本发明专利技术涉及一种用于处理基材的至少一个金属表面的方法，其至少包括使所述表面与酸性水性组合物(A)接触的步骤，所述酸性水性组合物(A)具有2.5至<5.0的范围内的值且包含以金属计算为10至200范围内的量的Zr离子(a)，作为组分(b)的至少一种选自聚(甲基)丙烯酸和具有羧酸基团的(甲基)丙烯酸系共聚物的聚合物(P)及其混合物，和以金属计算为0.5至10ppm范围内的量的Mo离子(c)，其中Zr离子(a)与Mo离子(c)的相对重量比在每种情况下以金属计算在40:1至75:1的范围内；相应酸性水性组合物(A)本身，所述酸性水性组合物(A)在处理金属表面中的用途和包含因此经处理的表面的基材。途和包含因此经处理的表面的基材。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理金属表面的含锆、钼和酸官能聚合物的水性组合物
[0001]本专利技术涉及一种处理基材的至少一个金属表面的方法，其至少包括使所述表面与酸性水性组合物(A)接触的步骤，所述酸性水性组合物(A)具有2.5至<5.0的范围内的pH值且包含以金属计算为10至200ppm范围内的量的Zr离子(a)，作为组分(b)的至少一种聚合物(P)，该聚合物(P)选自聚(甲基)丙烯酸和具有羧酸基团的(甲基)丙烯酸系共聚物及其混合物，和以金属计算为0.5至10ppm范围内的量的Mo离子(c)，其中Zr离子(a)与Mo离子(c)的相对重量比在每种情况下以金属计算在40:1至7.5:1的范围内，相应酸性水性组合物(A)本身，该酸性水性组合物(A)在处理金属表面中的用途和包含由此经处理的表面的基材。
[0002]专利技术背景
[0003]由铝和/或铝合金制得的铝材料通常经受抗腐蚀和促进粘附预处理方法。所述预处理方法通常在酸洗铝材料之前。铝材料的该预处理例如不仅用于各种户内和户外领域中的由铝和/或铝合金制得的建筑构造组件中，而且例如用在由铝和/或铝合金制得的车辆部件如车轮中。在所述预处理后，通常将其他涂层施加至经预处理的铝材料。
[0004]WO 2010/100187 A1公开了一种用于处理金属表面如由铝或铝合金制得的表面的两步法。在第一步骤中，使该表面与含有硅烷/硅醇/(聚)硅氧烷的水性组合物接触。在随后的第二步骤中，使该表面与含有膦酸类化合物如膦酸盐/膦酸的水性组合物接触。因此，连续形成(聚)硅氧烷和膦酸盐涂层。由于增加的时间、能量和劳动消耗，该类常规两步法通常涉及相当大的费用且因此是不利的。
[0005]用于铝材料的预处理方法中的常规水溶液基于复合氟化物如钛和/或锆复合氟化物以在施加任何其他涂层之前在其表面上形成转化涂层。随后，此后可施加包含膦酸盐化合物的其他水溶液，使得预处理以两步法的形式进行。然而，出于以上概述的原因，该类两步法的使用是不利的。作为替换，基于复合氟化物的水溶液可额外含有膦酸盐化合物，使得总计以一步法的形式进行预处理。然而，出于生态原因，膦酸盐的使用是不希望的，因为膦酸盐被视为污染物。由于废水治理和因此对纯化废水的要求，由经济观点来看，这也是不利的。
[0006]然而，利用复合氟化物如钛和/或锆复合氟化物的目前已知的一步预处理方法不总是得到关于足够腐蚀保护，特别是关于丝状腐蚀的不希望发生和/或关于足够粘附性质的令人满意结果。
[0007]例如，在美国专利No.4,921,552中，公开了一种涂覆铝材料或其合金的方法。用于该目的的涂料组合物尤其含有聚丙烯酸聚合物和H2ZrF6。在美国专利No.4,191,596中，公开了用于涂覆铝材料或其合金的另一方法。用于该目的的涂料组合物尤其含有聚丙烯酸聚合物或其酯以及H2TiF6、H2ZrF6和H2SiF6中的至少一种。此外，WO 97/13588A1公开了一种涂覆选自铝和铝合金的金属的表面的方法，该方法包括使该表面与含有H2TiF6、H2ZrF6、HBF4和H2SiF6中的至少一种的酸性水溶液接触的步骤。在冲洗步骤后，然后将该表面进一步用水性聚合物组合物涂覆。此外，WO 2020/049132A1、WO 2020/049134 A1和WO 2019/053023 A1各自涉及一种处理基材的至少一个表面的方法，其中所述表面至少部分由铝和/或铝合金制得。这些方法各自包括使该表面与水性组合物接触的步骤，该水性组合物含有尤其含有膦
酸基团的至少一种线性聚合物。
[0008]最后，WO 2017/046139 A1公开了一种预处理尤其具有铝或铝合金表面的工件的方法，其中该方法尤其包括将酸性且无铬的水溶液施加至工件的步骤，该溶液包含呈复合氟化物形式的Zr和呈钼酸盐形式的Mo。然而，其中所公开的溶液还不总是得到关于足够腐蚀保护，特别是关于丝状腐蚀的不希望发生和/或关于足够粘附性质的令人满意结果，特别是当随后将粉末涂料组合物如(甲基)丙烯酸系粉末涂料组合物施加至由使用以上提及的溶液获得的所形成的转化涂层上时。
[0009]因此，需要提供一种处理金属基材，特别是至少部分由铝和/或铝合金制得的金属基材的方法，该方法允许以单步骤形成单转化涂料层，是经济上和生态上有利的，且其提供良好抗腐蚀性质以及当将其他涂层施加至所形成的转化涂料层上时，关于粘附性质并非是不利的。
[0010]问题
