CN101512044B - 在含锌的金属上的非铬的薄有机-无机混合涂层 - Google Patents
在含锌的金属上的非铬的薄有机-无机混合涂层 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101512044B CN101512044B CN200680055873.6A CN200680055873A CN101512044B CN 101512044 B CN101512044 B CN 101512044B CN 200680055873 A CN200680055873 A CN 200680055873A CN 101512044 B CN101512044 B CN 101512044B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- soluble
- treatment soln
- dissolved
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 238000002156 mixing Methods 0.000 title claims description 5
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 title claims 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 76
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 73
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 61
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 19
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- -1 poly(vinylphenol) Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 40
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 19
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 15
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims description 9
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 8
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 6
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 4
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N ferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 claims description 2
- LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N protoneodioscin Natural products O(C[C@@H](CC[C@]1(O)[C@H](C)[C@@H]2[C@]3(C)[C@H]([C@H]4[C@@H]([C@]5(C)C(=CC4)C[C@@H](O[C@@H]4[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@H](CO)O4)CC5)CC3)C[C@@H]2O1)C)[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 19
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 13
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 abstract description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 abstract 1
- YOYLLRBMGQRFTN-SMCOLXIQSA-N norbuprenorphine Chemical compound C([C@@H](NCC1)[C@]23CC[C@]4([C@H](C3)C(C)(O)C(C)(C)C)OC)C3=CC=C(O)C5=C3[C@@]21[C@H]4O5 YOYLLRBMGQRFTN-SMCOLXIQSA-N 0.000 abstract 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- FUGYGGDSWSUORM-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxystyrene Chemical compound OC1=CC=C(C=C)C=C1 FUGYGGDSWSUORM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 8
- 238000007739 conversion coating Methods 0.000 description 8
- 238000005536 corrosion prevention Methods 0.000 description 7
- JESXATFQYMPTNL-UHFFFAOYSA-N 2-ethenylphenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1C=C JESXATFQYMPTNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 6
