[go: up one dir, main page]

HUP0204415A2 - Dyed conversion layer - Google Patents

Dyed conversion layer

Info

Publication number
HUP0204415A2
HUP0204415A2 HU0204415A HUP0204415A HUP0204415A2 HU P0204415 A2 HUP0204415 A2 HU P0204415A2 HU 0204415 A HU0204415 A HU 0204415A HU P0204415 A HUP0204415 A HU P0204415A HU P0204415 A2 HUP0204415 A2 HU P0204415A2
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
group
chromate
free
coating according
layer
Prior art date
Application number
HU0204415A
Other languages
Hungarian (hu)
Inventor
Dora Banerjee
Marco Kohler
Ulrike Krueger
Peter Kurze
Original Assignee
Electro Chem Eng Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7635808&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=HUP0204415(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Electro Chem Eng Gmbh filed Critical Electro Chem Eng Gmbh
Publication of HUP0204415A2 publication Critical patent/HUP0204415A2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50Multilayers
    • B05D7/51One specific pretreatment, e.g. phosphatation, chromatation, in combination with one specific coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/82After-treatment
    • C23C22/84Dyeing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02Anodisation
    • C25D11/04Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/18After-treatment, e.g. pore-sealing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02Anodisation
    • C25D11/30Anodisation of magnesium or alloys based thereon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2202/00Metallic substrate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2202/00Metallic substrate
    • B05D2202/20Metallic substrate based on light metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2222/00Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
    • C23C2222/20Use of solutions containing silanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Coloring (AREA)

Abstract

A találmány többrétegű bevonattal foglalkozik, amely tartalmaz egykonverziós réteget, amely egy fémen helyezkedik el, és egy színeshatású réteget, amely az említett konverziós rétegen helyezkedik el;foglalkozik továbbá ennek alkalmazásával. A találmány szerint akonverziós rétegnek pórusai vannak és a konverziós rétegenelhelyezkedő második réteget egy olyan oldat felvitelével kapják meg,amely tartalmaz legalább egy alkoxi-szilán vegyületet és egy színezőanyagot, amely oldható valamely poláris oldószerben; a felvitelt azalkoxi-szilán vegyület polimerizálása és/vagy keresztkötése követi. ÓThe invention deals with a multi-layer coating comprising a single-conversion layer located on a metal and a color-effect layer located on said conversion layer; it also deals with its application. According to the invention, the conversion layer has pores and the second layer located on the conversion layer is obtained by applying a solution that contains at least one alkoxy-silane compound and a coloring agent that can be dissolved in a polar solvent; followed by polymerization and/or crosslinking of the applied azalkoxysilane compound. HE

Description

ISIS

Képviselő: Pintz és Társai Szabadalmi és Védjegy Iroda, Budapest ··:♦ ♦·:· ...· ·..· ·..·Representative: Pintz and Partners Patent and Trademark Office, Budapest ··:♦ ♦·:· ...· ·..· ·..·

KÖZZO’ETEL PÉLDÁNYPUBLIC COPY

Színezett konverziós rétegColored conversion layer

A találmány többrétegű bevonattal foglalkozik, amely tartalmaz egy, valamely fémen elrendezett konverziós réteget, és egy színező réteget, amely ezen a konverziós rétégén helyezkedik el; foglalkozik továbbá ennek alkalmazásával.The invention relates to a multilayer coating comprising a conversion layer arranged on a metal and a coloring layer disposed on this conversion layer; and to its use.

A konverziós rétegek, amelyek fémeken vannak elrendezve, általánosan ismertek. Itt és a továbbiakban a “konverziós réteg” kifejezés olyan rétegre utal, amely nem felvitellel alakul ki egy fémes felületre, hanem egy ilyen fémes felületnek és egy vizes passziváló elektrolit különböző alkotórészeinek kémiai átalakításával [Simon H. és Thoma M.; Angewandte Oberfláchentechnik fiir metallisehe Werkstoffe, kiadó: Carl Hanser Verlag, München (1985), 4. fejezet], A konverziós rétegeknek különböző funkciói vannak, a fém típusától és a konverziós réteg kialakításához alkalmazott eljárástól függően. így például ez védheti a femet bármely kémiai vagy mechanikai befolyástól, például a korróziótól és a kopástól.Conversion layers, which are arranged on metals, are generally known. Here and hereinafter the term “conversion layer” refers to a layer which is not formed by application to a metallic surface, but by chemical transformation of such a metallic surface and various components of an aqueous passivating electrolyte [Simon H. and Thoma M.; Angewandte Oberflächentechnik fiir metallisehe Werkstoffe, published by Carl Hanser Verlag, Munich (1985), Chapter 4]. Conversion layers have different functions, depending on the type of metal and the process used to form the conversion layer. For example, it can protect the metal from any chemical or mechanical influences, such as corrosion and wear.

