[發(fā)明專利]用于鈍化金屬表面的包含具有酸基的聚合物且包含Ti或Zr化合物的制劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280053029.5
• 申請(qǐng)日: 2012-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN103906859B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·沙德;F·弗萊施哈克爾;H·維特勒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號(hào): C23C22/08
• 分類號(hào): C23C22/08;C23C22/47;C23C22/53;C23C22/74;C23C22/83;C09D5/08;C09D4/00;C09D133/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 張雙雙;劉金輝

發(fā)明描述

本發(fā)明涉及一種包含衣康酸均聚物或共聚物以及有機(jī)Ti或Zr化合物的用于鈍化金屬表面的制劑、在金屬表面上形成鈍化層的方法、通過(guò)用本發(fā)明制劑處理金屬表面而鈍化該表面的方法、可借助本發(fā)明方法獲得的鈍化層和金屬表面，以及本發(fā)明制劑在鈍化金屬表面，更特別在預(yù)處理金屬帶期間鈍化金屬表面中的用途。

本發(fā)明的其他實(shí)施方案由權(quán)利要求書、說(shuō)明書和實(shí)施例變得顯而易見。應(yīng)理解的是，上述這些特征以及仍要于下文就本發(fā)明主題加以描述的那些特征不僅可以以在每種情況下具體指定的組合使用，而且可以以其他組合使用，而不偏離本發(fā)明的范圍。更特別地，還優(yōu)選和非常優(yōu)選其中本發(fā)明主題的所有特征分別具有優(yōu)選和非常優(yōu)選的定義的那些本發(fā)明實(shí)施方案。

目前用于生產(chǎn)片狀金屬工件如白色貨物、儀器外殼、立面覆件、頂棚覆件或窗戶型材、汽車組件、車身組件的原材料通常包括長(zhǎng)金屬帶，所述帶通過(guò)熱軋和/或冷軋金屬塊(稱為板坯)生產(chǎn)并卷成卷材以進(jìn)行儲(chǔ)存和運(yùn)輸。

借助合適的技術(shù)如沖孔、鉆孔、折疊、轉(zhuǎn)化成型材和/或深拉將金屬帶分割并成型為所需的零件。較大的組件，如汽車車身任選通過(guò)焊接由多個(gè)單獨(dú)零件組裝。

這種金屬材料的防腐處理通常以多步操作進(jìn)行，并且經(jīng)處理的金屬表面具有多個(gè)不同的層。防腐處理可在生產(chǎn)操作的不同點(diǎn)處進(jìn)行。所述防腐可為臨時(shí)的或長(zhǎng)效的。臨時(shí)防護(hù)例如僅用于儲(chǔ)存和運(yùn)輸金屬帶或其他金屬工件，且在最終加工之前再次移除。

施加至隨后連接以形成組件的金屬帶上的防腐涂層不僅必須具有純防腐效果，而且還必須具有良好的機(jī)械性能。特別地，防腐涂層必須具有足夠的拉伸性，以使得其在成型時(shí)不發(fā)生斷裂，從而使得隨后該區(qū)域的腐蝕防護(hù)不足。

金屬組件的防腐具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上特別重要的尤其是鋁表面和鍍鋅金屬，更特別是電鍍鋅或熱浸鍍鋅的鐵和鋼表面的防腐處理。鋅所提供的腐蝕防護(hù)來(lái)自于如下事實(shí)：鋅比金屬材料本身更賤，因此從鋅本身開始腐蝕。金屬材料本身保持完好，只要其仍被鋅連續(xù)覆蓋。

在大氣氧的存在下，首先在Zn或Zn合金、Al或Al合金表面上形成薄氧化物層，取決于外部條件，該層或多或少地延緩了對(duì)下層金屬的侵蝕。

為了增強(qiáng)該氧化物層的防護(hù)效果，通常對(duì)A1和Zn的表面實(shí)施額外的鈍化處理。在處理期間，待保護(hù)的金屬/金屬氧化物部分溶解(通常呈金屬離子形式)，然后進(jìn)入所施加的鈍化層中。該膜與在任何情況下存在的氧化物膜類似，但提供了更強(qiáng)大的防護(hù)。這通常稱為鈍化層。在許多情況下，其還改善了施加至金屬上的漆層的粘附性。因此，經(jīng)常同義地使用術(shù)語(yǔ)“轉(zhuǎn)化層”，有時(shí)甚至使用術(shù)語(yǔ)“預(yù)處理層”來(lái)代替術(shù)語(yǔ)“鈍化層”。鈍化層較薄，通常具有不超過(guò)3μm的厚度。

為了增強(qiáng)腐蝕防護(hù)，通常在鈍化層上施加額外的(漆)層。該施加通常包括各自用于不同目的兩個(gè)或更多個(gè)漆層的組合。它們用于保護(hù)鈍化層和金屬以免于腐蝕性氣體和/或液體，而且還用于防止機(jī)械損傷，如石片劃傷，它們當(dāng)然還用于美觀目的。漆層通常比鈍化層厚得多。典型的厚度為2-400μm。

鈍化可用于長(zhǎng)效防腐或者僅用于臨時(shí)防腐。臨時(shí)防腐僅用于儲(chǔ)存和運(yùn)輸金屬板或其他金屬工件，并且在最終加工之前再次移除。

迄今為止，鋅或鋁表面上的鈍化層通常通過(guò)用CrO₃的酸性水溶液處理待防護(hù)的工件而獲得。這種鈍化的機(jī)理復(fù)雜。其包括金屬Zn或A1從表面上溶解，并且分別以無(wú)定型鋅-鉻氧化物或鋁-鉻氧化物形式再次沉淀。然而，所述層也可包含外來(lái)離子和/或來(lái)自所述處理溶液的其他組分。在用鉻酸處理的情況下，尤其不能排除一定比例的Cr(VI)進(jìn)入鈍化層中。

為了避免使用致癌的Cr(VI)溶液處理，已經(jīng)提出用Cr(III)酸性水溶液處理金屬表面。作為實(shí)例，可參考US4,384,902。然而，市場(chǎng)上要求完全無(wú)鉻的鈍化方法的顧客日益增多，因此，為了避免使用Cr(VI)和Cr(III)，聚合物的應(yīng)用變得日益重要。

DE19516765A1公開了一種在Zn或A1的金屬表面上形成轉(zhuǎn)化涂層的無(wú)鉻且無(wú)氟化物的方法。用于鈍化的酸性溶液包含水溶性聚合物、磷酸和A1螯合配合物。作為一個(gè)選項(xiàng)，還可使用(甲基)丙烯酸的聚合物和共聚物。

DE19754108A1公開了一種無(wú)鉻的含水防腐組合物，然而其包含有毒的Ti(IV)和/或Zr(IV)六氟陰離子、釩離子、鈷離子以及磷酸。此外，還可任選添加各種成膜聚合物，包括含羧基的共聚物如丙烯酸/馬來(lái)酸共聚物。