专用于调节转化涂层的电导率的方法技术

本发明专利技术涉及一种专用于调节转化涂层的电导率的方法，其中用含水组合物处理金属表面或涂覆有转化涂层的金属表面，所述含水组合物包含至少一种选自钼、铜、银、金、钯、锡和锑离子的金属离子和/或至少一种选自聚胺、聚苯胺、聚亚胺、聚噻吩和聚吡咯的聚合物类别的导电聚合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专用于调节转化涂层的电导率的方法本专利技术涉及一种借助含水组合物专门调节金属表面上的转化涂层的电导率的方法，以及相应的含水组合物和相应的转化涂层。金属表面上的转化涂层是现有技术所已知的。该涂层用于保护金属表面以免腐蚀，此外还用作后续涂膜的粘合增进剂。后续涂膜特别为阴极沉积的电涂材料(CEC)。由于CEC的沉积需要在金属表面和处理浴之间存在电流，因此重要的是将转化涂层调节至确定的电导率以确保有效且均匀的沉积。出于该原因，转化涂层通常由含镍的磷化溶液施加。以此方式引入到转化涂层中的镍离子和以元素形式沉积的镍在随后的电涂的情况下在一部分涂层上提供了合适的电导率。然而，由于其高毒性和环境危害，镍离子不再是处理溶液的理想成分，因此应尽可能避免或至少减少其用量。无镍或低镍磷化溶液的使用实际上是已知的。然而，专门调节该磷酸盐涂层的电导率仍然与严重的问题有关。其他无镍或低镍体系代表薄膜涂层，其例如为氧化锆和任选至少一种有机硅氧烷和/或至少一种有机聚合物的薄涂层。然而，此处为了后续的电涂而专门调节电导率也仍然是不令人满意的。因此，在许多情况下，不能避免所沉积的CEC中或多或少非常明显的不均匀性(称为图刷(mapping))。此外，在使用上述低镍或无镍体系时，由于不能最佳地调节转化涂层中的电导率，因此不利的CEC沉积条件可能导致不良的腐蚀数据和涂层粘合性数据。因此，本专利技术的目的是提供一种方法，借此能专门调节金属表面上的转化涂层的电导率，特别地，借此能避免现有技术已知的缺点。该目的通过权利要求1的方法、权利要求13的含水组合物和权利要求15的转化涂层实现。在本专利技术的专用于调节转化涂层的电导率的方法中，用本专利技术的含水组合物处理金属表面或涂覆有转化涂层的金属表面，所述含水组合物包含至少一种选自钼、铜、银、金、钯、锡和锑的离子的金属离子和/或至少一种选自聚胺、聚苯胺、聚亚胺、聚噻吩和聚吡咯的聚合物类别的导电聚合物。此处，“金属离子”可选地为金属阳离子、络合金属阳离子或络合金属阴离子。“含水组合物”意指主要含有—即大于50重量％的程度—水作为溶剂的组合物。除了溶解的成分之外，其还可包含分散的—即乳化和/或悬浮的—成分。本专利技术的方法可用于处理未涂覆的金属表面或已涂覆转化涂层的金属表面。另一种可能性是首先使用本专利技术的方法将转化涂层施加至未涂覆的金属表面上，然后用本专利技术的方法进一步处理如此涂覆转化涂层的金属表面。因此，一方面，所述含水组合物本身可为用于产生转化涂层的处理溶液(一锅法)，或者可用作用于处理已产生的转化涂层的后冲洗溶液。此外，可首先将本专利技术的含水组合物用作用于产生转化涂层的处理溶液，然后使用本专利技术的第二组合物(其组成相同或不同)作为后冲洗溶液来处理由此产生的转化涂层。金属表面优选包括钢、热浸镀锌表面、电解镀锌表面、铝或其合金，例如Zn/Fe或Zn/Mg。根据一个实施方案，本专利技术的含水组合物以下列优选、更优选和非常优选的浓度范围包含至少一种选自下列金属离子的金属离子(全部以所述金属计)：存在于所述含水组合物中的金属离子以含有所述金属(例如钼或锡)阳离子的盐的形式，优选以至少两种氧化态—更特别地以氧化物氢氧化物、氢氧化物、尖晶石或缺陷尖晶石的形式—或者以元素形式沉积在处理表面(例如铜、银、金或钯)上。所述金属离子优选为钼离子。它们优选以钼酸盐，更优选七钼酸铵，非常优选七钼酸铵×7H2O的形式加入所述含水组合物中。然而，钼离子也可以以例如至少一种含有钼阳离子的盐，例如氯化钼的形式加入所述含水组合物中，然后借助合适的氧化剂，例如借助稍后将在下文描述的促进剂将其氧化成钼酸盐。进一步优选地，所述含水组合物包含与铜离子、锡离子或锆离子组合的钼离子。特别优选地，其包含与锆离子以及任选的聚合物或共聚物组合的钼离子，所述聚合物或共聚物更特别地选自聚胺、聚苯胺、聚亚胺、聚噻吩和聚吡咯及其混合物和共聚物以及聚丙烯酸的聚合物类别，其中钼离子和锆离子的量在每种情况下为10-500mg/l(以金属计)。此处，钼离子的量优选为20-225mg/l，更优选为50-225mg/l，非常优选为100-225mg/l，锆离子的量优选为30-300mg/l，更优选为50-200mg/l。根据另一优选实施方案，所述金属离子为铜离子。此时，所述后冲洗溶液优选含有浓度为5-225mg/l，更优选150-225mg/l的这些离子。根据另一实施方案，本专利技术的含水组合物包含至少一种选自聚胺、聚苯胺、聚亚胺、聚噻吩和聚吡咯的聚合物类别的导电聚合物。