Az iparban a konverziós réteg kialakításához a leginkább ismert eljárás oxidrétegek elektrolitikus kialakítása könnyűfémeken, elsősorban alumíniumon, magnéziumon és titánon (ilyeneket írnak le például az alábbi szabadalmakban: EP 0 333 048; DD 289 065, DE 41 24 730, DE 41 39 006, DE 196 80 596, DE 197 50 836, vagy DE 197 51 256), valamint a vastartalmú fémek krómozása, kromátozása vagy foszfatizálása is.In industry, the most well-known method for forming the conversion layer is the electrolytic formation of oxide layers on light metals, primarily aluminum, magnesium and titanium (such are described, for example, in the following patents: EP 0 333 048; DD 289 065, DE 41 24 730, DE 41 39 006, DE 196 80 596, DE 197 50 836, or DE 197 51 256), as well as the chromium plating, chromating or phosphatizing of ferrous metals.

Ezen kívül ismert az ilyen konverziós rétegek színezése dekoratív bevonatok előállítására.In addition, it is known to color such conversion layers to produce decorative coatings.

Az' ilyen lehetőségek között megemlíthető egy olyan passziváló elektrolit alkalmazása, amely már tartalmaz egy megfelelő színező anyagot.Among such possibilities, one can mention the use of a passivating electrolyte which already contains a suitable coloring material.

Ezt az eljárást még manapság is nagyon gyakran alkalmazzák elsősorban eloxált alumínium felületek színezésére. Az alkalmazott színező szer legtöbbször sóvegyület fémkomplex vegyület alappal, mint amilyen például le van írva a DE 35 14 387 A1 számú német szabadalmi iratban.This process is still very often used today, primarily for coloring anodized aluminum surfaces. The coloring agent used is most often a salt compound with a metal complex compound base, such as that described in German patent document DE 35 14 387 A1.

Ennek az eljárásnak az a jelentős hátránya, hogy mivel a színező anyag beágyazódik a konverziós rétegbe, a réteg kémiai és mechanikai jellemzői romlanak.A significant disadvantage of this process is that, as the coloring material is embedded in the conversion layer, the chemical and mechanical properties of the layer deteriorate.

Egy másik lehetőség, amely a szakirodalomban ismert, egy konverziós réteg kialakítása, majd ezt követi ennek a konverziós rétegnek a színezése.Another option, known in the literature, is to form a conversion layer, followed by coloring this conversion layer.

Jelentős probléma azonban a konverziós rétegen levő színező réteg elégtelen kopási ellenállása.However, a significant problem is the insufficient abrasion resistance of the coloring layer on the conversion layer.

Már régóta végeznek olyan kísérleteket, amelyek ennek a szegényes kopási ellenállásnak a javítását célozzák meg, vagy egy további védőréteget hordva fel a színezett konverziós rétegre, vagy egy színezett védőréteget hordva fel a színezetlen konverziós rétegre.Attempts have long been made to improve this poor abrasion resistance, either by applying an additional protective layer to the colored conversion layer or by applying a colored protective layer to the uncolored conversion layer.

A DE 729 723 számú német szabadalomban például foszfát felületek sötétítését írják le egy oldat felvitelével egy foszfátozott acél rétegre, ahol az oldat színezékként valamely, szerves oldószerekben oldható szerves színező anyagot tartalmaz, további polivinilacetátot és mesterséges sellakot, mint kötőanyagot.German patent DE 729 723, for example, describes the darkening of phosphate surfaces by applying a solution to a phosphated steel layer, the solution containing an organic coloring agent soluble in organic solvents as a colorant, further polyvinyl acetate and artificial shellac as a binder.

Ezen kívül ismert a DE 800 200 számú német szabadalmi iratból egy védőréteg felvitele egy konverziós réteggel bíró magnézium tárgy kezelésével valamely színező oldattal, amely tartalmaz még valamely gyantát vagy mesterséges gyantát triklór-etilénben vagy alkoholban feloldva.Furthermore, it is known from German patent document DE 800 200 to apply a protective layer by treating a magnesium object having a conversion layer with a coloring solution which also contains a resin or artificial resin dissolved in trichloroethylene or alcohol.

Az EP 0 488 280 számú európai szabadalmi irat többrétegű bevonatot ír le, amely tartalmaz egy acéllemezt fém hordozóként, egy első cinktartalmú réteget, amely az acélfelületre van felhordva, egy második réteget, amely krómozással alakul ki, és egy harmadik és utolsó réteget, amely egy nem-vizes oldat hő-keresztkapcsolásával alakul ki, ahol az említett nemvizes oldat tartalmaz egy polimer alapú kötőanyagot és egy színező anyagot.European patent document EP 0 488 280 describes a multilayer coating comprising a steel sheet as a metal substrate, a first zinc-containing layer applied to the steel surface, a second layer formed by chromium plating, and a third and final layer formed by thermal crosslinking of a non-aqueous solution, said non-aqueous solution comprising a polymer-based binder and a colorant.

A vizsgálatok azonban kimutatták, hogy bizonyos esetekben a védőréteg tapadása a színezett konverziós rétegen sokkal gyengébb, mint egy összehasonlítható színezetlen konverziós rétegen. Ennek lehetséges magyarázata a színező anyagnak azon a hatásán alapulhat, hogy ez “elkülönítő rétegeként működik.However, tests have shown that in some cases the adhesion of the protective layer to a colored conversion layer is much weaker than to a comparable uncolored conversion layer. A possible explanation for this may be the effect of the coloring material acting as a “separating layer”.

