TW464543B - An anticorrosion treatment - Google Patents

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經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 ο 4 5 4 3 A7 ______B7____ 五、發明說明（l ) 本發明係有關is/鋅合金表面之抗腐姓處理。 特別而言，雖然非獨特地，但本發明係有關具有A1/Zn 合金塗覆之鋼片之抗腐蝕處理》 鋅、鋁及/或鋁及鋅之混合被廣泛用於表面塗覆，特 別是（但非唯一）抗腐钱之保護用之鋼。但是，實際上當 曝露於大氣中時，由於濕氣*鋅或Al/Zn塗覆易被罹患白 色腐蝕（白鏽）或黑色腐蝕（黑鏽）。此等腐蝕係不利於表面 外觀及一般使塗覆之鋼基材呈商業上不可接受者，即使塗 覆鋼之整體使用壽命可保持相同。再者，腐蝕產物之形成 一般影響精製加工操作《抵抗此等腐蝕之能力在此被稱為 濕堆集性能。 為抑制於塗覆表面上形成腐餘，一般係接受以鉻酸 鹽處理表面來賦了抗腐钱性質且此型式之處理一般被稱為 路酸鹽鈍化。但是’絡酸鹽係對曝露之工作者係高毐性， 且由於其高毐性’鉻酸鹽殘質之棄置係困難的。再者，於 各替市場上’鉻酸鹽造成之處理過之塗覆表面之黃色脫色 被認為係不可接受之產品歸因。 為克服鉻酸鹽鈍化之相關問題，磷酸鹽塗覆已被使 。但是，填酸鹽之抗腐姓性質已被發現極差於上述絡酸 鹽處理》 讓渡給Kobe Steel Limited之美國專利第4,385,940號 案揭示於電鍍鋼上避免白色鏽之抗腐蝕處理，其包含於電 鍍鋼片表面上施以含有鉬酸或鉬酸鹽之酸性溶液（濃度係 10-200g/l)(以鉬計算之）及藉由添加有機或無機酸調整1 本紙張尺度適用中國國家標進（CNS)A-l規格X 297公S ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-------訂--------線' 4 4 6 454 3 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7五、發明說明（2 ) 至6之pH值等步驟。但是，雖然此美國專利安所述之抗腐 蝕處理對於電鍍鋼操作良好，其已被發現以上述溶液對 Al/Zn合金表面作抗腐蝕處理，於某些條件下係比以鉻酸 鹽處理之基材差，且處理之表面遭受非所欲程度之變色。 再者’此等材料之鉬酸鹽處理表面已被觀察當儲存超過24 小時，其由淡黃/藍變化至深綠色》 國際申請案 PCT/US97/00012 (W097/27001)(以 Henkel公司之名）揭示鋁/辞合金表面之抗腐蝕處理，其 係基於使用包含磷酸鹽陰離子及鉬陰離子及/或其間鉬具 有少於+6之氧化態之化合物之溶液β 本發明之目的係提供另外之一種Al/Zn合金表面之抗 腐ϋ處理。 依據本發明’其提供一種鋁/鋅合金表面之抗腐蝕處 理，其包含如下之步驟： ⑴於塗覆物之表面上形成每公升溶液含有克之 顧、2-19體積％之磷酸及表面蝕刻劑之溶液 (ii)乾燥該塗覆物以形成具有至少1〇mg/m2之乾燥塗 覆物之鉬及至少15mg/m2乾燥塗覆之磷之負載之 乾燥塗覆》 磷酸鹽之2-19體積％之量等於每公升溶液91至869 克。 申請人於實驗室及室外測試發現具有上述鉬及鱗負 載之塗覆物相較於習知技術之塗覆展現優異程度之抗腐蝕 性及降低量之變色。 ------ I--— 1 裝—i — ‘訂 — -線『 {磧先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CN；S)A4規格（210 X297公餐） 5 46454 3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*J衣 A7 B7 五、發明說明（3 ) 雖然不欲被此段中之下述意件所限制，申請人相信 具有上述鉬及磷負載之塗覆物之優異性能係由於上述抗腐 蚀處理起先於表面上形成一層磷酸鋅，及然後於該層上形 成一層碟酸顧。 申請人已發現具有上述鉬及磷負載之塗覆物之優異 性能可於無需磘保溶液中之鉬具有少於+6之氧化態及無 需於溶液中使用還原劑來達成此結果（如國際申請案 PCT/US97/00012 (W097/27001)而達成之。 