후에, 처리된 지역에 어떠한 피팅도 없었다.

(예26)

"7075"합금의 알루미늄 패널을 무기질 스피릿으로 탈지시켜, 자유 표면이 파괴시까지 Triton X-100으로 세척하였다. 증류수로 헹군 후, 그 패널을 과망간산칼륨(KMnO₄) 3.0%, 염화리튬(LiCl) 1.0%, 붕사(Na₂B₄·5H₂O) 0.1%, 물 95.9%로 되어 있는 용액에 82˚C(180˚F)에서 2분동안 위치시켰다. 그 암갈색 패널을 증류수로 헹군 다음에, 그 패널을 과망간산칼륨(KMnO₄)3.0%, 탄산리튬(Li₂CO₃) 0.5%, 물 965%로 되어 있는 용액에 82˚C(180˚F)에서 2분동안 위치시켰다. 헹군 후에, 그 패널을 표준 ASTM방법 B-117에 따라서 35˚C(95˚F)에서 염수분무 상대에 336시간동안 위치시켰다. 그 결과, 처리된 지역에는 어떠한 피팅도 없었다.

(예27)

(Cu 4.4%. Mn 0.6%, Mg 1.5%, Al 93.5%의 평균 조성을 갖는) "2024"합금의 알루미늄 합금 패널을 무기질 스피릿으로 탈지시켜, 자유 표면이 파괴시 까지 Trion X-100으로 세척하였다. 증류수로 헹군 후, 그 패널을 1.0PPM 이하의 불순물을 함유하고 있는 물에 91。C 내지 100˚C(195。F내지 212˚F)에서 5분동안 침지시켰다. 이것은 금속 표면상에 베마이트 (A10…OH)의 박층을 형성시켜 금속을 황갈색으로 변화시켰다. 그 판넬을 과망산칼륨(KMnO₄)3.0%, 염화리튬(LiCl) 2.0%, 질산리튬(LiNO₃) 1.0%, 규산나트륨 5수화물 (Na₂SiO₃·5H₂O)0.5% 물 93.5％ 용액에 82˚C (180·F)에서 2분동안 더 처리한 결과, 그 금속을 선명한 금속색으로 변화시켰다. 그 패널을 증류수로 헹군후에, 질산 리튬(LiNO₃) 1.0%를 함유하고 있는 수용성 포화 석회(Ca(OH)₂)용액에 82˚C(180˚F)에서 2분동안 위치시켰다. 증류수로 헹군 후에, 그 패널을 규산 칼륨(K₂O 0.83%, SiO₂2.1%＼의 수용성 용액에 82˚C(180。F)에서 2분동안 위치시켰다. 그 패널을 다시 증류수로 헹구고, 건소시켜, 표준 ASTM 방법 B-117이 따라서 35˚C(65˚F)에서 염수분무상태에서 (6의 각으로)위치 시켰다. 336시간동안 노출시킨 후에 처리된 지역에 어떠한 피팅도 없었다.

(예28)

(Cu 1.6%, Mg 2.5%, Cr 0.23%, Zn 5.6%, Al 90.07%의 평균 조성을 갖는)"7075"합금의 알루미늄합금 채널을 무기질 스피릿으로 탈지시켜, 자유 표면이 파괴시 까지 Triton X-100으로 세척하였다. 증류수로 헹군 후, 그 패널을 1.0% PPM 이하의 불순물을 함유하고 있는 물에 91˚C 내지 100˚C(195。F 내지 212。F)에서 5분동안 침지시켰다. 이것은 금속 표면상에 베마이트 (A10…OH)의 박층을 형성시켜 금속을 황갈색으로 변화시켰다. 그 패널을 과망간산칼륨(KMnO₄) 3.0%, 염화리튬(LiCl) 2.0%, 질산리튬(LiNO₃)1.0%, 규산나트륨 5수화물(Na₂SiO₃·5H₂O) 0.5%, 물 93.5%인 용액에 82˚C(180˚F)에서 2분동안 더 처리한 결과, 그 금속을 선명한 금속색으로 미화시켰다. 그 다음에, 패널을 증류수로 헹구어, 질산 리튬(LiNO₃) 10%를 함유하고 있는 수용성 포화 석회(Ca(OH)₂) 용액에 82˚C(180˚F)에서 2분동안 위치시켰다. 증류수로 헹군 후에, 그 패널을 규산 칼륨(K₂O 0.83%, SiO₂2.1%)의 수용성 용액에 82˚C(180˚F)에서 2분동안 위치시켰다. 그 다음에, 그 패널을 다시 증류수로 헹구고, 건조시켜, 표준 ASTM 방법 B-117에 따라서 35˚C(95˚F)에서 염수분무 상태에서 (6˚의 각으로)위치시켰다. 336시간의 노즐 후에 처리된 지역에 어떠한 피팅도 없었다.

