(57)【要約】  本明細書には、三価クロムカチオンおよび水性担体を含む第１の組成物が開示される。また、本明細書には、過マンガン酸アニオンおよび水性担体を含む第２の組成物も開示される。また、本明細書には、三価クロムカチオンおよび水性担体を含む第１の組成物と、任意選択で、過マンガン酸アニオンおよび水性担体を含む第２の組成物とを含む金属基板を処理するためのシステムも開示される。また、本明細書には、金属基板を処理する方法であって、基板表面の少なくとも一部を、三価クロムカチオンおよび水性担体を含む第１の組成物と接触させることと、任意選択で、基板表面の少なくとも一部を、過マンガン酸アニオンおよび水性担体を含む第２の組成物と接触させることと、を含む方法も開示される。【選択図】図１
2021512220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基板を処理するためのシステムであって、
過マンガン酸アニオンを含む変換組成物と、
三価クロムカチオンを含む密封組成物であって、前記密封組成物の総重量に基づいて、０．００５ｇ／Ｌ〜２ｇ／Ｌの量の三価クロムカチオンを含む、密封組成物と、を含む、システム。
【請求項２】
前記過マンガン酸アニオンは、前記変換組成物の総重量に基づいて、０．１ｇ／Ｌ〜１ｇ／Ｌの量で前記変換組成物中に存在する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記変換組成物は、前記変換組成物の総重量に基づいて、０．００１ｇ／Ｌ〜０．００５ｇ／Ｌの量で前記変換組成物中に存在する希土類金属カチオン、および／または前記変換組成物の総重量に基づいて、０．００１ｇ／Ｌ〜０．００５ｇ／Ｌの量で前記変換組成物中に存在するＩＩＩ族金属カチオンを含む少なくとも１つのコインヒビターをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記密封組成物は、前記三価クロムカチオンで塩を形成するのに好適なアニオンをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記密封組成物は、少なくとも１つの遷移金属カチオンを含む少なくとも１つのコインヒビターをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記遷移金属カチオンは、前記密封組成物の総重量に基づいて、０．０５ｇ／Ｌ〜５ｇ／Ｌの量で前記密封組成物中に存在するＩＶＢ族金属カチオンを含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
洗浄組成物をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記洗浄組成物は、水酸化物源、リン酸塩源、ならびに／または金属カチオンおよび／もしくはアゾールを含む腐食抑制剤を含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記洗浄組成物は、７〜１３のｐＨを有する、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
脱酸剤をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
請求項１に記載のシステムで基板を処理する方法。
【請求項１２】
請求項１に記載のシステムで取得可能な基板。
【請求項１３】
前記基板は、
（ａ）ＡＳＴＭ  Ｂ１１７に従って操作された中性塩水噴霧キャビネット内で少なくとも１８日間曝露され、ＭＩＬ−Ｃ−５５４１に従って評価された後、前記変換組成物および前記密封組成物で処理されていない基板と比較して、前記基板表面上のピット数の少なくとも２５％の減少を示し、かつ／または
（ｂ）ＡＳＴＭ  Ｂ１１７に従って操作された中性塩水噴霧キャビネット内で少なくとも１８日間曝露され、ＭＩＬ−Ｃ−５５４１に従って評価された後、２０個未満のピットを有する、請求項１２に記載の基板。
【請求項１４】
金属基板を処理するためのシステムであって、
水酸化物源、リン酸塩源、ならびに／または金属カチオンおよび／もしくはアゾールを含む腐食抑制剤を含む洗浄組成物と、
三価クロムカチオンを含む変換組成物であって、前記変換組成物の総重量に基づいて、０．００５ｇ／Ｌ〜２ｇ／Ｌの量の三価クロムカチオンを含む、変換組成物と、を含むシステム。
【請求項１５】
前記洗浄組成物は、ポリビニルピロリドン、アラントイン、界面活性剤、増粘剤、シラン、および／またはアルコールのうちの少なくとも１つを含む添加剤をさらに含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記変換組成物は、少なくとも１つの遷移金属カチオンを含む少なくとも１つのコインヒビターをさらに含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記遷移金属カチオンは、前記変換組成物の総重量に基づいて、０．０５ｇ／Ｌ〜５ｇ／Ｌの量で前記変換組成物中に存在するＩＶＢ族金属カチオンを含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
請求項１４に記載のシステムで基板を処理する方法。
【請求項１９】
請求項１４に記載のシステムで取得可能な基板。
【請求項２０】
前記基板は、
（ａ）ＡＳＴＭ  Ｂ１１７に従って操作された中性塩水噴霧キャビネット内で少なくとも１８日間曝露され、ＭＩＬ−Ｃ−５５４１に従って評価された後、前記変換組成物で処理されていない基板と比較して、前記基板表面上のピット数の少なくとも２５％の減少を示し、かつ／または
（ｂ）ＡＳＴＭ  Ｂ１１７に従って操作された中性塩水噴霧キャビネット内で少なくとも１８日間曝露され、ＭＩＬ−Ｃ−５５４１に従って評価された後、２０個未満のピットを有する、請求項１９に記載の基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、参照により本明細書に組み込まれる、「Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｔｒｅａｔｉｎｇ  ａ  Ｍｅｔａｌ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ」と題された２０１８年１月３０日に出願された米国仮特許出願第６２／６２３，７３５号に対する優先権を主張する。
【０００２】
発明の分野
本発明は、基板を処理するための組成物、システム、および方法に関する。本発明はまた、システムおよび方法による処理によって取得可能な基板に関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
航空宇宙産業、商業産業、民間産業で使用される金属の酸化および劣化は深刻でコストのかかる問題である。これらの用途で使用される金属の酸化および劣化を防ぐために、金属表面に無機保護コーティングを塗布することができる。しかしながら、これらの組成物および方法を使用して調製されたコーティングの少なくともいくつかは、表面上に腐食および／またはピットを発生させる可能性がある。したがって、既知の変換コーティングの欠陥、欠点、および望ましくないパラメータのうちのいくつかを克服する変換組成物および／または処理システムが必要である。
【発明の概要】
【０００４】
発明の要約
本明細書には、三価クロムカチオンおよび水性担体を含む第１の組成物が開示される。
【０００５】
また、本明細書には、過マンガン酸アニオンおよび水性担体を含む第２の組成物も開示される。
【０００６】
また、本明細書には、三価クロムカチオンおよび水性担体を含む第１の組成物と、任意選択で、過マンガン酸アニオンおよび水性担体を含む第２の組成物と、任意選択で、水酸化物源、リン酸塩源、ならびに／または金属カチオンおよび／もしくはアゾールを含む腐食抑制剤を含む洗浄組成物とを含む金属基板を処理するためのシステムも開示される。
【０００７】
また、本明細書には、金属基板を処理する方法であって、基板表面の少なくとも一部を、三価クロムカチオンおよび水性担体を含む第１の組成物と接触させることと、任意選択で、基板表面の少なくとも一部を、過マンガン酸アニオンおよび水性担体を含む第２の組成物と接触させることと、任意選択で、基板表面の少なくとも一部を、水酸化物源、リン酸塩源、ならびに／または金属カチオンおよび／もしくはアゾールを含む腐食抑制剤を含む洗浄組成物と接触させることと、を含む方法も開示される。
【０００８】
また、本発明のシステムおよび方法に従って処理された基板も開示される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図面の簡単な記述
【図１】図１（Ａ）〜図１（Ｃ）は、六価クロム含有組成物と比較して、本発明のシステムで処理されたパネルのグレースケール画像を示す図であり（実施例２）、（Ａ）本発明のクロム含有変換組成物で処理されたアルミニウム２０２４−Ｔ３基板、（Ｂ）過マンガン酸塩含有変換組成物に続いてクロム含有密封組成物を含む本発明のシステムで処理されたアルミニウム２０２４−Ｔ３基板、および（Ｃ）六価クロム含有組成物で処理されたアルミニウム２０２４−Ｔ３基板である。
【００１０】
【図２】図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、実施例２と同じように処理され、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示されるパネルに重ねられた金色の着色の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
発明の詳細な記述
以下の詳細な説明のために、本発明は、反対に明示的に記載された場合を除き、様々な代替的な変形および工程順序を仮定し得ることを理解すべきである。さらに、任意の操作例以外に、または別段の指示がない限り、値、量、パーセンテージ、範囲、サブ範囲、および端数を表すものなどすべての数字は、用語が明示的に表示されていなくても、「約」という単語が前置きされているかのように読み取られ得る。したがって、特に異議を唱えない限り、以下の明細書および添付の特許請求の範囲に説明される数値パラメータは概算であり、本発明により得られるべき所望の特性に応じて変更してもよい。最低限でも、また特許請求の範囲の均等物の原則の適用を限定しようとするものではなく、各数値パラメータは少なくとも、報告された有効数字の数を考慮して、また通常の端数処理技術を適用することによって解釈されるべきである。クローズドエンドまたはオープンエンドの数値範囲が本明細書に記載されている場合、数値範囲内または数値範囲によって包含されるすべての数字、値、量、パーセンテージ、サブ範囲、および端数は、これらの数字、値、量、パーセンテージ、サブ範囲、および端数が、それらの全体が明示的に書き出されたかのように、本出願の元の開示に具体的に含まれ、かつそれに属するものと見なされるものとする。
【００１２】
本発明の広い範囲に説明される数の範囲およびパラメータは概算であるが、具体例に記述されている数値は、できる限り正確に報告されている。しかしながら、任意の数値は、それらのそれぞれの試験測定で見出された標準偏差から必然的に生じる一定の誤差を本来的に含む。
【００１３】
本明細書で使用する場合、別段指示されない限り、複数の用語は、別段指示されない限り、その単数の対応物を包含することができ、その逆も可能である。例えば、本明細書では、「１つの」洗浄組成物、「１つの」変換組成物、および「１つの」密封組成物について言及しているが、これらの組成物の組み合わせ（すなわち、複数）を使用することができる。加えて、本出願では、「または」の使用は、別段具体的に明記されない限り、特定の場合に「および／または」を明示的に使用し得ても、「および／または」を意味する。
【００１４】
本明細書で使用する場合、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」および同様の用語は、本出願の文脈において、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」と同義であると理解され、したがって、オープンエンドであり、追加の記載されていないかつ／もしくは列挙されていない要素、材料、成分、および／または方法ステップの存在を除外しない。本明細書で使用する場合、「〜から構成される」は、本出願の文脈において、任意の不特定の要素、成分、および／または方法ステップの存在を除外すると理解される。本明細書で使用する場合、「本質的に〜から構成される」は、本出願の文脈において、特定の要素、材料、成分、および／または方法ステップ「ならびに記載されているものの基本的な新しい特性に物質的に影響を及ぼさないもの」を含むと理解される。
【００１５】
本明細書で使用する場合、「上」、「上に」、「上に塗布される」、「上に塗布される」、「上に形成される」、「上に堆積される」、「上に堆積される」という用語は、表面上に形成される、重ねられる、堆積される、および／または提供されるが、必ずしも表面と接触しているわけではないことを意味する。例えば、基板上に「形成された」コーティング層は、形成されたコーティング層と基板との間に位置する同じまたは異なる組成物の１つ以上の他の介在するコーティング層の存在を排除しない。
【００１６】
本明細書に特に開示されていない限り、「実質的に含まない」という用語は、特定の材料が存在しないことに関して使用されるとき、そのような材料は、組成物中、組成物を含有する浴中、および／または組成物から形成され、組成物を含む層中に存在する場合、ドラッグイン、基板、および／または装置の溶解の結果として存在し得る、または導出され得る任意の量のそのような材料を除いて、場合によって、組成物または層の総重量に基づいて、５ｐｐｍ以下の微量でのみ存在することを意味する。本明細書に特に開示されていない限り、「本質的に含まない」という用語は、特定の材料が存在しないことに関して使用されるとき、そのような材料は、組成物中、組成物を含有する浴中、および／または組成物から形成され、組成物を含む層中に存在する場合、場合によって、組成物または層の総重量に基づいて、１ｐｐｍ以下の微量でのみ存在することを意味する。本明細書に特に開示されていない限り、「完全に含まない」という用語は、特定の材料が存在しないことに関して使用されるとき、そのような材料は、組成物中、組成物を含有する浴中、および／または組成物から形成され、組成物を含む層中に存在する場合、組成物中、組成物を含有する浴中、および／または組成物から形成され、組成物を含む層中に存在しない（すなわち、組成物、組成物を含有する浴、および／または組成物から形成され、組成物を含む層は、そのような材料を０ｐｐｍ含有する）ことを意味する。
【００１７】
本明細書で使用する場合、「塩」は、金属カチオンおよび非金属アニオンで構成され、全体的に電荷がゼロであるイオン化合物を指す。塩は、水和物または無水物であってもよい。
【００１８】
本明細書で使用する場合、「水性組成物」は、主に水を含む媒体中の溶液または分散液を指す。例えば、水性媒体は、媒体の総重量に基づいて、５０重量％超、または７０重量％超、または８０重量％超、または９０重量％超、または９５重量％超の量の水を含み得る。水性媒体は、例えば、実質的に水から構成され得る。
【００１９】
本明細書で使用する場合、「変換組成物」は、基板表面と反応し、基板表面を化学的に変化させ、それに結合して、腐食防止を提供するフィルムを形成することができる組成物を指す。
【００２０】
本明細書で使用する場合、「密封組成物」は、基板表面または基板表面に堆積した材料に、基板表面の物理的特性および／または化学的特性を変化させるように影響を及ぼす組成物、例えば、溶液または分散液を指す（すなわち、組成物は、腐食防止を提供する）。
【００２１】
本明細書で使用する場合、「過マンガン酸アニオン」という用語は、マンガン酸塩（ＶＩＩ）イオン（ＭｎＯ４）を指す。
【００２２】
本明細書で使用する場合、「過マンガン酸塩化合物」という用語は、過マンガン酸アニオンを含む化合物を指す。
【００２３】