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 6
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 6
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 5
- 229940006486 zinc cation Drugs 0.000 description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001665 Poly-4-vinylphenol Polymers 0.000 description 4
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004532 chromating Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 3
- 241001441571 Hiodontidae Species 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 2
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- QGHDLJAZIIFENW-UHFFFAOYSA-N 4-[1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-(4-hydroxy-3-prop-2-enylphenyl)propan-2-yl]-2-prop-2-enylphenol Chemical group C1=C(CC=C)C(O)=CC=C1C(C(F)(F)F)(C(F)(F)F)C1=CC=C(O)C(CC=C)=C1 QGHDLJAZIIFENW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001163841 Albugo ipomoeae-panduratae Species 0.000 description 1
- 241001504664 Crossocheilus latius Species 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 1
- 208000034189 Sclerosis Diseases 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003666 anti-fingerprint Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 description 1
- 239000008233 hard water Substances 0.000 description 1
- 229910052816 inorganic phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H zinc phosphate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000165 zinc phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/34—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides
- C23C22/36—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides containing also phosphates
- C23C22/364—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides containing also phosphates containing also manganese cations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/002—Priming paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/08—Anti-corrosive paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/40—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates
- C23C22/42—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates containing also phosphates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/40—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates
- C23C22/44—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates containing also fluorides or complex fluorides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/27—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified weight per unit area [e.g., gms/sq cm, lbs/sq ft, etc.]