A találmány tárgya színezett, többrétegű bevonatot biztosítani fémeken, tekintetbe véve azt, hogy az ilyen bevonatoknak nem lehetnek saját belső jellemzői a korróziós ellenállás és a mechanikai kopás szempontjából összehasonlítva a hagyományos színezetlen konverziós réteggel.The object of the invention is to provide a colored, multilayer coating on metals, considering that such coatings may not have their own intrinsic characteristics in terms of corrosion resistance and mechanical wear compared to a conventional uncolored conversion layer.

A találmány szerint ezt a tárgyat egy legalább két réteget tartalmazó többrétegű bevonattal oldjuk meg, ahol az első réteg egy konverziós réteg, amely egy fémen van elrendezve és amely pórusokkal bír, és a második réteg, amely a konverziós rétegen van elrendezve, egy oldat felvitelével kapható meg a konverziós rétegre, amely oldat tartalmaz legalább egy alkoxi-sziloxán vegyületet és egy színező anyagot, és a felvitelt az alkoxi-szilán vegyidet polimerizálása és/vagy keresztkötése követi.According to the invention, this object is achieved by a multilayer coating comprising at least two layers, wherein the first layer is a conversion layer arranged on a metal and having pores, and the second layer arranged on the conversion layer is obtained by applying a solution to the conversion layer, which solution comprises at least one alkoxysiloxane compound and a coloring agent, and the application is followed by polymerization and/or crosslinking of the alkoxysilane compound.

Két tényező döntő a találmány szerinti réteg jó tapadásában összehasonlítva a szakterületen eddig ismert többrétegű bevonatokkal. Először is a konverziós rétegnek pórusokkal kell bírnia. Másodszor is feltétlenül szükséges, hogy a színező anyagot tartalmazó rétegnek legyen egy alkoxi-szilán vegyülete, mint olyan vegyület, amely polimerizálható és/vagy kereszt-köthető.Two factors are decisive for the good adhesion of the layer according to the invention compared to the multilayer coatings known in the art. First, the conversion layer must have pores. Second, it is absolutely necessary that the layer containing the colorant has an alkoxysilane compound as a compound that can be polymerized and/or crosslinked.

Ez csak abban az esetben biztosítható, ha a konverziós rétegen elrendezett színező réteg először is össze van kapcsolva a konverziós réteg felületével kemiszorpció eredményeképpen Si-O kötések révén, másodszor pedig össze van kapcsolva a pórusokon belül is kemiszorpcióval.This can only be ensured if the coloring layer arranged on the conversion layer is firstly connected to the surface of the conversion layer as a result of chemisorption through Si-O bonds, and secondly it is also connected within the pores by chemisorption.

Mivel az alkoxi-szilán vegyület behatol a pórusokba, az érintkezési felület és így a kemiszorpció a konverziós réteg és a polimer réteg között jelentősen megnövekszik.As the alkoxysilane compound penetrates the pores, the contact surface and thus the chemisorption between the conversion layer and the polymer layer is significantly increased.

A pórusok mérete és gyakorisága a konverziós rétegben nagy mértékben függ a fémtől és az alkalmazott konverziós eljárástól.The size and frequency of pores in the conversion layer depends largely on the metal and the conversion process used.

így a pórusok mérete például egy, az EP 0 333 048 A1 számú európai szabadalmi iratban leírt eljárás szerint előállított magnézium-oxid rétegben 200 és 1000 nm között van; egy alumínium-oxid réteg (amely a DE 41 39 006 számú német szabadalom szerint lett előállítva) pórusainak mérete viszont 50 és 100 nm között van.Thus, for example, the pore size in a magnesium oxide layer produced according to the process described in European Patent Document EP 0 333 048 A1 is between 200 and 1000 nm; the pore size of an aluminum oxide layer (produced according to German Patent Document DE 41 39 006) is between 50 and 100 nm.

A színező anyag kiválasztását nagymértékben befolyásolja a megfelelő tapadás a konverziós réteg és a polimer réteg között.The selection of the coloring material is greatly influenced by the proper adhesion between the conversion layer and the polymer layer.

Az egyik speciális kiviteli mód szerint a színező anyag oldott formában van jelen a legalább egy alkoxi-sziloxán vegyületet tartalmazó oldatban; a színező anyagnak elsősorban oldhatónak kell lennie tetraetoxi-szilánban.In one specific embodiment, the coloring agent is present in dissolved form in the solution containing at least one alkoxysiloxane compound; the coloring agent must be primarily soluble in tetraethoxysilane.

így egy homogén oldat, következésképpen a polimer réteg homogén szerkezete érhető el. Ennél fogva a színező anyag koncentrálódása nem következik be a polimer rétegben, amely egyébként “előre meghatározott törési pont”-ként tevékenykedhetne a konverziós réteg és a polimer réteg között. A találmány szerint alkalmazandó színező anyag oldhatósági jellemzői kizárják az oldhatatlan pigmentek (mint a korom, titán-dioxid vagy vas-oxid) alkalmazását.Thus, a homogeneous solution and consequently a homogeneous structure of the polymer layer is achieved. Therefore, no concentration of the coloring material occurs in the polymer layer, which could otherwise act as a “predetermined breaking point” between the conversion layer and the polymer layer. The solubility characteristics of the coloring material to be used according to the invention exclude the use of insoluble pigments (such as carbon black, titanium dioxide or iron oxide).

