[發明專利]用于對金屬襯底進行耐腐蝕處理的水性試劑與涂布方法

有效

• 申請號: 201380064883.6
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN104919085B
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 托馬斯·松德爾曼;克里斯托夫·施特拉爾;馬蒂亞斯·金佩爾;托馬斯·洛斯塔克
• 申請（專利權）人: 蒂森克虜伯鋼鐵歐洲股份公司
• 主分類號: C23C22/34
• 分類號: C23C22/34;C23C22/74;C23C22/83;B05D7/14;B05D7/16;C25D13/20
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 張天舒;張杰

1.一種用于對金屬襯底進行耐腐蝕處理的水性轉化溶液，該耐腐蝕處理作為進一步涂布的預處理，該水性轉化溶液由下述組成：

-至少一種在水溶液中離解成鋯氟絡合物或鈦氟絡合物的化合物，

-至少一種釋放金屬陽離子的水溶性化合物，所述金屬陽離子選自由鐵離子、銅離子或銀離子構成的群組，以及

-具有至少一個環氧基的水溶性烷氧基硅烷，

-用于調整pH值的緩沖系統，

其特征在于，

-所述轉化溶液不含磷酸鹽和/或不含鉻，

-用于形成一個增粘相的所述烷氧基硅烷為[3-2(2,3-環氧丙氧基)-丙基]-三甲氧基硅烷、[3-2(2,3-環氧丙氧基)-丙基]-三乙氧基硅烷、[3-2(2,3-環氧丙氧基)-丙基]-甲基二乙氧基硅烷、[3-2(2,3-環氧丙氧基)-丙基]-甲基二甲氧基硅烷、[3-2(2,3-環氧丙氧基)-丙基]-二甲基乙氧基硅烷或其組合物，并且

-在所述水性轉化溶液中，舍棄使用含氨基的硅烷，其中附加涂覆的涂層的氨基與增粘相的環氧基發生反應。

2.根據權利要求1所述的水性轉化溶液，其特征在于，所述在水溶液中離解成鋯氟絡合物或鈦氟絡合物的化合物選自由以下物質構成的群組：六氟鋯酸二鉀、六氟鋯酸二鈉，六氟鋯酸銨，六氟鋯酸鎂，六氟鋯酸二鋰及其組合物以及六氟鈦酸二鉀、六氟鈦酸二鈉，六氟鈦酸銨，六氟鈦酸鎂，六氟鈦酸二鋰及其組合物。

3.根據權利要求1所述的水性轉化溶液，其特征在于，鋯的濃度為10^-5mol/L至10^-1mol/L。

4.根據權利要求1所述的水性轉化溶液，其特征在于，所述釋放金屬陽離子的化合物選自由以下物質構成的群組：氯化鐵、檸檬酸鐵、硝酸鐵、硫酸鐵、醋酸鐵、酒石酸鐵、羧酸鐵化合物、醋酸銅、氯化銅、硝酸銅、硫酸銅、羧酸銅化合物、氯化銀、醋酸銀、硫酸銀、硝酸銀及其組合物。

5.根據權利要求1所述的水性轉化溶液，其特征在于，所述金屬陽離子的濃度為10^-6mol/L至10^-1mol/L。

6.根據權利要求1所述的水性轉化溶液，其特征在于，所述烷氧基硅烷在所述水性轉化溶液中所占的重量比例介于0.45重量％與5重量％之間。

7.根據上述權利要求中任一項所述的水性轉化溶液，其特征在于，所述水性轉化溶液的pH值介于2.5與5之間。

8.一種涂布金屬襯底的方法，具有以下方法步驟：

-通過以下操作制備根據權利要求1至7中任一項所述的轉化溶液：

在含有離解的鋯氟絡合物或鈦氟絡合物的水溶液中添加釋放金屬陽離子的水溶性化合物，所述金屬陽離子選自由鐵離子、銅離子或銀離子構成的群組，

通過添加緩沖劑將所述溶液的pH值調節至介于2.5與5之間，以及

在所述溶液中添加具有至少一個環氧基的烷氧基硅烷，

所述轉化溶液不含磷酸鹽和/或不含鉻，

所述烷氧基硅烷為[3-2(2,3-環氧丙氧基)-丙基]-三甲氧基硅烷、[3-2(2,3-環氧丙氧基)-丙基]-三乙氧基硅烷、[3-2(2,3-環氧丙氧基)-丙基]-甲基二乙氧基硅烷、[3-2(2,3-環氧丙氧基)-丙基]-甲基二甲氧基硅烷、[3-2(2,3-環氧丙氧基)-丙基]-二甲基乙氧基硅烷或其組合物，并且

在所述水性轉化溶液中，舍棄使用含氨基的硅烷；

-將所述轉化溶液施加于所述襯底，其中在室溫下通過浸漬、噴涂或涂布來實現所述施加，其中施加時間介于0.5秒與500秒之間；

-干燥經處理的所述襯底，其中所述烷氧基硅烷形成一個增粘相作為進一步涂布的預處理，并且其中附加涂覆的涂層的氨基與增粘相的環氧基發生反應。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，在氮氣流或空氣流中，通過升華干燥和/或在應用紅外輻射、近紅外輻射或紫外輻射的情況下實現所述干燥。