- Y10T428/273—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified weight per unit area [e.g., gms/sq cm, lbs/sq ft, etc.] of coating
Abstract
本发明涉及一种用于薄有机/无机混合涂层在含锌的金属表面上沉积的处理溶液，该处理溶液包含水和(i)一定浓度的磷酸(A)；(ii)一定浓度的溶解的无机组分(B)，该无机组分(B)包含选自钛、锆、铪和/或硅的至少一种络合的氟金属化物阴离子，优选六氟钛酸；(iii)一定浓度的溶解的无机组分(C)，该无机组分(C)由锌(C1)和/或锰(C2)的二价阳离子组成；(iv)一定浓度的溶解的无机组分(D)，该无机组分(D)由钼的含氧阴离子组成；(v)一定浓度的水溶性和/或水分散性聚合物(E)，该聚合物(E)基于螯合聚(乙烯基苯酚)化合物；(vi)一定浓度的水溶性和/或水分散性聚合树脂(F)，该聚合树脂(F)不是组分(E)的部分或者与组分(E)不同。在含锌的金属表面上的薄有机/无机混合涂层根据本发明以至少约0.4g/m2且不大于约1.6g/m2的膜重量沉积，赋予所涂布的材料以暂时的腐蚀防护和优异的对进一步施加的有机涂层的粘附性降低。另外，本发明涉及涂有有机/无机混合涂层的含锌的金属基底在工业组装和形成程序中的用途，及在工业金属表面后整理如卷材涂布、车身涂漆线、白色家电和电子设备外壳生产中用于将多层涂层施加到所述基底的用途，该有机/无机混合涂层提供不大于1.5mΩ且优选不大于1mΩ的所述涂布的基底的表面电阻。
Description
本发明涉及一种用于薄的均匀有机-无机混合涂层在含锌的金属表面上沉积的处理溶液，其中所述涂层赋予处理过的金属以暂时的腐蚀防护和改善的对进一步施加的油漆和/或清喷漆的附着力。此外，本发明包括含锌的金属表面的处理方法，尤其在卷材涂布工业中的含锌的金属表面的处理方法，以及这种涂有了薄有机-无机混合涂层的金属基底在白色家电和电子设备外壳生产中的用途。
含锌的材料尤其镀锌或镀合金化锌的钢条的暂时腐蚀防护通常由防护油提供，或者如果需要通过如同磷化或铬酸盐钝化的转化处理提供。本文中的术语“转化处理”是指金属表面利用水溶液的处理，在处理过程中自然金属表面层转化成无机层，该无机层由来自水性处理溶液的阳离子和阴离子组成以及由以这样的方式处理的基体金属的阳离子组成。金属的转化处理的范围在于赋予金属以耐腐蚀的保护层，以及在于提供提升了金属表面和进一步施加的有机涂层之间的附着力的接合层。
在建筑或汽车工业或者用于电子市场或者在白色家电生产中的含锌的材料的表面后整理通常通过多步法实现，该多步法包括使金属表面脱除残余的油和硬水残余物或其它有机表面污染物的预处理步骤或脱脂步骤，通过转化处理的阻挡涂层的形成和有机涂层如底漆、油漆、清喷漆或电泳涂层的施加。取决于基底和涂层的具体要求，转化处理之后进行进一步有助于阻挡涂层的耐蚀性和附着性的另外的钝化漂洗。取决于金属基底，特别地引入随后的铬酸盐钝化漂洗，以消除磷酸盐涂层中的缺陷如显微孔隙和裂纹以及改善对无机阻挡涂层的油漆附着力。
在现有技术中，已经利用铬酸盐转化处理达到了关于腐蚀防护和对进一步施加的有机涂层的附着力的最好结果。用于建立有效的阻挡涂层的磷化方法是在汽车工业中经过充分证实的方法，但是本身是复杂的多步法，其需要浴参数的广泛控制并且与铬酸盐钝化方法相比还产生较少的装饰性涂层。因为这些铬酸盐涂层包含有害的六价铬，所以表面后处理工业旨在替代铬酸盐转化方法，因而遵循近来在欧盟刚生效的在关于废弃电气设备和电子设备(2002/95/EC)和关于废旧汽车的回收和循环(2000/53/EC；2005/673/EC)的EU指令基础上的国家和地区立法。已经作出了许多努力来开发含锌的金属的磷化方法，该磷化方法满足了暂时的腐蚀防护的要求并且还提供相当大的对施加到磷化后的锌基底上的有机涂层的附着力，而不需要另外的步骤如在磷化步骤之前的活化步骤和另外的钝化漂洗例如铬酸盐后处理。特别是，强烈支持“不漂洗”或“原位干燥”应用，因为它们提供了在其过程中形成阻挡涂层的一步法，该阻挡涂层还可以包括附着到待保护金属零件的第一有机层。
替代铬酸盐处理的后磷化漂洗公开于US 5298289中。这里，把还包含其门尼希(Mannich)衍生物的聚乙烯基苯酚化合物水溶液施加到转化处理过的金属表面，以增强表面的亲水性，因此使带有油漆和清喷漆的这些表面容易润湿。此外，这些聚合物能够与有机涂层交联，因而提供改善的对油漆体系的附着力。US 5298289还教导了包含聚乙烯基苯酚化合物的处理溶液还可以包含对于金属表面的转化处理来说典型的组分。此外，它已经暗示了利用聚乙烯基苯酚化合物作为有机成膜组合物如油漆和电泳涂体系中的添加组分，以改善有机涂层对于裸金属表面或转化处理过的金属表面的附着力。
US 2002/0011281描述了一种锌磷化溶液，该溶液还包含少量有机聚合物如络合取代的聚(4-乙烯基苯酚)化合物。根据本发明，当表面处理利用包含小于500ppm前述有机聚合物的磷化溶液进行时，能够省略铬酸盐钝化步骤。这种磷化方法产生了主要由膜重量大于3g/m2的磷酸锌层构成的无机涂层。该磷化处理尤其设计来与实现汽车工业的高质量标准不可缺少的随后的表面后处理步骤如施加电泳涂或粉末涂层组合。
用于锌基金属表面的腐蚀防护的另一种不含铬的处理溶液公开于US 2003/0150524中。根据该发明的处理溶液与典型的磷化浴不同，因为它还包含如钛和/或锆的络合氟化物，同时磷酸的量小于1.45g/l。另外，向处理溶液中添加了少量有机聚合物尤其是聚乙烯基苯酚的衍生物，以便替代在转化处理之后的另外的钝化漂洗，并从而减少磷化工业中另外的过程步骤。总而言之，该转化处理设计来提供主要由未表现出结晶性的无机磷酸盐层组成的薄保护性涂层，从而尤其可用于已经磷化的金属零件的切割边缘保护或用于例如在组装线中半完成产品的部分磷化的金属零件的处理。