A polimer réteg azután olyan polimerizálási eljárások alkalmazásával alakul ki, amelyek általánosan ismertek azok számára, akik a szakterületen járatosak (például levegőn szárítás, melegítés vagy UV-besugárzás).The polymer layer is then formed using polymerization methods that are generally known to those skilled in the art (e.g., air drying, heating, or UV irradiation).

Az alkoxi-szilán vegyület és a színező anyag mennyiségei az alkalmazandó oldatban széles határok között változhatnak. Az oldat általában 5-45 tömeg %, előnyösen 10-30 tömeg % alkoxi-szilán vegyületet és 2-15 tömeg % színező anyagot tartalmaz. A kívánt viszkozitástól függően az oldat tartalmazhat még valamely poláris oldószert is, amely úgy választható ki, hogy biztosítsa: a színező anyag feloldódjék, és az oldószer ne reagáljon az alkoxi-szilán vegyülettel (ilyen például az etanol).The amounts of alkoxysilane compound and coloring agent in the solution to be used can vary widely. The solution generally contains 5-45% by weight, preferably 10-30% by weight of alkoxysilane compound and 2-15% by weight of coloring agent. Depending on the desired viscosity, the solution may also contain a polar solvent, which can be selected to ensure that the coloring agent dissolves and that the solvent does not react with the alkoxysilane compound (such as ethanol).

A találmány egy különösen előnyös kiviteli formája szerint az alkoxi-szilán vegyület az alábbi általános képletnek felel meg:According to a particularly preferred embodiment of the invention, the alkoxysilane compound corresponds to the following general formula:

R'aR^bSÍX(4-a-b) ahol a képletben • X jelentése alkoxi-, aril-oxi vagy acil-oxicsoport, amelyek 1-12 szénatomot, előnyösen 1-4 szénatomot tartalmaznak, és még előnyösebben metoxi-, etoxi-, η-propoxi-, izopropoxi-, butoxi-, fenoxi-, acetoxi- vagy propionil-oxi csoport;R'aR^bSÍX(4- a -b) where in the formula • X represents an alkoxy, aryloxy or acyloxy group containing 1-12 carbon atoms, preferably 1-4 carbon atoms, and more preferably a methoxy, ethoxy, η-propoxy, isopropoxy, butoxy, phenoxy, acetoxy or propionyloxy group;

• R1 és R2 jelentése egymástól függetlenül• R 1 and R 2 are independent of each other

- amino-, monoalkil-amino vagy dialkil-aminocsoport;- amino, monoalkylamino or dialkylamino group;

- alkilcsoport, előnyösen 1-6 szénatomos alkilcsoport, előnyösebben metil-, etil-, npropil-, izopropil-, η-butil-, szek-butil-, terc-butil-, pentil-, hexil- vagy ciklohexilcsoport;- an alkyl group, preferably an alkyl group having 1-6 carbon atoms, more preferably a methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, η-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl or cyclohexyl group;

- alkenilcsoport, előnyösen 2-6 szénatomos alkenilcsoport, előnyösebben vinil-, 1propenil-, 2-propenil- vagy butenilcsoport;- an alkenyl group, preferably an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, more preferably a vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl or butenyl group;

- alkinilcsoport, előnyösen 2-6 szénatomos alkinilcsoport, előnyösebben acetilenil- vagy propargilcsoport;- an alkynyl group, preferably an alkynyl group having 2 to 6 carbon atoms, more preferably an acetylenyl or propargyl group;

- arilcsoport, előnyösen 6-10 szénatomos arilcsoport, előnyösebben fenil- vagy naftenilcsoport;- an aryl group, preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, more preferably a phenyl or naphthenic group;

- epoxicsoport, előnyösen 3-16 szénatomos epoxicsoport, előnyösebben glicidil-, glicidiléter-, glicidilészter- vagy glicidil-oxi-alkilcsoport; vagy- an epoxy group, preferably an epoxy group having 3 to 16 carbon atoms, more preferably a glycidyl, glycidyl ether, glycidyl ester or glycidyloxyalkyl group; or

- egy előzőekben leírt X csoport; és • a és b értéke egymástól függetlenül 0, 1,2, vagy 3, ahol a és b együttes összege nem haladhatja meg a 3 értéket.- a group X as described above; and • a and b are independently 0, 1, 2, or 3, where the sum of a and b cannot exceed 3.

Egy megfelelő alkoxi-szilán vegyület lehet tetraalkoxi-szilán, epoxi-alkoxi-szilán vagy amino-alkoxi-szilán.A suitable alkoxysilane compound may be tetraalkoxysilane, epoxyalkoxysilane or aminoalkoxysilane.

Nagyon jó eredményeket kapunk, amikor alkoxi-szilán vegyületként tetraetoxi-szilánt, 3-glicidil-oxi-propil-trimetoxi-szilánt, 3-amino-propil-trimetoxi-szilánt vagy 3-(amino-etilamin)-propil-trimetoxi-szilánt alkalmazunk.Very good results are obtained when tetraethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane or 3-(aminoethylamino)propyltrimethoxysilane are used as the alkoxysilane compound.