本明細書で使用する場合、「遷移金属」という用語は、例えば、ランタニド系元素および元素８９〜１０３を除いて、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，６３ｒｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ（１９８３）に示されているように、ＣＡＳ版の元素周期表のＩＩＩＢ〜ＶＩＩＩＢ族、ＩＢ族、およびＩＩＢ族のいずれかにある元素を指し、実際のＩＵＰＡＣナンバリングでは３〜１２族に対応する。
【００２４】
本明細書で使用する場合、「遷移金属化合物」という用語は、ＣＡＳ版の元素周期表の遷移金属である少なくとも１つの元素を含む化合物を指す。
【００２５】
本明細書で使用する場合、「ＩＡ族金属」という用語は、例えば、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，６３ｒｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ（１９８３）に示されているように、ＣＡＳ版の元素周期表のＩＡ族にある元素を指し、実際のＩＵＰＡＣナンバリングでは１族に対応する。
【００２６】
本明細書で使用する場合、「ＩＡ族金属化合物」という用語は、ＣＡＳ版の元素周期表のＩＡ族にある少なくとも１つの元素を含む化合物を指す。
【００２７】
本明細書で使用する場合、「ＩＩＡ族金属」という用語は、例えば、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，６３ｒｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ（１９８３）に示されているように、ＣＡＳ版の元素周期表のＩＡ族にある元素を指し、実際のＩＵＰＡＣナンバリングでは２族に対応する。
【００２８】
本明細書で使用する場合、「ＩＩＡ族金属化合物」という用語は、ＣＡＳ版の元素周期表のＩＩＡ族にある少なくとも１つの元素を含む化合物を指す。
【００２９】
本明細書で使用する場合、「ＩＩＩＢ族金属」という用語は、例えば、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，６３ｒｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ（１９８３）に示されているように、ＣＡＳ版の元素周期表のイットリウムおよびスカンジウムを指し、実際のＩＵＰＡＣナンバリングでは３族に対応する。明確にするために、「ＩＩＩＢ族金属」は、ランタニド系元素を明示的に除外する。
【００３０】
本明細書で使用する場合、「ＩＩＩＢ族金属化合物」という用語は、上記で定義したようにＣＡＳ版の元素周期表のＩＩＩＢ族にある少なくとも１つの元素を含む化合物を指す。
【００３１】
本明細書で使用する場合、「ＩＶＢ族金属」という用語は、例えば、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，６３ｒｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ（１９８３）に示されているように、ＣＡＳ版の元素周期表のＩＶＢ族にある元素を指し、実際のＩＵＰＡＣナンバリングでは４族に対応する。
【００３２】
本明細書で使用する場合、「ＩＶＢ族金属化合物」という用語は、ＣＡＳ版の元素周期表のＩＶＢ族にある少なくとも１つの元素を含む化合物を指す。
【００３３】
本明細書で使用する場合、「ＶＢ族金属」という用語は、例えば、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，６３ｒｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ（１９８３）に示されているように、ＣＡＳ版の元素周期表のＶＢ族にある元素を指し、実際のＩＵＰＡＣナンバリングでは５族に対応する。
【００３４】
本明細書で使用する場合、「ＶＢ族金属化合物」という用語は、ＣＡＳ版の元素周期表のＶＢ族にある少なくとも１つの元素を含む化合物を指す。
【００３５】
本明細書で使用する場合、「ＶＩＢ族金属」という用語は、例えば、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，６３ｒｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ（１９８３）に示されているように、ＣＡＳ版の元素周期表のＶＩＢ族にある元素を指し、実際のＩＵＰＡＣナンバリングでは６族に対応する。
【００３６】
本明細書で使用する場合、「ＶＩＢ族金属化合物」という用語は、ＣＡＳ版の元素周期表のＶＩＢ族にある少なくとも１つの元素を含む化合物を指す。
【００３７】
本明細書で使用する場合、「ＶＩＩＢ族金属」という用語は、例えば、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，６３ｒｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ（１９８３）に示されているように、ＣＡＳ版の元素周期表のＶＩＩＢ族にある元素を指し、実際のＩＵＰＡＣナンバリングでは７族に対応する。
【００３８】
本明細書で使用する場合、「ＶＩＩＢ族金属化合物」という用語は、ＣＡＳ版の元素周期表のＶＩＩＢ族にある少なくとも１つの元素を含む化合物を指す。
【００３９】
本明細書で使用する場合、「ＩＩＢ族金属」という用語は、例えば、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，６３ｒｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ（１９８３）に示されているように、ＣＡＳ版の元素周期表のＩＩＢ族にある元素を指し、実際のＩＵＰＡＣナンバリングでは１２族に対応する。
【００４０】
本明細書で使用する場合、「ＩＩＢ族金属化合物」という用語は、ＣＡＳ版の元素周期表のＩＩＢ族にある少なくとも１つの元素を含む化合物を指す。
【００４１】
本明細書で使用する場合、「ランタニド系元素」という用語は、ＣＡＳ版の元素周期表の元素５７〜７１を指し、ランタニド系元素の元素バージョンを含む。本発明によれば、ランタニド系元素は、＋３と＋４の両方の共通の酸化状態を有するものであってもよく、以下、＋３／＋４の酸化状態と呼ぶ。
【００４２】
本明細書で使用する場合、「ランタニド化合物」という用語は、ＣＡＳ版の元素周期表の元素５７〜７１のうちの少なくとも１つを含む化合物を指す。
【００４３】
本明細書で使用する場合、「ハロゲン」という用語は、ＣＡＳ版の元素周期表のＶＩＩＡ族に対応する、ＣＡＳ版の元素周期表の元素のフッ素、塩素、臭素、ヨウ素、およびアスタチンのいずれかを指す。
【００４４】
本明細書で使用する場合、「ハロゲン化物」という用語は、少なくとも１つのハロゲンを含む化合物を指す。
【００４５】
本明細書で使用する場合、「アルミニウム」という用語は、基板に関して使用するとき、アルミニウムおよび／またはアルミニウム合金、ならびにクラッドアルミニウム基板から作られる、またはそれを含む基板を指す。
【００４６】
ピッティング腐食とは、基板内に空洞または穴が生じる腐食の局所的形成である。本明細書で使用する場合、「ピット」という用語は、ピッティング腐食に起因するそのような空洞または穴を指し、（１）試験パネル表面に対して垂直に見たとき、丸い、細長い、または不規則な外観、（２）ピッティング空洞から発生する「コメットテール」、ライン、または「ハロー」（すなわち、表面変色）、および（３）ピット内部またはピットのすぐ周辺に腐食副生成物（例えば、白色、灰色または黒色の粒状、粉状、またはアモルファス材料）の存在によって特徴付けられる。観察された表面空洞または穴は、腐食ピットと見なされる上記の特性のうちの少なくとも２つを示す必要がある。これらの特性のうちの１つのみを示す表面空洞または穴は、腐食ピットに分類される前に追加の分析を必要とする場合がある。肉眼で腐食副生成物が見えないときの腐食副生成物の有無を判定するために、１０倍の倍率を持つ顕微鏡を使用した目視検査が使用される。
【００４７】
本明細書に特に開示されていない限り、本明細書で使用する場合、「総組成物重量」という用語、「組成物の総重量」または同様の用語は、任意の担体および溶媒を含むそれぞれの組成物中に存在するすべての成分の総重量を指す。
【００４８】
本発明は、金属基板を処理するための組成物を対象とする。第１の組成物は、三価クロムカチオンを含む化合物、および水性担体を含み得る、または本質的にそれらから構成され得る、またはそれらから構成され得る。第２の組成物は、過マンガン酸アニオンを含む化合物、および水性担体を含み得る、またはいくつかの事例では、本質的にそれらから構成され得る、またはいくつかの事例では、それらから構成され得る。本発明はまた、金属基板を処理するためのシステムを対象とする。システムは、第１の組成物を含み得る、または本質的にそれから構成され得る、またはそれから構成され得る。任意選択で、システムは、さらに、第２の組成物を含み得る、または本質的にそれから構成され得る、またはそれから構成され得る。任意選択で、システムは、さらに、洗浄組成物を含み得る、または本質的にそれから構成され得る、またはそれから構成され得る。本発明はまた、金属基板を処理する方法を対象とする。本方法は、基板表面の少なくとも一部を第１の組成物と接触させることを含み得る、または本質的にそれから構成され得る、またはそれから構成され得る。任意選択で、本方法は、さらに、基板表面の少なくとも一部を第２の組成物と接触させることを含み得る、または本質的にそれから構成され得る、またはそれから構成され得る。任意選択で、本方法は、さらに、基板表面の少なくとも一部を洗浄組成物と接触させることを含み得る、または本質的にそれから構成され得る、またはそれから構成され得る。第１の組成物との接触は、第２の組成物との接触に先行してもよく、または後続してもよい。本明細書でより完全に説明されるように、いくつかの事例では、第１の組成物および第２の組成物との接触、ならびに／または洗浄組成物および第１の組成物および／もしくは第２の組成物との接触を介在するすすぎ工程が存在し得る。第１および第２の組成物は各々、本明細書に定義されるように、密封組成物または変換組成物であり得る。
【００４９】
本発明で使用され得る好適な基板は、金属基板、金属合金基板、および／またはニッケルメッキされたプラスチックなどの金属化された基板を含む。金属または金属合金は、鋼、アルミニウム、亜鉛、ニッケル、および／またはマグネシウムを含むか、またはそれらであり得る。例えば、鋼基板は、冷間圧延鋼、熱間圧延鋼、電気亜鉛メッキ鋼、および／または熱浸亜鉛メッキ鋼であり得る。１ＸＸＸ、２ＸＸＸ、３ＸＸＸ、４ＸＸＸ、５ＸＸＸ、６ＸＸＸ、または７ＸＸＸ系のアルミニウム合金ならびにクラッドアルミニウム合金が基板として使用されてもよい。アルミニウム合金は、０．０１重量％〜１０重量％の銅を含み得る。処理されるアルミニウム合金は、例えば、１ＸＸ．Ｘ、２ＸＸ．Ｘ、３ＸＸ．Ｘ、４ＸＸ．Ｘ、５ＸＸ．Ｘ、６ＸＸ．Ｘ、７ＸＸ．Ｘ、８ＸＸ．Ｘ、または９ＸＸ．Ｘ（例えば、Ａ３５６．０）などの鋳造物も含み得る。また、ＡＺ３１Ｂ、ＡＺ９１Ｃ、ＡＭ６０Ｂ、またはＥＶ３１Ａ系のマグネシウム合金が基板として使用されてもよい。本発明で使用される基板はまた、チタンおよび／もしくはチタン合金、亜鉛および／もしくは亜鉛合金、ならびに／またはニッケルおよび／もしくはニッケル合金を含み得る。基板はまた、アセンブリまたは多金属基板を含み得る。基板は、車両本体（例えば、限定されないが、ドア、車体パネル、トランクデッキ蓋、ルーフパネル、フード、ルーフ、および／またはストリンガ、リベット、ランディングギヤコンポーネント、および／または航空機上で使用されるスキン）および／または車両フレームなど、車両の一部を含み得る。本明細書で使用する場合、「車両」またはその変形は、これらに限定されないが、民間、商用および軍用航空機、ならびに／または乗用車、オートバイ、および／もしくはトラックなどの陸上車両を含む。
【００５０】
上述したように、本発明の第１の組成物は、三価クロム化合物を含み得る。三価クロム化合物は、三価クロムカチオンを含み得る。三価クロム化合物は、例えば、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、炭酸塩、水酸化物、またはこれらの組み合わせを含む、三価クロムカチオンで塩を形成するのに好適であり得るアニオンをさらに含み得る。三価クロムカチオンの塩の好適な例としては、これらに限定されないが、塩基性硫酸クロム、クロム（ＩＩＩ）硫酸カリウム、硫酸クロム（ＩＩＩ）水和物、またはこれらの組み合わせがある。三価クロムカチオンの塩は、それらの水和形態で第１の組成物中に存在し得る。
【００５１】
三価クロム化合物の三価クロムカチオンは、少なくとも０．００５ｇ／Ｌ、例えば、少なくとも０．０１ｇ／Ｌ、例えば、少なくとも０．５ｇ／Ｌの量で第１の組成物中に存在してもよく、いくつかの事例では、第１の組成物の総重量に基づいて、２ｇ／Ｌ以下、例えば１．５ｇ／Ｌ以下、例えば１ｇ／Ｌ以下の量で第１の組成物中に存在してもよい。三価クロム化合物の三価クロムカチオンは、第１の組成物の総重量に基づいて、０．００５ｇ／Ｌ〜２ｇ／Ｌ、例えば０．０１ｇ／Ｌ〜１．５ｇ／Ｌ、例えば０．５ｇ／Ｌ〜１ｇ／Ｌの量で第１の組成物中に存在してもよい。
【００５２】
三価クロムカチオンで塩を形成するのに好適なアニオンは、第１の組成物の総重量に基づいて、少なくとも０．０１ｇ／Ｌ、例えば少なくとも０．５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも１ｇ／Ｌの量で第１の組成物中に存在してもよく、いくつかの事例では、４ｇ／Ｌ以下、例えば３．５ｇ／Ｌ以下、例えば２ｇ／Ｌ以下の量で存在してもよい。三価クロムカチオンで塩を形成するのに好適なアニオンは、第１の組成物の総重量に基づいて、０．０１ｇ／Ｌ〜４ｇ／Ｌ、例えば０．５ｇ／Ｌ〜３．５ｇ／Ｌ、例えば１ｇ／Ｌ〜２ｇ／Ｌの量で第１の組成物中に存在してもよい。
【００５３】
任意選択で、第１の組成物はまた、例えば、Ｉ族金属カチオン塩などの金属カチオンを含む金属化合物を含んでいてもよい。そのような事例では、Ｉ族カチオンを有する化合物を形成するアニオンは、例えば、ハロゲン、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩（オルトケイ素酸塩およびメタケイ酸塩）、炭酸塩、水酸化物などを含み得る。任意選択で、第１の組成物はまた、少なくとも１つのコインヒビターを含んでいてもよい。例では、コインヒビターは、ＩＩＡ族金属カチオン、遷移金属カチオン、ランタニド系カチオン、アゾール、またはこれらの組み合わせを含み得る。ランタニド系カチオンは、例えば、セリウム、プラセオジウム、テルビウム、またはこれらの組み合わせを含み、ＩＩＡ族金属カチオンは、マグネシウムを含み、遷移金属カチオンは、例えば、イットリウム、スキャンジウム、またはこれらの組み合わせなどのＩＩＩＢ族金属カチオン、例えば、ジルコニウム、チタン、ハーフニウム、またはこれらの組み合わせなどのＩＶＢ族金属カチオン、例えばバナジウムなどのＶＢ族金属カチオン、例えばモリブデンなどのＶＩＢ族金属カチオン、例えばマンガンなどのＶＩＩＢ族金属カチオン、および／または例えば亜鉛などのＩＩＢ族金属カチオンを含み得る。任意選択で、第１の組成物は、ＩＩＢ族金属カチオンを実質的に含まない、本質的に含まない、または完全に含まない可能性がある。
【００５４】
第１の組成物は、ハロゲン、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩（オルトケイ素酸塩およびメタケイ酸塩）、炭酸塩、酢酸塩、水酸化物、フッ素化物など、第１の組成物のコインヒビターの金属カチオンで塩を形成するのに好適であり得るアニオンをさらに含み得る。したがって、第１の組成物は、硫黄含有コインヒビター、リン含有コインヒビター、フッ素含有コインヒビターなどを含有し得る。
【００５５】
コインヒビターのカチオンは、第１の組成物の総重量に基づいて、少なくとも０．０５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも０．０７ｇ／Ｌ、例えば少なくとも０．５ｇ／Ｌの量で第１の組成物中に存在してもよく、いくつかの事例では、５ｇ／Ｌ以下、例えば４ｇ／Ｌ以下、例えば１ｇ／Ｌの量で存在してもよい。コインヒビターのカチオンは、第１の組成物の総重量に基づいて、０．０５ｇ／Ｌ〜５ｇ／Ｌ、例えば０．０７ｇ／Ｌ〜４ｇ／Ｌ、例えば０．５ｇ／Ｌ〜１ｇ／Ｌの量で第１の組成物中に存在してもよい。