取代的聚(4-乙烯基苯酚)化合物作为在与US 2003/0150524中描述的磷化浴相似的进一步包含成膜聚合物的磷化浴中的组分的应用公开于WO 99/19083和WO 00/71626中。再次引入聚(4-乙烯基苯酚)化合物，以促进交联至成膜聚合物的官能部分，因而增强有机涂层的附着力。应用这种表面处理自然地导致了有机-无机混合涂层的形成，因为转化过程和成膜聚合物分子的沉淀至少部分同时且彼此独立地发生。在这种混合涂层中，有机聚合物分子可以沉积在无机基质的微米孔或纳米孔中，因而充当在阻挡涂层内的粘合剂。此外，有机聚合物分子的引入可以显著增加由成膜聚合物组分提供的对有机涂层的附着力。由于分别地，转化层形成的过程是通过腐蚀金属表面引发的，而固化的过程中有机涂层的形成是通过处理溶液的干燥(“原位干燥”应用)而实现的，所以实质上重要的是相对于无机转化层的形成平衡成膜过程，以保证形成具有最佳的耐蚀性和附着力性质的有机-无机混合涂层。
WO 00/71626教导了仅存在既可以与成膜聚合物交联又可附着到无机基质上的聚(4-乙烯基苯酚)化合物不足以提供合理的耐蚀性能。根据WO 00/71626，因此为了实现具有适当的耐蚀性的有机-无机混合涂层，向涂层配方中添加有机膦酸是必须遵循的。按照WO 99/19083，公开了一种用于形成基于磷化化学的有机-无机混合涂层的配方，其不包含任何锰和锌的二价阳离子，以便相对于无机转化层的形成而平衡成膜过程。由现有技术磷化方法已知锰和/或锌离子的缺乏典型地导致了形成保护性较差的无机转化涂层，因为它们是形成速率的决定性参数，因而是阻挡涂层形态的决定性参数。大体上，用于基于磷化化学的有机-无机混合涂层的沉积的配方未能提供长期稳定性并且往往聚集残渣。这是由于这样的事实，即水分散性或水溶解的成膜聚合物主要由携带负电荷的官能部分如羧化物和/或羟基化物构成。因此，带负电荷的分散的聚合物颗粒或溶解的聚合物分子与阳离子尤其是在磷化化学中典型的二价或多价阳离子例如锌和/或锰的离子性相互作用，可能会导致聚合物颗粒在处理配方中的聚集以及沉淀。
不管与施加基于磷化化学的有机-无机混合涂层的领域中的方法有关的实质的现有技术，存在改善这种涂层的耐蚀性能的要求，尤其是通过调整控制沉积过程的参数改善这种涂层的耐蚀性能，以及存在为了赋予表面处理的技术方法以稳定性而配制展现出长期稳定性的处理溶液的要求。此外，在工业原位干燥应用中形成的混合涂层的性能受到残余的无机组分如磷酸盐、锌、锰和/或氟金属化物(fluoro metallate)的强烈影响，所述无机组分在转化过程中未沉积在金属表面并因而被俘获在有机基质内。这些残余物可能会引起混合涂层内的有机基质的化学退化过程，因此不得不避免或有效地处置。形成具有优异性质的有机-无机混合涂层的另一个先决条件在于提供导致金属表面被薄涂层均匀覆盖的配方。这对于其中在金属零件形成和组装之前不得不赋予金属材料以暂时的腐蚀防护的工业过程来说是尤其重要的。典型的应用可在金属加工工业中或者可以用于家用电器、白色家电和电子设备外壳的制造厂。具体地，电子工业设定了保证了它们外壳的有效屏蔽以保护它们的贵重设备免受电磁感应的破坏的高质量标准。在那个方面，有机-无机混合涂层在同时地展现出优异的耐蚀性能的同时，应当具有由相对小厚度的涂层提供的相当低的电阻，而反过来又至少需要被混合涂层均匀覆盖的金属基底。
令人惊讶的是，本发明人发现利用如下溶液处理含锌的金属表面如热浸镀锌、电解镀锌或锌镀层退火处理的钢表面或者任何其它合金化的或非合金化的锌表面，产生了具有优异的耐蚀性能、油漆附着力和防指纹污染的薄有机-无机混合涂层，该溶液包含水和
(i)一定浓度的磷酸(A)；
(ii)一定浓度的溶解的无机组分(B)，该无机组分(B)包含至少一种选自钛、锆、铪和/或硅的络合的氟金属化物阴离子，优选六氟钛酸；
(iii)一定浓度的溶解的无机组分(C)，该无机组分(C)由锌(C1)和/或锰(C2)的二价阳离子组成；
(iv)一定浓度的溶解的无机组分(D)，该无机组分(D)由钼的含氧阴离子组成；
(v)一定浓度的水溶性和/或水分散性聚合物(E)，该聚合物(E)由一定数量(n)的x-(N-R1-N-R2-氨甲基)-4-羟基-苯乙烯单体单元组成，其中x＝2，3，5或6表示取代位置序号，R1表示包含1至4个碳原子的烷基，而R2表示符合通式H(CHOH)mCH2-的取代基，其中m是3至5的整数，该聚合物(E)能够螯合组分(B)和/或(C)；
(vi)一定浓度的水溶性和/或水分散性聚合树脂(F)，该聚合树脂(F)不是组分(E)的部分或者与组分(E)不同。
水溶性和/或水分散性聚合物(E)优选符合下列结构通式(I)
其中，R1和R2为如上面所定义的取代基。
根据本发明，当以下列方式构成包含一定量的组分(C1)的处理溶液时，获得了具有最佳性能的有机-无机混合涂层，即锌阳离子(C1)与聚合物的螯合部分的摩尔比(C1)∶(n·E)接近于化学计量比且优选不大于0.75，但是为至少0.34，最优选为0.68，其中(n·E)为聚合物(E)的单体单元的数量(n)。在优选范围内的锌阳离子(C1)相对于螯合化合物(E)的比例阻止了成膜聚合物(F)的沉淀，因而赋予处理溶液以长期稳定性，并且在工业表面后处理的典型加工次数内在原位干燥应用过程中保证了有效的转化层形成，以及促进了残余的组分A-E引入到混合涂层中。化学计量过量的聚(乙烯基苯酚)化合物(E)引起不太有效的转化层形成。
本文中的化学计量比基于下列一般络合物形成反应：
nZn2++E→[ZnnE]2n+
其中的化学计量根据锌阳离子与聚(乙烯基苯酚)化合物(E)的单体单元的数量(n)的等摩尔转化。
在处理溶液不包含任何量的锌阳离子(C1)的情况下，锰阳离子(C2)与(n·E)为聚合物(E)的单体单元的数量(n)的聚合物的螯合部分的摩尔比(C2)∶(n·E)一定不大于0.62且优选不大于0.47，但是为至少0.22，最优选为0.42，以便为源自在根据本发明的处理过程中金属表面的酸洗的锌阳离子提供足量的螯合部分。
处理溶液的其它化合物的摩尔浓度应当进一步遵守下列特定的摩尔比：
(i)包含络合的氟金属化物阴离子的组分(B)的总当量氢浓度与磷酸(A)的当量氢浓度的摩尔比(B)∶(A)为至少0.1、优选为至少0.3、但是不大于0.6且优选不大于0.5，最优选为0.38。
(ii)组分(B)与(C1)的摩尔比(B)∶(C1)为至少2.0，但是不大于3.5且优选不大于2.5，最优选为2.3，和/或组分(B)与(C2)的摩尔比(B)∶(C2)为至少1.2，但是不大于2.4，优选不大于1.8，最优选为1.4；
