铝处理组合物制造技术

本发明专利技术提供了一种准备铝或铝合金基材以便在其上接受黏着涂层的方法。该方法包括下列步骤：对该基材去除油污，对该基材脱氧，以及在该已去除油污并脱氧的基材上提供预涂漆转化涂层。预涂漆转化涂层组合物包含：i)氟离子源；ii)锆离子源；iii)丙烯酸树脂；和iv)光亮剂，并在铝基材上形成无色、无铬转化涂层，其可通过将该经处理的基材曝露至UV光而可见。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了一种准备铝或铝合金基材以便在其上接受黏着涂层的方法。该方法包括下列步骤：对该基材去除油污，对该基材脱氧，以及在该已去除油污并脱氧的基材上提供预涂漆转化涂层。预涂漆转化涂层组合物包含：i)氟离子源；ii)锆离子源；iii)丙烯酸树脂；和iv)光亮剂，并在铝基材上形成无色、无铬转化涂层，其可通过将该经处理的基材曝露至UV光而可见。【专利说明】铝处理组合物
本专利技术一般地涉及以可使用UV灯检测的预涂漆转化涂层组合物对铝及铝合金表面的处理。
技术介绍
转化涂层广泛地与金属(尤其包括铝与铝合金及镁与镁合金)一起使用，其中将处理溶液涂布至该金属表面，且该金属表面与该处理溶液反应而转换成腐蚀保护膜。在许多情况下，该保护膜充当底涂，其可使用涂料进行顶端涂布以用于美学目的并提供增强的抗腐蚀性。历史上，转化涂层在想要或需要最大腐蚀保护的地方使用了铬酸盐。最广泛使用于铝及铝合金基材的铬酸盐处理之一为一种含铬酸盐方法，其在铝上产生颜色从淡彩虹金色变动至棕褐色的保护涂层。此方法可在室温下操作并且所产生的涂层最小化腐蚀并对随后涂布的涂料提供改良的黏合。此方法以包含CrO4-作为抑制剂类型的可溶铬酸盐为基础，并在多种铝及铝合金表面上提供耐用的转化涂层。例如，已经证明在A12024T-3铝合金面板上的铬酸盐转化涂层可抵挡超过300小时的盐雾曝露而没有孔蚀。但是，铬酸盐方法会产生铬酸盐废弃物及残余物，其必须经处理且被美国环境保护署(U.S.Environmental Protection Agency) (EPA)及其它类似的环境、健康及安全管理机构所不准许或严格限制。由于高度关注六价铬与铬盐对健康及生态的负面影响，正持续努力以开发出铬酸盐转化涂层的可接受代用品。虽然已经付出各种努力以避免在转化涂层中使用铬酸盐，但其经常需要特别的处理，这不被使用者接受或无法提供所需要的腐蚀保护程度。此外，虽然已经发展出具有与六价铬转化涂层相同或类似性能的产品，但这些产品通常不提供任何颜色来辅助区分经处理的表面与未经处理的表面，或产生不一致的颜色或褪色使得该经处理的表面的外观不为使用者所接受。Charles等人的专利号6，412，642的美国专利(其主题完整地以引用方式并入本文)描述一种用于废料分拣目的的对金属原料(诸如铝片材)施敷标记试剂的方法，以在制造废料的片上提供可检测的标记，以使废料可被分拣并将经标记的合金废料片与未施敷标记试剂的其它合金片材的废料分开。在该情形中，标记试剂被加入至润滑剂或预润滑剂中(其通常由制造业客户之前的片材生产者涂布至片材)。该标记试剂的例子包括可见染料、颜料、荧光性染料和具有明显的红外线吸收光谱的化合物。但是，Charles未认识到将标记试剂使用在预涂漆转化涂层组合物中，也未认识到若试图将标记试剂掺入预涂漆转化涂层组合物中时会发生的具体问题。特别地，将有机染料加入至转化涂层组合物通常导致较高的涂层成本，且更重要的是，使转化涂层溶液的化学性质复杂化，其导致该处理溶液难以控制。因此，想要开发出一种用于铝及铝合金基材的转化涂层组合物，其掺入了合适的标记试剂并提供良好的腐蚀保护，并且与此同时维持良好的浴稳定性。Winterowd的专利号6，602, 582的美国专利(其主题以引用方式整体并入本文)描述了一种用于处理人造板(wood-based panel)边缘的组合物。该组合物是一种无色的边缘密封物，其包括作为潜在的视觉标志的光亮剂，该光亮剂可通过曝露至UV光而可见。然而，此组合物仅限于所处理的人造板边缘的用途，且再次，其并未暗示视觉标志可使用在转化涂层组合物中。
技术实现思路
