不含铬酸盐的处理物和组合物，用于向涂覆锌的金属表面施加转化或钝化涂层。该组合物包含聚酰胺基胺／表卤代醇聚合物或阳离子多胺／表卤代醇聚合物成分、氟代酸、Ｈ↓［３］ＰＯ↓［４］和成膜胶乳聚合物成分。用所述组合物接触该需要的金属表面并干燥。任选进行冲洗。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于金属的不含铬酸盐的转化涂层的处理物相关申请的交叉引用本申请为2003年5月6日提交的美国专利申请10/430,579的部分继续，该10/430,579申请本身是2003年1月13日提交的美国专利申请10/341,164的部分继续，该10/341,164申请本身是1999年7月8日提交的美国专利申请09/613,529的分案申请，而该09/613,529申请本身是1999年7月8日提交的美国专利申请09/348,346的部分继续。在此通过引用将上述提到的所有本领域的申请的公开内容并入本文中。
本专利技术涉及用于金属的不含铬酸盐(chromate)的涂层。更具体地，本专利技术涉及用于涂覆锌的金属表面的不含铬酸盐的涂层，以提高抗蚀性和所述表面和涂料的粘合性。本专利技术提供了对处理镀锌钢卷带特别有效的原位干燥的涂层。
技术介绍
在镀锌钢的表面上形成铬酸盐转化涂层(conversion coating)的目的是提供抗蚀性，改进涂层的粘合性以及出于审美的原因。为了提供抗蚀性和出于对不涂刷的材料的审美原因，钝化镀锌钢表面的铬酸盐。所述转化涂层改善了涂覆层(例如涂料、油墨、油漆和塑料涂层)的粘合性。镀锌钢通常用水性组合物进行处理，该水性组合物包含六价和三价铬离子，以及其它添加剂，以得到铬转化涂层。有关因所述方法而排放至河流和水道中的铬酸盐的污染影响目前越来越受到关注。由于六价铬离子的高溶解性和强氧化性，常规的铬酸盐转化工艺需要庞大的废物处理步骤来控制它们的排放。此外，来自该废物处理步骤的固体淤泥的处置是一个严重的问题。因此，在本领域需要提供有效的不含铬酸盐的处理物以提供原位干燥的转化或钝化涂层，以抑制金属表面的腐蚀，并且增强可应用于该金属表-->面的其它涂层上涂料的粘合性。
技术实现思路
本专利技术提供了一种处理镀锌(galvanized)金属(例如钢)表面的方法，以便形成增加镀锌钢表面的抗蚀性和粘合性能的涂层。通过本专利技术形成的钝化或转化涂层可以在原位干燥或冲洗。本专利技术的方法包括使镀锌金属表面与水性处理组合物接触，该组合物包含聚酰胺基胺(polyamidoamine)/表卤代醇树脂、或阳离子多胺/表卤代醇聚合物和IVB族金属的氟代酸(fluoacid)。此外，该组合物可包含磷酸和氨基硅烷化合物。所述水性处理组合物还可以包含胶乳聚合物成膜组分。根据以下描述和所附的权利要求书，本专利技术的其它目的和优势将会显而易见。详细描述本专利技术的专利技术人发现，通过使所需表面与以下物质的相对稀释的水性涂覆溶液或悬浮液接触，可以在镀锌金属表面，例如热浸镀锌钢(galvanizedsteel)表面上提供改进的、不含铬酸盐的转化或钝化涂层：(1)聚酰胺基胺/表卤代醇树脂或阳离子多胺/表卤代醇加成物(adduct)；和(2)氟代酸。还可以存在胶乳成膜聚合物(3)、磷酸(4)和氨基硅烷组分(5)。已经发现本专利技术的组合物提供了用于处理镀锌金属表面的水性预处理剂，所述处理获得了改进的抗蚀性和在处理物原位干燥时胶乳涂覆涂层的粘合性。聚酰胺基胺/表卤代醇或阳离子多胺表卤代醇树脂组分是可以购买的。例如在美国专利2,926,116、2,926,154，和5,614,597中描述了这些物质。优选的聚酰胺基胺是聚酰胺基胺化铵(ammonium polyamidoamine)，特别优选可交联的聚氮杂环丁烷鎓(polyazetidinium)聚合物。根据美国专利4,416,729中提到的方法可以制备聚酰胺基胺化铵，该方法包括将聚酰胺基胺与α，β烯键不饱和羧酸反应形成取代的聚酰胺基胺，接着，在足以形成具有侧链胺部分(pendant amine moiety)的支化聚酰胺基胺的条件下，使取代的聚酰胺基-->胺与具有仲胺和/或伯胺部分的多胺接触。然后在足以在支化聚酰胺基胺上形成侧链的可固化铵部分的条件下，用表卤代醇处理该支化聚酰胺基胺。在聚酰胺基胺化铵中，最优选的是氮杂环丁烷鎓聚合物。这些聚合物包含含有取代或未取代的氮杂环丁烷环(即，含有氮的四元杂环)的单体重复单元。该类型的聚合物以水基配剂的形式售出。示例性的产品是得自Hercules Inc.，Wilmington，Delaware的KYMENE 557H，其以12.5％水溶液的形式售出。此外，本专利技术的组合物可以包括作为树脂或聚合物组分的阳离子多胺/表卤代醇加成物，例如得自Hercules、以商标KYMENE 736售出的那些。