【００５６】
第１の組成物のｐＨは、いくつかの事例では、７未満、例えば５未満、例えば１．５〜６．９、例えば２．０〜６．０、例えば２．５〜４．５、例えば２．８〜４．５であり得る。第１の組成物のｐＨは、７より大きい、例えば９より大きい、例えば１１より大きい、例えば７．１〜１３、例えば７．５〜１１、例えば８〜１０であり得る。第１の組成物が酸性であるか塩基性であるかにかかわらず、ｐＨは、例えば、必要に応じて任意の酸および／または塩基を使用して調整され得る。したがって、第１の組成物のｐＨは、硝酸、硫酸、および／またはリン酸など、水溶性および／または水分散性酸を含む酸性材料の包含を通じて維持され得る。加えて、組成物のｐＨは、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、アンモニア、および／またはトリエチルアミン、メチルエチルアミンなどのアミン、またはこれらの混合物など、水溶性塩基および／または水分散性塩基を含む塩基性物質の包含を通じて維持され得る。
【００５７】
上述したように、本発明は、過マンガン酸塩化合物を含む第２の組成物を含み得る。過マンガン酸塩化合物は、過マンガン酸アニオンを含み得る。第２の組成物の過マンガン酸塩化合物は、例えば、ナトリウムまたはカリウムなどのＩＡ族金属カチオン、カルシウムなどのＩＩＡ族金属カチオン、銀などのＸＩＢ族金属カチオン、アンモニウム（ＮＨ４＋）、またはこれらの組み合わせを含む、過マンガン酸アニオンで塩を形成するのに好適であり得るカチオンをさらに含み得る。過マンガン酸アニオンの塩の好適な例としては、これらに限定されないが、過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ４）、過マンガン酸ナトリウム（ＮａＭｎＯ４）、過マンガン酸アンモニウム（ＮＨ４ＭｎＯ４）、過マンガン酸カルシウム、過マンガン酸銀、またはこれらの組み合わせが挙げられる。過マンガン酸アニオンの塩は、それらの水和形態で存在し得る。
【００５８】
過マンガン酸塩化合物の過マンガン酸アニオンは、第２の組成物の総重量に基づいて、少なくとも０．１ｇ／Ｌ、例えば少なくとも０．２ｇ／Ｌ、例えば少なくとも０．４ｇ／Ｌの量で第２の組成物中に存在してもよく、いくつかの事例では、１ｇ／Ｌ以下、例えば０．７ｇ／Ｌ、例えば０．６ｇ／Ｌ以下の量で存在してもよい。過マンガン酸塩化合物の過マンガン酸アニオンは、第２の組成物の総重量に基づいて、０．１ｇ／Ｌ〜１ｇ／Ｌ、例えば０．２ｇ／Ｌ〜０．７ｇ／Ｌ、例えば０．４ｇ／Ｌ〜０．６ｇ／Ｌの量で第２の組成物中に存在してもよい。
【００５９】
任意選択で、第２の組成物は、少なくとも１つのコインヒビターをさらに含んでいてもよい。コインヒビターは、ランタニド系カチオン、ＩＩＩＢ族金属カチオン、ＩＶＢ族金属カチオン、またはこれらの組み合わせを含む金属化合物を含み得る。ランタニド系カチオンは、例えば、セリウム、プラセオジウム、テルビウム、またはこれらの組み合わせを含み、ＩＩＩＢ族金属カチオンは、例えば、イットリウム、スカンジウム、またはこれらの組み合わせを含み、ＩＶＢ族金属カチオンは、例えば、ジルコニウム、チタン、ハーフニウム、またはこれらの組み合わせを含み得る。
【００６０】
第２の組成物の金属化合物は、さらに、ハロゲン、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩（オルトケイ酸塩およびメタケイ酸塩）、炭酸塩、酢酸塩、水酸化物、ハロゲン化物、フッ化物など、第２の組成物のコインヒビターの金属カチオンで塩を形成するのに好適であり得るアニオンを含み得る。
【００６１】
そのようなコインヒビターの金属カチオンは、第２の組成物の総重量に基づいて、少なくとも０．００１ｇ／Ｌ、例えば少なくとも０．００５ｇ／Ｌの量で第２の組成物中に存在してもよく、いくつかの事例では、０．０１ｇ／Ｌ以下、例えば０．０７５ｇ／Ｌ以下の量で存在してもよい。そのようなコインヒビターの金属カチオンは、０．００１ｇ／Ｌ〜０．０１ｇ／Ｌ、例えば０．００５ｇ／Ｌ〜０．０７５ｇ／Ｌの量で第２の組成物中に存在してもよい。
【００６２】
第２の組成物のｐＨは、いくつかの事例では、７未満、例えば５未満、例えば１．５〜６．９、例えば２．０〜６．０、例えば２．５〜４．５であり得る。第２の組成物のｐＨは、７より大きい、例えば９より大きい、例えば１１より大きい、例えば７．１〜１３、例えば７．５〜１１、例えば８〜１０であり得る。第２の組成物が酸性であるか塩基性であるかにかかわらず、ｐＨは、例えば、必要に応じて任意の酸および／または塩基を使用して調整され得る。したがって、第２の組成物のｐＨは、硝酸、硫酸、および／またはリン酸など、水溶性および／または水分散性酸を含む酸性材料の包含を通じて維持され得る。加えて、第２の組成物のｐＨは、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、アンモニア、および／またはトリエチルアミン、メチルエチルアミンなどのアミン、またはこれらの混合物など、水溶性塩基および／または水分散性塩基を含む塩基性物質の包含を通じて維持され得る。
【００６３】
第１の組成物および／または第２の組成物は、六価クロムまたは六価クロムを含む化合物を除外し得る。そのような材料の非限定的な例には、クロム酸、三酸化クロム、無水クロム酸、重クロム酸アンモニウム、重クロム酸ナトリウム、重クロム酸カリウムなどの重クロム酸塩、およびカルシウム、バリウム、マグネシウム、亜鉛、カドミウム、および重クロム酸ストロンチウムなどが挙げられる。組成物および／または組成物から形成されたコーティングまたは層が六価クロムを実質的に含まない、本質的に含まない、または完全に含まないとき、これは、これらに限定されないが、上記に列挙される六価クロム含有化合物など任意の形態の六価クロムを含む。
【００６４】
したがって、任意選択で、第１の組成物および／または第２の組成物、および／またはそれぞれそれから堆積されたコーティングもしくは層は、前段落に列挙された元素または化合物のいずれか１つ以上を実質的に含まない、本質的に含まない、および／または完全に含まない可能性がある。六価クロムまたはその誘導体を実質的に含まない組成物および／またはそれぞれそれから形成されたコーティングまたは層は、六価クロムまたはその誘導体が意図的に添加されるのではなく、不純物または環境からの不可避的な汚染のためなど微量に存在し得ることを意味する。言い換えれば、材料の量は、組成物の特性に影響を及ぼさないほど少なく、六価クロムの場合、これは、元素またはその化合物が、環境への負担を引き起こすようなレベルで、組成物および／またはそれぞれそれから形成されたコーティングまたは層に存在しないことをさらに含み得る。「実質的に含まない」という用語は、組成物および／またはそれぞれそれから形成されたコーティングまたは層が、少なくともある場合、それぞれ、組成物または層の総重量に基づいて、前段落に列挙された元素または化合物のうちのいずれかまたはすべてを１０ｐｐｍ未満含有することを意味する。「本質的に含まない」という用語は、組成物および／またはそれぞれそれから形成されたコーティングまたは層が、少なくともある場合、前段落に列挙された元素または化合物のうちのいずれかまたはすべてを１ｐｐｍ未満含有することを意味する。「完全に含まない」という用語は、組成物および／またはそれぞれそれから形成されたコーティングまたは層が、少なくともある場合、前段落に列挙された要素または化合物のうちのいずれかまたはすべてを１ｐｐｂ未満含有することを意味する。
【００６５】
第１の組成物および／または第２の組成物は、リン酸亜鉛に基づく処理剤を使用する場合に形成されるリン酸イオンまたはリン酸塩含有化合物および／またはリン酸アルミニウム、リン酸鉄、および／またはリン酸亜鉛などのスラッジの形成を除外し得る。本明細書で使用する場合、「リン酸塩含有化合物」は、オルトリン酸塩、ピロリン酸塩、メタリン酸塩、トリポリリン酸塩、有機ホスホン酸などのリン性元素を含有する化合物を含み、これらに限定されないが、ナトリウム、カリウム、カルシウム、亜鉛、ニッケル、マンガン、アルミニウム、および／または鉄などの一価、二価、または三価カチオンを含むことができる。組成物および／または組成物から形成される層もしくはコーティングが、リン酸塩を実質的に含まない、本質的に含まない、または完全に含まないとき、これは、リン酸塩イオンまたはリン酸塩を任意の形態で含有する化合物を含む。
【００６６】
したがって、第１の組成物および／または第２の組成物および／またはそれから堆積された層は、前段落に列挙されたイオンまたは化合物のうちのいずれかの１つ以上を実質的に含まない、いくつかの場合には本質的に含まない、または、いくつかの場合には完全に含まない可能性がある。リン酸塩を実質的に含まない組成物および／またはそれから堆積された層は、リン酸塩イオンまたはリン酸塩を含む化合物が意図的に添加されるのではなく、不純物または環境からの不可避的な汚染のためなど微量に存在し得ることを意味する。言い換えれば、材料の量は、組成物の特性に影響を及ぼさないほど少なく、これは、リン酸塩が、環境に負担を与えるようなレベルで、組成物および／またはそれから堆積された層に存在しないことをさらに含み得る。「実質的に含まない」という用語は、組成物および／またはそれから堆積された層が、少なくともある場合、それぞれ、組成物または層の総重量に基づいて、前段落に列挙されたリン酸アニオンまたは化合物のうちのいずれかまたはすべてを５ｐｐｍ未満含有することを意味する。「本質的に含まない」という用語は、組成物および／またはそれを含む層が、前段落に列挙されたリン酸アニオンまたは化合物のうちのいずれかまたはすべてを１ｐｐｍ未満含有することを意味する。「完全に含まない」という用語は、組成物および／またはそれを含む層が、少なくとも存在する場合、前段落に列挙されたリン酸アニオンまたは化合物のうちのいずれかまたはすべてを１ｐｐｂ未満含有することを意味する。
【００６７】
第１の組成物および第２の組成物は、各々、水性媒体を含んでもよく、任意選択で、変換および／または密封組成物の技術分野において従来使用されている非イオン性界面活性剤および補助剤など他の材料を含有してもよい。水性媒体中には、水分散性有機溶媒、例えば、メタノール、イソプロパノールなど、最大約８個までの炭素原子を有するアルコール、またはエチレングリコール、ジエチレングリコール、またはプロピレングリコールなどのモノアルキルエーテルなどのグリコールエーテルが存在してもよい。存在する場合、水分散性有機溶媒は、典型的には、水性媒体の総体積に基づいて、体積比で最大約１０％の量で使用される。さらに、水性媒体中には、セルロース、ケイ素化、またはアクリル増粘剤などの増粘剤が存在し得る。存在する場合、そのような増粘剤は、典型的には、例えば少なくとも０．５重量％など少なくとも０．００００１重量％、およびいくつかの事例では、例えば１重量％以下など５重量％以下の量で使用される。存在する場合、そのような増粘剤は、典型的には、組成物の総重量に基づいて、例えば０．５重量％〜１重量％など０．００００１重量％〜５重量％の量で使用される。
【００６８】
第１の組成物および／または第２の組成物に含まれ得る他の任意の材料は、消泡剤または基板湿潤剤として機能する界面活性剤を含む。アニオン性、カチオン性、両性、および／または非イオン性の界面活性剤が使用され得る。発泡性界面活性剤は、任意選択で、最大０．１重量％など、最大１重量％のレベルで存在してもよく、湿潤剤は、典型的には、第１および／または第２の組成物の総重量に基づいて、最大０．５重量％など、最大２重量％のレベルで存在する。
【００６９】
上述したように、第１の組成物および第２の組成物は各々、担体、しばしば水性媒体を含んでもよく、その結果、第１の組成物は、担体中の三価クロム化合物および任意選択で他の金属化合物および／またはコインヒビターの溶液または分散液の形態であり、第２の組成物は、担体中の過マンガン酸塩化合物および任意選択でコインヒビターの溶液または分散液の形態である。
【００７０】
上述したように、本発明のシステムは、上述した第１の組成物のいずれかを含む、本質的にそれから構成される、またはそれから構成されてもよく、任意選択で、上述した第２の組成物のいずれかをさらに含む、本質的にそれから構成される、またはそれから構成されてもよい。システムは、任意選択で、以下に記載されるもののうちの１つなど、洗浄組成物または脱酸剤をさらに含む、本質的にそれから構成される、またはそれから構成されてもよい。
【００７１】
上述したように、本発明の方法は、基板表面の少なくとも一部を上述した第１の組成物のいずれかと接触させることを含む、本質的にそれから構成される、またはそれから構成されてもよく、任意選択で、基板表面の少なくとも一部を上述した第２の組成物のいずれかと接触させることをさらに含む、本質的にそれから構成される、またはそれから構成されてもよい。本発明による一例では、第１の組成物は、変換組成物として機能し得る。本発明による一例では、第２の組成物との接触は、第１の組成物との接触の前に生じてもよく、その場合、第２の組成物は変換組成物として機能し、第１の組成物は密封組成物として機能してもよい。
【００７２】
第１の組成物および／または第２の組成物の溶液または分散液を、浸漬または浸漬、噴霧、間欠噴霧、浸漬に続いて噴霧、噴霧に続いて浸漬、ブラッシング、またはロールコーティングなど様々な既知の技術のうちのいずれかによって、基板と接触させてもよい。溶液または分散液は、金属基板に塗布されたとき、４０°Ｆ〜１６０°Ｆの範囲の温度、例えば６０°Ｆ〜１１０°Ｆ、例えば７０°Ｆ〜９０°Ｆであり得る。例えば、プロセスは、周囲温度または室温で行われ得る。接触時間は、１秒〜３０分、例えば３０秒〜１５分、例えば４分〜１０分であることが多い。
【００７３】
第１の組成物および／または第２の組成物との接触に続いて、基板は、任意選択で、室温で空気乾燥させてもよく、または、例えば、エアナイフを使用して、基板を高温に短時間曝すことによって、水をフラッシュオフさせることによって、例えば、基板を、例えば２０℃〜９０℃など１５℃〜１００℃でオーブンで、または、例えば７０℃で１０分間など、例えば、赤外線熱を使用してヒーターアセンブリで乾燥させることによって、または、スキージロールの間に基板を通すことによって、熱風で乾燥されてもよい。代替として、第１の組成物および／または第２の組成物との接触に続いて、基板は、任意選択で、任意の残渣を除去するために、水道水、脱イオン水、逆浸透（ＲＯ）水および／またはすすぎ剤の水溶液ですすぎ、次に、任意選択で、乾燥させてもよく、例えば、前文に記載されるように、空気乾燥または熱風で乾燥されてもよい。
【００７４】
基板表面の少なくとも一部は、グリース、汚れ、および／または他の外来物質を除去するために、基板表面の少なくとも一部を上述の第１および／または第２の組成物と接触させる前に洗浄および／または脱酸化され得る。基板の表面の少なくとも一部を、表面を機械的に研磨する、および／またはアルカリ洗浄組成物または酸性洗浄組成物で表面を洗浄／脱脂するなど、物理的および／または化学的手段によって洗浄することができる。そのような洗浄剤は、水道水、蒸留水、ＲＯ水、またはこれらの組み合わせなどの水すすぎに先立つ、または水すすぎに続くことが多い。本明細書で使用する場合、本発明の処理システムおよび方法に含まれる「洗浄組成物」は、脱脂特性に加えて脱酸化機能を有し得る、および／または基板表面を脱酸化する別個の処理組成物の塗布の必要性を排除し得る。代替として、本発明の処理システムおよび方法は、洗浄組成物および脱酸組成物を含んでよく、これらは、任意選択で、すすぎ工程を介在させて、順次の工程で基板表面に塗布される。
【００７５】
上述したように、洗浄組成物はアルカリ性であり、７を超える、例えば９を超える、例えば１１を超えるｐＨを有し得る。洗浄組成物のｐＨは、例えば９〜１２．７など７〜１３であり得る。他の事例では、洗浄組成物は酸性であってもよく、７未満、例えば６未満、例えば５．５未満のｐＨを有し得る。洗浄組成物のｐＨは、例えば１．５〜４．５など０．５〜６であり得る。
【００７６】