(iii)组分(D)与(C1)的摩尔比(D)∶(C1)为至少1∶50，优选为至少1∶40，但是不大于1∶20且优选不大于1∶25，最优选为1∶30，或者组分(D)与(C2)的摩尔比(D)∶(C2)为至少1∶80，优选为至少1∶60，但是不大于1∶20且优选不大于1∶30，最优选为1∶45。
以这样的方式配制的处理溶液在高达至少30℃、优选为至少40℃的温度下和高达约45℃的温度下，提供对于溶解的、分散的或既溶解又分散的树脂(F)的离析和/或沉淀的长期稳定性。
为了保证有机-无机混合涂层的适当的沉积速率，处理溶液包含至少0.5重量％、优选为至少1.0重量％且最优选为至少2.0重量％、但是不大于3.0重量％的磷酸(A)在所述溶液中的质量份数，而处理溶液的剩余化合物的量由前述摩尔比预定义。
相对于二价阳离子的含量，处理溶液还可以以这样的方式配制，即所述溶液中的由溶解的无机化合物(C)提供的二价阳离子的总质量份数为至少0.2重量％，优选为至少0.4重量％，但是不大于1.2重量％且优选不大于0.8重量％，而处理溶液的剩余化合物的量由前述摩尔比预定义。
通常，可以根据常规工业涂布技术如浸渍、喷涂、擦拭和碾滚和/或辊筒施加，把处理溶液施加到金属表面上。
根据本发明，在处理溶液的施加之后，必须干燥利用这些涂布技术使其与处理溶液接触的金属表面。在涂布工业中，这种方法表示为原位干燥应用和/或不漂洗应用。在附着到金属表面上的处理溶液的挥发性化合物蒸发之后，形成混合涂层，该混合涂层主要由被组分(F)的均匀树脂涂层覆盖的金属表面上的无机转化层组成，该树脂涂层还包含残余的组分(A-D)。因为主要由无机组分构成的转化层的形成速率由组分(A-D)的相对量确定，所以在干燥之后获得的有机-无机混合涂层的最终膜重量能够根据处理溶液中的水溶性和/或水分散性聚合树脂(F)的量调整。
因此处理溶液中的水溶性和/或水分散性聚合树脂(F)的质量份数可以独立于其它组分进行选择，但是应当为至少5重量％，优选为至少15重量％，但是不大于50重量％且优选不大于25重量％，以如前所述得到至少约0.4g/m2、优选为至少0.6g/m2、但是不大于约1.6g/m2且优选不大于0.8g/m2的膜重量，以及保证具有所需性能的有机-无机混合涂层的形成。
根据本发明，表面处理过的金属零件的原位干燥方法还包括均匀混合涂层的形成，该均匀混合涂层是经由在不大于150℃、优选不大于120℃、但是为至少65℃且优选为至少80℃的峰值金属温度下的聚合树脂(F)的硬化和/或交联而形成的。因此，水溶性和/或水分散性聚合树脂(F)具有优选不高于80℃、更优选不高于60℃且最优选不高于45℃的成膜温度。聚合树脂(F)可以是除了前述先决条件之外能够硬化或交联的任何水分散性聚合物，如丙烯酸树脂、聚氨酯、酚醛塑料、乙烯基聚合物(vinyl)和环氧树脂。
本发明还包括如前所述的组分A-F的处理溶液，该处理溶液另外包含稳定分散的固体材料(G)，该固体材料(G)以分离的形式时具有不大于0.35的静摩擦系数，该静摩擦系数是在固体材料本身和冷轧钢之间测量的，其中组分(G)与组分(F)的质量比为至少0.01，但是不大于1且优选为0.04。所述固体材料优选基于氧化的聚乙烯蜡。根据优选的量把蜡添加到处理溶液中减少了涂层的摩擦系数，这对金属条和卷材的形成和运输尤其重要。蜡的更高的量导致涂层的涂覆性能恶化。
本发明还包括通过根据本发明的方法获得的具有薄有机/无机混合涂层的含锌的金属基底，其中按照工业标准IBM SG-PR-000857利用4点电阻测量法测定的所述基底的表面电阻不大于1.5mΩ且优选不大于1mΩ。
具有膜重量为至少0.4g/m2、优选为至少0.6g/m2、但是不大于1.6g/m2且优选不大于0.8g/m2的薄有机-无机混合涂层的这种含锌的金属基底，提供足够的暂时的腐蚀防护，能够在工业组装和形成程序中加工，并且用于在工业金属表面后处理如卷材涂布、车身涂漆线、白色家电和电子设备外壳生产中把多层涂层施加到所述基底。
表1公开了根据本发明的处理溶液的优选实施方案。对于磷化领域的技术人员来说，显然用于所述处理溶液的配方的优选化合物经历了不同的化学反应，因而不应当理解为可分析检测到的处理溶液的成分。
优选的螯合聚(乙烯基苯酚)化合物是聚(5-乙烯基-2-羟基-N-苄基-N-葡糖胺)，其如US 5298289中详细描述，是经由组分N-甲基-葡糖胺、甲醛和聚(4-乙烯基苯酚)的门尼希型反应合成的。成膜的水分散性聚合物(F)和蜡化合物(G)分别由商品(Rohm和Haas Co.)和
(Noveon Inc.)代表。所有组合物(1-3)揭示了无机组分与聚合树脂的充分的相容性并且证明在高达45℃的温度下高度稳定。
经由辊筒法把根据表1的处理溶液施加到不同镀锌钢金属薄板如
和HDG(表2)上，此后在某一峰值金属温度(PMT)下干燥。对于
基底，形成均匀混合涂层所需的PMT为至少65℃，而其它镀锌钢基底不得不在100℃的PMT下干燥。取决于组合物以及取决于直接在辊筒施加之后附着到金属薄板上的处理溶液的湿膜厚度，已经实现了比膜重量(FW)在0.6和0.9g/m2之间的不同涂层。
利用标准化的中性盐雾试验(NSST，ASTM B 117-03)，根据本发明的优选实施方案处理过的镀锌钢金属薄板由它们的耐蚀性能表征。揭示了涂有根据本发明的处理溶液的所有基底优异的腐蚀性质，在72小时中性盐雾试验之后的白锈覆盖率至少小于5％。
在约0.7g/m2的低膜重量下，在涂层负载有1.2kg的探针重量的同时，利用4点探针技术(Loresta-EP，DIA Instruments Co.，Ltd.)测量的混合涂层的表面电阻(SR)小于1mΩ，因而满足了用于为了电磁场的屏蔽而设计的产品外壳中使用的材料所需的IBM标准(IBMSG-PR-000857)。
根据这些本发明的实施方案，施加到含锌的金属基底时处理溶液产生薄有机-无机混合涂层，当用于产生优异的暂时耐蚀性能的原位干燥方法时，其提供金属基底的均匀覆盖。
另外，根据本发明处理过的金属材料展示出低表面电阻并且能够用作电子设备外壳或白色家电生产中的零件，而有效地保护设备免受电磁感应的破坏。
所述处理溶液本身证明对于离析和/或沉淀是高度稳定的，这改善了涂布过程的可靠性并且降低了与溶液性能的控制和再生循环数有关的成本。
Claims (16)
1.一种用于薄有机/无机混合涂层在含锌的金属表面上的沉积的处理溶液，该处理溶液包含水和
(i)至少0.5重量％的磷酸A；