於任何已知條件，用以獲得至少l〇mg/m2之乾燥塗覆 物之翻及至少15mg/m2之磷之產物負載所需之鉬及磷酸之 量係依各種因素而定’諸如，例如，Al/Zn合金之鋅濃度 、溶液之pH值及最終塗覆之厚度。 較佳者，Al/Zn合金含有25-75重量％之鋁。 更佳者Al/Zn合金之富鋁者》 較佳者，步驟⑴形成之表面塗覆係3-5微米厚。表面 塗復可藉由任何適當方式形成》 作為例示，塗覆可藉由將溶液藉由滾輪塗覆器施於 Al/Zn合金表面而形成之。 另外’可藉由先將Al/Zn合金表面浸於溶液浴内或將 溶液喷灑於表面上形成具有大於5微米厚度之塗覆，其後 藉由橡膠滾輪或其它適當裝置移除過量溶液而形成之。 溶液可於任何適當溫度施於Al/Zn合金表面上。 較佳者，溶液之施用溫度係少於3 5 °C。 較佳者，當起始施用於Al/Zn合金表面上時，溶液之 木纸張又度適用中國因家標進規格（2J(J X 297 d ) ----^----：-----裝--------訂--------線一 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 464543 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7______ 五、發明說明（4 ) pH值係少於3。 更佳者，當起始施用於Al/Zn合金表面上時，溶液之 pH值係少於2,6。 較佳者’溶液中之鉬具有+6之氧化態。 步驟（i)形成之塗覆可於步驟（ii)中以任何確保塗覆完 全乾燥之方式乾燥之。 較佳者，步驟（ii)包含於至少60eC之溫度乾燥步驟⑴ 形成之塗覆。 較佳者，步驟（ii)形成之乾燥塗覆係20-100nm厚。 更佳者，乾燥塗覆係30-50nm厚。 較佳者，乾燥塗覆之鉬負載係塗覆物之至少13g/m2 〇 較佳者，塗覆物之磷負載係塗覆物之至少20g/m2。 更佳者，塗覆物之磷負載係塗覆物之至少35g/m2。 較佳者，Al/Zn合金被塗於鋼片上》 較佳者，塗覆物係連續的。 較佳者，溶液含有5-30g/l之鉬。 較佳者，溶液含有至少13.5g]之ii 6 較佳者，溶液含有少於20g/l之鉬》 較佳者，鉬以鹽添加之。 較佳者，鉬鹽係鉬酸銨。 其它適當之鉬鹽包含鈉及鉀之鉬鹽。 較佳者，磷酸係濃之磷酸。”濃”一辭被瞭解酸係水 溶液形式，其中溶液之至少80體積％係酸且少於20體積％ 本紙張尺度適用中國囤家標準規格χ 297公坌） 7 ---p — ll·---f ----! I ---------線( (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 6 4 5 4 3 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 B7 五、發明說明（5 ) 係水。 較佳者，溶液含有2-10體積％之磷酸。 更佳者，溶液含有至少3體積％之磷酸。 特佳者，溶液含有至少4體積％之磷酸。 較佳者，磷酸係鄰位磷酸。 較佳者，表面姓刻劑係含氟之化合物，諸如氟化鈉

D 較佳者，溶液含有至少〇,3g/l之氟。 更佳者，溶液含有至少0_5g/l之氟。 溶液可含有其它組份。 較佳者，溶液最高含5g/l之釩。 依據本發明，其亦提供依據上述抗腐蝕處理之Al/Zn 合金表面。 依據本發明，其亦提供用於上述抗腐蝕處理之溶液 ，其含有5-4〇g/l之鉬、2-19體積％之磷酸及蝕刻劑β 較佳者’溶液中之鉬具有+6之氧化態》 較佳者，溶液含有5-30g/l之鉬》 更佳者，溶液含有少於20g/l之鉬。 為評估本發明之性能，申請人完成一系列之以第1表 所述之處理溶液範圍處理之鋁/辞嵌板之濕堆集實驗室實 驗。 為模擬商業生產線所預期之條件，處理溶液藉由使 嵌板浸潰於處理溶液中4秒，然後光澤旋轉過量溶液而施 行之。嵌板上之塗覆物使用傳統空氣乾燥器完全乾燥之。 本紙張尺度適^闬中國固家標準（CNS)A-i規格297公" -------1---裝-----丨訂-------線( (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 4 6454 3 _____B7_ —_ 五、發明說明（6 ) 用於樣品2-8之處理溶液中之鉬、釩、磷及氟係以鉬 酸銨、釩酸銨、鄰位磷酸及氟化鈉添加之。鄰位磷酸係81 或85%之鄰位磷酸水溶液。 