目前优选以38wt％活性基液(actives basis solution)或悬浮液的形式售出。关于成膜胶乳聚合物材料，可以选自大量的材料，例如苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酸酯树脂、聚乙酸乙烯基酯和类似的物质。一些可购买的胶乳材料包括：货名 类型″Neocar″(Union Carbide) 乙烯基酯/丙烯酸类″Res 3077″(Rohm & Haas) 乙酸乙烯基酯/丙烯酸类″Airflex″500(Air Products) 乙酸乙烯基酯/乙烯″Airflex 4514(Air Products) 氯乙烯/酰胺三元共聚物Airflex 4500(Air Products) 氯乙烯/酰胺三元共聚物Flexhane 620(Air Products) 聚氨酯Vinac884(Air Products) 乙酸乙烯基酯Dow 620(Dow) SBRAirflex 4530(Air Products) 聚酰胺基胺/EPI和乙烯 氯乙烯在需要时可以加入表面活性剂、增塑剂和聚结剂以制得胶乳悬浮液。在优选的方式中，将Kymene 557H产品加至购买的Airflex 4530产品中，以及加入额外的去离子(DI)水，得到胶乳乳液。在处理物配剂中存在的氟代酸是IVB族金属的水溶性氟代酸或其混合物。氟锆酸H2ZrF6是目前优选的，尽管作为示例还可提及H2TiF6。也可以使用这些酸的组合。如上所述，磷酸H3PO4和其盐也是任选的组分。在此使用的术语“磷酸”指其酸和盐两种形式。-->在水性处理组合物中还可以存在氨基硅烷化合物。由于其效用和可购买性，使用γ-氨基丙基硅烷(γ-APS)是合乎需要的。但是，也可以提到其它的烷氧基化的氨基烷基硅烷，例如氨基丙基三甲氧基硅烷。可以查阅美国专利6,203,854得到更完全的烷氧基化的氨基烷基硅烷的清单。通常，从供应商处得到的胶乳和聚酰胺基胺/表卤代醇或阳离子多胺/表卤代醇树脂为水溶液或悬浮液的形式。混合这些产品，然后向其中加入氟代酸、磷酸和氨基硅烷并温和地搅拌。处理组合物的pH通常大致为约2至约6。制备处理物的稀释的悬浮液，该悬浮液包括，以活性成分计(on an本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在金属表面上形成转化或钝化涂层的方法，包括使所述金属表面与水性处理组合物接触，该组合物包括：（ａ）聚酰胺基胺／表卤代醇树脂或阳离子多胺／表卤代醇树脂，和（ｂ）ⅣＢ族金属的氟代酸。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-5-6 10/430,579;US 2003-7-31 10/631,5231.一种在金属表面上形成转化或钝化涂层的方法，包括使所述金属表面与水性处理组合物接触，该组合物包括：(a)聚酰胺基胺/表卤代醇树脂或阳离子多胺/表卤代醇树脂，和(b)IVB族金属的氟代酸。2.权利要求1的方法，其中所述水性处理组合物还包括(c)磷酸。3.权利要求2的方法，其中所述水性处理组合物还包括(d)氨基硅烷化合物。4.权利要求2的方法，其还包括(e)成膜胶乳聚合物。5.权利要求1的方法，其中所述金属表面是涂覆锌的金属表面。6.权利要求1的方法，其中所述金属表面是镀锌钢。7.权利要求1的方法，其中所述金属表面为铝。8.权利要求4的方法，其中存在所述聚酰胺基胺/表卤代醇并包含交联的聚氮杂环丁烷鎓聚合物。9.权利要求4的方法，其中存在所述阳离子多胺/表卤代醇树脂。10.权利要求1的方法，其中所述处理组合物是不含铬酸盐的。11.权利要求1的方法，其中所述氟代酸(b)是H2ZrF6。12.权利要求1的方法，其中所述氟代酸(b)是H2TiF6。13.权利要求8的方法，其中所述胶乳成膜组分包含氯乙烯或乙烯基酯/丙烯酸酯。14.权利要求9的方法，其中所述胶乳成膜组分包含氯乙烯或乙烯基酯/丙烯酸酯。15.一种处理镀锌金属表面以在所述表面形成大于1mg/平方英尺的转化或钝化涂层的方法，所述方法包括使所述镀锌金属表面与处理组合物接触，所述处理组合物包括胶乳成膜组分、聚酰胺基胺\...
【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里I梅尔泽，安德烈亚基斯，迈克尔T拉布，罗伯特A格尔曼，
申请(专利权)人：GE贝茨公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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