洗浄組成物は、各々、ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．（オハイオ州クリーブランド）から市販されているＣｈｅｍｋｌｅｅｎ（商標）１６３、１７７、６１１Ｌ、４９０ＭＸ、２０１０ＬＰ、および１８１ＡＬＰ、Ｕｌｔｒａｘ３２、Ｕｌｔｒａｘ９７、およびＵｌｔｒａｘ９４Ｄ、ならびにＰＲＣ−ＤｅＳｏｔｏ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（カリフォルニア州シルマー）から市販されているＤＦＭシリーズ、ＲＥＣＣ１００１、および８８Ｘ１００２洗浄剤のうちのいずれか、ならびにＨｅｎｋｅｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（ミシガン州マディソンハイツ）から市販されているＴｕｒｃｏ４２１５−ＮＣＬＴおよびＲｉｄｏｌｅｎｅ、ならびにＳｏｃｏｍｏｒｅから市販されているＳＯＣＯＣＬＥＡＮシリーズの洗浄剤を含む市販のアルカリ性洗浄剤を含み得る。任意選択で、洗浄剤は、ホウ酸塩を実質的に含まない、または本質的に含まない、または完全に含まなくてもよい。
【００７７】
洗浄組成物は、水酸化物含有および／またはリン酸塩含有化合物および／またはメタケイ酸塩を含み得る。水酸化物含有化合物の水酸化物イオンは、存在する場合、洗浄組成物の総重量に基づいて、０．０５〜２５ｇ／１０００ｇ溶液、例えば１８〜２０ｇ／１０００ｇ溶液の量で洗浄組成物中に存在し得る。リン酸塩含有化合物を有する洗浄組成物では、リン酸塩は、リン酸塩（ＰＯ４）３−、リン酸二水素（Ｈ２ＰＯ４）−、および／またはピロリン酸塩（Ｐ２Ｏ７）４−、例えば、リン酸塩（ＰＯ４）３−、および／またはピロリン酸塩（Ｐ２Ｏ７）４−を含み得る。リン酸塩は、洗浄組成物の総重量に基づいて、５０ｇ／１０００ｇ溶液〜１０ｇ／１０００ｇ溶液、例えば、７０ｇ／１０００ｇ溶液〜９０ｇ／１０００ｇ溶液の量で組成物中に存在し得る。好適なリン酸塩含有化合物の他の非限定的な例としては、有機リン酸塩、例えば、Ｍｏｎｓａｎｔｏ（ミズーリ州セントルイス）から取得可能なＤｅｑｕｅｓｔ（登録商標）が挙げられる。
【００７８】
洗浄組成物は、水素および／または鉄、カリウムなどの鉱物を含み得る。例えば、洗浄組成物は、リン酸、酢酸、硝酸、硫酸、フッ化水素酸、塩酸、および／または硫酸鉄を含み得る。
【００７９】
洗浄組成物は、任意選択で、金属化合物および／またはアゾール化合物を含む腐食抑制剤を含み得る。腐食抑制剤中の金属化合物の金属カチオン（含まれる場合）は、腐食阻害特性を有する様々な金属カチオンを含み得る。例えば、金属カチオンは、ランタノイド系元素、ＩＡ族金属、ＩＩＡ族金属、および／または遷移金属、例えば、上述したもののいずれかを含み得る。
【００８０】
洗浄組成物は、少なくとも０．０１ｇ／Ｌ、例えば少なくとも０．０５ｇ／Ｌ、例えば少なくとも０．１ｇ／Ｌ、例えば少なくとも１ｇ／Ｌの濃度で金属カチオンを含む腐食抑制剤を含み、いくつかの事例では、２５ｇ／Ｌ以下、例えば１６ｇ／Ｌ以下、例えば１０ｇ／Ｌ以下、例えば５ｇ／Ｌ以下の濃度で洗浄組成物中に存在し得る。金属カチオンは、洗浄組成物の総重量に基づいて、組成物の０．０１ｇ／Ｌ〜組成物の２５ｇ／Ｌ、例えば０．０５ｇ／Ｌ〜１６ｇ／Ｌ、例えば０．１ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌ、例えば１ｇ／Ｌ〜５ｇ／Ｌの濃度で洗浄組成物中に存在することができる。いくつかの事例では、金属イオンの量の上限は、金属イオンの供給源として使用される塩の溶解度に依存し得る。以下でさらに詳細に説明されるように、金属カチオンは、金属塩の形態で洗浄組成物中に提供され得る。
【００８１】
上述のように、金属カチオンは、アニオンおよび塩のカチオンとして金属カチオンを有する塩（すなわち、金属塩が組成物中の金属カチオンの供給源として機能してもよい）の形態で洗浄組成物中に提供され得る。塩のアニオンは、ランタニド系元素、ＩＡ族金属、ＩＩＡ族金属、および／または遷移金属で塩を形成することができる任意の好適なアニオンであり得る。そのようなアニオンの非限定的な例としては、炭酸塩、水酸化物、硝酸塩、ハロゲン、硫酸塩、リン酸塩、および／またはケイ酸塩（例えば、オルトケイ酸塩およびメタケイ酸塩）が挙げられる。しかしながら、洗浄組成物は、少なくとも１つの水酸化物含有化合物および／またはリン酸塩含有化合物を含み得る。任意選択で、洗浄組成物は、少なくとも２つの金属塩を含み、少なくとも２つの金属塩は、互いに異なるアニオンおよび／またはカチオンを含んでいてもよい。例えば、少なくとも２つの金属塩は、異なるアニオンを含むが同じカチオンを含んでもよく、または異なるカチオンを含むが同じアニオンを含んでもよい。
【００８２】
上述したように、洗浄組成物は、ハロゲンを含み得る。ハロゲンは、上記の金属カチオンを含む塩の形態で組成物中に提供され得る。ハロゲンは、洗浄組成物の総重量に基づいて、少なくとも０．２ｇ／Ｌの量で洗浄組成物中に存在してもよく（およびハロゲンが塩として提供されるとき、塩は、組成物中に存在してもよい）、いくつかの事例では、洗浄組成物の総重量に基づいて、１．５ｇ／Ｌ以下の量で存在してもよい。ハロゲンは、洗浄組成物の総重量に基づいて、０．２ｇ／Ｌ〜１．５ｇ／Ｌの量で洗浄組成物中に存在し得る。他の例では、洗浄組成物は、ハロゲンを実質的に含まない、または本質的に含まない、または完全に含まなくてもよい。
【００８３】
任意選択で、洗浄組成物は、窒素含有複素環式化合物をさらに含み得る。窒素含有複素環式化合物は、１個の窒素原子を有する環状化合物、例えばピロール、ならびに２個以上の窒素原子を有するアゾール化合物、例えばピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、テトラゾールおよびペンタゾール、１個の窒素原子および１個の酸素原子、例えばオキサゾールおよびイソオキサゾール、または１個の窒素原子および１個の硫黄原子、例えばチアゾールおよびイソチアゾールを含み得る。好適なアゾール化合物の非限定的な例としては、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール（ＣＡＳ：ｌ０７２−７１−５）、ｌＨ−ベンゾトリアゾール（ＣＡＳ：９５−１４−７）、ｌＨ−１，２，３−トリアゾール（ＣＡＳ：２８８−３６−８）、２−アミノ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール（ＣＡＳ：２３４９−６７−９）、別名５−アミノ−１，３，４−チアジアゾール−２−チオール、および２−アミノ−１，３，４−チアジアゾール（ＣＡＳ：４００５−５１−０）が挙げられる。いくつかの実施形態では、例えば、アゾール化合物は、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールを含む。加えて、窒素含有複素環式化合物は、ナトリウム塩など塩の形態であってもよい。
【００８４】
窒素含有複素環式化合物は、洗浄組成物の少なくとも０．５ｇ／Ｌ、例えば洗浄組成物の少なくとも１ｇ／Ｌ、例えば洗浄組成物の少なくとも５ｇ／Ｌの量で洗浄組成物中に存在してもよく、いくつかの事例では、洗浄組成物の総重量に基づいて、組成物の１５ｇ／Ｌ以下の量、例えば組成物の１２ｇ／Ｌ以下、例えば組成物の１０ｇ／Ｌ以下の量で存在してもよい。窒素含有複素環式化合物は、洗浄組成物の総重量に基づいて、例えば、組成物の０．５ｇ／Ｌ〜組成物の１５ｇ／Ｌ、例えば組成物の１ｇ／Ｌ〜組成物の１２ｇ／Ｌ、例えば組成物の５ｇ／Ｌ〜組成物の１０ｇ／Ｌなど、有効な腐食抑制量で洗浄組成物中に存在してもよい。
【００８５】
洗浄組成物は、これらに限定されないが、炭酸塩、界面活性剤、キレーター、増粘剤、アラントイン、ポリビニルピロリドン、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、ハロゲン化物、接着促進シラン（例えば、アミンおよび／またはヒドロキシル官能基を有するシラン、またはジルコニウムアルコキシドおよび／またはシラン結合剤）およびアルコールなど、他の成分および／または添加剤を含有し得る。例えば、界面活性剤は、存在する場合、０．０１５ｇ／１０００ｇ溶液〜６０ｇ／１０００ｇ溶液の量で洗浄組成物中に存在し得る。本発明での使用に好適な界面活性剤としては、いずれもペンシルバニア州アレンタウンに事務所を有するＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓから市販されているＤｙｎｏｌ  ６０４およびＣａｒｂｏｗｅｔ（商標）ＤＣ０１界面活性剤、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（ミシガン州ミッドランド）から市販されているＴｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００が挙げられる。
【００８６】
加えて、任意選択で、添加剤は、ポリビニルピロリドンを含んでよく、ポリビニルピロリドンは、存在する場合、洗浄組成物の０．０１ｇ／Ｌ〜洗浄組成物の５ｇ／Ｌ、例えば、洗浄組成物の０．０２ｇ／Ｌ〜洗浄組成物の約１ｇ／Ｌの量で洗浄組成物中に存在してもよい。
【００８７】
本発明の洗浄組成物は、洗浄組成物が溶液または分散液の形態であるように、水などの担体を含み得る。溶液または分散液を、ブラシ、ローラなどを使用して、これらに限定されないが、浸漬、噴霧、塗布、または拡散を含む様々な技術のうちのいずれかによって基板と接触させ得る。噴霧を介した塗布に関しては、従来（自動または手動）の噴霧技術および空気噴霧に使用する機器が使用されてもよい。洗浄組成物を、電解コーティングシステムを使用して塗布することができる。洗浄組成物が金属基板と接触したままの滞留時間は、例えば３０分未満または３分以下など、数秒から数時間まで様々であり得る。
【００８８】
洗浄組成物が浸漬によって金属基板に塗布されるとき、浸漬時間は、例えば３０分未満または３分以下、例えば２秒など、数秒から数時間まで様々であり得る。洗浄組成物をスプレー塗布を使用して金属基板に塗布するとき、従来のスプレー塗布方法を使用して組成物を基板の少なくとも一部と接触さてもよい。洗浄組成物が金属基板と接触したままの滞留時間は、例えば３０分未満または３分以下、例えば２秒など、数秒から数時間まで様々であり得る。
【００８９】
金属基板を洗浄組成物と接触させた後、金属基板を、任意選択で、空気乾燥させ、次に、水道水、ＲＯ水、および／または蒸留／脱イオン水ですすいでもよい。代替として、金属基板を組成物と接触させた後、金属基板を水道水、ＲＯ水、および／または蒸留／脱イオン水ですすぎ、その後、空気乾燥させてもよい（必要に応じて）。しかしながら、基板を乾燥させる必要はなく、いくつかの事例では、乾燥は省略される。加えて、上述したように、基板はすすぐ必要はなく、次に、金属基板をさらに変換コーティング、プライマーおよび／またはトップコーティングでコーティングして、完成したコーティングを有する基板を達成してもよい。したがって、いくつかの事例では、このその後のすすぎは省略されてもよい。
【００９０】
いくつかの事例では、洗浄組成物は、金属基板に１〜１０分間（例えば、３〜５分間）塗布されてもよく、組成物を再塗布することによって金属基板の表面が濡れた状態に保たれていてもよい。次に、組成物を、任意選択で、例えば、室温を超える熱がない場合、組成物の最後の塗布後、５〜１０分間（例えば、７分間）乾燥させることができる。しかしながら、基板を乾燥させる必要はなく、いくつかの事例では、乾燥は省略される。例えば、溶媒（例えば、アルコール）を使用して、基板をすすぐことができ、乾燥工程の省略を可能にする。
【００９１】
金属基板を洗浄組成物と接触させた後、金属基板を、任意選択で、空気乾燥させてもよい。しかしながら、基板を乾燥させる必要はなく、いくつかの事例では、乾燥は省略され得る。すすぎは必要ではないが、必要に応じて行われてもよい。
【００９２】
金属基板は、任意選択で、金属基板を上述の洗浄組成物と接触させる前または接触させた後にコンディショニングされ得る。本明細書で使用する場合、「コンディショニング」という用語は、その後の処理の前に、基板の表面改質を指す。そのような表面改質は、これらに限定されないが、当技術分野において既知であるように、洗浄（表面から不純物および／または汚れを除去する）、溶液またはコーティングの脱酸化、および／または塗布を含む様々な操作を含むことができる。コンディショニングは、より均一な開始金属表面の生成、事前処理された基板上の後続のコーティングへの改善された接着、および／または後続の組成物の堆積を容易にするような方法での開始表面の改質など、１つ以上の利点を有し得る。
【００９３】
金属基板は、組成物を金属基板に塗布する前に、溶媒によって金属を拭き取ることによって前処理され得る。好適な溶媒の非限定的な例としては、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルプロピルケトン（ＭＰＫ）、アセトンなどが挙げられる。
【００９４】
金属基板は、任意選択で、金属基板を洗浄組成物と接触させる前に、第１の溶媒によって金属基板を処理することによって調製されてもよい。本明細書で使用する場合、「溶媒処理」という用語は、金属表面上にあり得るインク、油などの除去を補助する溶媒での基板のすすぎ、拭き取り、噴霧、または浸漬を指す。代替として、金属基板は、金属基板を洗浄組成物と接触させる前に、従来の脱脂方法を使用して金属基板を脱脂することによって調製され得る。
【００９５】
金属基板を調製するための追加の任意の手順は、酸洗い液もしくは軽酸エッチングなどの表面光沢剤、またはスミット除去剤の使用を含む。
【００９６】
金属基板を、上記の洗浄、脱酸化、および（基板表面と第１および／または第２の組成物と接触する前に生じる）他の処理工程の各々の間で水道水、ＲＯ水、および／または蒸留／脱イオン水ですすぎ、組成物と接触した後に蒸留／脱イオン水および／またはアルコールでよくすすぎ得る。しかしながら、上述したように、洗浄組成物を塗布する前または塗布した後に、上記の手順およびすすぎのいくつかは必要ではない場合がある。
【００９７】
上述したように、任意選択で、洗浄された基板表面の少なくとも一部が、機械的および／または化学的に脱酸化されてもよい。本明細書で使用する場合、「脱酸化する」という用語は、第１および／または第２の組成物（上述）の均一な堆積を促進するとともに、そのような組成物から形成されるコーティングの基板表面への接着を促進するために、基板表面に見られる酸化層の除去を意味する。適切な脱酸剤は、当業者によく知られているであろう。典型的な機械的脱酸剤は、研磨または洗浄パッドを使用するなどして、基板表面を均一に粗くしてもよい。典型的な化学的脱酸剤としては、例えば、リン酸、硝酸、フルオロホウ酸、硫酸、クロム酸、フッ化水素酸、および二フッ化アンモニウムなどの酸系脱酸剤、またはＨｅｎｋｅｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（ミシガン州マディソンハイツ）から市販されているＡｍｃｈｅｍ７／１７脱酸剤、Ｃｈｅｍｅｔａｌｌから市販されているＯＡＫＩＴＥ  ＤＥＯＸＩＤＩＺＥＲ  ＬＮＣ、Ｈｅｎｋｅｌから市販されているＴＵＲＣＯ  ＤＥＯＸＩＤＩＺＥＲ  ６、Ｓｏｃｏｍｏｒｅから市販されているＳｏｃｏｓｕｒｆ脱酸剤）、またはこれらの組み合わせが挙げられる。しばしば、化学的脱酸剤は、担体、しばしば水性媒体を含み、その結果、脱酸剤は、担体内の溶液または分散液の形態であってもよく、その場合、溶液または分散液を、浸漬または浸漬、噴霧、間欠噴霧、浸漬に続いて噴霧、噴霧に続いて浸漬、ブラッシング、またはロールコーティングなど様々な既知の技術のうちのいずれかによって、基板と接触させてもよい。当業者は、金属基材に塗布されるとき、例えば、５０°Ｆ〜１５０°Ｆ（１０℃〜６６℃）、例えば７０°Ｆ〜１３０°Ｆ（２１℃〜５４℃）、例えば８０°Ｆ〜１２０°Ｆ（２７℃〜４９℃）の範囲の温度で、エッチング速度に基づいて、溶液または分散液の温度範囲を選択する。接触時間は、３０秒〜２０分、例えば１分〜１５分、例えば９０秒〜１２分、例えば３分〜９分であり得る。
【００９８】
任意選択で、第１および／または第２の組成物と接触した後、基板を、任意選択で、水道水、脱イオン水、ＲＯ水、および／または基板処理の当業者に既知の任意の水溶液と接触させてもよく、そのような水または水溶液は、室温（６０°Ｆ）〜２１２°Ｆの温度であってもよい。次に、基板は、任意選択で、乾燥されてもよく、例えば、前段落に記載されるように、空気乾燥させてもよく、または熱風で乾燥させてもよく、その結果、基板表面が任意の水、溶液、組成物などとの任意の後続の接触の前に、基板表面が部分的に乾燥されてもよく、またはいくつかの事例では完全に乾燥されてもよい。