상기 예들중 일부는 3003-H14와 같은 비구리 합금(non copper allby)과 "6061"과 같은 저구리 합금(1ow copper)의 보호에 염(NaCl 또는 Li치) 및 과망간산염의 사용 또는 염(NaCl 또는 LiCl), 과망간산염 및 인산염의 사용을 보여준다.

상기 예들중 다른 것은 고구리 합금(high copper)(2024 와 2090)과 아연 합금(7055)의 보호에 붕사 및 과당간산염이 함께 규산염을 사용하는 것을 보여준다.

예22 내지 28의 상기 규산염 조성물을 일반석으로 약 12 내기 14의 pH범위를 갖는다. 붕산염은 PH가 11를 초과할때 메타붕산염으로 변하기 때문에, 조성물내의 붕사는 그에 대응하는 메타붕산염이다.

본 발명의 예들은 과망간산염 칼륨-수산화나트륨 조성물의 사용에 관하여 그리고, 크롬산염 조성물의 사용에 관하여 실질적인 개선을 보여준다. 본 발명의 조성물은 크롬산의 독성을 갖지 많으므로 환경면에서 더 효과적이다. 또한, 본 조성물의 경우에는, 수산화 세척제를 사용할 필요가 없다. 수산화나트륨 세척제를 필요로 하지 않고 바람직한 보호를 얻을 수 있다. 이것도 또한 안전한 작업 환경을 제공한다.