A tapadás javítására a konverziós réteg és a polimer réteg között ajánlatos továbbá még egy olyan vegyületet is adni, amely képes titán komplexet képezni az oldattal, amelyet fel kívánunk vinni a konverziós rétegre. A “vegyület, amely képes titán komplexet képezni” kifejezés olyan vegyületekre utal, amelyet TiO2 - SiO2 rendszereket képeznek, ezek pedig hidat képeznek az alkoxi-szilán vegyülettel és a konverziós réteggel komplex kötéssel. A reakció következtében az alkoxi-szilán vegyület és a titán vegyület között kapunk még egy keresztkötött polimer réteget.To improve adhesion between the conversion layer and the polymer layer, it is also recommended to add a compound capable of forming a titanium complex with the solution to be applied to the conversion layer. The term “compound capable of forming a titanium complex” refers to compounds that form TiO 2 - SiO 2 systems, which form a bridge with the alkoxysilane compound and the conversion layer by complex bonding. As a result of the reaction, a further crosslinked polymer layer is obtained between the alkoxysilane compound and the titanium compound.

Egy különösen előnyös vegyület egy alkoxi-titán vegyület, egy titánsav észter vagy egy titánium kelát, még előnyösebb a Ti(OR)4 általános képletü vegyület, amelyben R jelentése valamely 1-6 szénatomos alkilcsoport, ez pedig előnyösen metil-, etil-, η-propil-, izopropil-, vagy butilcsoport.A particularly preferred compound is an alkoxytitanium compound, a titanic acid ester or a titanium chelate, more preferably a compound of the general formula Ti(OR)4, in which R is a C1-C6 alkyl group, preferably methyl, ethyl, η-propyl, isopropyl or butyl.

Nagyon jó eredményeket érünk el, amikor a Ti(OC2H5)4 képletü tetraetoxi-titanátot alkalmazzuk.Very good results are achieved when tetraethoxy titanate with the formula Ti(OC 2 H 5 ) 4 is used.

Az alkoxi-szilán vegyület és a titán vegyület közti mólarány nem kritikus, és általában 1 és 20 között van.The molar ratio between the alkoxysilane compound and the titanium compound is not critical and is generally between 1 and 20.

Az oldatokat, amelyek tartalmazzák mind az alkoxi-szilán vegyületet, mind a titán komplexet kialakítani képes vegyületet, leírják például a DE 41 38 218 A1 számú német szabadalmi iratban, és be is lehet szerezni különböző cégektől (például a Dörken cég Deltacoll márkanevű terméke).Solutions containing both the alkoxysilane compound and the compound capable of forming a titanium complex are described, for example, in German patent document DE 41 38 218 A1 and can also be obtained from various companies (for example, the product under the brand name Deltacoll from the company Dörken).

Egy színező anyag, amely különösen alkalmas lehet a találmány szerinti felhasználásra, egy fémkomplex színezőanyag, például olyan, mint a BASF cég Neozapon néven, a Ciha6A coloring agent which may be particularly suitable for use in the present invention is a metal complex coloring agent, such as that available from BASF under the name Neozapon, Ciha6

Geigy cég Orasol néven, a Sandoz cég Savinyl néven és az ICI cég Lampronol néven gyártott és forgalmazott terméke.It is a product manufactured and marketed by Geigy under the name Orasol, by Sandoz under the name Savinyl, and by ICI under the name Lampronol.

Fémként elvileg bármely fém alkalmazható, amely képes konverziós réteget képezni. A könnyű fémek azonban különösen előnyösek, elsősorban az alumínium és magnézium vagy alumíniumot és/vagy magnéziumot tartalmazó ötvözetek, amelyek több területen helyettesítik az acélt és ötvözeteit, mivel relatív sűrűségük kisebb.In principle, any metal capable of forming a conversion layer can be used as the metal. However, light metals are particularly preferred, primarily aluminum and magnesium or alloys containing aluminum and/or magnesium, which are replacing steel and its alloys in many areas because of their lower relative density.

A nagy kopási ellenállás szempontjából előnyösen az elektrokémiai folyamatokkal kapott konverziós rétegeket alkalmazzuk konverziós rétegekként.In terms of high wear resistance, conversion layers obtained by electrochemical processes are preferably used as conversion layers.

A találmány továbbá az oldat alkalmazására vonatkozik a találmány szerinti többrétegű bevonat gyártásához, ahol az ilyen oldat tartalmaz legalább egy, előzőekben leírt alkoxi-szilán vegyületet és egy olyan színező anyagot, amely oldható valamely poláris oldószerben.The invention further relates to the use of the solution for the production of the multilayer coating according to the invention, wherein such solution comprises at least one alkoxysilane compound as described above and a coloring agent which is soluble in a polar solvent.

A találmány továbbá az előzőekben leírt többrétegű bevonat alkalmazására vonatkozik korrózió- és kopásálló védő bevonatként olyan alkatrészekhez, amelyeket az autógyártásban, elektromos- és elektronikus iparban, gépiparban, űrtechnológiában, valamint sportfelszerelésekhez használt részekként alkalmaznak.The invention further relates to the use of the multilayer coating described above as a corrosion and wear-resistant protective coating for components used in automotive manufacturing, the electrical and electronic industry, mechanical engineering, aerospace technology, and as parts for sports equipment.

