补充剂组合物和补充预处理组合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种补充剂组合物和补充预处理组合物的方法。所述方法包括向预处理组合物中添加补充剂组合物，其中所述补充剂组合物包含：(a)溶解的复合金属氟化物离子，其中所述金属离子包括第IIIA族金属、第IVA族金属、第IVB族金属或它们的组合；(b)包括第IIIA族金属、第IVA族金属、第IVB族金属的氧化物、氢氧化物、碳酸盐或它们的组合的组分；和任选地(c)溶解的金属离子，其包括第IB族金属、第IIB族金属、第VIIB族金属、第VIII族金属、镧系金属或它们的组合。

【技术实现步骤摘要】
专利
本申请是中国专利申请201080044874.7的分案申请。本专利技术涉及补充剂组合物和补充预处理组合物的方法。专利技术背景在金属表面处理技术中，在金属表面使用保护涂层以改善耐腐蚀性和油漆粘附特性，已为大家所熟知。传统方法包括利用磷酸盐预处理涂料组合物和含铬清洗剂对金属基材进行预处理以改善耐腐蚀性。然而，使用此类含有磷酸盐和/或铬酸盐的组合物，会对环境和健康造成问题。因此，已经开发出了不含铬酸盐和/或不含磷酸盐的预处理组合物。此类组合物通常基于化学混合物，其以某种方式与基材表面进行反应并与之结合从而形成保护层。在典型的预处理过程中，当预处理组合物与基材接触时，某些成分，例如预处理组合物中的金属离子，与基材表面结合以形成保护层；这也导致了在此过程中所述组合物中的此类离子浓度的减少。因此，需要提供一种使用补充剂组合物以补充预处理组合物的方法，其可以为所述预处理组合物补充所需要的成分，例如金属。专利技术概述一方面，本专利技术涉及一种补充预处理组合物的方法，其包括：向预处理组合物中添加补充剂组合物，其中所述补充剂组合物包含：(a)溶解的复合金属氟化物离子，其中所述金属离子包括第IIA族金属、第IVA族金属、第IVB族金属或它们的组合；和(b)包括第IIIA族金属、第IVA族金属、第IVB族金属的氧化物、氢氧化物、碳酸盐或它们的组合的组分。另一方面，本专利技术涉及一种补充预处理组合物的方法，其包括：向预处理组合物中添加补充剂组合物，其中所述补充剂组合物包含：(a)包括H2TiF6、H2ZrF6、H2HfF6、H2SiF6、H2GeF6、H2SnF6或它们的组合的组分；(b)包括钛、锆、铪、铝、硅、锗、锡的氧化物、氢氧化物或碳酸盐或它们的组合的组分。专利技术详述出于以下详细描述的目的，需要理解的是，本专利技术可以采取各种替换的变形和步骤顺序，除了在相反明确说明的情况下。此外，除了在任意操作实施例中或者在另外说明的情况下之外，所有数值的表示，例如说明书和权利要求中使用的成分用量，将被理解为在所有情况下由术语“约”修饰。因此，除非相反地说明，在下面的说明书和附属的权利要求中所描述的数值参数是近似值，其可以依据本专利技术将获得的期望性能而变化。最低限度地，且并非旨在限制对于权利要求范围的等同原则应用，每一数值参数应该至少根据所报导的有效数位的数目并且通过采用一般舍入技术来理解。尽管描述本专利技术的广义范围的数值范围和参数是近似值，但描述于具体实施例中的数值被尽可能准确地报导。然而，任何数值固有地含有由在它们各自的试验测量中发现的标准偏差必然产生的一定误差。另外，需要理解的是，本文中列举的任何数值范围意在包括其中包含的所有子范围。例如，范围“1-10”意在包括在所列举的最小值1与所列举的最大值10之间(并且包括端值)的所有子范围，即具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值的所有子范围。在本申请中，单数的使用包括复数并且复数包括单数，除非另外特别地说明。另外在本申请中，“或”的使用是指“和/或”，除非另外特别地说明，尽管在某些情形中可能明确地使用“和/或”。除非另有说明，在本文中，“基本不含”是指组合物含有基于组合物的总重量的≤1wt％，例如≤0.8wt％或≤0.5wt％或≤0.05wt％或≤0.005wt％的某种原料(例如，有机溶剂、填料等)。除非另有说明，在本文中，“完全不含”是指组合物中不含有某种原料(例如，有机溶剂、填料等)。也就是说，组合物中含有0wt％此类材料。正如前面所述，本专利技术的某些实施方案涉及补充预处理组合物的方法，其包括：向预处理组合物中添加补充剂组合物。在本文中，术语“补充剂组合物”是指在预处理过程中向预处理组合物中添加的材料。在某些实施方案中，补充剂组合物与预处理组合物并不具有相同的配方，尽管其中某些组分可能是相同的。例如，补充剂组合物和预处理组合物可能分别包括相同的原料作为组分(a)和(i)(组分(i)会在下文中详细地描述)，但是，补充剂组合物还进一步包括组分(b)，而预处理组合物并不包括该组分。作为说明，补充剂组合物和预处理组合物可能分别包括H2ZrF6作为组分(a)和(i)。补充剂组合物还进一步包括组分(b)，其可以是碱式碳酸锆。然而，由于预处理组合中不包括与补充剂组合的组分(b)相同的原料，所述预处理组合物可能完全不含碱式碳酸锆。另外，本专利技术不涉及简单地向包括预处理组合物的预处理浴中添加更多的预处理组合物，以补充所述预处理浴。相反地，本专利技术涉及向预处理组合物中添加补充剂组合物，其中补充剂组合物具有与预处理组合物不同的配方。如上文所述，在某些实施方案中，预处理组合物可以是预处理浴的组分。