本发明专利技术提供一种锆基金属预处理涂料组合物，所述金属预处理涂料组合物包含螯合所述金属预处理涂料组合物中的铜的金属螯合剂，从而提高涂布有所述预处理涂料组合物的金属基材的油漆粘附性。所述的预处理涂料组合物与不含有所述金属螯合剂的涂料组合物相比具有更长的适用期，因此可以提供宽范围的施用时间。所述的螯合剂以足够的量存在，以确保金属基材上沉积的预处理涂层的铜的原子%与锆的原子%的平均总比率等于或小于1.1。所述的预处理涂料组合物对处理多种金属基材是有用的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及涂料组合物，特别是可以被施用于金属基材上的、即使较长的涂布时间之后也能够提高油漆粘附性的涂料组合物。本专利技术还涉及由所述涂料组合物得到的涂层，施加所述涂层的方法和涂布的基材。
技术介绍
在施用保护性涂料或装饰性涂料之前，通常将预处理涂料施用于金属基材，尤其是含有铁的金属基材例如钢铁。所述预处理涂料将对金属基材的腐蚀量降低到最低。此外，所述的预处理涂料可以影响随后施加的装饰性涂料如油漆和清漆的粘附性。许多现有的预处理涂料组合物是基于金属磷酸盐，和/或依赖于含铬的洗液。所述金属磷酸盐和含铬洗液产生对环境有害的废液。其结果是，与废液处置相关的持续升高的成本。因此，期望开发避免产生含金属磷酸盐和铬废液的预处理涂料组合物和应用这一组合物的方法。进一步优选，所述预处理涂料组合物能够有效地对各种金属基材最大限度地降低腐蚀和提高装饰性涂料的粘附力，因为许多商用领域的物品包含多于一种金属基材。例如，汽车工业中经常使用包含多于一种金属基材的金属组件。使用可有效用于多于一种金属基材的涂料组合物，则可以提供更加简化的制备过程。 本专利技术的涂料组合物被称作预处理涂料的原因在于其通常在基材被清洗之后、各种底漆和装饰性涂料施用之前施用。在汽车工业中，从基材依次向外，涂层通常包括以下的层:用于防腐蚀的预处理涂层、电沉积电涂层、然后为底漆层、基漆涂层、然后为上清漆涂层。在本申请中，除非另有说明，预处理涂料之后的所有涂料均被认为是油漆。一种已知的预处理涂料为得自Henkel Adhesive Technologies的Boildedtew 958。所述的Bonderite 958提供了一种基于磷酸锌的含有锌、镍、锰和磷酸盐的转化涂料组合物。目前，Bonderite1" 958是一种在汽车行业中广泛使用的标准的转化涂料。为了避免使用含有重金属(此处根据转化涂料行业的理解指的是锌、镍、钴、锰、铬)或产生磷酸盐废水的转化涂料，一类新的环境友好的转化涂料组合物被创造出来。所述新的涂料通常包括锆基转化涂料，其通过与含有在涂料组合物中溶解的锆的工作液接触而沉积在金属基材上。这些基于锆涂层技术的转化涂料组合物典型的不含有磷酸盐和镍或锰。发现锆基涂料作为预处理涂料正越来越多地应用于汽车行业中。制造工厂的金属涂层装配生产线是一个整体的高度协调和精密计算的工艺的一部分。金属工件被切割成一定的尺寸、成型、清洗、预处理涂料涂布，然后被一些表层涂布。几种不同类型的金属可以单独通过一部分工艺进而在一个步骤中彼此接合，然后作为不同的金属的组件通过剩余工艺步骤。这些工艺每小时执行几百件，因此该系统需要金属工件精确通过所述工艺。时不时地，加工处理生产线可能会有时意外地由于装配线的一个工艺中的一个问题而停止。当生产线停机时，工件被保持在生产线的各阶段的时间远远超过期望的时间。当工件保持在预处理液中时间太长，通常涂布的工件达不到规定的标准。例如，涂布的工件可能不表现出期望的耐腐蚀性或油漆粘合特征。这可能会导致废料率增加和潜在的召回，增加制造成本。因此，最好是提供一种具有更长适用期的预处理涂料组合物，这意味着金属工件可浸入浴液更长的时间而不降低涂布的金属工件的耐腐蚀性或油漆粘附性。还期望提供预处理涂料对广泛的金属基材在增强的防腐蚀保护和改进的油漆粘附性方面增加的功能性。同时，这些改进优选不要求改变现有的工业生产工艺或这些加工线上使用的设备。许多锆基转化涂布液中含有铜，无论是作为添加剂以提高预处理涂料和/或工艺的特性，还是作为来自水或被涂布的金属工件的痕量元素。不管其来源如何，本专利技术的专利技术人已经发现，以相对于其他涂料成分过高的量来自沉积在预处理涂层中的锆基涂布液的铜对涂布的金属基材的性能产生负面影响。因此，希望开发锆基涂布液以克服这一缺陷。