Claims

알루미늄 및 알루미늄 합금용 비크롬 알칼리 금속 광망간산염 피복 조성물에 있어서, 필수 성분으로서, 알칼리 금속 염화물, 알칼리 금속 사중붕산염, 알칼리 금속 탄산염 및, 알칼리 금속 사중붕산염과 알칼리 금속 메타붕산염의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 화합물과, 알칼리 금속 피망간산염 그리고, 필요하다면, 규산나트륨, 인산 칼륨, 알칼리 금속 질산염, 또는 그 혼합물을 갖은 것을 특징으로 하는 알루미늄 및 알루미늄 합금용 비크롬 알칼리 금속 과망간산염 피복 조정물.
제1항에 있어서. 상기 과망간산염은 가망간산 칼륨이고, 필수 성분중의 아나는 염화나트륨 및 염화리튬인 것을 특징으로 하는 알루미늄 및 알루미늄 합금용 비크롬 알칼리 금속 과망간산염 피복 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 필수 성부중의 아나는 알칼리 금속 사중붕산엮, 암살리 금속 메타붕산염, 벤조산, 알칼리 금속 벤조산염, 알칼리 금속 탄산염, 및 알칼리 금속 사중붕산염과 알칼리 금속 메타붕산염의 혼합물로부터 선택된 화합물인 것을 특징으로 하는 알루미늄 및 알루미늄 합금용 비크롬 알칼리 금속 과망간산염 피복 조성물.
제3항에 있어서, 필수 성분중의 하나는 사중본산나트륨, 메타붕산나트륨 및, 그 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 및 알루미늄 합금용 비크롬 알칼리 금속 과망간산염 피복 조성물.
제3항이 있어서, 알칼리 금속 인산염을 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 및 알루미늄 합금용 비크롬 알칼리 금속 과망간산염 피복 조성물.
제3항에 있어서, 7 내지 12.5의 범위의 pH를 갖는 과망간산염 수용액인 것을 특징으로 하는 알루미늄 및 알루미늄 합금용 비크롬 알칼리 금속 과망간산염 피복 조성물.
제6항에 있어서, pH는 9 내지 10의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 알루미늄 및 알루미늄 합금용 비크롬 알칼리 금속 과망간산염 피복 조성물.
제1항에 있어서, 필수 성분으로서, 과망간산칼륨, 사중분산나트륨, 그리고 염화나트륨 및 염화리듬을 함유하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 및 알루미늄 합금용 비크롬 알칼리 금속 과망간산염 피복 조성물.
제5항에 있어서, 필수 성분으로서, 과망간산칼륨, 염화나트륨 및 염화리튬, 알칼리 금속 인산염을 함유하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 및 알루미늄 합금용 비크롬 알칼리 금속 과망간산염 피복 조성물.
제1항에 있이서, 필수 성분으로서, 과망간산칼륨, 염화나트늄 및 염화리튬 함유하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 및 알루미늄 합금용 비크롬 알칼리 금속 과망간산염 피복 조정물.
제1항에 있어서, 필수 성분으로서, 하기 성분, 즉 (a)붕사-5H₂O 0.05 내지 9중량% 및 KMnO₄0.2 내지 6.3중량%, (b)알칼리 금속 벤조산염 0.5 내지 44중량% 및 KMnO₄0.2 내지 6·3중량%, (c)탄산나트륨 0.05 내지 31.5중량% 및 KMnO₄0.2 내지 6.3중량%, (d)NaCl 및 LiCl 0.05 내지 10중량%와 KMnO₄0.2 내지 6.3중량%, (e)붕사-5H₂O 0.05 내지 9중량%, KMnO₄0.2 내지 6.3중량%와, NaCl 및 LiCl 0.05 내지 10중량%, (f)알칼리 금속 벤조산염 0.05 내지 44중량%, KMnO₄0.2 내지 6.3중량% 및, LiCl 0.05 내지 10중량%, (g)탄산나트륨 0.5 내지 31 5중량％, KMnO₂0.2 내지 6.3중량%와, NaCl 및LlCl 0.05 내지 10중량%,(a) 내지 (g)중의 하나를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 알루미늄 및 알루미늄 합금용 비크롬 알칼리 금속 과망간산염 피복 조성물.