(ii)一定浓度的溶解的无机组分B，该无机组分B包含至少一种选自钛、锆、铪和/或硅的络合的氟金属化物阴离子，其中所述包含络合的氟金属化物阴离子的溶解的无机组分B的总当量氢浓度与所述磷酸A的当量氢浓度的摩尔比B∶A为至少0.1；
(iii)溶解的无机组分C，其中所述溶液中的由溶解的无机化合物C提供的二价阳离子的总质量份数为至少0.2重量％，该无机组分C由锌的二价阳离子C1组成或由锌的二价阳离子C1和锰的二价阳离子C2组成；
(iv)一定浓度的溶解的无机组分D，该无机组分D由钼的含氧阴离子组成，其中所述由钼的含氧阴离子组成的溶解的无机组分D与锌的二价阳离子C1的摩尔比D∶C1为至少1∶50；
(v)一定浓度的水溶性和/或水分散性聚合物E，该水溶性和/或水分散性聚合物E由一定数量n的x-(N-R1-N-R2-氨甲基)-4-羟基-苯乙烯单体单元组成，其中x＝2，3，5或6，表示取代位置序号，R1表示包含1至4个碳原子的烷基，而R2表示符合通式H(CHOH)mCH2-的取代基，其中m是3至5的整数，该水溶性和/或水分散性聚合物E能够螯合所述溶解的无机组分B和/或C；
(vi)水溶性和/或水分散性聚合树脂F，其中处理溶液中的水溶性和/或水分散性聚合树脂(F)的质量份数为至少5重量％，该水溶性和/或水分散性聚合树脂F不是所述水溶性和/或水分散性聚合物E的部分或者与所述水溶性和/或水分散性聚合物E不同，
其中所述锌的二价阳离子C1与所述水溶性和/或水分散性聚合物的螯合部分的摩尔比C1∶n·E不大于化学计量比，但是为至少0.34，n·E为所述水溶性和/或水分散性聚合物E的单体单元的数量n。
2.根据权利要求1的处理溶液，其在高达至少30℃但是不大于45℃的温度下提供防止溶解的、分散的或既溶解又分散的所述水溶性和/或水分散性聚合树脂F的离析的稳定性，其特征在于，所述处理溶液的组分的摩尔浓度遵守下列特定的摩尔比：
(i)所述包含络合的氟金属化物阴离子的溶解的无机组分B的总当量氢浓度与所述磷酸A的当量氢浓度的摩尔比B∶A为至少0.3，但是不大于0.6；
(ii)所述包含络合的氟金属化物阴离子的溶解的无机组分B与所述锌的二价阳离子C1的摩尔比B∶C1为至少2.0，但是不大于3.5，和/或所述包含络合的氟金属化物阴离子的溶解的无机组分B与所述锰的二价阳离子C2的摩尔比B∶C2为至少1.2，但是不大于2.4；
(iii)所述由钼的含氧阴离子组成的溶解的无机组分D与所述锌的二价阳离子C1的摩尔比D∶C1为至少1∶50，但是不大于1∶20，或者所述由钼的含氧阴离子组成的溶解的无机组分D与所述锰的二价阳离子C2的摩尔比D∶C2为至少1∶80，但是不大于1∶20。
3.根据前述权利要求中一项的处理溶液，其特征在于，存在锌的二价阳离子C1，并且所述锌的二价阳离子C1与所述水溶性和/或水分散性聚合物的螯合部分的摩尔比C1∶n·E不大于0.75，其中n·E为所述水溶性和/或水分散性聚合物E的单体单元的数量n。
4.根据权利要求1的处理溶液，其特征在于，所述溶液中的磷酸A的质量份数为至少1.0重量％，但是不大于3.0重量％。
5.根据权利要求1的处理溶液，其特征在于，所述溶液中的由溶解的无机组分C提供的二价阳离子的总质量份数为至少0.4重量％，但是不大于1.2重量％。
6.根据权利要求1的处理溶液，其特征在于，处理溶液中的水溶性和/或水分散性聚合树脂F的质量份数为至少15重量％，但是不大于50重量％。
7.根据权利要求1的处理溶液，其特征在于，所述水溶性和/或水分散性聚合树脂F具有不高于80℃的成膜温度。
8.根据权利要求1的处理溶液，其中所述溶液另外包含稳定分散的固体材料G，该固体材料G以分离的形式时具有不大于0.35的静摩擦系数，该静摩擦系数是在所述固体材料本身和冷轧钢之间测量的，其中所述固体材料G与所述水溶性和/或水分散性聚合树脂F的质量比为至少0.01，但是不大于1。
9.根据权利要求8的处理溶液，其中所述固体材料基于氧化的聚乙烯蜡。
10.根据权利要求1的处理溶液，其特征在于，施加到含锌的金属表面上时，所述处理溶液形成膜重量为至少0.4g/m2，但是不大于1.6g/m2的有机/无机混合涂层。
11.根据权利要求1的处理溶液，其特征在于，在至少50℃的峰值金属温度下干燥的同时，施加到含锌的金属表面上的所述处理溶液形成有机/无机混合涂层。
12.一种含锌的金属表面的处理方法，其特征在于，把根据权利要求1的处理溶液施加到含锌的金属表面上，于是在表面转化和挥发性化合物蒸发之后，形成了膜重量为至少0.4g/m2，但是不大于1.6g/m2的薄有机/无机混合涂层。
13.根据权利要求12的方法，其特征在于，在施加到含锌的金属表面上的处理溶液干燥的同时，峰值金属温度不大于150℃，但是为至少65℃。
14.一种根据权利要求12或13的方法获得的含锌的金属基底，该含锌的金属基底具有薄有机/无机混合涂层，并且所述涂层的膜重量为至少0.4g/m2，但是不大于1.6g/m2。
15.一种根据权利要求14的含锌的金属基底，其中根据工业标准IBM SG-PR-000857利用4点电阻测量法测定的所述基底的表面电阻不大于1.5mΩ。
16.根据权利要求14所述的具有薄有机/无机混合涂层的含锌的金属基底用于在工业金属表面后处理中把多层涂层施加到所述基底的方法的用途。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2006/009054 WO2008034449A1 (en) | 2006-09-18 | 2006-09-18 | Non-chrome thin organic-inorganic hybrid coating on zinciferous metals |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101512044A CN101512044A (zh) | 2009-08-19 |
| CN101512044B true CN101512044B (zh) | 2012-11-14 |
Family
