包括施加包含氨基酸的水性溶液的经涂覆的金属板的生产方法及用以改善与粘合剂的相容性的相关用途技术

本发明专利技术涉及用于生产经涂覆的金属板(1)的方法，至少包括以下步骤：提供具有两个面(5)的钢基材(3)，两个面(5)中的至少一个面涂覆有包含至少40重量％的锌的金属涂层(7)；以及将包含氨基酸的水溶液施加到所述金属涂层(7)的外表面(15)上。本发明专利技术还涉及所得的板。

Process for producing coated metal plates comprising an aqueous solution comprising amino acids and related uses for improving compatibility with adhesives

The invention relates to a method for producing the coated metal plate (1) method at least comprises the following steps: providing a surface with two (5) of the steel substrate (3), two (5) surface metal coating at least one surface coated with containing at least 40 wt.% of zinc (7); and the package of water solution containing amino acid is applied to the metal coating (7) of the outer surface (15). The invention also relates to the resulting board.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括施加包含氨基酸的水性溶液的经涂覆的金属板的生产方法及用以改善与粘合剂的相容性的相关用途本专利技术涉及包括具有两个面的钢基材的金属板，所述两个面中的至少之一涂覆有包含至少40重量％的锌的金属涂层；涉及所述金属板的制备方法以及涉及氨基酸用于改善涂覆有基于锌的涂层的金属板与粘合剂的相容性的用途。在使用之前，经涂覆的钢板通常经受多种表面处理。申请WO2008/076684描述了在涂覆有锌的钢板上、在含电镀锌的钢板上或在镀锌钢板上施加包含水性溶液的预处理组合物，随后施加包含成膜树脂和基于钇的化合物的组合物，所述水性溶液包含含有IIIB族金属(Sc、Y、La、Ac)或IVB族金属(Ti、Zr、Hf、Rf)的化合物和基于铜的化合物(例如天冬氨酸铜或谷氨酸铜)。用基于铜的化合物进行的这种处理被描述为改善金属板与后续层(例如电泳涂料)之间的粘附及其耐腐蚀性。申请EP2458031描述了在镀锌钢板GI或合金化镀锌钢板GA上施加包含选自水溶性钛或锆化合物的化合物(A)和有机化合物(B)的转化处理溶液，所述有机化合物(B)可特别为中性或盐形式的甘氨酸、丙氨酸、天冬酰胺、谷氨酸或天冬氨酸。根据该申请，化合物(A)在板上形成转化膜，所述转化膜改善了金属板与后续施加的涂层(例如电泳涂料)的相容性及其耐腐蚀性。化合物(B)被描述为化合物(A)的稳定剂。这些经涂覆的钢板例如用于汽车领域。基本上包含锌的金属涂层传统上因其良好的抗腐蚀保护而被使用。在特别是汽车工业中，经常借助粘合剂组装板来生产车辆的某些部分，例如门槛。在汽车工业中，金属板与粘合剂的结合通常通过由金属板的两个薄片(tab)形成的样品的拉伸测试来评价，这些薄片通过粘合剂粘附接合在其表面的一部分上。在这种情况下，粘合剂在金属板上的粘附在一方面通过测量断裂时的拉伸应力以及在另一方面通过目视确定断裂种类的粘合剂与金属板的相容性来评价。在这种情况下，可以主要观察到三种类型的断裂类型或断裂面：-内聚断裂(cohesivebreakage)，当断裂发生在粘合剂的厚度中时，-粘合断裂(adhesivebreakage)(图4)，当断裂发生在薄片与粘合剂之间的界面之一处时，-表面内聚断裂(surfacecohesivebreakage)(图3)，当断裂发生在薄片与粘合剂之间的界面附近的粘合剂中时。在汽车工业中，寻求避免表现出粘合剂与金属板的差的相容性的粘合断裂，在粘合剂老化之前和老化之后均是如此。现在，拉伸测试在将用于汽车工业的某些通常的粘合剂在涂覆有锌的金属板上使用期间表现出过多的粘合断裂。这样的粘合断裂比例对于汽车制造商是不可接受的，这可限制这些涂层对某些应用的用途。因此，本专利技术的一个目的是提出一种用于制备涂覆有包含至少40重量％的锌的金属涂层的钢板的方法，所述钢板与粘合剂具有更好的相容性，因此限制了粘合断裂的风险。本专利技术的另一个目的是提出一种甚至在粘合剂老化之后还与粘合剂具有更好的相容性的方法。