技术实现思路
总体而言，本专利技术提供一种锆基的、提供更长的适用期和提高油漆粘附性且不降低耐腐蚀性的金属预处理涂料。本专利技术还涉及由此的涂层和由所述涂料组合物得到的涂布的基材。在一个实施方式中，锆基金属预处理涂料组合物含有水和溶解的Zr、氟化物源、铜螯合剂、任选存在的含有硅、硼、钇和任选添加的溶解的铜中的一种或多种的材料。期望的，所述锆基金属预处理涂料组合物中所述的铜螯合剂通过与锆基金属预处理涂料组合物接触，能够降低沉积在金属基材上的锆基涂层中的铜的量，所述的铜螯合剂的存在量足以产生在沉积在金属基材上的所述涂层中Cu的原子％与Zr的原子％的平均总比率等于或小于1.1。在一个实施方式中，提供锆基金属预处理涂料组合物，其包括: A.)50至300ppm的所述溶解的错， B.)0至50ppm的所述添加的溶解的铜，C.)0 至 IOOppm 的 SiO2, D.)150至2000ppm的总氟化物， E.)10至IOOppm的游离氟化物，和 F.)至少IOppm的所述的铜螯合剂。在一个实施方式中，所述添加的溶解的Cu存在于涂料组合物中，和所述的铜螯合剂以25至1500ppm的量存在。在一个实施方式中，所述铜螯合剂选自具有多个羧基和/或膦酸官能团的分子。期望的铜螯合剂选自氨基水杨酸、抗坏血酸、天冬氨酸、苯甲酸、柠檬酸、三聚氰酸、二亚乙基三胺-五亚甲基膦酸、二羟基苯甲酸、二亚甲基三胺五乙酸、乙二胺四乙酸、葡糖酸、谷氨酸、羟基乙酸、羟基亚乙基二膦酸、羟基谷氨酸、亚氨基二琥珀酸、曲菌酸、乳酸、丙二酸、次氨基三乙酸、硝基苯磺酸、硝基水杨酸、草酸、聚丙烯酸、聚天冬氨酸、水杨酸、酒石酸以及所述酸的盐。在一个实施方式中，上述锆基金属预处理涂料组合物具有含有酒石酸和/或其盐的铜螯合剂。本专利技术的另一个方面是一种用于提高金属基材的油漆粘附性的方法，其包括以下步骤: a)任选地清洁金属基材； b)施加根据前述的任意一种锆基金属预处理涂料组合物于金属基材上，从而在金属基材上形成预处理涂层； 其中，所述铜螯合剂在所述锆基金属预处理涂料组合物中的存在量足以导致沉积在金属基材上的所述预处理涂层中Cu的原子％与Zr的原子％的平均总比率等于或小于1.1 ;和 c)施加油漆于所述的金属预处理涂料组合物涂布的金属基材上。本专利技术的另一个方面是提高用锆基预处理涂料组合物预处理的金属基材的油漆粘附性的方法，包括以下步骤: a)在施加锆基预处理涂料组合物于金属基材前，将金属基材与含有铜螯合剂和任选存在的铜的预洗液接触； b)将含有溶解的锆、氟化物源、任选存在的包括硅、硼和钇和任选添加的溶解的铜中的一种或多种的材料的锆基金属预处理涂料组合物施加于金属基材，从而在金属基材上形成预处理涂层；· 其中，所述铜螯合剂在预洗液中的存在量足以控制通过锆基金属预处理涂料组合物沉积在金属基材上的铜的量使得沉积在金属基材上的所述预处理涂层中Cu的原子％与Zr的原子％的平均总比率等于或小于1.1。在一个实施方式中，所述的铜螯合剂以至少IOppm和至多2000ppm的量存在。本专利技术的另一个方面是一种包括涂布的金属基材的制品，其包括:金属基材；和沉积于所述金属基材上的包括来自所述基材的金属、锆、氧、铜和任选存在的元素氟和碳的预处理涂层；其中金属基材上的所述预处理涂层具有Cu的原子％与Zr的原子％的平均总比率等于或小于1.1。在一个实施方式中，提供所述的制品，其中金属基材上的所述预处理本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·R·冯克，E·卡皮克，M·L·斯恩科斯基，
申请(专利权)人：汉高股份有限及两合公司，
类型：
国别省市：
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