[發(fā)明專利]含有鋯、銅、鋅和硝酸鹽的金屬預(yù)處理組合物和在金屬基材上相關(guān)的涂層

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710112288.5
• 申請(qǐng)日: 2010-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN107012455B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·R·馮克;E·卡皮克;B·H·古德雷奧;A·G·博瓦迪利婭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 漢高股份有限及兩合公司
• 主分類號(hào): C23C22/34
• 分類號(hào): C23C22/34
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 祁麗;于輝

本發(fā)明公開了一種用于金屬的預(yù)處理組合物，其提供了增強(qiáng)的抗腐蝕性能、增強(qiáng)的油漆附著性和降低的碎片損傷。所述預(yù)處理組合物是更清潔的，因?yàn)槠浠阡喍橇姿徜\。使用的預(yù)處理涂層組合物優(yōu)選包括50到300百萬分之一份(ppm)的鋯，0到100ppm的SiO₂，150?2000ppm的總氟以及10?100ppm的游離氟，150到10000ppm的鋅和10到10000ppm的氧化劑，并且pH值為3.0到5.0，優(yōu)選為約4.0。該涂層組合物可任選地包括0到50ppm的銅。合適的氧化劑可選自大量氧化劑。所述預(yù)處理涂層組合物很大程度地增強(qiáng)了各種不同金屬基材的防腐蝕性能，其中金屬基材包括冷軋鋼、熱軋鋼、不銹鋼、有鋅金屬涂層的鋼、鋅合金例如電鍍鋅鋼、鍍鋁鋅鋼、熱鍍鋅板、熱浸鍍鋅鋼、鋁合金和鋁基材。

本申請(qǐng)是2010年12月27日遞交的國際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2010/062123，中國國家申請(qǐng)?zhí)枮?01080059704.6的分案。

本申請(qǐng)要求2009年12月28日提交的的US臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)61/290,324的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及基于鋯的預(yù)處理涂層組合物，尤其是含有鋅和氧化劑的基于鋯的預(yù)處理涂層組合物，其可以應(yīng)用于金屬基材以增強(qiáng)基材的防腐蝕能力。本發(fā)明也涉及由所述預(yù)處理涂層組合物獲得的涂層以及在金屬基材上形成預(yù)處理涂層的方法。

背景技術(shù)

在施用保護(hù)性涂層或裝飾性涂層之前，通常將防腐預(yù)處理涂層施加于金屬基材，尤其是含有鐵的金屬基材例如鋼鐵。當(dāng)金屬基材暴露于濕氣和氧時(shí)，所述預(yù)處理涂層最大程度地降低金屬基材的腐蝕程度。現(xiàn)有的大部分預(yù)處理涂層組合物基于金屬磷酸鹽，并且依賴于含鉻的洗液。所述金屬磷酸鹽和含鉻洗液產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的廢液。其結(jié)果是與廢液處置相關(guān)的持續(xù)升高的成本。因此，期望開發(fā)避免產(chǎn)生含金屬磷酸鹽和鉻廢液的預(yù)處理涂層組合物和應(yīng)用這一組合物的方法，進(jìn)一步優(yōu)選，所述預(yù)處理涂層組合物能夠有效地降低不同金屬基材的腐蝕程度，其原因在于許多商用領(lǐng)域的目標(biāo)物包含不至一種金屬基材。例如，汽車工業(yè)中經(jīng)常使用包含多于一種金屬基材的金屬組件。如果所述預(yù)處理涂層組合物可有效用于多于一種金屬基材，則可以提供更加流水線化的制備過程。

本發(fā)明的涂層組合物被稱作預(yù)處理涂層的原因在于其一般在基材被清洗之后施加，然后再施加各類裝飾性涂層。在汽車工業(yè)中，這些裝飾性涂層由基材往外一般包含如下各層：用于防腐蝕的預(yù)處理涂層，電沉積電涂層，然后為底漆層，基漆涂層，然后為上清漆涂層。所述預(yù)處理涂層的一類為可由Henkel Adhesive Technologies獲取的系統(tǒng)。系統(tǒng)為一種基于磷酸鋅的轉(zhuǎn)化型涂層，含有鋅，鎳，錳和磷酸鹽。當(dāng)前，958是在汽車工業(yè)中廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化型涂層。為了避免使用含有重金屬并產(chǎn)生磷酸鹽廢水的轉(zhuǎn)化型涂層，新的環(huán)境友好的轉(zhuǎn)化型涂層被創(chuàng)造出來。例如可由HenkelAdhesive Technologies獲取的涂層系列。可由Chemetall GmbH獲取的類產(chǎn)品，以及來自PPG Industries的系列，這些是基于鋯涂層工藝，不含有磷酸鹽和鎳或錳。特別是1800作為預(yù)處理涂層在汽車工業(yè)中應(yīng)用愈加廣泛。雖然新的含鋯涂層能夠在大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合提供足夠的保護(hù)，然而在某些應(yīng)用場(chǎng)合中，漆的附著性和防腐蝕能力與以前使用的基于磷酸鋅的涂層相比仍然具有差距。對(duì)這個(gè)問題的解決方案還未實(shí)現(xiàn)。

期望提供增強(qiáng)性能的預(yù)處理涂層，包括增強(qiáng)的腐蝕保護(hù)，增強(qiáng)的漆附著性以及更薄的涂層。由于基于鋯的預(yù)處理涂層組合物如上所述的降低的環(huán)境影響，因此期望在基于鋯的預(yù)處理涂層組合物中發(fā)展上述增強(qiáng)的性能。同時(shí)優(yōu)選這些改進(jìn)不必要求現(xiàn)有工業(yè)處理線和流程的改變，以使新的預(yù)處理涂層組合物能夠容易地用于現(xiàn)有的加工流程。

發(fā)明簡述