还已知，在某些大气条件下的退火、镀锌或进一步电镀锌的化学或电化学剥离方法造成钢吸收氢。该氢引起脆化并且可通过热脱气处理除去，其通常包括基于约200℃的温度的退火。这样的处理通常在用于制备金属板的方法结束时完成，通常在用于将脂或油的膜施加到金属涂层7的外表面15上的步骤之后。本申请提供了一种用于制备涂覆有包含至少40重量％的锌的金属涂层的钢板的方法，所述钢板在热脱气处理之后有利地保持与粘合剂的更好的相容性。为此，本专利技术涉及根据权利要求1所述的方法。所述方法还可包括单独或组合的权利要求2至24的特征。本专利技术还涉及根据权利要求25至28所述的金属板、根据权利要求29所述的组合件和根据权利要求30和31所述的用途。现在将参考附图通过以示例和非限制性实例的方式给出的实例来举例说明本专利技术，其中：-图1是示出了通过根据本专利技术的方法获得的金属板1的结构的示意性截面图，-图2是示出了用于拉伸测试的样品或根据本专利技术的组合件的示意图，以及-图3和图4是分别示出了表面内聚断裂和粘合断裂的照片。图1的金属板1包括其两个面5中的每一者上覆盖有金属涂层7的钢基材3。将观察到，为了便于说明，在图1中未遵守相对于基材3和覆盖其的涂层7的厚度。存在于两个面5上的涂层7是相似的，随后将仅对一个进行详细描述。或者(未示出)，仅面5中的一者具有金属涂层7。金属涂层7包含大于40重量％的锌，特别是大于50重量％的锌，优选大于70重量％的锌，更优选大于90重量％，优选大于95重量％，优选大于99重量％。剩余部分可单独或组合地由金属元素Al、Mg、Si、Fe、Sb、Pb、Ti、Ca、Sr、Mn、Sn、La、Ce、Cr、Ni或Bi组成。涂层组成的测量通常通过涂层的化学溶解来实现。给定结果对应于整个层的平均含量。金属涂层7可包括数个不同组成的连续层，这些层中的每一者包含大于40重量％的锌(或更多，如上所限定)。金属涂层7或其构成层之一还可具有一种给定金属元素的浓度梯度。当金属涂层7或其构成层之一具有锌的浓度梯度时，金属涂层7中或该构成层中的锌的平均比例进一步大于40重量％的锌(或更多，如上所定义)。为了制造金属板1，例如可以如下进行。所述方法可包括用于制备具有两个面5的钢基材3的初始步骤，其中至少一个面涂覆有包含至少40重量％的锌的金属涂层7。使用例如通过热轧然后冷轧获得的钢基材3。可通过任何沉积方法，特别是通过电镀锌、物理气相沉积(PVD)、射流气相沉积(JVD)或热浸镀锌，将包含大于40重量％的锌的金属涂层7沉积在基材3上。根据第一替代方案，通过钢基材3的电镀锌获得具有两个面5(其中至少一个面涂覆有包含至少40重量％的锌的金属涂层7)的钢基材3。涂层的施加可在一个面(然后金属板1仅包括金属涂层7)上或在两个面(然后金属板1包括两个金属涂层7)上进行。根据第二替代方案，通过钢基材3的热镀锌获得具有两个面5(其中至少一个面涂覆有包含至少40重量％的锌的金属涂层7)的钢基材3。根据第三替代方案，通过钢基材3的电镀锌或通过钢基材3的热镀锌等同地获得具有两个面5(其中至少一个面涂覆有包含至少40重量％的锌的金属涂层7)的钢基材3。通常，基材3然后是带的形式，其在浴中移动以通过热浸沉积金属涂层7。浴的组成根据期望的金属板1是镀锌钢板GI、GA(合金化镀锌板或“镀锌扩散退火处理的钢板”)或涂覆有锌镁合金、锌铝合金或锌镁铝合金的金属板而变化。浴还可包含最大至0.3重量％的另外的的任选元素，例如Si、Sb、Pb、Ti、Ca、Mn、Sn、La、Ce、Cr、Ni或Bi。这些不同的另外的元素可显著地提供改善基材3上的金属涂层7的延展性或粘附的可能性。意识到它们对金属涂层7的特性的影响的本领域技术人员将知晓如何根据所寻求的补充目的来使用它们。浴可最终包含来自供应锭的残留元素，或者由于基材3通过浴而导致的金属涂层7中的不可避免的杂质源。在一个实施方案中，具有两个面5(其中至少一个面涂覆有包含至少40重量％的锌的金属涂层7)的钢基材3是镀锌钢板GI。金属涂层7然后是锌涂层GI。这样的涂层包含大于99重量％的锌。在另一个实施方案中，具有两个面5(其中至少一个面涂覆有包含至少40重量％的锌的金属涂层7)的钢基材3是镀锌钢板GA。然后金属涂层7是锌涂层GA。镀锌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备金属板(1)的方法，所述方法包括至少以下步骤：‑提供钢基材(3)，其至少一个面(5)涂覆有包含至少40重量％的锌的金属涂层(7)，‑将包含氨基酸的水性溶液施加在所述金属涂层(7)的外表面(15)上，所述氨基酸选自丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、苏氨酸、缬氨酸及其混合物，各氨基酸为中性或盐形式，所述水性溶液不含包含来自IIIB族或来自IVB族的金属的化合物，并且所述水性溶液中的中性或盐形式的氨基酸或者中性或盐形式的氨基酸的混合物的干提取物的质量百分比大于或等于50％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.30 IB PCT/IB2015/0507231.