Claims (13)

SZABADALMI IGÉNYPONTOKPATENT CLAIMS 1. Kromátmentes, többrétegű bevonat, amely legalább két réteget tartalmaz, azzal jellemezve, hogy az első réteg egy konverziós réteg, amely a fémen van elrendezve és pórusokkal bír, és a második réteg, amely a konverziós rétegen van elrendezve, egy oldat felvitelével alakul ki a konverziós rétegre, ahol ez az oldat tartalmaz • legalább egy alkoxi-szilán vegyületet; és • egy színező anyagot, amely oldott formában van abban az oldatban, amely legalább egy alkoxi-szilán vegyületet tartalmaz, és a felvitel után az alkoxi-szilán vegyület polimerizálásával és/vagy keresztkötésével.1. A chromate-free, multi-layer coating comprising at least two layers, characterized in that the first layer is a conversion layer arranged on the metal and having pores, and the second layer arranged on the conversion layer is formed by applying a solution to the conversion layer, said solution comprising: • at least one alkoxysilane compound; and • a coloring agent dissolved in said solution comprising at least one alkoxysilane compound, and by polymerizing and/or crosslinking said alkoxysilane compound after said application. 2. Az 1. igénypont szerinti kromátmentes, többrétegű bevonat, azzal jellemezve, hogy a színező anyag tetraetoxi-szilánban oldható.2. A chromate-free, multi-layer coating according to claim 1, characterized in that the coloring agent is soluble in tetraethoxysilane. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti kromátmentes, többrétegű bevonat, azzal jellemezve, hogy az alkoxi-szilán vegyület megfelel az3. Chromate-free, multilayer coating according to claim 1 or 2, characterized in that the alkoxysilane compound complies with the R'aR2bSiX(4-a.b) képletnek, ahol a képletben • X jelentése alkoxi-, aril-oxi vagy acil-oxicsoport, amelyek 1-12 szénatomot, előnyösen 1-4 szénatomot tartalmaznak, és még előnyösebben metoxi-, etoxi-, n-propoxi-, izopropoxi-, butoxi-, fenoxi-, acetoxi- vagy propionil-oxi csoport;R' is of the formula R 2 bSiX(4- a .b), where in the formula • X represents an alkoxy, aryloxy or acyloxy group containing 1-12 carbon atoms, preferably 1-4 carbon atoms, and more preferably a methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, butoxy, phenoxy, acetoxy or propionyloxy group; • R1 és R2 jelentése egymástól függetlenül• R 1 and R 2 are independent of each other - amino-, monoalkil-amino vagy dialkil-aminocsoport;- amino, monoalkylamino or dialkylamino group; - alkilcsoport, előnyösen 1-6 szénatomos alkilcsoport, előnyösebben metil-, etil-, η-propil-, izopropil-, η-butil-, szek-butil-, terc-butil-, pentil-, hexil- vagy ciklohexilcsoport;- an alkyl group, preferably an alkyl group having 1-6 carbon atoms, more preferably a methyl, ethyl, η-propyl, isopropyl, η-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl or cyclohexyl group; - alkenilcsoport, előnyösen 2-6 szénatomos alkenilcsoport, előnyösebben vinil-, 1-propenil-, 2-propenil- vagy butenilesöpört;- an alkenyl group, preferably an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, more preferably a vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl or butenyl group; - alkinilcsoport, előnyösen 2-6 szénatomos alkinilcsoport, előnyösebben acetilenil- vagy propargilcsoport;- an alkynyl group, preferably an alkynyl group having 2 to 6 carbon atoms, more preferably an acetylenyl or propargyl group; - arilcsoport, előnyösen 6-10 szénatomos arilcsoport, előnyösebben fenil- vagy naftenilcsoport;- an aryl group, preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, more preferably a phenyl or naphthenic group; - epoxicsoport, előnyösen 3-16 szénatomos epoxicsoport, előnyösebben glicidil-, glicidiléter-, glicidilészter- vagy glicidil-oxi-alkilcsoport; vagy- an epoxy group, preferably an epoxy group having 3 to 16 carbon atoms, more preferably a glycidyl, glycidyl ether, glycidyl ester or glycidyloxyalkyl group; or - egy előzőekben leírt X csoport; és • a és b értéke egymástól függetlenül 0, 1,2, vagy 3, ahol a és b együttes összege nem haladhatja meg a 3 értéket.- a group X as described above; and • a and b are independently 0, 1, 2, or 3, where the sum of a and b cannot exceed 3. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti kromátmentes, többrétegű bevonat azzal jellemezve, hogy az alkoxi-szilán vegyület valamely tetraalkoxi-szilán, epoxi-alkoxi-szilán vagy amino-alkoxi-szilán.4. The chromate-free, multilayer coating according to any one of claims 1-3, characterized in that the alkoxysilane compound is a tetraalkoxysilane, epoxyalkoxysilane or aminoalkoxysilane. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti kromátmentes, többrétegű bevonat azzal jellemezve, hogy az alkoxi-szilán vegyület tetraetoxi-szilán, 3-glicidil-oxi-propil-trimetoxiszilán, 3-amino-propil-trimetoxi-szilán vagy 3-(amino-etil-amin)-propil-trimetoxi-szilán.5. Chromate-free, multilayer coating according to any one of claims 1-4, characterized in that the alkoxysilane compound is tetraethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane or 3-(aminoethylamino)propyltrimethoxysilane. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti kromátmentes, többrétegű bevonat azzal jellemezve, hogy az oldat tartalmaz még egy olyan vegyületet, amely egy titán, komplex kialakítására képes.6. The chromate-free, multilayer coating according to any one of claims 1-5, characterized in that the solution further contains a compound capable of forming a titanium complex. 7. A 6. igénypont szerinti kromátmentes, többrétegű bevonat azzal jellemezve, hogy a titán komplex kialakítására képes vegyület valamely alkoxi-titán vegyület, valamely titánsav észter vagy valamely titánium kelát, és előnyösen Ti(OR)4 általános képletű vegyület, ahol a képletben R jelentése 1-6 szénatomos alkilcsoport, amely előnyösen metil-etil-, n-propil, izopropil vagy butilcsoport.7. Chromate-free, multilayer coating according to claim 6, characterized in that the compound capable of forming a titanium complex is an alkoxy titanium compound, a titanic acid ester or a titanium chelate, and preferably a compound of the general formula Ti(OR) 4 , where in the formula R is an alkyl group having 1-6 carbon atoms, which is preferably a methyl-ethyl, n-propyl, isopropyl or butyl group. 8. A 7. igénypont szerinti kromátmentes, többrétegű bevonat, azzal jellemezve, hogy a titán komplexet kialakítani képes vegyület a Ti(OC2H5)4 képletű tetraetoxi-titanát.8. Chromate-free, multilayer coating according to claim 7, characterized in that the compound capable of forming a titanium complex is tetraethoxy titanate of the formula Ti( OC2H5 ) 4 . 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti kromátmentes, többrétegű bevonat azzal jellemezve, hogy a színező anyag valamely fémkomplex alapú színezőanyag.9. A chromate-free, multi-layer coating according to any one of claims 1-8, characterized in that the coloring material is a metal complex-based coloring material. 10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti kromátmentes, többrétegű bevonat azzal jellemezve, hogy a fém valamely könnyűfém, elsősorban alumínium, magnézium, vagy alumíniumot és/vagy magnéziumot tartalmazó ötvözet.10. Chromate-free, multi-layer coating according to any one of claims 1-9, characterized in that the metal is a light metal, primarily aluminum, magnesium, or an alloy containing aluminum and/or magnesium. 11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti kromátmentes, többrétegű bevonat azzal jellemezve, hogy a konverziós réteg valamely elektrokémiai folyamattal készül.11. The chromate-free, multilayer coating according to any one of claims 1-10, characterized in that the conversion layer is produced by an electrochemical process. 12. Oldat alkalmazása 1-11. igénypontok bármelyike szerinti kromátmentes, többrétegű bevonat elkészítésére azzal jellemezve, hogy az oldat tartalmaz legalább egy, a 2-8. igénypontok bármelyike szerinti alkoxi-szilán vegyületet és egy színező anyagot, amely oldható valamely poláris oldószerben.12. Use of a solution for preparing a chromate-free, multi-layer coating according to any one of claims 1-11, characterized in that the solution contains at least one alkoxysilane compound according to any one of claims 2-8 and a coloring agent which is soluble in a polar solvent. 13. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti kromátmentes többrétegű bevonat alkalmazása azzal jellemezve, hogy ez korrózió- és kopásálló védőbevonatként szerepel olyan alkatrészekhez, amelyeket az autógyártásban, elektromos- és elektronikus iparban, gépiparban, űrtechnikában, valamint sportfelszerelésekben használt részekként alkalmaznak.13. Use of a chromate-free multilayer coating according to any one of claims 1-12, characterized in that it is used as a corrosion- and wear-resistant protective coating for components used in automotive manufacturing, electrical and electronic industries, mechanical engineering, aerospace, and sports equipment. A meghatalmazott:The authorized person:
HU0204415A 2000-03-22 2001-03-22 Dyed conversion layer HUP0204415A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10014035A DE10014035B4 (en) 2000-03-22 2000-03-22 Colored conversion layer, a solution for their preparation and their use
PCT/DE2001/001125 WO2001071060A1 (en) 2000-03-22 2001-03-22 Dyed conversion layer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HUP0204415A2 true HUP0204415A2 (en) 2003-04-28

