包括染料的转化型涂料组合物和用该转化型涂料组合物涂覆金属表面的方法技术

本发明专利技术涉及用于涂覆金属表面的转化型涂料组合物，其包括：水溶性染料，至少一种选自含锆化合物、含钛化合物和含硅化合物的金属组合物，和水，其中提供通过人的肉眼或可见光检测装置的转化型涂料的均匀性和厚度的定性表征，以及使用该转化型涂料组合物涂覆所述金属表面的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括染料的转化型涂料组合物和用该转化型涂料组合物涂覆金属表面的方法
本专利技术涉及用于金属的涂料组合物。具体地，本专利技术涉及用于金属基底(特别地，钢、镀锌的钢和铝表面)的非铬酸盐的、非金属磷酸盐的转化型涂料(conversioncoating)，其中所述转化型涂料除了转化型涂料的内容物之外还包括染料以提供用于在表面上测定该转化型涂料的均匀性和厚度的手段。
技术介绍
已知，多种工业涂料组合物用来制备金属表面以防止腐蚀或改善油漆或其它涂料对该表面的粘附。例如，将转化型涂料用在工业应用中以在涂漆操作之前提供对于金属表面的耐蚀性和/或制备金属表面。然而，一些转化型涂料例如硅烷转化型涂料是无色的、以非常低的涂覆量施加且通过人视觉检查或比色测量装置极难检测。用于在基底上测定薄膜的存在的方法是已知的。金属膜涂料中的某些荧光染料已经被用来测定是否已将该涂料施加到表面。具体地，已经将荧光增白剂(例如芪和香豆素)加入到不含铬的金属涂料。所述荧光增白剂容许在UV光下紫外(UV)观察涂覆的金属，并且通过眼睛检测所述转化型涂料的存在。这些方法在其测定是否已经将涂料施加到基底和提供涂层厚度(一种重要的质量控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
用转化型涂料组合物涂覆金属表面的方法，该方法包括：将金属表面转化型涂料组合物施加到金属表面，其中该转化型涂料组合物包括：(i)至少一种金属腐蚀抑制剂，其选自含锆化合物、含钛化合物和含硅化合物；(ii)水；和(iii)至少一种水溶性染料，其使得当将所述转化型涂料组合物施加到金属表面时，所述染料对于肉眼是可见的和/或通过光学仪器其存在是能检测的且其强度是能测量的，条件是当所述至少一种金属腐蚀抑制剂(i)为含硅化合物时，该含硅化合物与含金属氟化物的化合物结合使用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.24 US 62/054,6941.用转化型涂料组合物涂覆金属表面的方法，该方法包括：将金属表面转化型涂料组合物施加到金属表面，其中该转化型涂料组合物包括：(i)至少一种金属腐蚀抑制剂，其选自含锆化合物、含钛化合物和含硅化合物；(ii)水；和(iii)至少一种水溶性染料，其使得当将所述转化型涂料组合物施加到金属表面时，所述染料对于肉眼是可见的和/或通过光学仪器其存在是能检测的且其强度是能测量的，条件是当所述至少一种金属腐蚀抑制剂(i)为含硅化合物时，该含硅化合物与含金属氟化物的化合物结合使用。2.权利要求1的方法，其还包括：通过光学仪器在施加的转化型涂料组合物的预定区域内测量所述水溶性染料的强度以提供所述染料的测量强度；和使用所述染料的测量强度计算所述施加的转化型涂料的厚度和/或均匀性。3.权利要求2的方法，其中所述至少一种金属腐蚀抑制剂(i)为含锆化合物、含钛化合物或其混合物。4.权利要求2的方法，其中所述至少一种金属腐蚀抑制剂(i)以约0.01-约80重量百分比的量存在并且为具有式(III)结构的含锆化合物：[ZrL14]b其中L1每次出现时独立地为NO3-、–F、[-O-]1/2、[＝O]1/2或–OR4，其中R4每次出现时独立地选自包含至多约16个碳原子的羟基取代的烷基、烷基、环烷基、芳基、芳烷基、烷氧基取代的烷基以及乙酰基和氢；和下标b为1-100、更特别地为1-15和甚至更特别地为1的整数，条件是(a)当L1为[＝O]1/2时，则第二L1基团为键合到相同锆原子的具有结构[＝O]1/2的[＝