在某些实施方案中，本专利技术的某些方法的补充剂组合物包含：(a)溶解的复合金属氟化物离子，其中所述金属离子包括第IIIA族金属、第IVA族金属、第IVB族金属或它们的组合；和(b)包括第IIIA族金属、第IVA族金属、第IVB族金属的氧化物、氢氧化物、碳酸盐或它们的组合的组分。本文中提及的金属离子和金属是指包括在CAS元素周期表所述族中的那些元素，例如在Hawley's Condensed Chemical Dictionary第15版(2007)中所示的。如前所述，在某些实施方案中，补充剂组合物包含(a)溶解的复合金属氟化物离子，其中所述金属离子包括第IIIA族金属、第IVA族金属、第IVB族金属或它们的组合。金属可以采用离子形式提供，其可以在合适的pH下容易地溶于液态组合物中，如本领域技术人员认识到的那样。金属可以通过添加所述金属的具体化合物，例如它们的可溶性酸和盐来提供。在应用于金属基材时，溶解的复合金属氟化物离子中的金属离子能够转化为金属氧化物。在某些实施方案中，(a)溶解的复合金属氟化物离子中的金属离子包括硅、锗、锡、硼、铝、镓、铟、铊、钛、锆、铪、或它们的组合。如所述，组分(a)中还包括氟化物离子源以维持溶液中金属离子的溶解度。氟化物可以作为酸或者作为氟化物盐的形式添加。合适的例子包括，但不限于，氟化铵、氟化氢铵、氢氟酸等。在某些实施方案中，溶解的复合金属氟化物离子以金属的氟化物酸或盐的形式提供。在这些实施方案中，复合氟化物离子为补充剂组合物同时提供金属和氟化物的来源。合适的实例包括，但不限于，氟硅酸、氟锆酸、氟钛酸，铵和碱金属的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种补充使用过的预处理组合物的方法，其包括：向包含使用过的预处理组合物的预处理浴中添加含有至少一种不在新鲜预处理组合物中存在的组分的补充剂组合物，其中所述补充剂组合物包含：(a)溶解的复合金属氟化物离子，其中所述金属离子包括第IIIA族金属、第IVA族金属、第IVB族金属或它们的组合；和(b)包括第IIIA族金属、第IVA族金属、第IVB族金属的氧化物、氢氧化物、碳酸盐或它们的组合的组分，和其中所述至少一种不在新鲜预处理组合物中存在的组分包括(b)。

【技术特征摘要】
2009.10.08 US 12/575,7311.一种补充使用过的预处理组合物的方法，其包括：
向包含使用过的预处理组合物的预处理浴中添加含有至少一种不
在新鲜预处理组合物中存在的组分的补充剂组合物，其中所述补充剂
组合物包含：
(a)溶解的复合金属氟化物离子，其中所述金属离子包括第IIIA
族金属、第IVA族金属、第IVB族金属或它们的组合；和
(b)包括第IIIA族金属、第IVA族金属、第IVB族金属的氧化物、
氢氧化物、碳酸盐或它们的组合的组分，和
其中所述至少一种不在新鲜预处理组合物中存在的组分包括(b)。
2.权利要求1所述的方法，其中所述补充剂组合物进一步包含(c)
溶解的金属离子，其包括第IB族金属、第IIB族金属、第VIIB族金
属、第VIII族金属、镧系金属或它们的组合。
3.权利要求2所述的方法，其中所述组分(c)的溶解的金属离子包
括锰、铈、钴、铜、锌或它们的组合。
4.权利要求2所述的方法，其中在所述补充剂组合物中组分(c)
以1:10-10:1的重量比存在，基于组分(a)和(b)的金属离子总重量对
组分(c)的金属离子的总重量。
5.权利要求1所述的方法，其中所述补充剂组合物中存在的组分
(a)和(b)的所有金属离子的至少8重量％是由组分(b)提供的。
6.权利要求5所述的方法，其中在所述补充剂组合物中组分(b)
存在的数量为8-90重量％金属离子，基于所述补充剂组合物的组分(a)
和(b)的金属离子总重量。
7.权利要求1所述的方法，其中所述补充剂组合物的组分(a)包括
H2TiF6、H2ZrF6、H2HfF6、H2SiF6、H2GeF6、H2SnF6或它们的组合。
8.权利要求1所述的方法，其中在所述补充剂组合物中组分(a)
存在的数量为10-92重量％金属离子，基于所述补充剂组合物的组分(a)
和(b)的金属离子总重量。
9.权利要求1所述的方法，其中所述组分(b)的金属包括钛、锆、
铪、铝、硅、锗、锡或它们的组合。
10.权利要求1所述的方法，其中所述组分(b)包括碱式碳酸锆、
氢氧化铝、氧化锡、氢氧化硅或它们的组合。
11.权利要求1所述的方法，其中所述新鲜预处理组合物包含：
水和(i)溶解的复合金属氟化物离子，其中所述金属离子包括第
IIIA族金属、第IVA族金属、第IVB族金属、第VB族金属或它们的
组合。
12.权利要求1所述的方法，其中所述新鲜预处理组合物包含：
(i)溶解的复合金属氟化物离子，其中所述金属离子包括第IIIA
族金属、第IVA族金属、第IVB族金属、第VB族金属或它们的组合；
(ii)溶解的金属离子，其包括第IB族金属、第IIB族金属、第
VIIB族金属、第VIII族金属、镧系金属或它们的组合；和水。
13.权利要求12所述的方法，其中所述新鲜预处理组合物的溶解
的复合金属氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：程姗，J·A·德钱特，N·A·福蒂诺斯，M·麦克米伦，E·F·拉克维兹，D·A·拉尼，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：美国;US