【００９９】
本明細書には、過マンガン酸塩化合物を含む、または本質的にそれから構成される、またはそれから構成される変換組成物と、密封組成物の総重量に基づいて、０．００５ｇ／Ｌ〜２ｇ／Ｌの量での三価クロムカチオンを含む三価クロム化合物を含む、または本質的にそれから構成される、またはそれから構成される密封組成物とを含む、または、いくつかの事例では、本質的にそれから構成される、または、いくつかの事例では、それから構成される金属基板を処理するためのシステムが開示される。システムは、任意選択で、さらに、洗浄組成物および／または脱酸組成物を含む、または本質的にそれから構成される、またはそれから構成され得る。洗浄組成物は、水酸化物源、リン酸塩源、腐食抑制剤、および／または添加剤を含む、または本質的にそれから構成される、またはそれから構成され得る。また、本明細書には、システムで処理された基板が開示される。
【０１００】
本明細書には、基板の表面の少なくとも一部を、過マンガン酸塩化合物を含む、またはそれから本質的に構成される、またはそれから構成される変換組成物と接触させることと、変換組成物と接触させた表面の少なくとも一部を、密封組成物の総重量に基づいて、０．００５ｇ／Ｌ〜２ｇ／Ｌの量の三価クロムカチオンを含む、またはそれから本質的に構成される、またはそれから構成される密封組成物と接触させることと、を含む、またはいくつかの事例では、それから本質的に構成される、またはそれから構成される金属基板を処理する方法が開示される。方法は、任意選択で、さらに、表面を変換組成物と接触させる前に、基板表面を洗浄組成物および／または脱酸素組成物と接触させることを含む、または本質的にそれから構成される、またはそれから構成され得る。洗浄組成物は、水酸化物源、リン酸塩源、腐食抑制剤、および／または添加剤を含む、または本質的にそれから構成される、またはそれから構成され得る。また、本明細書には、本方法で処理された基板が開示される。
【０１０１】
本明細書には、上述のシステムおよび方法で処理された基板が開示される。驚くことに、三価クロム含有化合物を含む変換組成物で処理された基板は、（ｉ）ＡＳＴＭ  Ｂ１１７に従って操作された中性塩水噴霧キャビネット内で、例えば少なくとも２５日間の曝露など、少なくとも１８日間曝露され、ＭＩＬ−Ｃ−５５４１に従って評価された後、変換組成物で処理されていない基板と比較して、基材表面上のピットの数の少なくとも２５％の減少、例えば少なくとも５０％の減少、例えば少なくとも７５％の減少を示し、かつ／または（ｉｉ）ＡＳＴＭ  Ｂ１１７に従って操作された中性塩水噴霧キャビネット内で、例えば少なくとも２５日間の曝露など、少なくとも１８日間曝露され、ＭＩＬ−Ｃ−５５４１に従って評価された後、２０個未満のピット、例えば１５個未満のピット、例えば１０個未満のピット、例えば７個未満のピット、例えば５個未満のピットを有することが発見されている。また、驚くことに、本発明の変換組成物での処理前に、水酸化物源、リン酸塩源、および／または腐食抑制剤を含む洗浄組成物を使用して基板表面を洗浄し、そのような予期せぬ腐食性能を維持しながら、変換組成物の塗布前に別個の脱酸化処理を必要としないことも発見されている。
【０１０２】
また、驚くことに、過マンガン酸塩含有化合物を含む変換組成物で処理され、次に、三価クロム含有化合物を含むシールで処理された基板は、（ｉ）ＡＳＴＭ  Ｂ１１７に従って操作された中性塩水噴霧キャビネット内で、例えば少なくとも２５日間の曝露など、少なくとも１８日間曝露され、ＭＩＬ−Ｃ−５５４１に従って評価された後、変換組成物および密閉組成物で処理されていない基板と比較して、基材表面上のピットの数の少なくとも２５％の減少、例えば少なくとも５０％の減少、例えば少なくとも７５％の減少を示し、かつ／または（ｉｉ）ＡＳＴＭ  Ｂ１１７に従って操作された中性塩水噴霧キャビネット内で、例えば少なくとも２５日間の曝露など、少なくとも１８日間曝露され、ＭＩＬ−Ｃ−５５４１に基づいて評価された後、２０個未満のピット、例えば１５個未満のピット、例えば１０個未満のピット、例えば７個未満のピット、例えば５個未満のピットを有することも発見されている。
【０１０３】
本明細書には、水酸化物源、リン酸塩源、腐食抑制剤、および／または添加剤を含む、またはそれから本質的に構成される、またはそれから構成される洗浄組成物、ならびに変換組成物の総重量に基づいて、０．００５ｇ／Ｌ〜２ｇ／Ｌの量の三価クロムカチオンを含む三価クロム化合物を含む変換組成物を含む、いくつかの事例では、それから本質的に構成される、またはいくつかの事例では、それから構成される金属基板を処理するためのシステムが開示される。また、本明細書では、システムで処理された基板が開示される。
【０１０４】
本明細書には、金属基板を処理する方法であって、基板の表面の少なくとも一部を、水酸化物源、リン酸塩源、腐食抑制剤、および／または添加剤を含む、またはそれから本質的に構成される、またはそれから構成される洗浄組成物と接触させることと、洗浄組成物と接触させた基板の少なくとも一部を、変換組成物の総重量に基づいて、０．００５ｇ／Ｌ〜２ｇ／Ｌの量の三価クロムカチオンを含む、またはそれから本質的に構成される、またはそれから構成される変換組成物と接触させることと、を含む、またはいくつかの事例では、それから本質的に構成される、またはそれから構成される金属基板を処理する方法が開示される。また、本明細書には、本方法で処理された基板が開示される。
【０１０５】
本明細書には、上述のシステムおよび方法で処理された基板が開示される。驚くことに、水酸化物源、リン酸塩源、腐食抑制剤、および／または添加剤を含む、本質的にそれから構成される、またはそれから構成される洗浄組成物で処理され、次に、密封組成物の総重量に基づいて、０．００５ｇ／Ｌ〜２ｇ／Ｌの量の三価クロムカチオンを含む変換組成物で処理される基板が、変換組成物および密封組成物で処理されていない基板と比較して、（ＡＳＴＭ  Ｂ１１７に従って操作された中性塩水噴霧キャビネット内で少なくとも１６８日間曝露され、ＭＩＬ−Ｃ−５５４１に従って評価された後）例えば少なくとも５０％、例えば少なくとも７５％など、基板表面上のピット数の少なくとも２５％の減少を示すことが発見されている。また、驚くことに、水酸化物源、リン酸塩源、腐食抑制剤、および／または添加剤を含む、本質的にそれから構成される、またはそれから構成される洗浄組成物で処理され、次に、密封組成物の総重量に基づいて、０．００５ｇ／Ｌ〜２ｇ／Ｌの量の三価クロムカチオンを含む変換組成物で処理された基板は、（ＡＳＴＭ  Ｂ１１７に従って操作された中性塩水噴霧キャビネット内で少なくとも１６８日間曝露され、ＭＩＬ−Ｃ−５５４１に従って評価された後）２０ピット未満、例えば１５ピット未満、例えば１０ピット未満、例えば７ピット未満、例えば５ピット未満を有することも発見されている。
【０１０６】
本明細書には、三価クロム化合物を含む、またはいくつかの事例では、それから本質的に構成される、またはいくつかの事例では、それから構成される変換組成物から形成されるフィルムを含む、いくつかの事例では、それから本質的に構成される、またはいくつかの事例では、それから構成される基板が開示される。
【０１０７】
本明細書には、基板表面の少なくとも一部を、三価クロム化合物を含む、またはいくつかの事例では、それから本質的に構成される、またはいくつかの事例では、それから構成される三価クロム化合物を含む組成物と接触させることを含む、またはいくつかの事例では、それから本質的に構成される、またはいくつかの事例では、それから構成される、基板を処理する方法が開示される。
【０１０８】
本明細書には、基板の少なくとも一部を、第２の組成物を含む、またはいくつかの事例では、それから本質的に構成される、またはいくつかの事例では、それから構成される変換組成物と接触させることと、第１の組成物を含む密封組成物を接触させた表面に接触させることと、を含む、またはいくつかの事例では、それから本質的に構成される、またはいくつかの事例では、それから構成される、基板を処理する方法が開示される。
【０１０９】
驚くことに、本発明のシステムおよび／または方法のうちの１つで処理された基板表面上のガルバニック活性部位が、洗浄または脱酸組成物（上述）、第１の組成物、および／または第２の組成物のうちの少なくとも１つの接触後に不活性であり、その結果、第１の組成物中のクロムカチオンおよび／またはそれから堆積されたフィルムは被酸化性ではないことが発見されている。
【０１１０】
基板に第１および／または第２の組成物を接触させた後、フィルム形成性樹脂を含むコーティング組成物を、第１および／または第２の組成物と接触した基板の表面の少なくとも一部に堆積させてもよい。そのようなコーティング組成物を基板上に堆積させるために、例えば、ブラッシング、浸漬、フローコーティング、噴霧などを含む、任意の好適な技術を使用してもよい。しかしながら、いくつかの事例では、以下により詳細に説明するように、コーティング組成物のそのような堆積は、電着によって電着可能な組成物を金属基板上に堆積させる電着工程を含み得る。いくつかの他の事例では、以下でより詳細に説明するように、コーティング組成物のそのような堆積は、粉末コーティング工程を含む。さらに他の事例では、コーティング組成物は、液体コーティング組成物であり得る。
【０１１１】
コーティング組成物は、熱硬化性フィルム形成性樹脂または熱可塑性フィルム形成性樹脂を含み得る。本明細書で使用する場合、「フィルム形成性樹脂」という用語は、組成物中に存在する任意の希釈剤または担体を除去するとき、または周囲温度または上昇温度で硬化するときに、基板の少なくとも水平表面上に自己支持性連続フィルムを形成することができる樹脂を指す。使用され得る従来のフィルム形成性樹脂としては、限定されないが、とりわけ、自動車ＯＥＭコーティング組成物、自動車再仕上げコーティング組成物、工業用コーティング組成物、建築用コーティング組成物、コイルコーティング組成物、および航空宇宙コーティング組成物に典型的に使用されるものが挙げられる。本明細書で使用する場合、「熱硬化性」という用語は、ポリマー構成成分のポリマー鎖が、共有結合によって共に結合した硬化または架橋によって不可逆的に「固化する」樹脂を指す。本特性は、通常、例えば、熱または放射によって誘導されることが多い組成物成分の架橋反応と関連付けられる。硬化または架橋反応はまた、周囲条件下にて行われ得る。一旦硬化または架橋すると、熱硬化性樹脂は、加熱されても溶解せず、溶媒中で不溶性である。本明細書で使用する場合、「熱可塑性の」という用語は、共有結合により結合していないポリマー構成成分を含み、それにより、加熱により液体流を起こすことがあり、溶媒に可溶である樹脂を指す。
【０１１２】
前に示されたように、電着工程によって基板上に堆積され得る水分散性イオン性塩基含有フィルム形成性樹脂を含む電着可能コーティング組成物であって、電着可能コーティング組成物は、電着によって金属基板上に堆積される。
【０１１３】
イオン性塩基含有フィルム形成ポリマーは、カチオン性電着性コーティング組成物に使用するためのカチオン性塩基含有フィルム形成ポリマーを含み得る。本明細書で使用する場合、「カチオン性塩基含有フィルム形成ポリマー」という用語は、正電荷を付与するスルホニウム基およびアンモニウム基などの少なくとも部分的に中和されたカチオン性基を含むポリマーを指す。カチオン性塩基含有フィルム形成ポリマーは、例えば、ヒドロキシル基、一級または二級アミン基、およびチオール基を含む活性水素官能基を含み得る。活性水素官能基を含むカチオン性塩基含有フィルム形成ポリマーは、活性水素含有カチオン性塩基含有フィルム形成ポリマーと呼ばれ得る。カチオン性塩基含有フィルム形成ポリマーとしての使用に好適なポリマーの例としては、これらに限定されないが、とりわけ、アルキッドポリマー、アクリル、ポリエポキシド、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリエーテル、およびポリエステルが挙げられる。
【０１１４】
カチオン性塩基含有フィルム形成ポリマーは、電着性コーティング組成物の樹脂固形物の総重量に基づいて、４０重量％〜９０重量％、例えば５０重量％〜８０重量％、例えば６０重量％〜７５重量％の量でカチオン性電着性コーティング組成物中に存在し得る。本明細書で使用する場合、「樹脂固体」は、イオン性塩基含有フィルム形成ポリマー、硬化剤、および電着性コーティング組成物中に存在する任意の追加の水分散性非発酵成分を含む。
【０１１５】
代替として、イオン性塩基含有フィルム形成ポリマーは、アニオン性電着性コーティング組成物に使用するためのアニオン性塩基含有フィルム形成ポリマーを含み得る。本明細書で使用する場合、「アニオン塩基含有フィルム形成ポリマー」という用語は、負電荷を付与するカルボン酸およびリン酸基などの少なくとも部分的に中和されたアニオン官能基を含むアニオン性ポリマーを指す。アニオン性塩基含有フィルム形成ポリマーは、活性水素官能基を含み得る。活性水素官能基を含むアニオン性塩基含有フィルム形成ポリマーは、活性水素含有アニオン性塩基含有フィルム形成ポリマーと呼ばれ得る。
【０１１６】
アニオン性塩基含有フィルム形成ポリマーは、ジカルボン酸または無水化物との乾燥油または半乾燥脂肪酸エステルの反応生成物または付加物などの塩基可溶性カルボン酸基含有フィルム形成ポリマーと、脂肪酸エステル、不飽和酸または無水化物の反応生成物と、さらにポリオールと反応する任意の追加の不飽和修飾材料とを含み得る。また、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸、および少なくとも１つの他のエチレン系不飽和モノマーのヒドロキシアルキルエステルの少なくとも部分的に中和されたインターポリマーも好適である。さらに別の好適なアニオン性電着性樹脂は、アルキッドアミノプラスト媒介物、すなわち、アルキッド樹脂およびアミン−アルデヒド樹脂を含有する媒介物を含む。別の好適なアニオン性電着性樹脂組成物は、樹脂性ポリオールの混合エステルを含む。リン酸化ポリエポキシドまたはリン酸化アクリルポリマーなど他の酸機能性ポリマーも使用され得る。例示的なリン酸化ポリエポキシドは、米国特許出願公開第２００９／００４５０７１号の［０００４］〜［００１５］および米国特許出願第１３／２３２，０９３号の［００１４］〜［００４０］に開示されており、その引用部分は、本明細書に参照により組み込まれる。
【０１１７】
アニオン性塩基含有フィルム形成ポリマーは、電着性コーティング組成物の樹脂固形物の総重量に基づいて、５０％〜９０％、例えば５５％〜８０％、例えば６０％〜７５％の量でアニオン性電着性コーティング組成物中に存在し得る。
【０１１８】
電着性コーティング組成物は、硬化剤をさらに含み得る。硬化剤は、イオン性塩基含有フィルム形成ポリマーの反応性基、例えば活性水素基と反応し、コーティング組成物の硬化をもたらし、コーティングを形成し得る。好適な硬化剤の非限定的な例は、少なくとも部分的にブロックされたポリイソシアネート、アミノプラスト樹脂およびフェノプラスト樹脂、例えば、そのアリルエーテル誘導体を含むフェノールホルムアルデヒド縮合物である。
【０１１９】
硬化剤は、電着性コーティング組成物の樹脂固形物の総重量に基づいて、１０重量％〜６０重量％、例えば２０重量％〜５０重量％、例えば２５重量％〜４０重量％の量でカチオン性電着性コーティング組成物中に存在し得る。代替として、硬化剤は、電着性コーティング組成物の樹脂固形物の総重量に基づいて、１０重量％〜５０重量％、例えば２０重量％〜４５重量％、例えば２５重量％〜４０重量％の量でアニオン性電着性コーティング組成物中に存在し得る。
【０１２０】
電着性コーティング組成物は、他の任意の成分、例えば、顔料組成物、ならびに必要に応じて、様々な添加剤、例えば、充填剤、可塑剤、酸化防止剤、殺生剤、ＵＶ光吸収剤および安定剤、ヒンダードアミン光安定剤、消泡剤、殺菌剤、分散補助剤、流動制御剤、界面活性剤、湿潤剤、またはこれらの組み合わせをさらに含み得る。
【０１２１】