ID=38019935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200680055873.6A Expired - Fee Related CN101512044B (zh) | 2006-09-18 | 2006-09-18 | 在含锌的金属上的非铬的薄有机-无机混合涂层 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20090297843A1 (zh) |
| EP (1) | EP2064365A1 (zh) |
| CN (1) | CN101512044B (zh) |
| AU (1) | AU2006348586A1 (zh) |
| CA (1) | CA2663659A1 (zh) |
| TW (1) | TW200829718A (zh) |
| WO (1) | WO2008034449A1 (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007061109B4 (de) * | 2007-12-19 | 2013-01-17 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Behandlungslösung zum Beschichten eines Stahlbandes, ein Verfahren zum Aufbringen derselben sowie ein Stahlband mit einer Beschichtung erhalten aus der Behandlungslösung zur Verbesserung des Umformverhaltens |
| CN102534599A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-07-04 | 大连三达奥克化学股份有限公司 | 铸造镁合金工件喷涂涂装前专用磷化剂及生产方法 |
| DE102012220385A1 (de) | 2012-11-08 | 2014-05-08 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Dosenvorbehandlung zur verbesserten Lackhaftung |
| DE102012220384A1 (de) * | 2012-11-08 | 2014-05-08 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Dosenvorbehandlung zur verbesserten Lackhaftung |
| KR20160098024A (ko) * | 2014-01-08 | 2016-08-18 | 니혼 파커라이징 가부시키가이샤 | 코팅 접착을 개선시키기 위한 캔 전처리 |
| US10323185B2 (en) | 2014-07-02 | 2019-06-18 | United Technologies Corporation | Chemical synthesis of hybrid inorganic-organic nanostructured corrosion inhibitive pigments and methods |
| US20230331996A1 (en) * | 2022-04-18 | 2023-10-19 | Sheet Pile LLC | Method of coating metal structural member to resist corrosion, composition of coating, and structural member including coating |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3586543A (en) * | 1967-10-20 | 1971-06-22 | Nippon Kokan Kk | Coating treatment of metal surface |
| FR96396E (fr) * | 1968-02-28 | 1972-06-16 | Parker Ste Continentale | Procédé de revetement de métaux par phosphatation. |
| DE3325974A1 (de) * | 1983-07-19 | 1985-01-31 | Gerhard Collardin GmbH, 5000 Köln | Verfahren und universell anwendbare mittel zum beschleunigten aufbringen von phosphatueberzuegen auf metalloberflaechen |
| US5143562A (en) * | 1991-11-01 | 1992-09-01 | Henkel Corporation | Broadly applicable phosphate conversion coating composition and process |
| US5449415A (en) * | 1993-07-30 | 1995-09-12 | Henkel Corporation | Composition and process for treating metals |
| DE19923084A1 (de) * | 1999-05-20 | 2000-11-23 | Henkel Kgaa | Chromfreies Korrosionsschutzmittel und Korrosionsschutzverfahren |
| DE10258291A1 (de) * | 2002-12-13 | 2004-07-08 | Henkel Kgaa | Verfahren zur Beschichtung von Metallsubstraten mit einem radikalisch polymerisierbaren Überzugsmittel und beschichtete Substrate |