제1항에 있어서, 모든 백분비(％)는 중량 백분비이고, 필수 성분으로서 하기 성분, 즉, (a)붕사-5H₂O 0.1%, KMnO₄0.2%, NaCI 0.1%, (b)붕사-5H₂O 0.5%, KMnO₄1.0%, NaCl 0,5%, (c)KMnO₄4.0%, NaCl 0.1%, (d)KMnO₄0.2%, NaCl 5.0%, (e)KMnO₄1.0%, NaCl 3.0%, K₂(HPO₄) 0.5%, (f)붕사-5H₂O 1.0%, KMnO₄0.2%, (g)붕사-5H₂O 0.05%, KMnO₄3.0%, (h)붕사-5H₂O 9.0%, KMnO₄4.0%, (i)붕사-5H₂O 1.0%, KMnO₄1.0%, (j)벤조산나트륨 1.0%, KMnO₄1.0%, (k)Na₂CO₃1.0%, KMnO₄1.0%, (l)붕사-5H₂O 1.0%, KMnO₄3.0%,(a) 내지 (1)을 함유하는 조성물로 구성되어있는 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 및 알루미늄 합금용 비크롬 알칼리 금속 과망간산염피복 조성물.
비크롬 보호 피복제로 알루미늄 및 알루미늄 합금을 보호하는 방법에 있어서, 필수 성분으로서, 알칼리 금속 염화물, 알칼리 금속 사중붕산염, 알칼리 금속 메타 붕산염, 알칼리 금속 탄산염, 벤조산, 압칼리금속 벤조산염 및, 상기 알칼리 금속 메타붕산염과 알칼리 금속 사중붕산염의 혼합물로부터 선택된 화합물과, 알칼리 금속 과망간산염을 구비하고 수용액을 세척된 알루미늄 또는 알루미늄상에 전환 피복을 형성하는 단계 및 그 알루미늄으로부터 과도한 피복 용액을 모두 제거하는 단계를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 비크롬 보호 피복제로 알루미늄 및 알루미늄 합금을 보호하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 알루미늄 또는 알루미늄 합금은 수산화나트륨, 불화수소산, 붕사, 황산, 질산, 알칼리 질산염과, 그리고, 유기산, 알코올, 알키페놀 또는 아민의 폴리옥시에틸렌 또는 폴리옥시프로필렌 유도체로-부터 선택된 비이온 비간섭 계면활성제로 세척되는 것을 특징으로 하는 비크롬 보호 피복제로알루미늄 및 알루미늄 합금을 보호하는 방법.
제14항에 있어서, 과망간산염 용액의 pH는 9 내기 10의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 비크롬 보호 피복제로 알루미늄 및 알루미늄 합금을 보호하는 방법.
제14항 또는 제15항에 있어서, 과망간산염 용액은 또한 알칼리 금속 인산염을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 비크롬 보호 피복제로 알루미늄 및 알루미늄 합금을 보호하는 방법.
제14항에 있어서, 모든 백분율(%)은 중량 백분율이고, 과망간산염 용액은 하기 성부, 즉 (a)알칼리금속 과망간산염 0.2 내지 6.3%, 알칼리 금속 염회물 0.05 내지 10.0%, 그리고 잔부는 물, (b)알칼리 금속 붕산염과 그 수화물 0.05 내지 9%, 알칼리 금속 염화물 0.05 내지 10%, 그리고 잔부는 물 (c)알칼리금속 과망간산염 0.2 내기 6.3%, 알칼리 금속 붕산염과 그 수화물 0.05 내지 9%, 알칼리 금속 인산염 0.1내지 1%, 그리고 잔부는 물 (d)알칼리 금속 과망간산염 0.2 내지 6.3%, 알칼리 금속 염화물 0.05 내지10%, 알칼리 금속 인산염 0.1 내지 0.1%, 그리고 잔사는 물 (e)알칼리 금속 과망간산염 0.2 내지 6.3%, 알칼리 금속 붕산염과 그 수화물 0.05 내지 9%, 그리고 잔부는 물, (f)알칼리 금속 과망간산염 0.2 내지 6.3%, 알칼리 금속 벤조산염 0.05 내지 44%, 그리고 잔부는 물 (g)알칼리 금속 과망간산염 0.2 내지 6.3%, 알칼리 금속 탄산염 0.05 내지 31.5%, 그리고 잔부는 물, (h)알칼리 금속 과망간산염 0.2 내지 6.3%, 알칼리 금속 염화물 0.05 내지 10%, 알칼리 금속 벤조산염 0.05 내지 44%, 그리고 잔부는 물, (1)알칼리 금속 과망간산염 0.2 내지 6.3%, 알칼리 금속 염화물 0.05 내지 10%, 알칼리 금속 탄산염 0.05 내지31.5%, 그리고 잔부는 물, (j)붕사-5H₂O 0.1%, KMnO₄0.2%, 물 98.8%,(k)붕사-5H₂O 0.5%, KMnO₄3.0%, 물 9605%,(1)응사-5H₂O 9.0%, KMnO₄4.0%, 물 87.0%,(m)붕사-5H₂O 1.0%, KMnO₄1.0%. 물 98.0%, (n)벤조산나트륨 1.0%, KMnO₄1.0%, 물 98.0%, ⒭Na₂CO₃1.0%, KMnO₄1.0%, 물 98.0%, (p)붕사-5H₂O l 0%, KMnO₄3.0%, 물 ％ 0%, ⒥ 내지 (p)로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 비크롬 보호 피복제로 알루미늄 및 알루미늄 합금을 보호하는 방법.