處理溶液之pH值係於1.5與2.2之間改變之。 樣品2-8乾燥塗覆係20-1 OOnm厚。樣品2-4之乾燥塗覆 具有各別為高於10及35mg/m2之鉬及磷之負載量。樣品5 及6之乾燥塗覆具有各別為高於10及17mg/m2之鉬及磷之 負載量。 濕堆集實驗係於40eC及4星期完成之。 每一嵌板之顏色及抗腐蝕之細節及濕堆集實驗之結 論係如第1表所示。 ------11-1 裝---I I---訂-----11--身 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】ϋ X 297公t ) 9 46 454 3 A7 β 五、發明說明（7 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Ό 00 〇\ U\ U» NJ 1—* 樣品 編號 > Pr ift jn〇 qo^ u* r 巧 〇〇 f 0Q ^5r 〇Q — r U\ 13.5 g/L g/L P), 0. CTQ — r ^ Ui 3〇q - 、 (T0 — w CTQ CTQ t〇 瘅 觸 h P 2： ° 2： 〇 r 〇 r 〇 r £ Z b κ> ο 〇q 二 r^rr "Tj to UQ Z 、ι 2 to P ^ ° -J 2： p； to 广〇 -tfr era 卜。 卜ίΛ hrt J< 1—ι ςο^ to Ό 〇Q Ξξ r-1 μ吧 ό r K, K r r < ta pW 孩 W 〇 K t^t ffi Uf ffi X w X UJ X K*i o 13 to o 4^· T3 Si _0〇 o K> oc ΤΪ 〇 jk )0 o NJ b〇 Ο -*j^L U\ b\ 〇 Lh 〇\ 部· 絳 n卷 蛛碎ϊ 逾 碟辞 黹靼 % - - \i to a、 襻绪 雜 雜 Ο k Ρ» - 雖 η Λ 激 缴 兹 [Β> 食$ 肾澌 神·豸 «ΙιβΙ ；TO (^· ；wa 為 0s* 4 豫蛛 激蛛 栾 裤 ϊ 察 s产- 莩 和 ψϋ 箏 莩 舞 〇 〇 SJi· Ο Μ-» 〇 〇 >ίι J1 ;ΠΒ I—* Ο ο ο 这 tliHI ;TO 一 淤5 '；w g 淹S (¾^ s to Ο Η鉍 A 泠 1 舞 % Ogr Ϊ 抗腐蝕性 瀹 ο 灘 淼 55 t S翁: 〇 密 〇 Lh 斜 Lfy S? 未通過 族辟ί 痴 ^ > ----^----1-----7 裝--------訂---------線J ί ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSM-i規格（2】U X 297公餐） 10 464543 Α7 Β7 五、發明說明（8) 由表可清楚得知，依據本發明之樣品3_5之處理嵌板 具有可相較之顏色，且樣品2-3具有可相較於樣品1之鉻酸 鹽之鋁/鋅合金嵌板之抗腐蝕性，及相較於樣品6·8之處理 嵌板及樣品9之未處理鋁/鋅合金嵌板之明顯較好之抗腐蝕 性。 申請人亦使用樣品2,3及4於申請人之pt Kembla， Australiai商業生產線上完成鋁/鋅合金片之測試。溶液2 及3每一者以2個別方法施用，即，噴灑橡膠滾輪及滾輪塗 覆器，然後，塗覆物以熱空氣（於噴灑橡膠滾輪塗覆）及 誘發加熱（滚輪塗覆Is)乾燥之。溶液4使用喷丨麗橡膠滚 輪施用且塗覆物以熱空氣乾燥。至少3噸之生產操作對每 一溶液製備之。每一生產操作之樣品於40它堆集。於4週 後’抗腐#結果與第1表所示結果一致。特別是，溶液3及 4之生產操作之樣品無展現顏色改變。 雖然本發明已參考特殊範例描述，但熟習此項技藝 者能瞭解本發明可以許多其它形式實施之。 ---·---,------'Ί* 裝-------— 訂---------Μ <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印制衣 本纸張尺度適用中國國家標準（CN«A1規格（2】ϋ X 297公坌） 11

Claims (1)