一种用于制备金属板(1)的方法，所述方法包括至少以下步骤：-提供钢基材(3)，其至少一个面(5)涂覆有包含至少40重量％的锌的金属涂层(7)，-将包含氨基酸的水性溶液施加在所述金属涂层(7)的外表面(15)上，所述氨基酸选自丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、苏氨酸、缬氨酸及其混合物，各氨基酸为中性或盐形式，所述水性溶液不含包含来自IIIB族或来自IVB族的金属的化合物，并且所述水性溶液中的中性或盐形式的氨基酸或者中性或盐形式的氨基酸的混合物的干提取物的质量百分比大于或等于50％。2.根据权利要求1所述的方法，包括用于制备所述钢基材(3)的预备步骤，所述钢基材(3)的至少一个面(5)涂覆有金属涂层(7)，选自所述钢基材(3)的热镀锌和电镀锌。3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述金属涂层(7)待选自锌涂层GI、锌涂层GA、锌铝合金、锌镁合金以及锌镁铝合金。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述金属涂层(7)包含0.1重量％至10重量％的Mg和任选的0.1重量％至20重量％的Al，所述金属涂层的剩余部分为Zn、不可避免的杂质和任选的选自Si、Sb、Pb、Ti、Ca、Mn、Sn、La、Ce、Cr、Ni或Bi中的一种或数种另外的元素。5.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中所述氨基酸选自丙氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、苏氨酸、缬氨酸及其混合物，各氨基酸为中性或盐形式。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述氨基酸选自中性或盐形式的脯氨酸、中性或盐形式的半胱氨酸及其混合物。7.根据权利要求1、2或5中任一项所述的方法，其中至少一个面(5)涂覆有金属涂层(7)的钢基材(3)通过电镀锌制备，并且所述氨基酸选自天冬氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、苏氨酸或其混合物，各氨基酸为中性或盐形式。8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中至少一个面(5)涂覆有金属涂层(7)的钢基材(3)通过热镀锌制备，并且所述氨基酸选自丙氨酸、脯氨酸、苏氨酸和缬氨酸及其混合物，各氨基酸为中性或盐形式。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述氨基酸是中性或盐形式的脯氨酸。10.根据权利要求1至5、7和8中任一项所述的方法，其中所述氨基酸是中性或盐形式的苏氨酸。11.根据权利要求1至5、7和8中任一项所述的方法，其中所述氨基酸是脯氨酸和苏氨酸的混合物，所述脯氨酸和所述苏氨酸为中性或盐形式。12.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中所述水性溶液包含1g/L至200g/L的中性或盐形式的氨基酸或者中性或盐形式的氨基酸的混合物。13.根据权利要求1至11中的一项所述的方法，其中所述水性溶液包含10mmol/L至1750mmol/L的中性或盐形式的氨基酸或者中性或盐形式的氨基酸的混合物。14.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中所述水性溶液中的中性或盐形式的氨基酸或者中性或盐形式的氨基酸的混合物的干提取物的质量百分比大于或等于75％。15.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中所述水性溶液的pH在等于[氨基酸的等电点-3]的pH至等于[氨基酸的等电点+1]的pH之间，优选在等于[氨基酸的等电点-3]的pH至等于[氨基酸的等电点-1]的pH之间。16.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中在20℃至70℃的温度下施加所述水性溶液。17.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中将所述溶液施加在所述金属涂层(7)的所述外表面(15)上持续0.5秒至40秒...

【专利技术属性】
技术研发人员：莉迪娅·拉基耶莱，埃尔夫·德吕莱，德尔菲娜·泰，
申请(专利权)人：安赛乐米塔尔公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡,LU