電着性コーティング組成物は、水および／または１つ以上の有機溶媒を含み得る。水は、例えば、電着性コーティング組成物の総重量に基づいて、４０重量％〜９０重量％、例えば５０重量％〜７５重量％の量で存在することができる。使用される場合、有機溶媒は、典型的には、電着性コーティング組成物の総重量に基づいて、１０重量％未満、例えば５重量％未満の量で存在し得る。電着性コーティング組成物は、特に、水性分散液の形態で提供され得る。電着性コーティング組成物の総固体含有量は、電着性コーティング組成物の総重量に基づいて、１重量％〜５０重量％、例えば５重量％〜４０重量％、例えば５重量％〜２０重量％であり得る。本明細書で使用する場合、「総固体」は、電着性コーティング組成物の不揮発性含有物、すなわち、１１０℃に１５分間加熱すると揮発しない材料を指す。
【０１２２】
カチオン性電着性コーティング組成物は、組成物を導電性カソードおよび導電性アノードと接触させることによって導電性基板上に堆積され得、コーティングされる表面はカソードである。代替として、アニオン性電着性コーティング組成物は、組成物を導電性カソードおよび導電性アノードと接触させることによって導電性基板上に堆積され得、コーティングされる表面はアノードである。電着性コーティング組成物の接着フィルムは、十分な電圧が電極間に印加されるとき、カソードまたはアノード上に実質的に連続して堆積される。印加電圧は、様々であり得、例えば１ボルトのような低い電圧から数千ボルトのような高い電圧、例えば、５０ボルトから５００ボルトの間でよい。電流密度は通常、１平方フィート当たり１．０アンペア〜１５アンペア（１平方メートル当たり１０．８〜１６１．５アンペア）であり、電着プロセス中に急速に低下する傾向があり、連続的な自己絶縁フィルムの形成を示す。
【０１２３】
カチオン性またはアニオン性電着性コーティング組成物が導電性基板の少なくとも一部上に電着されると、コーティングされた基板を、基板上の電着性コーティングを硬化させるのに十分な温度および時間まで加熱する。カチオン性電着の場合、コーティングされた基板は、２５０°Ｆ〜４５０°Ｆ（１２１．１℃〜２３２．２℃）、例えば２７５°Ｆ〜４００°Ｆ（１３５℃〜２０４．４℃）、例えば３００°Ｆ〜３６０°Ｆ（１４９℃〜１８０℃）の範囲の温度に加熱され得る。アニオン性電着の場合、コーティングされた基板は、２００°Ｆ〜４５０°Ｆ（９３℃〜２３２．２℃）、例えば、２７５°Ｆ〜４００°Ｆ（１３５℃〜２０４．４℃）、例えば、３００°Ｆ〜３６０°Ｆ（１４９℃〜１８０℃）、例えば、２００°Ｆ〜２１０．２°Ｆ（９３℃〜９９℃）の範囲の温度に加熱され得る。硬化時間は、硬化温度ならびに他の変数、例えば、電着性コーティングの膜厚、組成物中に存在する触媒のレベルおよびタイプに依存し得る。例えば、硬化時間は、１０〜６０分、例えば２０〜４０分の範囲であり得る。得られた硬化した電着性コーティングの厚さは、２〜５０ミクロンの範囲であり得る。
【０１２４】
代替として、上述したように、基板が第１および／または第２の組成物と接触した後、次に、粉体コーティング組成物を基板の表面の少なくとも一部に堆積させてもよい。本明細書で使用する場合、「粉体コーティング組成物」は、水および／または溶媒を完全に含まないコーティング組成物を指す。したがって、本明細書に開示される粉体コーティング組成物は、当技術分野において水性および／または溶媒性コーティング組成物と同義ではない。
【０１２５】
粉体コーティング組成物は、（ａ）反応性官能基を有するフィルム形成ポリマーと、（ｂ）官能基と反応性である硬化剤と、を含み得る。本発明で使用され得る粉体コーティング組成物の例としては、ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から市販されているポリエステルベースのＥＮＶＩＲＯＣＲＯＮラインの粉体コーティング組成物、またはエポキシポリエステルハイブリッド粉体コーティング組成物が挙げられる。本発明で使用され得る粉体コーティング組成物の代替例としては、（ａ）少なくとも１つの第３級アミノウレア化合物、少なくとも１つの第３級アミノウレタン化合物、またはこれらの混合物、および（ｂ）少なくとも１つのフィルム形成エポキシ含有樹脂および／または少なくとも１つのシロキサン含有樹脂（例えば、ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｏｈｉｏ，Ｉｎｃ．に譲渡され、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第７，４７０，７５２号に記載されているものなど）を含む低温硬化熱硬化粉体コーティング組成物と、概して（ａ）少なくとも１つの第３級アミノウレア化合物、少なくとも１つの第３級アミノウレタン化合物、またはこれらの混合物、および（ｂ）少なくとも１つのフィルム形成エポキシ含有樹脂および／または少なくとも１つのシロキサン含有樹脂（例えば、ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｏｈｉｏ，Ｉｎｃ．に譲渡され、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第７，４３２，３３３号に記載されているものなど）を含む硬化性粉体コーティング組成物と、少なくとも３０℃のＴｇを有する反応性基含有ポリマーの固体微粒子混合物を含むもの（ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｏｈｉｏ，Ｉｎｃ．に譲渡され、参照により本明細書に組み入れられる、米国特許第６，７９７，３８７号に記載されているものなど）とを含む。
【０１２６】
粉体コーティング組成物の堆積後、コーティングを加熱して堆積した組成物を硬化させることが多い。加熱または硬化操作は、１７０℃〜１９０℃などの１５０℃〜２００℃の範囲の温度で、１０〜２０分の範囲の時間の間行われることが多い。得られたフィルムの厚さは５０〜１２５ミクロンである。
【０１２７】
上述したように、コーティング組成物は、液体コーティング組成物であり得る。本明細書で使用する場合、「液体コーティング組成物」は、水および／または溶媒の一部を含有するコーティング組成物を指す。したがって、本明細書に開示される液体コーティング組成物は、当技術分野において既知の水性および／または溶媒性コーティング組成物と同義である。
【０１２８】
液体コーティング組成物は、例えば、（ａ）反応性官能基を有するフィルム形成ポリマーと、（ｂ）官能基と反応性である硬化剤と、を含み得る。他の例では、液体コーティングは、空気中の酸素と反応し得る、または水および／または溶媒の蒸発によってフィルム中に合体し得るフィルム形成ポリマーを含み得る。これらのフィルム形成機構は、熱または紫外線や赤外線など何らかの種類の放射線の印加を必要とするか、またはそれによって加速され得る。本発明で使用され得る液体コーティング組成物の例としては、ＳＰＥＣＴＲＡＣＲＯＮ（登録商標）ラインの溶媒系コーティング組成物、ＡＱＵＡＣＲＯＮ（登録商標）ラインの水系コーティング組成物、およびＲＡＹＣＲＯＮ（登録商標）ラインのＵＶ硬化コーティングが挙げられ、これらはすべて、ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から市販されている。
【０１２９】
本発明の液体コーティング組成物に使用され得る好適なフィルム形成ポリマーは、（ポリ）エステル、アルキド、（ポリ）ウレタン、イソシアヌレート、（ポリ）尿素、（ポリ）エポキシ、無水化物、アクリル、（ポリ）エーテル、（ポリ）硫化物、（ポリ）アミン、（ポリ）アミド、（ポリ）塩化ビニル、（ポリ）オレフィン、（ポリ）フッ化ビニリデン、（ポリ）シロキサン、またはこれらの組み合わせを含み得る。
【０１３０】
第１および／または第２の組成物と接触した基板はまた、プライマー組成物および／または上塗り組成物と接触してもよい。プライマーコートは、例えば、クロメートベースプライマーおよび高度な性能トップコートであってもよい。プライマーコートは、ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から市販されているもの（製品コード４４ＧＮ０７２）など、従来のクロメートベースのプライマーコート、またはＰＰＧから市販されているもの（ＤＥＳＯＰＲＩＭＥ  ＣＡ７５０２、ＤＥＳＯＰＲＩＭＥ  ＣＡ７５２１、Ｄｅｆｔ  ０２ＧＮ０８３、Ｄｅｆｔ  ０２ＧＮ０８４）などのクロムフリープライマーであり得る。代替として、プライマーコートは、すべて参照により本明細書に組み込まれる、「Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ  Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ  Ｃａｒｂｏｎ」と題された米国特許出願第１０／７５８，９７３号に記載されているコーティング組成物、ならびにいずれも「Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ」と題された米国特許出願第１０／７５８，９７２号および第１０／７５８，９７２号、ならびに当技術分野において既知であり、ＭＩＬ−ＰＲＦ−８５５８２  Ｃｌａｓｓ  ＮまたはＭＩＬ−ＰＲＦ−２３３７７  Ｃｌａｓｓ  Ｎの軍事的要件を通過することができる他のクロムフリープライマーなどのクロメートフリープライマーコートであってもよい。
【０１３１】
上述したように、本発明の基板はまた、トップコートを含み得る。本明細書で使用する場合、「トップコート」という用語は、有機または無機ベースのポリマーまたはポリマーのブレンド、典型的には少なくとも１つの顔料であり、任意選択で、少なくとも１つの溶媒または溶媒の混合物を含有することができ、任意選択で、少なくとも１つの硬化剤を含有することができる、結合剤の混合物を指す。トップコートは、典型的には、外面が大気または環境に曝露され、その内面が別のコーティング層またはポリマー基板と接触する単層または多層コーティングシステム中のコーティング層である。好適なトップコートの例としては、ＭＩＬ−ＰＲＦ−８５２８５Ｄに適合するもの、例えばＰＰＧから市販されているもの（Ｄｅｆｔ  ０３Ｗ１２７ＡおよびＤｅｆｔ  ０３ＧＹ２９２）が挙げられる。トップコートは、ＰＰＧ（Ｄｅｆｔｈａｎｅ（登録商標）ＥＬＴ．ＴＭ．９９ＧＹ００１および９９Ｗ００９）から市販されているものなどの高度な性能トップコートであり得る。しかしながら、本開示を参照して当業者によって理解されるように、他のトップコートおよび高度な性能トップコートを本発明で使用することができる。
【０１３２】
金属基板はまた、セルフプライミングトップコート、または強化セルフプライミングトップコートを含み得る。「セルフプライミングトップコート」という用語は、「基板直接」または「金属直接」コーティングとも呼ばれ、有機または無機ベースのポリマーまたはポリマーのブレンド、典型的には少なくとも１つの顔料であり、任意選択で、少なくとも１つの溶媒または溶媒の混合物を含有することができ、任意選択で、少なくとも１つの硬化剤を含有することができる、結合剤の混合物を指す。「強化セルフプライミングトップコート」という用語は、「強化基板直接コーティング」とも呼ばれ、他の結合剤との全体または部分的にフルオロエチレン−アルキルビニルエーテルなどの官能化されたフッ素化結合剤の混合物を指し、有機または無機ベースのポリマーまたはポリマーのブレンド、典型的には少なくとも１つの顔料であり、任意選択で、少なくとも１つの溶媒または溶媒の混合物を含有することができ、任意選択で、少なくとも１つの硬化剤を含有することができる。セルフプライミングトップコートの例としては、ＴＴ−Ｐ−２７５６Ａに適合するものが挙げられる。セルフプライミングトップコートの例としては、ＰＰＧから市販されているもの（０３Ｗ１６９および０３ＧＹ３６９）が挙げられ、強化セルフプライミングトップコートの例としては、ＰＰＧから市販されているＤｅｆｔｈａｎｅ（登録商標）ＥＬＴ（商標）／ＥＳＰＴ（製品コード９７ＧＹ１２１）が挙げられる。しかしながら、本開示を参照して当業者によって理解されるように、他のセルフプライミングトップコートおよび強化セルフプライミングトップコートを、本発明によるコーティングシステムで使用することができる。
【０１３３】
セルフプライミングトップコートおよび強化セルフプライミングトップコートは、第１および／または第２の組成物で処理された基板に直接塗布されてもよい。セルフプライミングトップコートおよび強化セルフプライミングトップコートは、任意選択で、プライマーまたは塗料フィルムなど、有機または無機ポリマーコーティングに塗布することができる。セルフプライミングトップコート層および強化セルフプライミングトップコートは、典型的には、コーティングの外面が大気または環境に曝露され、コーティングの内面が、典型的には、基板または任意のポリマーコーティングまたはプライマーと接触する単層または多層コーティングシステム中のコーティング層である。
【０１３４】
トップコート、セルフプライミングトップコート、および強化セルフプライミングトップコートは、時間とともに乾燥または硬化する、すなわち、溶媒が蒸発する、および／または化学反応がある、湿ったまたは「完全には硬化していない」状態で、処理された基板に塗布することができる。コーティングは、自然に、または促進手段、例えば、紫外線硬化システムによって乾燥または硬化して、フィルムまたは「硬化」塗料を形成することができる。コーティングは、接着剤などの半硬化状態または完全硬化状態で塗布することもできる。
【０１３５】
加えて、コーティング組成物（電着性、粉末、または液体）中に、着色剤、および必要に応じて、界面活性剤、湿潤剤、または触媒など様々な添加剤を含むことができる。本明細書で使用する場合、「着色剤」という用語は、組成物に色および／または他の不透明度および／または他の視覚効果を付与する任意の物質を意味する。例示的な着色剤は、塗料業界で使用され、および／またはＤｒｙ  Ｃｏｌｏｒ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＤＣＭＡ）に列挙されているものなど、顔料、染料、および色合い、ならびに特殊効果組成物を含む。
【０１３６】
一般に、着色剤は、所望の視覚効果および／またはカラー効果を付与するのに十分な任意の量で、コーティング組成物中に存在することができる。着色剤は、３重量％〜４０重量％または５重量％〜３５重量％など、１重量％〜６５重量％を含んでよく、重量％は、組成物の総重量に基づく。
【０１３７】
したがって、上記の説明を鑑みて、本発明は、これらに限定されないが、以下の態様１〜５１に関する。
【０１３８】
態様
態様１．第１の組成物であって、
組成物の総重量に基づいて、０．００５ｇ／Ｌ〜２ｇ／Ｌの量の三価クロムカチオンと、
水性担体と、を含む、第１の組成物。
【０１３９】
態様２．三価クロムカチオンで塩を形成するのに好適なアニオンをさらに含む、態様１に記載の組成物。
【０１４０】
態様３．組成物は、少なくとも１つのコインヒビターをさらに含む、態様１または２に記載の組成物。
【０１４１】
態様４．少なくとも１つのコインヒビターは、少なくとも１つの遷移金属カチオンを含む、態様３に記載の組成物。
【０１４２】
態様５．遷移金属カチオンは、ＩＶＢ族金属カチオンを含む化合物を含む、態様４に記載の組成物。
【０１４３】
態様６．ＩＶＢ族金属カチオンは、組成物の総重量に基づいて、０．０５ｇ／Ｌ〜５ｇ／Ｌの量で存在する、態様５に記載の組成物。
【０１４４】
態様７．組成物は、ＩＩＢ族金属化合物を実質的に含まない、先行する態様のいずれか一項に記載の組成物。
【０１４５】
態様８．組成物は７未満のｐＨを有する、先行する態様のいずれか一項に記載の組成物。
【０１４６】
態様９．組成物は６を超えるｐＨを有する、先行する態様のいずれか一項に記載の組成物。
【０１４７】
態様１０．組成物は、六価クロムカチオンを実質的に含まない、先行する態様のいずれか一項に記載の組成物。
【０１４８】
態様１１．先行する態様のいずれか一項に記載の第１の組成物を含む金属基板を処理するためのシステム。
【０１４９】
態様１２．過マンガン酸アニオンを含む第２の組成物をさらに含む、態様１１に記載のシステム。
【０１５０】
態様１３．過マンガン酸アニオンは、組成物の総重量に基づいて、０．１ｇ／Ｌ〜１ｇ／Ｌの量で存在する、態様１２に記載のシステム。
【０１５１】
態様１４．第２の組成物は、少なくとも１つのコインヒビターをさらに含む、態様１２または１３に記載のシステム。