1. 41濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 6 454¾ I -¾¾- C8 I ,, - in r _ . _丨丨 * ^ 六、申請專利範圍 第88108768號專利申請索申請專利範圍修正本 修正日期：90年8月 L 一種鋁/鋅合金表面之抗腐蝕處理方法，其包含如下之 步驟： (i) 於塗覆物之表面上形成每公升溶液含有克之 飽、2-19體積％之碟酸及表面姓刻劑之溶液 (ii) 乾燥該塗覆物以形成具有至少1 Omg/m2之乾燥塗覆 物之鉬及至少15mg/m2乾燥塗覆之磷之負載之乾燥 塗覆β 2.如申請專利範圍第1項之處理方法，其中該Α1/Ζη合金 含有25-75重量％之鋁。 3·如申請專利範圍第2項之處理方法，其中該八丨/2；11合金 之富鋁者。 4_如中請專利範1第1瑁之虚理方法，其中舟翻rn a厶仇 少於35°C之溶液施用溫度將該溶液施用於該A1/Zn合 金表面上而形成表面塗覆物。 5·如申請專利範圍第1瑁之處理方法’其中當起始施用於 該Al/Zn合金表面時，該溶液之pH值係少於3。 6.如申請專利範圍第5項之處理方法，其中當起始施用於 該Al/Zn合金表面時，該溶液之pH值係少於2.6。 7 如―申請專利簌圊第〗角之處理方法’其中該溶液含有 5-30g/l 之麵 〇 8-如L申請專利蓺園第1珀之處理方法’其中該溶液含有至 少13.5gH之箱。 本紙張尺度適用十國國家標準（CNS > Α4^格（210X297公釐） 1^------zi------IT------f (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 12 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 _____ D8 六、申請專利範圍 ' 9, 之處理方法，其中該溶液含有少 於20g/l之翻。 10 之處理方法，其中該溶液中之钥 具有+6之氧化態。 之處理方法，其中該溶液含有 2-10趙積％之破酸。 第工項之處理方法，其中該溶液含有至 少4體積％之磷酸。 固第1項之處理方法，其令該表面蝕刻劑 係含氟之化合物且該溶液含有至少0 3g/1之氟。 14·如申請專利範圍第13項之處理方法，其中該溶液含有 至少〇.5g/l之氟。 15·如_請專利箱· 1¾第1 之處理方法，其中該溶液含有最 高達5g/l之釩。 16. —種Al/Zn合金表面，其係被以依據申請專利碎同亨 1~15項中任_瑁之虚理方法斛盘理。 17. —種用於申請專利範圍第1 -1 5項土任一項之抗腐姓處 理方法之溶液’該溶液含有5-40g/l之鉬、2-19體積％ 之磷酸及蝕刻劑。 張尺度適用中國國家梯率(〇^)八4規格（210父297公釐） j----------------訂 ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 13 41濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 6 454¾ I -¾¾- C8 I ,, - in r _ . _丨丨 * ^ 六、申請專利範圍 第88108768號專利申請索申請專利範圍修正本 修正日期：90年8月 L 一種鋁/鋅合金表面之抗腐蝕處理方法，其包含如下之 步驟： (i) 於塗覆物之表面上形成每公升溶液含有克之 飽、2-19體積％之碟酸及表面姓刻劑之溶液 (ii) 乾燥該塗覆物以形成具有至少1 Omg/m2之乾燥塗覆 物之鉬及至少15mg/m2乾燥塗覆之磷之負載之乾燥 塗覆β 2.如申請專利範圍第1項之處理方法，其中該Α1/Ζη合金 含有25-75重量％之鋁。 3·如申請專利範圍第2項之處理方法，其中該八丨/2；11合金 之富鋁者。 4_如中請專利範1第1瑁之虚理方法，其中舟翻rn a厶仇 少於35°C之溶液施用溫度將該溶液施用於該A1/Zn合 金表面上而形成表面塗覆物。 5·如申請專利範圍第1瑁之處理方法’其中當起始施用於 該Al/Zn合金表面時，該溶液之pH值係少於3。 6.如申請專利範圍第5項之處理方法，其中當起始施用於 該Al/Zn合金表面時，該溶液之pH值係少於2.6。 7 如―申請專利簌圊第〗角之處理方法’其中該溶液含有 5-30g/l 之麵 〇 8-如L申請專利蓺園第1珀之處理方法’其中該溶液含有至 少13.5gH之箱。 本紙張尺度適用十國國家標準（CNS > Α4^格（210X297公釐） 1^------zi------IT------f (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 12