Family

ID=7635808

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0204415A HUP0204415A2 (en) 2000-03-22 2001-03-22 Dyed conversion layer

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1266048B1 (en)
AT (1) ATE347625T1 (en)
AU (1) AU2001256120A1 (en)
CZ (1) CZ20023495A3 (en)
DE (2) DE10014035B4 (en)
HU (1) HUP0204415A2 (en)
WO (1) WO2001071060A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10328633A1 (en) * 2003-06-26 2005-01-20 Aluminium Féron GmbH & Co. KG A method of producing a metal layer provided with a protective varnish layer, metal layer produced by such a method, a method of producing a composite material, and a composite material produced by such a method
US7413777B2 (en) 2004-06-12 2008-08-19 Allfast Fastening Systems, Inc. Coating composition and methods of coating
WO2006016825A1 (en) * 2004-08-12 2006-02-16 Magnesium Technology Limited Improvements in or relating to the surface treatment of magnesium and its alloys
US20060166013A1 (en) * 2005-01-24 2006-07-27 Hoden Seimitsu Kako Kenyusho Co., Ltd. Chromium-free rust inhibitive treatment method for metal products having zinc surface and metal products treated thereby
DE102021133647A1 (en) 2021-12-17 2023-06-22 Alanod Gmbh & Co. Kg Process for producing a highly abrasion-resistant, paint-coated material with a conversion layer on an aluminum carrier, in particular in the form of a strip