【０１５２】
態様１５．少なくとも１つのコインヒビターは、希土類金属カチオンを含む、態様１４に記載のシステム。
【０１５３】
態様１６．少なくとも１つのコインヒビターは、第２の組成物の総重量に基づいて、０．００１ｇ／Ｌ〜０．００５ｇ／Ｌの量で存在するランタニド系元素を含む、態様１４または１５に記載のシステム。
【０１５４】
態様１７．少なくとも１つのコインヒビターは、第２の組成物の総重量に基づいて、０．００１ｇ／Ｌ〜０．００５ｇ／Ｌの量で存在するＩＩＩＢ族金属カチオンを含む、態様１４または１５に記載のシステム。
【０１５５】
態様１８．洗浄組成物をさらに含む、態様１１〜１７のいずれか一項に記載のシステム。
【０１５６】
態様１９．洗浄組成物が、水酸化物源および／またはリン酸塩源を含む、態様１８に記載のシステム。
【０１５７】
態様２０．洗浄組成物は、７〜１３のｐＨを有する、態様１８または１９に記載のシステム。
【０１５８】
態様２１．洗浄組成物は、０．５〜６のｐＨを有する、態様１８または１９に記載のシステム。
【０１５９】
態様２２．洗浄組成物は、金属カチオンおよび／またはアゾールを含む腐食抑制剤をさらに含む、態様１８〜２１のいずれか一項に記載のシステム。
【０１６０】
態様２３．洗浄組成物は脱酸剤を含む、態様１８〜２２のいずれか一項に記載のシステム。
【０１６１】
態様２４．システムは脱酸剤をさらに含む、態様１１〜２３のいずれか一項に記載のシステム。
【０１６２】
態様２５．脱酸剤は化学的脱酸剤を含む、態様２４に記載のシステム。
【０１６３】
態様２６．脱酸剤は７より大きいｐＨを有する、態様２５に記載のシステム。
【０１６４】
態様２７．脱酸剤は７未満のｐＨを有する、態様２５に記載のシステム。
【０１６５】
態様２８．脱酸剤は６〜８のｐＨを有する、態様２５に記載のシステム。
【０１６６】
態様２９．脱酸剤は機械的脱酸剤を含む、態様２４に記載のシステム。
【０１６７】
態様３０．システムは、六価クロムを実質的に含まない、態様１１〜２９のいずれか一項に記載のシステム。
【０１６８】
態様３１．態様１１〜３０のいずれか一項に記載のシステムで取得可能な基板。
【０１６９】
態様３２．基板を処理する方法であって、
少なくとも一部、基板表面を、いずれかの態様１〜９に記載の組成物と接触させることを含む方法。
【０１７０】
態様３３．基板表面の少なくとも一部を、過マンガン酸アニオンを含む第２の組成物と接触させることをさらに含む、態様３２に記載の方法。
【０１７１】
態様３４．過マンガン酸アニオンは、組成物の総重量に基づいて、０．１ｇ／Ｌ〜１ｇ／Ｌの量で存在する、態様３３に記載の方法。
【０１７２】
態様３５．第２の組成物は、少なくとも１つのコインヒビターをさらに含む、態様３３または３４に記載の方法。
【０１７３】
態様３６．少なくとも１つのコインヒビターは、希土類金属カチオンを含む、態様３５に記載の方法。
【０１７４】
態様３７．少なくとも１つのコインヒビターは、第２の組成物の総重量に基づいて、０．００１ｇ／Ｌ〜０．００５ｇ／Ｌの量で存在するランタニド系元素を含む、態様３５または３６に記載の方法。
【０１７５】
態様３８．少なくとも１つのコインヒビターは、第２の組成物の総重量に基づいて、０．００１ｇ／Ｌ〜０．００５ｇ／Ｌの量で存在するＩＩＩＢ族金属カチオンを含む、態様３５〜３７のいずれか一項に記載の方法。
【０１７６】
態様３９．第２の組成物との接触が、第１の組成物との接触の前に生じる、態様３２〜３８のいずれか一項に記載の方法。
【０１７７】
態様４０．基板の表面の少なくとも一部を洗浄組成物と接触させることをさらに含み、洗浄組成物との接触が、第２の組成物との接触前に生じる、態様３２〜３９のいずれか一項に記載の方法。
【０１７８】
態様４１．基板表面の少なくとも一部を脱酸組成物と接触させることをさらに含む、態様３２〜４０のいずれか一項に記載の方法。
【０１７９】
態様４２．基板表面の少なくとも一部を機械的に脱酸化することをさらに含む、態様３２〜４１のいずれか一項に記載の方法。
【０１８０】
態様４３．基板表面が脱酸組成物と接触しない、態様３２〜４２のいずれか一項に記載の方法。
【０１８１】
態様４４．態様３２〜４３のいずれか一項に記載の方法で取得可能な基板。
【０１８２】
態様４５．第１の組成物および／または第２の組成物と接触した基板は、ＡＳＴＭ  Ｂ１１７に従って操作された中性塩水噴霧キャビネット内で少なくとも１８日間曝露され、ＭＩＬ−Ｃ−５５４１に従って評価され後、第１の組成物で処理されていない基板と比較して、基板表面上のピット数の少なくとも２５％の減少を有する、態様３１または４４に記載の基板。
【０１８３】
態様４６．第１の組成物および／または第２の組成物と接触した基板は、ＡＳＴＭ  Ｂ１１７に従って操作された中性塩水噴霧キャビネット内で少なくとも２５日間曝露され、ＭＩＬ−Ｃ−５５４１に従って評価された後、第１の組成物で処理されていない基板と比較して、基板表面上のピット数の少なくとも２５％の減少を有する、態様３１または４４に記載の基板。
【０１８４】
態様４７．第１の組成物および／または第２の組成物と接触した基板は、ＡＳＴＭ  Ｂ１１７に従って操作された中性塩水噴霧キャビネット内で少なくとも１８日間曝露され、ＭＩＬ−Ｃ−５５４１に従って評価された後、第１の組成物で処理されていない基板と比較して、基板表面上に２０個未満のピットを有する、態様３１または４４に記載の基板。
【０１８５】
態様４８．第１の組成物および／または第２の組成物と接触した基板は、ＡＳＴＭ  Ｂ１１７に従って操作された中性塩水噴霧キャビネット内で少なくとも２５日間曝露され、ＭＩＬ−Ｃ−５５４１に従って評価された後、第１の組成物で処理されていない基板と比較して、基板表面上に２０個未満のピットを有する、態様３１または４４に記載の基板。
【０１８６】
態様４９．第１の組成物によって基板の表面上に形成されるフィルムは、六価クロムを実質的に含まない、態様３１または４４〜４８のいずれか一項に記載の基板。
【０１８７】
態様５０．基板の表面は不活性ガルバニック部位を含む、態様３１または４３〜４９のいずれか一項に記載の基板。
【０１８８】
態様５１．第１の組成物中のクロムカチオンおよび／またはそれから堆積されたフィルムは被酸化性ではない、態様３１または４３〜５０のいずれか一項に記載の基板。
【０１８９】
本発明の特定の特徴が、説明のために上記に記載されているが、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、本明細書に開示されたコーティング組成物、コーティング、および方法の詳細の多数の改変を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
【０１９０】
本発明を例示するのは以下の実施例であり、本発明をそれらの詳細に限定するものと見なされないものとする。実施例における、ならびに本明細書全体におけるすべての部分およびパーセンテージは、別途示されない限り、重量である。
【実施例】
【０１９１】
例
実施例で使用した材料：
過マンガン酸カリウム、ＡＣＳ、９９．０％（Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ、ＣＡＳ＃７７２２−６４−７、ロット＃Ｅ０２Ｒ０２２）
【０１９２】
ヘキサフルオロジルコン酸カリウム（Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ、ＣＡＳ＃１６９２３−９５−８、ロット＃ＭＫＢＭ７１５１Ｖ）
【０１９３】
硫酸亜鉛七水和物、ＡＣＳ、９９．０〜１０３．０％（Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ、ＣＡＳ＃７４４６−２０−０、ロット＃Ｆ２８Ｑ４１）
【０１９４】
塩基性硫酸クロム（Ｔｒｅｉｂａｃｈｅｒ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅ  ＡＧ、ＣＡＳ＃３９３８０−７８−４、ロット＃ＦＭ４６０５）
【０１９５】
クロム（ＩＩＩ）硫酸カリウム十二水和物、ＡＣＳ試薬＞＝９８％、（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、ＣＡＳ＃７７８８−９９−０、ロット＃ＭＫＢＺ９７１６Ｖ）
【０１９６】
水酸化ナトリウムペレット（９８％）、Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ（マサチューセッツ州ウォードヒル）
【０１９７】
リン酸ナトリウム十二水和物、９７％、Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ
【０１９８】
ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、８０００ｍ．ｗ．、Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ
【０１９９】
アラントイン、９８％、Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ
【０２００】
２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、９８％、Ａｃｒｏｓ  Ｏｒｇａｎｉｃｓ（ベルギー、ゲール）
【０２０１】
Ｃａｒｂｏｗｅｔ  ＧＡ１００、１００％、Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（オハイオ州クリーブランド）、非イオン性界面活性剤
【０２０２】
硝酸セリウム（ＩＩＩ）溶液（Ｐｒｏｃｈｅｍ，Ｉｎｃ．、ロット＃０８２５４）、および
【０２０３】
イットリウム（ＩＩＩ）硝酸塩溶液（Ｐｒｏｃｈｅｍ，Ｉｎｃ．、ロット＃０８２５４）。
【０２０４】
過マンガン酸カリウム原液
２Ｌのガラスビーカーおよび攪拌棒を脱イオン水ですすぎ、溶媒（ＭＥＫ）で２回拭き取り、次に、きれいなペーパータオルで乾燥させた。ビーカーをＡｄｖｅｎｔｕｒｅｒ  Ｐｒｏ  ＡＶ８１０１計量スケール上に配置し、計量スケールをゼロにした。計量紙（４×４、１２５７８−１６５）のＶＭＰ片を使用して、４．５０２８ｇの過マンガン酸カリウム、濃い紫色の固体を、Ａｄｖｅｎｔｕｒｅｒ  Ｐｒｏ  ＡＶ２６４スケールを使用して計量し、ビーカーに移した。次に、ビーカーに１１９５．５ｇの脱イオン水を加えた。次に、ビーカーをＣｏｌｅ−Ｐａｒｍｅｒ  ＳｔａｂｌｅＴｅｍｐ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｓｔｉｒｒｅｒ（型番第０３４０６−１０）上に配置し、すべての固体が完全に溶解するまで中程度に溶液をゆっくりと攪拌した。
【０２０５】
セリウム（ＩＩＩ）硝酸塩原液
２Ｌのガラスビーカーおよび攪拌棒を脱イオン水ですすぎ、溶媒（ＭＥＫ）で２回拭き取り、次に、きれいなペーパータオルで乾燥させた。ビーカーをＡｄｖｅｎｔｕｒｅｒ  Ｐｒｏ  ＡＶ８１０１計量スケール上に配置し、計量スケールをゼロにした。ＶＷＲ５．０オンスの試料容器および使い捨てプラスチックピペットを使用して、０．１２６３ｇの硝酸セリウム（ＩＩＩ）溶液を、Ａｄｖｅｎｔｕｒｅｒ  Ｐｒｏ  ＡＶ２６４スケールを使用して計量し、ビーカーに移した。次に、ビーカーに６００．０ｇの脱イオン水を加え、上述の攪拌プレート上でよく混合した。
【０２０６】
イットリウム（ＩＩＩ）硝酸塩原液
２Ｌのガラスビーカーおよび攪拌棒を脱イオン水ですすぎ、溶媒（ＭＥＫ）で２回拭き取り、次に、きれいなペーパータオルで乾燥させた。ビーカーをＡｄｖｅｎｔｕｒｅｒ  Ｐｒｏ  ＡＶ８１０１計量スケール上に配置し、計量スケールをゼロにした。ＶＷＲ５．０オンスの試料容器および使い捨てプラスチックピペットを使用して、０．２１２４ｇの硝酸イットリウム（ＩＩＩ）溶液を、Ａｄｖｅｎｔｕｒｅｒ  Ｐｒｏ  ＡＶ２６４スケールを使用して計量し、ビーカーに移した。次に、ビーカーに５００．０ｇの脱イオン水を加え、上述の攪拌プレート上でよく混合した。
【０２０７】
クロム（ＩＩＩ）硫酸カリウム原液
２Ｌのガラスビーカーおよび攪拌棒を脱イオン水ですすぎ、溶媒（ＭＥＫ）で２回拭き取り、次に、きれいなペーパータオルで乾燥させた。ビーカーをＡｄｖｅｎｔｕｒｅｒ  Ｐｒｏ  ＡＶ８１０１計量スケール上に配置し、計量スケールをゼロにした。計量紙（４×４、１２５７８−１６５）のＶＭＰ片を使用して、１０．００００ｇのクロム（ＩＩＩ）硫酸カリウム十二水和物を、Ａｄｖｅｎｔｕｒｅｒ  Ｐｒｏ  ＡＶ２６４スケールを使用して計量し、ビーカーに移した。次に、ビーカーに１５９０．０ｇの脱イオン水を加えた。次に、ビーカーを上述の攪拌プレート上に配置し、すべての固体が完全に溶解するまで中程度に溶液をゆっくりと攪拌した。
【０２０８】
塩基性クロム（ＩＩＩ）硫酸塩原液
２Ｌのガラスビーカーおよび攪拌棒を脱イオン水ですすぎ、溶媒（ＭＥＫ）で２回拭き取り、次に、きれいなペーパータオルで乾燥させた。ビーカーをＡｄｖｅｎｔｕｒｅｒ  Ｐｒｏ  ＡＶ８１０１計量スケール上に配置し、計量スケールをゼロにした。計量紙（４×４、１２５７８−１６５）のＶＭＰ片を使用して、１０．００７０ｇの塩基性クロム（ＩＩＩ）硫酸、濃い緑色の粉末を、Ａｄｖｅｎｔｕｒｅｒ  Ｐｒｏ  ＡＶ２６４スケールを使用して計量し、ビーカーに移した。次に、ビーカーに１５９０．０ｇの脱イオン水を加えた。次に、ビーカーを上述の攪拌プレート上に配置し、すべての固体が完全に溶解するまで中程度に溶液をゆっくりと攪拌した。
【０２０９】
ヘキサフルオロジルコン酸カリウム原液
２Ｌのガラスビーカーおよび攪拌棒を脱イオン水ですすぎ、溶媒（ＭＥＫ）で２回拭き取り、次に、きれいなペーパータオルで乾燥させた。ビーカーをＡｄｖｅｎｔｕｒｅｒ  Ｐｒｏ  ＡＶ８１０１計量スケール上に配置し、計量スケールをゼロにした。計量紙（４×４、１２５７８−１６５）のＶＭＰ片を使用して、９．００４１ｇのヘキサフルオロジルコン酸カリウム、白色結晶化固体を、Ａｄｖｅｎｔｕｒｅｒ  Ｐｒｏ  ＡＶ２６４スケールを使用して計量し、ビーカーに移した。次に、ビーカーに１１９１．０ｇの脱イオン水を加えた。次に、ビーカーを上述の攪拌プレート上に配置し、すべての固体が完全に溶解するまで中程度に溶液をゆっくりと攪拌した。
【０２１０】
組成物＃２〜＃４
組成物＃２〜＃４は、上述の原液を、表１に示す量の脱イオン水と、上述の攪拌プレートを使用して、穏やかな攪拌下で混合することによって調製された。
【表１】
2021512220.tif 000003
【０２１１】
組成物＃５
２Ｌのガラスビーカーおよび攪拌棒を脱イオン水ですすぎ、溶媒（ＭＥＫ）で２回拭き取り、次に、きれいなペーパータオルで乾燥させた。ビーカーをＡｄｖｅｎｔｕｒｅｒ  Ｐｒｏ  ＡＶ８１０１計量スケール上に配置し、計量スケールをゼロにした。計量紙（４×４、１２５７８−１６５）のＶＭＰ片を使用して、０．０４２７ｇのヘキサフルオロジルコン酸カリウム、白色結晶化固体を、Ａｄｖｅｎｔｕｒｅｒ  Ｐｒｏ  ＡＶ２６４スケールによって計量し、ビーカーに移した。次に、ビーカーに８００．０ｇの脱イオン水を加えた。次に、ビーカーを上述の攪拌プレート上に配置し、すべての固体が完全に溶解するまで中程度にゆっくりと攪拌した。ヘキサフルオロジルコン酸カリウムが完全に溶解した後、２００．０ｇの過マンガン酸カリウム原液を同じビーカーに加え、よく混合した。
【０２１２】
組成物＃６
２Ｌのガラスビーカーおよび攪拌棒を脱イオン水ですすぎ、溶媒（ＭＥＫ）で２回拭き取り、次に、きれいなペーパータオルで乾燥させた。ビーカーをＡｄｖｅｎｔｕｒｅｒ  Ｐｒｏ  ＡＶ８１０１計量スケール上に配置し、計量スケールをゼロにした。計量紙（４×４、１２５７８−１６５）のＶＭＰ片を使用して、０．０４２２ｇの硫酸亜鉛七水和物、白色結晶化固体を、Ａｄｖｅｎｔｕｒｅｒ  Ｐｒｏ  ＡＶ２６４スケールによって計量し、ビーカーに移した。次に、ビーカーに８００．０ｇの脱イオン水を加えた。次に、ビーカーを上述の攪拌プレート上に配置し、すべての固体が完全に溶解するまで中程度にゆっくりと攪拌した。硫酸亜鉛七水和物が完全に溶解した後、２００．０ｇの過マンガン酸カリウム原液を同じビーカーに加え、よく混合した。
【０２１３】
組成物＃７
２Ｌのガラスビーカーおよび攪拌棒を脱イオン水ですすぎ、溶媒（ＭＥＫ）で２回拭き取り、次に、きれいなペーパータオルで乾燥させた。ビーカーをＡｄｖｅｎｔｕｒｅｒ  Ｐｒｏ  ＡＶ８１０１計量スケール上に配置し、計量スケールをゼロにした。計量紙（４×４、１２５７８−１６５）のＶＭＰ片を使用して、０．０４２２ｇのリン酸ナトリウム十二水和物を、Ａｄｖｅｎｔｕｒｅｒ  Ｐｒｏ  ＡＶ２６４スケールによって計量し、ビーカーに移した。次に、ビーカーに８００．０ｇの脱イオン水を加えた。次に、ビーカーを上述の攪拌プレート上に配置し、すべての固体が完全に溶解するまで中程度にゆっくりと攪拌した。リン酸ナトリウム十二水和物が完全に溶解した後、２００．０ｇの過マンガン酸カリウム原液を同じビーカーに加え、よく混合した。
【０２１４】
組成物＃８〜＃１１
組成物＃８〜＃１１は、上述の攪拌プレートを使用して、穏やかな攪拌下で、示す量の脱イオン水中に表２に示す量の上述の原液を使用して調製された。
【表２】
2021512220.tif 000004
【表３】
2021512220.tif 000005
【０２１５】
洗浄組成物＃１２を調製するために使用される成分が表３に提供される。水酸化ナトリウムおよびリン酸ナトリウムを、攪拌プレート（ＶＷＲ、７×７  ＣＥＲ  ＨＯＴ／ＳＴＩＲ）を使用して、穏やかな機械攪拌下で、脱イオン水中に完全に溶解した。次に、ＰＶＰを溶解するまで攪拌し、次に、アラントインを添加し、溶解するまで攪拌し、次に、ＤＭＴＤを添加し、溶解するまで攪拌した。ＤＭＴＤが完全に溶解した後、穏やかな機械的攪拌下で、Ｃａｒｂｏｗｅｔ  ＧＡ１００を攪拌した。
【０２１６】
中性塩水噴霧試験
以下に記載される各実験について、パネルをＡＳＴＭ  Ｂ  １１７に従って操作された中性塩水噴霧キャビネット内に、示される期間配置した。腐食性能はＭＩＬ−Ｃ−５５４１に従って評価され、エッジ付近の任意のピット、キズ、金属欠陥、または加工クランプ保持エリアは省略され／カウントされていない。データは表４〜８に報告される。
【０２１７】
実施例１
パネル調製−実施例１Ａ
各々寸法３インチ×１０インチ×０．０３２インチ（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  Ｍｅｔａｌｓ、カリフォルニア州オレンジカウンティ）の２１枚のアルミニウム２０２４−Ｔ３ベア基板を、各々メチルエチルケトン（１００％）および使い捨て布で片面２回ずつ手で拭いた。各パネルは、化学洗浄の前に空気乾燥させた。次に、各パネルを、ＳｏｃｏＭｏｒｅ脱脂剤（ＳｏｃｏＣｌｅａｎ  Ａ３４３２）に、１２７°Ｆで６分間、中程度の攪拌で浸漬した。次に、パネルを３０秒間噴霧すすぎし、２分間浸漬すすぎし、次に、攪拌せずに室温で６分間、ＳｏｃｏＭｏｒｅ脱酸剤（ＳｏｃｏＳｕｒｆ  Ａ１８５８／１８０６）に浸漬した。次に、パネルを２つの追加の浸漬すすぎタンクに慎重に浸漬し、パネルを３０秒間噴霧すすぎし、２分間浸漬すすぎした。次に、３つのパネルを、組成物＃１（Ａｌｏｄｉｎｅ  １２００、製造業者の指示に従って調製されたＨｅｎｋｅｌ  ＡＧ＆Ｃｏ．から市販されている六価クロム含有変換組成物）、または組成物＃２〜＃７（上述）のうちの１つを含有する浴に２分間浸漬した（すなわち、パネルは浴ごとに３回実行された）。次に、各パネルを２つの別々の浸漬すすぎタンクに各々２分間浸漬した。最後に、各パネルを、１８日間の中性塩水噴霧試験の前に、プラスチックトレイ上で、周囲条件で一晩乾燥させた。データは表４に報告される。
【表４】
2021512220.tif 000006
【０２１８】
表４に示すデータは、市販の洗浄剤および脱酸剤を用いたパネルのアルカリ洗浄および脱酸化、続いて過マンガン酸塩組成物での処理（腐食抑制剤の有無にかかわらず）では、中性塩水噴霧で１８日後の腐食を防止できないことを実証する。比較（組成物＃１）は、市販の六価クロム含有組成物であった。
【０２１９】
パネル調製−実施例１Ｂ
各々寸法３インチ×１０インチ×０．０３２インチ（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  Ｍｅｔａｌｓ、カリフォルニア州オレンジカウンティ）の１２枚のアルミニウム２０２４−Ｔ３ベア基板を、各々メチルエチルケトン（１００％）および使い捨て布で片面２回ずつ手で拭いた。各パネルは、化学洗浄の前に空気乾燥させた。次に、各パネルを、ＳｏｃｏＭｏｒｅ脱脂剤（ＳｏｃｏＣｌｅａｎ  Ａ３４３２）に、１２７°Ｆで６分間、中程度の攪拌で浸漬した。次に、各パネルを３０秒間噴霧すすぎし、２分間浸漬すすぎし、次に、攪拌せずに室温で６分間、ＳｏｃｏＭｏｒｅ脱酸剤（ＳｏｃｏＳｕｒｆ  Ａ１８５８／１８０６）に浸漬した。次に、各パネルを２つの追加の浸漬すすぎタンクに慎重に浸漬し、パネルを３０秒間噴霧すすぎし、２分間浸漬すすぎした。次に、３つのパネルを、組成物＃８〜＃１１のうちの１つを含有する浴に５分間浸漬した（すなわち、パネルは浴ごとに３回実行された）。次に、各パネルを２つの別々の浸漬すすぎタンクに各々２分間浸漬した。最後に、各パネルを、１８日間の中性塩水噴霧試験の前に、プラスチックトレイ上で、周囲条件で一晩乾燥させた。データは表５に報告される。
【０２２０】
各々寸法３インチ×１０インチ×０．０３２インチ（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  Ｍｅｔａｌｓ、カリフォルニア州オレンジカウンティ）の追加の２０枚のアルミニウム２０２４−Ｔ３ベア基板を、各々メチルエチルケトン（１００％）および使い捨て布で片面２回ずつ手で拭いた。各パネルは、化学洗浄の前に空気乾燥させた。次に、各パネルを、ＳｏｃｏＭｏｒｅ脱脂剤（ＳｏｃｏＣｌｅａｎ  Ａ３４３２）に、１２７°Ｆで６分間、中程度の攪拌で浸漬した。次に、各パネルを３０秒間噴霧すすぎし、２分間浸漬すすぎし、次に、攪拌せずに室温で６分間、ＳｏｃｏＭｏｒｅ脱酸剤（ＳｏｃｏＳｕｒｆ  Ａ１８５８／１８０６）に浸漬した。次に、各パネルを２つの追加の浸漬すすぎタンクに慎重に浸漬し、パネルを３０秒間噴霧すすぎし、２分間浸漬すすぎした。次に、１０のパネルを、組成物＃１０〜＃１１のうちの１つを含有する浴に５分間浸漬した（すなわち、パネルは浴ごとに１０のセットで実行された）。次に、各パネルを２つの別々の浸漬すすぎタンクに各々２分間浸漬した。最後に、各パネルを、２５日間の中性塩水噴霧試験の前に、プラスチックトレイ上で、周囲条件で一晩乾燥させた。データは表６に報告される。
【０２２１】
各々寸法３インチ×１０インチ×０．０３２インチ（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  Ｍｅｔａｌｓ、カリフォルニア州オレンジカウンティ）の追加の２０枚のアルミニウム２０２４−Ｔ３ベア基板を、各々メチルエチルケトン（１００％）および使い捨て布で片面２回ずつ手で拭いた。各パネルは、化学洗浄の前に空気乾燥させた。次に、各パネルを、洗浄組成物＃１２に、１２７°Ｆで６分間、中程度の攪拌で浸漬した。次に、各パネルを３０秒間噴霧すすぎし、２分間浸漬すすぎした。次に、１０のパネルを、組成物＃１０〜＃１１のうちの１つを含有する浴に５分間浸漬した（すなわち、パネルは浴ごとに１０のセットで実行された）。次に、各パネルを２つの別々の浸漬すすぎタンクに各々２分間浸漬した。最後に、各パネルを、２５日間の中性塩水噴霧試験の前に、プラスチックトレイ上で、周囲条件で一晩乾燥させた。データは表６に報告される。
【表５】
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【表６】
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【０２２２】
表５および表６に示すデータは、パネルのアルカリ洗浄および脱酸化、続いてヘキサフルオルジルコン酸カリウムを含有する三価クロム変換組成物での処理は、三価クロムのみを含有する組成物と比較して、腐食性能を著しく向上させることを実証する。データはまた、本発明の三価クロム組成物で処理されたパネルは、六価クロム酸塩含有組成物であるＡｌｏｄｉｎｅ（組成物＃１、表４）で処理されたパネルと少なくとも同等またはそれ以上に機能することを実証する。データはまた、洗浄組成物＃１２でパネルを洗浄した後、ヘキサフルオルジルコン酸カリウムを含有する三価クロム変換組成物で処理することは、向上した腐食性能を維持しながら、別々の洗浄および脱酸化処理の必要がなくなることを実証する。
【０２２３】
パネル調製−実施例１Ｃ
各々寸法３インチ×１０インチ×０．０３２インチ（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  Ｍｅｔａｌｓ、カリフォルニア州オレンジカウンティ）の１２枚のアルミニウム２０２４−Ｔ３ベア基板を、メチルエチルケトン（１００％）および使い捨て布で片面２回ずつ手で拭き、化学洗浄の前に空気乾燥させた。最初に、各パネルを、ＳｏｃｏＭｏｒｅ脱脂剤（ＳｏｃｏＣｌｅａｎ  Ａ３４３２）に、１２７°Ｆで６分間、中程度の攪拌で浸漬した。次に、各パネルを３０秒間噴霧すすぎし、２分間浸漬すすぎした。第２に、各パネルを、ＳｏｃｏＭｏｒｅ脱酸剤（ＳｏｃｏＳｕｒｆ  Ａ１８５８／１８０６）に、室温で６分間、攪拌なしに浸漬した。次に、各パネルを２つの追加の浸漬すすぎタンクに慎重に浸漬して脱酸剤の大部分を除去し、パネルを３０秒間噴霧すすぎし、２分間浸漬すすぎして残留脱酸剤を除去した。第３に、各パネルを組成物＃２に２分間浸漬した。次に、各パネルを２つの別々の浸漬すすぎタンクに各々２分間浸漬した。次に、３つのパネルを、組成物＃８〜＃１１のうちの１つを含有する浴に５分間浸漬した（すなわち、パネルは浴ごとに３回実行された）。次に、各パネルを２つの別々の浸漬用すすぎタンクに各タンク２分間浸漬すすぎした。最後に、各パネルを、１８日間の中性塩水噴霧試験の前に、実験室のプラスチックトレイ上で一晩乾燥させた。データは表７に報告される。
【０２２４】
各々寸法３インチ×１０インチ×０．０３２インチ（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  Ｍｅｔａｌｓ、カリフォルニア州オレンジカウンティ）の追加の２０枚のアルミニウム２０２４−Ｔ３ベア基板を、各々メチルエチルケトン（１００％）および使い捨て布で片面２回ずつ手で拭き、化学洗浄の前に空気乾燥させた。最初に、各パネルを、ＳｏｃｏＭｏｒｅ脱脂剤（ＳｏｃｏＣｌｅａｎ  Ａ３４３２）に、１２７°Ｆで６分間、中程度の攪拌で浸漬した。次に、各パネルを３０秒間噴霧すすぎし、２分間浸漬すすぎした。第２に、各パネルを、ＳｏｃｏＭｏｒｅ脱酸剤（ＳｏｃｏＳｕｒｆ  Ａ１８５８／１８０６）に、室温で６分間、攪拌なしに浸漬した。次に、各パネルを２つの追加の浸漬すすぎタンクに慎重に浸漬して脱酸剤の大部分を除去し、３０秒間噴霧すすぎし、２分間浸漬すすぎして残留脱酸剤を除去した。第３に、各パネルを組成物＃２に２分間浸漬した。次に、各パネルを２つの別々の浸漬すすぎタンクに各々２分間浸漬した。次に、１０のパネルを、組成物＃８〜＃１１のうちの１つを含有する浴に５分間浸漬した（すなわち、パネルは浴ごとに１０のセットで実行された）。次に、各パネルを２つの別々の浸漬すすぎタンクに各々２分間浸漬した。最後に、各パネルを、２５日間の中性塩水噴霧試験の前に、プラスチックトレイ上で、周囲条件で一晩乾燥させた。データは表８に報告される。
【表７】
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【表８】
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【０２２５】
表７および表８に示すデータは、過マンガン酸塩変換組成物を用いたパネルの処理が、ヘキサフルオルジルコン酸カリウムを含有する三価クロム密封組成物で処理したパネルの腐食性能を妨害しないことを実証する。
【０２２６】
実施例２
実施例２Ａ：寸法３インチ×１０インチ×０．０３２インチ（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  Ｍｅｔａｌｓ、カリフォルニア州オレンジカウンティ）の１枚のアルミニウム２０２４−Ｔ３ベア基板を、メチルエチルケトン（１００％）および使い捨て布で片面２回ずつ手で拭き、化学洗浄の前に空気乾燥させた。最初に、パネルを、洗浄組成物＃１２に、室温で６分間、中程度の攪拌で浸漬した。次に、パネルを３０秒間噴霧すすぎし、２分間浸漬すすぎした。次に、すすいだパネルを、組成物＃１０を含む組成物中に６分間浸漬した。次に、パネルを２つの別々の浸漬すすぎタンクに各々２分間浸漬した。次に、パネルは、指触乾燥状態になるまで、室温で空気乾燥された。パネルのグレースケール画像を図１（Ａ）に示す。パネルは、金色の着色がほとんどない青みがかった色であった。パネルを、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すカラースケールに従って評価した。図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように、１のランクは金色の着色を示さないパネルを示し、５のランクは黄色の色相が濃いパネルを示す。図２（Ａ）〜図２（Ｃ）において、ダップルマーキングは、パネル上の金色の着色箇所とそのような着色の密度を模式的に示している。実施例２Ａで処理したパネルは、２にランク付けされ、図２（Ａ）に示される。
【０２２７】
実施例２Ｂ：寸法３インチ×１０インチ×０．０３２インチ（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  Ｍｅｔａｌｓ、カリフォルニア州オレンジカウンティ）の１枚のアルミニウム２０２４−Ｔ３ベア基板を、メチルエチルケトン（１００％）および使い捨て布で片面２回ずつ手で拭き、化学洗浄の前に空気乾燥させた。最初に、パネルを、ＳｏｃｏＭｏｒｅ脱脂剤（ＳｏｃｏＣｌｅａｎ  Ａ３４３２）に、１２７°Ｆで１０分間、中程度の攪拌で浸漬した。次に、パネルを３０秒間噴霧すすぎし、２分間浸漬すすぎした。第２に、パネルを、ＳｏｃｏＭｏｒｅ脱酸剤（ＳｏｃｏＳｕｒｆ  Ａ１８５８／１８０６）に、室温で６分間、攪拌なしに浸漬した。次に、パネルを２つの追加の浸漬すすぎタンクに慎重に浸漬して脱酸剤の大部分を除去し、パネルを３０秒間噴霧すすぎし、続いて２分間浸漬すすぎした。次に、パネルを組成物＃２に２分間浸漬し、続いて、各々２分間の別々の浸漬すすぎを２回行った。パネルを組成物＃１０に２分間浸漬した。次に、パネルを２つの別々の浸漬すすぎタンクに各々２分間浸漬した。次に、パネルは、指触乾燥状態になるまで、室温で空気乾燥された。パネルのグレースケール画像を図１（Ｂ）に示す。パネルを、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すカラースケールに従って評価した。実施例２Ｂで処理したパネルは、５にランク付けされ、濃い金色の着色を有していた。図１（Ｂ）を参照されたい。
【０２２８】
実施例２Ｃ：寸法３インチ×１０インチ×０．０３２インチ（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  Ｍｅｔａｌｓ、カリフォルニア州オレンジカウンティ）の１枚のアルミニウム２０２４−Ｔ３ベア基板を、メチルエチルケトン（１００％）および使い捨て布で片面２回ずつ手で拭き、化学洗浄の前に空気乾燥させた。最初に、パネルを脱酸溶液（質量比でリン酸１７．９９１％、無水イソプロパノール２４．９８７％、ブタノール３５．００５％、水２２．０１６％）に３．５分間浸漬した。次に、水切れのない表面が得られるまでパネルを噴霧すすぎした。次に、パネルをＡｌｏｄｉｎｅ  １２００ｓに２．５分間浸漬し、続いて、１分間の浸漬すすぎおよび噴霧すすぎを行った。次に、パネルは、指触乾燥状態になるまで、室温で空気乾燥された。パネルのグレースケール画像を図１（Ｃ）に示す。パネルを、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すカラースケールに従って評価した。実施例２Ｂで処理したパネルは、３にランク付けされ、中程度に金色の着色を有していた。図２（Ｃ）を参照されたい。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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