O]1/2基团，并且这两个具有结构[＝O]1/2的L1结合而形成在氧和锆原子之间的双键；和(b)当c等于或大于2时，则在各重复单元[ZrL14]中的至少一个L1为[-O-]1/2基团且所述重复单元中的各[-O-]1/2与不同重复单元中的另一个[-O-]1/2基团结合而形成将这些重复单元连接在一起的Zr-O-Zr键；具有式(IV)结构的含钛化合物：[TiL24]c其中L2每次出现时独立地为NO3-、–F、[-O-]1/2、[＝O]1/2或–OR5，其中R5每次出现时独立地选自包含至多约16个碳原子的羟基取代的烷基、烷基、环烷基、芳基、芳烷基、烷氧基取代的烷基以及乙酰基和氢；和下标c为1-100、更特别地为1-15和甚至更特别地为1的整数，条件是(a)当L2为[＝O]1/2时，第二L2基团为键合到相同锆原子的具有结构[＝O]1/2的[＝O]1/2基团，并且这两个具有结构[＝O]1/2的L1结合而形成在氧和钛原子之间的双键；和(b)当c等于或大于2时，则各重复单元[TiL24]中的至少一个L2为[-O-]1/2基团，并且所述重复单元中的各[-O-]1/2与不同重复单元中的另一个[-O-]1/2基团结合而形成将这些重复单元连接在一起的Ti-O-Ti键；或其混合物。5.权利要求2的方法，其中所述至少一种金属腐蚀抑制剂(i)以约0.01-约80重量百分比的量存在而且选自H2ZrF6、(NH4)2ZrF6、Na2ZrF6、K2ZrF6、ZrO[NO3]2、Zr[SO4]2、ZrOSO4及其混合物。6.权利要求2的方法，其中所述至少一种金属腐蚀抑制剂(i)以约0.01-约80重量百分比的量存在而且选自H2TiF6、(NH4)2TiF6、Na2TiF6、K2TiF6、Ti[SO4]2及其混合物。7.权利要求2的方法，其中所述至少一种金属腐蚀抑制剂(i)为具有如下式(V)结构的含硅化合物：[X[-R1-Si(R2)aL33-a]r]s其中X为化合价r的官能团，其包括一价-、二价-或多价基团；R1每次出现时独立地为包含至多约12个碳原子且任选地包含一个或多个杂原子的线性、支化或环状的二价烃基，条件是X和甲硅烷基的硅原子通过与R1的碳原子的共价键键合到所述R1基团，从而在官能团X和甲硅烷基之间形成桥；R2每次出现时独立地为选自包含至多约16个碳原子的烷基、环烷基、芳基和芳烷基的一价基团；各L3独立地为F-、[-O-]1/2或–OR3，其中R3每次出现时独立地选自包含至多约16个碳原子的羟基取代的烷基、烷基、环烷基、芳基、芳烷基、烷氧基取代的烷基以及乙酰基和氢；r为1-4的整数；s为1-100、更特别地为1-15和甚至更特别地为1的整数；且a为0、1或2，条件是当s等于或大于2时，则重复单元[X[-R1-Si(R2)aL33-a]r中的至少一个L3为[-O-]1/2基团而且所述重复单元中的各[-O-]1/2与不同重复单元中的另一个[-O-]1/2基团结合而形成将这些重复单元连接在一起的Si-O-Si键。8.权利要求7的方法，其中所述转化型涂料组合物包括含金属氟化物的化合物(iv)，其为锆酸盐氟化物和钛酸盐氟化物的至少一种。9.权利要求2的方法，其中所述染料(iii)的溶解度是这样的：至多0.0001克的所述染料在25℃下将溶解在100克蒸馏水中。10.权利要求2的方法，其中所述染料(iii)为荧光染料、苯并咪唑酮染料或其混合物。11.权利要求2的方法，其中所述染料(iii)为约0.0001-约5重量百分比的量的具有正电荷和源自包含1-约6碳原子的羧酸的抗衡离子且具有如下式(I)或(II)结构的水溶性染料：其中：G1为具有1-约20个碳原子且包含至少一个氧或氮杂原子的有机基团；A为氮原子或(-)3C-R*，其中R*为选自各自具有至多约10个碳原子的烷基、环烷基、烯基、芳烷基或芳基的一价基团；R6为各...

【专利技术属性】
技术研发人员：D切尔内绍夫，
申请(专利权)人：莫门蒂夫性能材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US