[發明專利]可漂洗金屬預處理方法和組合物

在審

• 申請號: 201410437090.0
• 申請日: 2006-01-05
• 公開（公告）號: CN104195537A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 愛德華.A.羅德澤維克;杰弗里.I.梅爾澤;菲利普.D.德克;小唐納德.W.惠森亨特;威廉.S.凱里;戴維.B.恩格爾;布雷特.奇澤姆;克里斯托弗.M.卡特
• 申請（專利權）人: 凱麥塔爾公司
• 主分類號: C23C22/34
• 分類號: C23C22/34
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 沈斌

本申請是基于申請日為2006年1月5日，優先權日為2005年1月12日，申請號為200680008043.8(PCT/US2006/000270)，發明名稱為：“可漂洗金屬預處理方法和組合物”的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及不含鉻的金屬涂層。更具體地，本發明涉及用于鋼、鍍鋅鋼(zinc?coated?steel)和鋁表面的可漂洗、無鉻酸鹽、無金屬磷酸鹽的涂層，以提高干涂層(siccative?coating)與表面的附著力并提供提高的腐蝕保護。

背景技術

將鉻酸鹽或磷酸鹽轉化膜或鈍化膜用在金屬表面上以賦予裸金屬和涂覆金屬(bare?and?painted?metal)提高的抗腐蝕性、改善涂層的附著力以及美學目的是本領域技術人員所公知的。例如，見Corrosion，L.L.Sheir，R.A.Jarman，G.T.Burstein，Eds.(第三版，Butterworth-Heinemann?Ltd，Oxford，1994)，卷2，15.3章。

對于鉻的毒性以及上述方法排放到河流和水路中的鉻酸鹽、磷酸鹽和其它重金屬的污染作用，存在著越來越多的關注。由于六價鉻離子的高溶解性和強氧化特性，傳統的鉻酸鹽轉化方法需要大規模的水處理過程以控制它們的排放。磷酸鹽方法也需要排放之前的水處理過程。此外，處理源自所述水處理過程的固體淤渣(sludge)是個顯著的問題。

因而，本領域需要提供有效的、基于無鉻酸鹽、無金屬磷酸鹽或減少的磷酸鹽類處理劑，以抑制金屬表面的腐蝕并提高可施涂于表面的涂料或其它涂層的附著力。

發明內容

提供與例如鋼、鍍鋅鋼和鋁表面等所需金屬表面接觸的酸性水溶液或分散體。所述溶液和分散體不含鉻酸鹽(chromate)，并提供提高的腐蝕保護和干涂層在金屬表面上的附著力。所述干涂層典型地包括涂料、大漆(lacquer)、油墨、清漆(varnish)、樹脂等等。

本發明的方法包括使所需的金屬表面與有效量的酸性含水組合物或分散體接觸，以提高腐蝕保護和干涂層的附著力。不含鉻酸鹽和無機磷酸鹽的組合物或分散體包括(a)包括IV?B族元素的一種或多種材料；(b)氟源(fluoride?source)；和(c)膦酸(phosphonic?acid)或膦酸鹽(酯)(phosphonate)。表面與上述組合物或分散體接觸之后，可在原位對涂層進行漂洗和干燥。然后，表面已作好準備在其上施涂涂料、大漆、清漆、樹脂或其它干涂層。

本發明包含以下內容：

1)一種涂敷金屬或金屬合金表面的方法，所述方法包括使所述表面與有效量的不含鉻酸鹽的含水處理溶液或分散體相接觸，所述溶液或分散體包括(a)包含選自IV?B族元素中的一種或多種元素的一種材料或多種材料，(b)氟化物，(c)膦酸或膦酸鹽。

2)根據1)的方法，其中所述膦酸或膦酸鹽(c)選自通式II、III或IV，其中通式II具有下述結構：

其中R₁為PO₃X₂或R₂PO₃X₂，其中X₂為陽離子或H；R₂為C₁-C₅亞烷基以及Z為選自H、鹵素、C₁-C₅烷基、NO₂和COOH中的一種；通式III具有下述結構：

其中X獨立地選自陽離子或H；以及R₃為C₁-C₅烷基、C₁-C₅羧基烷基、C₁-C₅膦酰基烷基，C₁-C₅甲硅烷氧基烷基、C₁-C₅亞氨基烷基或C₁-C₅膦酰基亞氨基烷基；和通式IV具有如下結構：