本专利技术的目的为提供一种使用在铝和铝合金基材上的经改良的无铬预涂漆转化女口广叩ο本专利技术的另一个目的为提供一种经改良的无铬预涂漆转化产品，其被施敷时，可与未经处理的表面区分开。本专利技术的另一个目的为提供一种经改良的无铬预涂漆转化产品，其包含合适的视本专利技术的又一个目的为提供一种经改良的无铬预涂漆转化产品，其可使用UV光源检测。本专利技术的又一个目的为提供一种无铬预涂漆转化产品，其提供与铬预涂漆产品相同程度的腐蚀保护。为此，在优选的实施方式中，本专利技术一般地涉及一种用以在铝基材上提供无铬转化涂层的水性组合物，该水性组合物包含:a) pH 调节剂；b)锆离子源；c)丙烯酸树脂；和d)光亮剂(optical brightener)。在另一个优选的实施方式中，本专利技术一般地涉及一种准备铝基材以便在其上接受黏着涂层的方法，该方法包含步骤:a)对该基材去除油污；b)对该基材脱氧；和c)在该已去除油污并脱氧的基材上提供转化涂层，该转化涂层包括:i) pH 调节剂；ii)锆离子源；iii)丙烯酸树脂；和iv)光亮剂；由此，在该铝基材上形成无铬转化涂层，其可通过将该经处理的表面曝露至UV光而可见。该涂层优选在可见光中为无色。【具体实施方式】本专利技术提供一种无铬产品，其可用于铝预涂漆工业以准备铝表面以在其上接受有机涂层。该铝基材可以是例如铝或铝合金，诸如铝6060或6061或类似合金。其它铝合金也为本领域技术人员所熟知并可使用本文所描述的预涂层转化涂层组合物处理。铝基材也可包括镀铝的钢基材或镀铝合金的钢基材。再者，被涂布的裸露金属基材也可为基材的切割边缘(其剩余的表面上已经以其它方式处理和/或涂布)。金属基材可以是金属片材或制造好的零件的形式，尤其可包括用于航空器、航天、导弹、汽车、列车、电子装置、仪器、施工设备、军事装备、运动器材等的零件，作为例子说明且非为限制。欲使用描述于本文的方法及转化涂层组合物来涂布的基材优选地以本领域通常公知的中或强碱性清洁剂来清洁，以便从表面去除油脂、污物及其它物质。优选地在此碱性清洁步骤之前或之后以水冲洗。之后，在使该基材与该转化涂层组合物接触前，优选地以水性酸性溶液冲洗该金属基材，以便对该基材脱氧。合适的冲洗溶液的例子包括中以及强酸性清洁剂，诸如稀硝酸溶液，作为例子说明且非为限制。在优选的实施方式中，本专利技术一般地涉及一种用以在铝或铝合金基材上提供无铬转化涂层的水性组合物，该水性组合物包含:a) pH 调节剂；b)锆离子源；c)丙烯酸树脂；和d)光亮剂。该水性转化涂层组合物的pH优选在约I至6的范围内，优选为2至4。该水性组合物的PH可使用下列物质调节:无机酸类，诸如氢氟酸、氟硼酸、磷酸等，包括其混合物；有机酸类，诸如乳酸、醋酸、柠檬酸、氨基磺酸或其混合物；和水溶性或水分散性的碱类，诸如氢氧化钠、氢氧化铵、氨或胺类(诸如三乙基胺、甲基乙基胺或其混合物)。在优选的【具体实施方式】中，该pH调节剂是氢氟酸。例如，可使用40%的氢氟酸溶液。在水性转化涂层组合物中的氢氟酸浓度可优选地在约315ppm至约700ppm的范围内，或为所必要的其它量以将pH调整至想要的范围内。锆源通常包含水溶性的锆化合物。可在本专利技术的溶液中使用各种各样的可溶性锆化合物。欲使用的化合物的选择取决于其商业可用度及其在冲洗工艺的操作PH下于溶液中的稳定性。重要的是，锆化合物在该方法的操作PH下于该溶液中不会水解成不溶的水合二氧化锆或不溶的氧锆基盐，因为此羟基将造成锆从溶液中沉淀析出。当沉淀发生时，在溶液中必要的锆浓度减少，这会降低可获得用以处理该转化涂层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能在铝或铝合金基材上提供无铬转化涂层的水性组合物，其中该涂层可通过将该经处理的基材曝露至UV光而可见，该水性组合物包含：a)pH调节剂；b)锆离子源；c)丙烯酸树脂；和d)光亮剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·佐博利，S·萨尔萨，M·加尔佐利，
申请(专利权)人：麦克德米德尖端有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US