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE729723C (en) * 1939-06-06 1942-12-22 Metallgesellschaft Ag Black for post-treatment of phosphate surface layers
DE800200C (en) * 1948-11-28 1950-10-14 Mahle Kg Process for applying colored protective layers to objects made of magnesium or magnesium alloys
US4208223A (en) * 1978-06-27 1980-06-17 Superior Industries Method of painting aluminum surfaces
JPS5613065A (en) * 1979-07-12 1981-02-07 Sankyo Alum Ind Co Ltd Surface treating method for patterning and coloring of aluminum plate
JPS6022067B2 (en) * 1982-09-30 1985-05-30 日本パ−カライジング株式会社 Method for forming film on metal surface
DE3514387C2 (en) * 1984-04-27 2003-12-24 Clariant Finance Bvi Ltd 1: 2 metal complex azo compounds, their production and use
JPH0730459B2 (en) * 1987-08-03 1995-04-05 日本パ−カライジング株式会社 Ceramic coating method on metal
JPH0815584B2 (en) * 1990-11-30 1996-02-21 日本鋼管株式会社 Weldable colored steel sheet
JP2844953B2 (en) * 1991-03-29 1999-01-13 日本鋼管株式会社 Weldable colored steel plate
DE4138218C2 (en) * 1991-11-21 1994-08-04 Doerken Ewald Ag Use of post-dipping agents for the post-treatment of chromated or passivated galvanizing layers
JP3171027B2 (en) * 1994-10-25 2001-05-28 松下電器産業株式会社 Aluminum oxide film and method for producing the same
WO1996026529A1 (en) * 1995-02-20 1996-08-29 Philips Electronics N.V. Display device comprising a display screen having a light-absorbing coating
DE19620668C1 (en) * 1996-05-22 1997-09-11 Feinchemie Gmbh Sebnitz Heat curable paints for metal, plastic, wood, stone or glass surfaces

Also Published As

Publication number Publication date
DE10014035A1 (en) 2001-10-04
EP1266048A2 (en) 2002-12-18
DE10014035B4 (en) 2006-07-13
EP1266048B1 (en) 2006-12-06
WO2001071060B1 (en) 2001-12-13
AU2001256120A1 (en) 2001-10-03
ATE347625T1 (en) 2006-12-15
CZ20023495A3 (en) 2003-09-17
WO2001071060A1 (en) 2001-09-27
DE50111587D1 (en) 2007-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11505705B2 (en) Method for coating metal surfaces of substrates and objects coated in accordance with said method
EA004143B1 (en) Chemically passivated object made of magnesium or alloys thereof
CN105008588B (en) The method for preparing metal or nonmetallic metal coated substrate, metal or the purposes of nonmetallic metal coated substrate and the substrate
US5385655A (en) Treatment of metal parts to provide rust-inhibiting coatings
US20140262790A1 (en) Colored, corrosion-resistant aluminum alloy substrates and methods for producing same
JP3971106B2 (en) Surface treatment of aluminum products
KR20080110574A (en) Method of manufacturing high gloss substrate with corrosion prevention
JP2009518471A (en) Coating agent for protecting metals, in particular steel, from corrosion and / or scaling, and method for coating metals and metal parts
WO1999042641A1 (en) Corrosion-resistant, magnesium-based product exhibiting luster of base metal and method for producing the same
EP1208166B1 (en) Coating composition for forming insulating films, non-oriented electrical steel sheet with the coating composition coated thereon, and method for forming the insulating films on the steel sheet
US9296903B2 (en) Film formation composition for preventing blackening of steel sheet, and steel sheet having film formed by composition
HUP0204415A2 (en) Dyed conversion layer
EP2115182B1 (en) Bright coatings for aluminium or steel motor vehicle wheels and their production
KR102576116B1 (en) Plating layer with silica coating
JP2004332002A (en) Anodized plate with transparent lubricating resin coating
US20190316270A1 (en) Dark colored electroceramic coatings for magnesium
WO1999045177A2 (en) Anodic spark coating
JP3192815B2 (en) Low-gloss black steel sheet and method for producing the same
JPH04143296A (en) Electrodeposition coated steel sheet with excellent paint film clarity and method for manufacturing the same
KR100443259B1 (en) Nonchromic coating agents and process for preparing the same
JPS62270799A (en) Colored surface-treated steel sheet and its production
US4943453A (en) Method and coloration of parts taken among parts made of zinc, coated with zinc and made of zinc containing alloy
KR100471036B1 (en) A black coating composition for automobile
JP2002337266A (en) Coated steel sheet having excellent galling resistance and coating film adhesive properties, and coating composition
CN118308766A (en) Plating solution and method for preparing plating layer