[0011]因此，本专利技术潜在的目标为提供一种处理金属基材，特别是至少部分由铝和/或铝合金制得的金属基材的方法，该方法允许以单步骤形成单转化涂料层，特别是允许避免常规使用的膦酸盐处理步骤，是经济上和生态上有利的，且其提供良好抗腐蚀性质以及当将其他涂层施加至所形成的转化涂料层上时，关于粘附性质并非是不利的。
[0012]解决方案
[0013]该目标通过本申请的权利要求的主题以及通过本说明书中所公开的其优选实施方案，即通过本文中所述的主题解决。
[0014]本专利技术的第一主题为一种用于处理基材的至少一个表面的方法，其中所述表面至少部分地由至少一种金属制得，特别是至少部分由铝和/或铝合金制得，该方法至少包括步骤(1)，即
[0015](1)使该基材的至少一个表面与酸性水性组合物(A)接触，
[0016]其中该酸性水性组合物(A)具有2.5至<5.0的范围内的pH值且包含
[0017](a)以金属计算为10至200ppm范围内的量的锆离子，
[0018](b)至少一种聚合物(P)，其中该聚合物(P)选自聚(甲基)丙烯酸和具有羧酸基团的(甲基)丙烯酸系共聚物及其混合物，和
[0019](c)以金属计算为0.5至10ppm范围内的量的钼离子，
[0020]其中锆离子(a)与钼离子(c)的相对重量比在每种情况下以金属计算在40:1至7.5:1的范围内。
[0021]通过接触步骤(1)，转化涂层膜在基材表面上形成。
[0022]本专利技术的另一主题为酸性水性组合物(A)，其中所述酸性水性组合物(A)为用于以上所定义的本专利技术方法的接触步骤中的组合物。
[0023]本专利技术的另一主题为本专利技术酸性水性组合物(A)在处理基材的至少一个表面中的用途，其中所述表面至少部分由至少一种金属制得，优选至少部分由铝和/或铝合金制得，优选以为表面和/或基材提供腐蚀保护和/或提供通过处理在该表面上形成的转化涂层对施加至转化涂层上的其他涂层，特别是对其他(甲基)丙烯酸系基涂层如(甲基)丙烯酸系基粉末涂层的增加的粘附。
[0024]本专利技术的另一主题为包含至少一个表面的基材，其中所述表面至少部分由至少一
种金属制得，优选至少部分由铝和/或铝合金制得，其中所述表面已根据本专利技术方法和/或通过本专利技术酸性组合物(A)处理。
[0025]已令人惊奇地发现，由于在组合物(A)中存在本专利技术使用的聚合物(P)作为组分(b)、锆离子(a)和钼离子(c)的特定组合，可显著改善由接触步骤(1)形成的转化涂层的性质，特别是用作其上施加的其他本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种处理基材的至少一个表面的方法，其中所述表面至少部分地由至少一种金属制成，特别是至少部分地由铝和/或铝合金制成，所述方法至少包括步骤(1)，即(1)使所述基材的至少一个表面与酸性水性组合物(A)接触，其中所述酸性水性组合物(A)具有2.5至<5.0的范围内的pH值且包含(a)以金属计算为10至200ppm范围内的量的锆离子，(b)至少一种聚合物(P)，其中所述聚合物(P)选自聚(甲基)丙烯酸和具有羧酸基团的(甲基)丙烯酸系共聚物和其混合物，和(c)以金属计算为0.5至10ppm范围内的量的钼离子，其中锆离子(a)与钼离子(c)的相对重量比在每种情况下以金属计算在40:1至7.5:1的范围内。2.根据权利要求1所述的方法，其中锆离子(a)与钼离子(c)的相对重量比在每种情况下以金属计算在35:1至8:1，优选25:1至8.5:1，更优选15:1至9:1，甚至更优选12.5:1至9.5:1，还更优选12:5至10:1的范围内。3.根据权利要求1和/或2所述的方法，其中所述酸性水性组合物(A)包含在每种情况下以金属计算为15至150ppm，优选16至125ppm，更优选17至100ppm，甚至更优选18至75ppm，仍更优选20至65ppm，还更优选20至35ppm范围内的量的锆离子，和/或，优选和，在每种情况下以金属计算为1至8ppm，优选1.5至6ppm，更优选1.5至5ppm，甚至更优选1.5至4ppm，仍更优选2.0至3.5ppm，还更优选＞2至3ppm范围内的量的钼离子。4.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其中所述酸性水性组合物(A)具有2.6至4.8，优选2.8至4.6，更优选3.0至4.4，甚至更优选3.1至4.3，还更优选3.2至4.2，最优选3.2至3.8范围内的pH值。5.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其中所述酸性水性组合物(A)具有18至35℃，更优选20至35℃，还更优选20至30℃范围内的温度。6.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其中所述至少一种聚合物(P)具有40 000至350 000g/mol，优选50 000至340 000g/mol，更优选60 000至330 000g/mol，仍更优...
【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：凯密特尔有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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