제1항에 있어서, 필수성분으로서, 알칼리 금속 과망간산염, 알칼리 금속 규산염과, 그리고, 알칼리금속 염화물, 알칼리 금속 시중붕산염, 알칼리 금속 메탄붕산염, 벤조산, 알칼리 금속 벤조산염, 알칼리 금속 탄산염 및, 알칼리 금속 사중붕산염과, 메타붕산염의 혼합물로부터 선택된 화합물을 갖은 것은 특징으로 하는 알루미늄 및 알루미늄 합금용 비크롬 알칼리 금속 과망간산염 피복 조성물.
제18항에 있어서, 수용성 과망간산염 용액은 12 내지 14 범위의 pH를 가지며, 모든 백분율은 중량백분율이고, 필수 성분으로서, KMnO₄0.2 내지 6.3％, NaCl 및 LiCl 0.05 내지 10%, 수화 규산 나트륨 0.1 내지 35%, NaNO₃및 I.iNO3.0 내지 10% 내지 1 그 이상의 pH에서 부분적으로 또는 전체적으로 메타붕산염으로 전환되는 붕사 0.1 내지 35％를 함유하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 및 알루미늄 합금용 비크롬 알칼리 금속 과망간산염 피복 조성물.
제19항에 있어서, 필수성분들은 (a)KMnO₄0.2%, 수화 Na₂SiO₃0.1%, 붕사 0.1%, NaCl 0.1%, Na₂SiO_3,0.1%, (b)KMnO₄3.0%, 수화 Na₂SiO₃1.0%, 붕사 0.1％, NaCl 1.0%, (c)KMnO₄3.0%, 수화 Na₂SiO₃, 0.5%, 붕사 0.1%, LiCI 1.0%, LiNO₃1.0%, d)KMnO₄3.0%, 수화 Na₂SiO₃0.5%, 붕사 0.1%, LiCl 1.0%, LiNO₃1.0％, (e)KMnO₄3.0%, 붕사 0.1% LiCl 0.1%, (f)KMnO₄3.0%, Li₂Co₃0.5%, 상기 (a) 내지 (f)로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 및 알루미늄 합금용 비크롬 칼리금속 과망간산염 피복 조성물.
제14항에 있어서, 0.1% 이상의 Cu를 갖는 알루미늄 합금을 82˚C 내지 100˚C(180˚F 내지 212˚F) 사이의 온도에서 물에 침지시켜 알루미늄 합금상에 알루미늄 산화물 피복을 제공하고, 산화물 피복 알루미늄합금을 청구범위 제19항 또는 제20항의 과망간산염 용액으로 처리하며, 과망간산염 처리된 합금을 헹구고, 헹군 합금을 알칼리 금속 규산염과 접촉시키고, 규산염 처리된 합금을 알칼리 금속 질산염과 Ca(OH)₂의 용액으로 헹구고, 이 합금을 보호된 합금이 회복되도록 헹구는 것을 특징으로 하는 비크롬 보호 피복제로알루미늄 및 알루미늄 합금을 보호하는 방법.
제21항에 있어서, 과망간산염 용액의, 필수 성분으로서, 과망간산염 칼륨, 염화리튬, 질산리튬, 수화규산 나트륨 및 붕사를 함유하고, 알칼리 금속 규산염의 규산 캄륨이며, 알칼리 금속 질산염은 질산리튬인 것을 특징으로 하는 비크롬 보호 피복제로 알루미늄 및 알루미늄 합금을 보호하는 방법.
제14항에 있어서, 먼저 4% 이상의 Zn을 갖는 알루미늄 합금을 세척하여 제1 과망간산염 용액으로 처리하고, 헹군후, 필수 성분으로서 알칼리 금속 과망간산염과 알칼리 금속 탄산염을 함유하는 제2 과망간산염 용액으로 처리하는 것을 특징으로 하는 비크롬 보호 피복제로 알루미늄 및 알루미늄 합금을 보호하는 방법.
제23항에 있어서, 제1과망간산염 용액이, 필수 성분으로서, 과망간산칼륨, 알칼리 금속 염화를 및 붕사를 함유하는 것을 특징으로 하는 비크롬 보호, 피복제로 알루미늄 및 알루미늄 합금을 보호하는 방법.
제23항에 있어서, 알칼리 금속 염화물이 염화리튬이고, 상기 알칼리 금속 탄산염은 단신 리튬인 것을 특징으로 하는 비크롬 보호 피복제로 알루미늄 및 알루미늄 합금을 보호하는 방법.