-
2006
- 2006-09-18 CN CN200680055873.6A patent/CN101512044B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-09-18 AU AU2006348586A patent/AU2006348586A1/en not_active Abandoned
- 2006-09-18 CA CA002663659A patent/CA2663659A1/en not_active Abandoned
- 2006-09-18 EP EP06792121A patent/EP2064365A1/en not_active Withdrawn
- 2006-09-18 WO PCT/EP2006/009054 patent/WO2008034449A1/en active Application Filing
-
2007
- 2007-07-27 TW TW096127395A patent/TW200829718A/zh unknown
-
2009
- 2009-03-18 US US12/406,591 patent/US20090297843A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2064365A1 (en) | 2009-06-03 |
| CA2663659A1 (en) | 2008-03-27 |
| US20090297843A1 (en) | 2009-12-03 |
| CN101512044A (zh) | 2009-08-19 |
| TW200829718A (en) | 2008-07-16 |
| AU2006348586A1 (en) | 2008-03-27 |
| WO2008034449A1 (en) | 2008-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6514357B1 (en) | Composition for metal surface treatment and surface treated metallic material | |
| CN101512044B (zh) | 在含锌的金属上的非铬的薄有机-无机混合涂层 | |
| EP2449149B1 (de) | Korrosionsschutzbehandlung für oberflächen aus zink und zinklegierungen | |
| CN103635607B (zh) | 表面处理金属材料及水系金属表面处理剂 | |
| KR101829483B1 (ko) | 무기계 크로뮴-프리 금속 표면 처리제 | |
| EP1902157A1 (en) | Chrome-free composition of low temperature curing for treating a metal surface and a metal sheet using the same | |
| CN101636525A (zh) | 金属基材的防腐蚀配置方法 | |
| CN101602910B (zh) | 一种用于镀锌板的水基耐指纹涂料及其制备方法 | |
| KR100787737B1 (ko) | 내식성 및 분체 도장성 등이 우수한 환경 친화형 합금화용융아연도금 강판 제조 방법 및 그 표면처리 조성물 | |
| KR20140037788A (ko) | 금속 위에 세정가능한 실세스퀴옥산 필름을 부착시키는 방법 | |
| JP7117292B2 (ja) | 鋼、亜鉛めっき鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウムおよび／または亜鉛－マグネシウム合金を含む金属表面を腐食保護前処理するための改善された方法 | |
| KR100711419B1 (ko) | 인산염 하지 처리 내지문 강판의 제조 방법 및 이로부터제조된 내지문 강판 | |
| JP4509425B2 (ja) | 塗装下地処理剤、表面処理方法、金属材、加工方法、及び金属製品 | |
| EP2880108B1 (en) | Organic-inorganic hybrid coating solution composition and organic-inorganic hybrid coated steel sheet | |
| JP4207536B2 (ja) | 表面処理金属板および表面処理剤 | |
| KR100586454B1 (ko) | 크롬을 포함하지 않는 방청 코팅 조성물 및 이를 코팅한아연도금 강판 | |
| KR101500081B1 (ko) | 내알칼리성이 우수한 코팅용액 조성물 및 코팅강판 | |
| JP3903900B2 (ja) | 耐食性、塗料密着性及び加工性に優れた非クロム系リン酸亜鉛処理鋼板 | |
| KR100979010B1 (ko) | 아연도금 강판용 고내식 방청코팅용액 및 이 용액이코팅된 아연도금 강판 | |
| KR20140080930A (ko) | 내식성 및 내가공흑화성이 우수한 코팅용액 조성물 및 코팅 강판 | |
| KR101079392B1 (ko) | 아연도금 강판용 방청코팅용액 및 이 용액이 코팅된 아연도금 강판 | |
| JP2003049281A (ja) | 表面処理金属板および表面処理剤 | |
| JP2014162957A (ja) | 耐食性に優れた塗装鋼材の製造方法 | |
| Van Ooij et al. | Environmental and solubility issues related to novel corrosion control |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121114 Termination date: 20160918 |