优选使用聚胺和/或聚亚胺，更优选聚胺。所述聚胺优选为聚乙烯胺；所述聚亚胺优选为聚乙烯亚胺。所述至少一种导电聚合物优选以0.1-5.0g/l，更优选0.2-3.0g/l，非常优选0.5-1.5g/l的浓度存在(以纯聚合物计)。所用的导电聚合物优选为阳离子聚合物，例如聚胺或聚乙烯亚胺。根据第三实施方案，本专利技术的含水组合物包含至少一种选自钼、铜、银、金、钯、锡和锑的离子的金属离子和至少一种选自聚胺、聚苯胺、聚亚胺、聚噻吩和聚吡咯的聚合物类别的导电聚合物。本专利技术方法中优选使用的仅仅是含有小于1.5g/l，更优选小于1g/l，更优选小于0.5g/l，非常优选小于0.1g/l，特别优选小于0.01g/l镍离子的本专利技术的处理溶液和含水组合物。当本专利技术的处理溶液或含水组合物含有小于0.01g/l的镍离子时，认为其至少很大程度上不含镍。作为可由本专利技术的含水组合物产生和/或用其处理的转化涂层，特别地设想磷酸盐涂层以及薄膜涂层。所述薄膜涂层例如为氧化锆和任选的至少一种有机硅氧烷和/或至少一种有机聚合物的薄涂层。这种转化涂层通过相应的磷化溶液或转化/钝化溶液施加。因此，下文首先描述的是包含本专利技术含水组合物的磷化溶液以及转化/钝化溶液。因此，在这种情况下，本专利技术的含水组合物本身为用于产生转化涂层的处理溶液；随后描述的磷化溶液以及转化/钝化溶液也总是具有上文稍早对本专利技术的含水组合物所述的特征。然而，其次，下文对磷化溶液以及转化/钝化溶液的描述对于非本专利技术含水组合物的那些处理溶液也成立。在这种情况下，本专利技术的含水组合物反而用作用该磷化溶液或转化/钝化溶液处理后的后冲洗溶液，因此随后描述的处理溶液并非必须具有上文稍早对本专利技术含水组合物所述的特征。i)磷化溶液磷化溶液可为磷酸锌水溶液或碱金属磷酸盐水溶液。当其为磷酸锌溶液时，其优选以下列优选和更优选的浓度范围包含下列组分：然而，就锰离子而言，即使浓度在0.3-2.5g/l范围内，以游离氟离子计的10-250mg/l浓度也证明是有利的。络合氟离子优选为四氟硼酸根(BF4–)和/或六氟硅酸根(SiF62–)。根据一个非常优选的实施方案，络合氟离子为四氟硼酸根(BF4–)和六氟硅酸根(SiF62–)的组合，其中四氟硼酸根(BF4–)的浓度为至多3g/l，优选为0.2-2g/l；六氟硅酸根(SiF62–)的浓度为至多3g/l，优选为0.2-2g/l。根据另一更优选的实施方案，络合氟离子为六氟硅酸根(SiF62–)，其浓度为0.2-3g/l，优选为0.5-2g/l。根据另一更优选的实施方案，络合氟离子为四氟硼酸根(BF4–)，其浓度为0.2-3g/l，优选为0.5-2g/l。此外，所述磷化溶液优选以下列优选和更优选的浓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种专用于调节转化涂层的电导率的方法，其中用含水组合物处理金属表面或涂覆有转化涂层的金属表面，所述含水组合物包含至少一种选自钼、铜、银、金、钯、锡和锑的离子的金属离子和/或至少一种选自聚胺、聚苯胺、聚亚胺、聚噻吩和聚吡咯的聚合物类别的导电聚合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.07 DE 102015206145.01.一种专用于调节转化涂层的电导率的方法，其中用含水组合物处理金属表面或涂覆有转化涂层的金属表面，所述含水组合物包含至少一种选自钼、铜、银、金、钯、锡和锑的离子的金属离子和/或至少一种选自聚胺、聚苯胺、聚亚胺、聚噻吩和聚吡咯的聚合物类别的导电聚合物。2.根据权利要求1的方法，其中首先用至少很大程度上无镍的磷酸锌溶液处理金属表面，从而在金属表面上形成至少很大程度上无镍的磷酸盐涂层，并且其中在任选干燥之后，用所述含水组合物作为后冲洗溶液处理如此涂覆的金属表面。3.根据权利要求1的方法，其中首先用包含10-500mg/l呈络合形式的Zr(以金属计)且任选还以5-200mg/l(以Si计)的浓度包含至少一种有机硅烷和/或其至少一种水解产物和/或其至少一种缩合产物的转化/钝化溶液处理金属表面，从而在金属表面上形成相应的薄膜涂层，并且其中在任选干燥之后，用所述含水组合物作为后冲洗溶液处理如此涂覆的金属表面。4.根据权利要求1的方法，其中所述含水组合物包含转化/钝化溶液，其包含10-500mg/l呈络合形式的Zr(以金属计)，并且任选进一步以5-200mg/l的浓度(以Si计...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·达伦堡，F·霍尔曼，M·德勒格，T·科尔贝格尔，L·施迈尔，
申请(专利权)人：凯密特尔有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE