[發明專利]在含鋅的金屬上的非鉻的薄有機-無機混合涂層

有效

• 申請號: 200680055873.6
• 申請日: 2006-09-18
• 公開（公告）號: CN101512044A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 觸德-艾穆派·西蒂查;洪靜嫻
• 申請（專利權）人: 漢高兩合股份公司
• 主分類號: C23C22/36
• 分類號: C23C22/36;C23C22/42;C23C22/44;C09D5/00;C09D5/08
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 郭國清;樊衛民

本發明涉及一種用于薄的均勻有機-無機混合涂層在含鋅的金屬 表面上沉積的處理溶液，其中所述涂層賦予處理過的金屬以暫時的腐 蝕防護和改善的對進一步施加的油漆和/或清噴漆的附著力。此外，本 發明包括含鋅的金屬表面的處理方法，尤其在卷材涂布工業中的含鋅 的金屬表面的處理方法，以及這種涂有了薄有機-無機混合涂層的金屬 基底在白色家電和電子設備外殼生產中的用途。

含鋅的材料尤其鍍鋅或鍍合金化鋅的鋼條的暫時腐蝕防護通常由 防護油提供，或者如果需要通過如同磷化或鉻酸鹽鈍化的轉化處理提 供。本文中的術語“轉化處理”是指金屬表面利用水溶液的處理，在 處理過程中自然金屬表面層轉化成無機層，該無機層由來自水性處理 溶液的陽離子和陰離子組成以及由以這樣的方式處理的基體金屬的陽 離子組成。金屬的轉化處理的范圍在于賦予金屬以耐腐蝕的保護層， 以及在于提供提升了金屬表面和進一步施加的有機涂層之間的附著力 的接合層。

在建筑或汽車工業或者用于電子市場或者在白色家電生產中的含 鋅的材料的表面后整理通常通過多步法實現，該多步法包括使金屬表 面脫除殘余的油和硬水殘余物或其它有機表面污染物的預處理步驟或 脫脂步驟，通過轉化處理的阻擋涂層的形成和有機涂層如底漆、油漆、 清噴漆或電泳涂層的施加。取決于基底和涂層的具體要求，轉化處理 之后進行進一步有助于阻擋涂層的耐蝕性和附著性的另外的鈍化漂 洗。取決于金屬基底，特別地引入隨后的鉻酸鹽鈍化漂洗，以消除磷 酸鹽涂層中的缺陷如顯微孔隙和裂紋以及改善對無機阻擋涂層的油漆 附著力。

在現有技術中，已經利用鉻酸鹽轉化處理達到了關于腐蝕防護和 對進一步施加的有機涂層的附著力的最好結果。用于建立有效的阻擋 涂層的磷化方法是在汽車工業中經過充分證實的方法，但是本身是復 雜的多步法，其需要浴參數的廣泛控制并且與鉻酸鹽鈍化方法相比還 產生較少的裝飾性涂層。因為這些鉻酸鹽涂層包含有害的六價鉻，所 以表面后處理工業旨在替代鉻酸鹽轉化方法，因而遵循近來在歐盟剛 生效的在關于廢棄電氣設備和電子設備(2002/95/EC)和關于廢舊汽車 的回收和循環(2000/53/EC；2005/673/EC)的EU指令基礎上的國家和地 區立法。已經作出了許多努力來開發含鋅的金屬的磷化方法，該磷化 方法滿足了暫時的腐蝕防護的要求并且還提供相當大的對施加到磷化 后的鋅基底上的有機涂層的附著力，而不需要另外的步驟如在磷化步 驟之前的活化步驟和另外的鈍化漂洗例如鉻酸鹽后處理。特別是，強 烈支持“不漂洗”或“原位干燥”應用，因為它們提供了在其過程中 形成阻擋涂層的一步法，該阻擋涂層還可以包括附著到待保護金屬零 件的第一有機層。

替代鉻酸鹽處理的后磷化漂洗公開于US?5298289中。這里，把還 包含其門尼希(Mannich)衍生物的聚乙烯基苯酚化合物水溶液施加到轉 化處理過的金屬表面，以增強表面的親水性，因此使帶有油漆和清噴 漆的這些表面容易潤濕。此外，這些聚合物能夠與有機涂層交聯，因 而提供改善的對油漆體系的附著力。US?5298289還教導了包含聚乙烯 基苯酚化合物的處理溶液還可以包含對于金屬表面的轉化處理來說典 型的組分。此外，它已經暗示了利用聚乙烯基苯酚化合物作為有機成 膜組合物如油漆和電泳涂體系中的添加組分，以改善有機涂層對于裸 金屬表面或轉化處理過的金屬表面的附著力。

US?2002/0011281描述了一種鋅磷化溶液，該溶液還包含少量有機 聚合物如絡合取代的聚(4-乙烯基苯酚)化合物。根據本發明，當表面處 理利用包含小于500ppm前述有機聚合物的磷化溶液進行時，能夠省 略鉻酸鹽鈍化步驟。這種磷化方法產生了主要由膜重量大于3g/m²的 磷酸鋅層構成的無機涂層。該磷化處理尤其設計來與實現汽車工業的 高質量標準不可缺少的隨后的表面后處理步驟如施加電泳涂或粉末涂 層組合。