含锂的锆预处理组合物，处理金属基材的相关方法，和相关的经涂覆的金属基材技术

公开了预处理组合物和用预处理组合物处理金属基材的相关方法，包所述金属基材括含铁基材，例如冷轧钢和电镀锌钢。所述预处理组合物包括：第IIIB族和/或第IVB族金属；游离氟离子；和锂。所述方法包括将所述金属基材与所述预处理组合物接触。

【技术实现步骤摘要】
含锂的锆预处理组合物，处理金属基材的相关方法，和相关的经涂覆的金属基材本申请是申请日为2013年8月16日、申请号为201380051409.X、专利技术名称为“含锂的锆预处理组合物，处理金属基材的相关方法，和相关的经涂覆的金属基材”的中国专利申请的分案申请。专利
本专利技术涉及预处理组合物和处理金属基材(包括含铁基材例如冷轧钢和电镀锌钢，或铝合金)的方法。本专利技术还涉及经涂覆的金属基材。专利技术背景将保护涂层用于金属基材以改进耐腐蚀性和涂料附着性是常见的。涂覆这种基材的常规的技术包括涉及用磷酸盐转化涂料和含铬冲洗预处理所述金属基材。然而，这种含磷酸盐和/或铬酸盐的组合物的使用，带来了环境和健康的忧虑。因此，已经开发了不含铬酸盐和/或不含磷酸盐的预处理组合物。这种组合物通常基于化学混合物，所述化学混合物与基材表面反应并粘结到其之上以形成保护层。例如，基于第IIIB族或第IVB族金属化合物的预处理组合物最近变得更加流行。这种组合物经常含有游离氟的源，即与预处理组合物分离的氟，而不是与另一种元素(例如第IIIB族或IVB族金属)键连的氟。游离氟可蚀刻金属基材的表面，由此促进第IIIB族或第IVB族金属涂料的沉积。然而，这些预处理组合物的耐腐蚀性能力通常显著地弱于常规的磷酸盐和/或含铬的预处理。期望提供克服至少一些之前描述的现有技术的缺点(包括与铬酸盐和/或磷酸盐的使用相关的环境缺点)的用于处理金属基材的方法。还期望提供处理金属基材的方法，所述方法将赋予等于，或甚至优于通过使用磷酸盐转化涂料赋予的耐腐蚀性能的耐腐蚀性能。还期望提供相关的经涂覆的金属基材。专利技术概述在某些方面，本专利技术涉及用于处理金属基材的预处理组合物，所述预处理组合物包括：第IIIB族和/或第IVB族金属；游离氟离子；和锂。在仍其它方面，本专利技术涉及处理金属基材的方法，包括将所述金属基材与包含第IIIB族和/或第IVB族金属、游离氟离子、和锂的预处理组合物接触。在仍其它方面，本专利技术涉及涂覆金属基材的方法，包括将涂料组合物电泳沉积到所述金属基材之上，其中所述金属基材包含经处理的表面层，其包含第IIIB族和/或第IVB族金属、游离氟离子、和锂。在仍其它方面，本专利技术涉及包括表面层的经预处理的金属基材，所述表面层在所述基材的至少一部分上包含第IVB族金属、游离氟离子、和锂。在仍其它方面，本专利技术涉及经电泳涂覆的金属基材，包括：经处理的表面层，其在所述金属基材的表面上包含第IIIB族和/或第IVB族金属、游离氟离子、和锂；和在经处理的表面层的至少一部分之上的经电泳沉积的涂层。详细说明为了以下详细说明的目的，除了在有明确相反的说明的情况之外，应理解可假设各种备选的变化形式和步骤顺序。此外，除了在任何操作实施例中，或其中另有说明，否则用于表达在说明书和权利要求中成分的用量的全部数值应理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在下面的说明书和所附权利要求中给出的数值参数是取决于本专利技术所获得的期望性能来变化的约数。最起码，并且不试图限制对权利要求的范围适用等同原则，各数值参数应该至少按照报道的有效数字的数值并采用普通的舍入技术来解释。尽管阐明本专利技术的宽范围的数值范围和参数是约数，但是在具体实施例中所述的数值是尽量精确报道的。然而，任何数值固有地含有必然地从在它们各自试验测量中存在的标准偏差获得的必然的误差。同样地，应理解本文所记载的任何数值范围都意图包含含在其中的所有子范围。例如，范围“1至10”意图包括所记载的最小值1和所记载的最大值10之间(并且包括1和10)的所有子范围，即，具有等于或者大于1的最小值和等于或者小于10的最大值。在本申请中，除非另有具体说明，否则单数的使用包括复数并且复数涵盖单数。此外，在本申请中，除非另有具体说明，“或”的使用是指“和/或”，但是“和/或”在某些情况下可以是明确使用的。除非本文另有公开，本文使用的术语“基本上不含”是指特定的材料不是有意地将添加到组合物中并且仅以痕量或作为杂质存在。本文使用的术语"完全不含"是指组合物不包含特定的材料。即，所述组合物包含0重量％的这种材料。预处理组合物的某些实施方式涉及用于处理金属基材的预处理组合物，所述金属基材包含第IIIB族和/或第IVB族金属、游离氟离子、和锂。在某些实施方式中，预处理组合物可基本上不含磷酸盐和/或铬酸盐。与没有用经预处理的组合物(无需磷酸盐或铬酸盐)预处理的基材相比,用所述预处理组合物处理所述金属基材导致基材的改进的耐腐蚀性。在预处理组合物中加入锂和/或锂与钼的结合可提供钢和钢基材的改进的腐蚀性能。本专利技术的某些实施方式涉及组合物和处理金属基材的方法。用于本专利技术的合适的金属基材包括经常用于汽车车身、汽车部件、和其它制品，例如小金属部件，包括扣件，即，螺帽、螺栓、螺丝钉、大头针、圆钉、回形针、按钮等的装配中的那些。合适的金属基材的具体的例子包括但不限于，冷轧钢，热轧钢，由锌金属、锌化合物、或锌合金涂覆的钢，例如电镀锌钢，热浸镀锌钢，合金化热浸钢，和镀有锌合金的钢。还可以使用铝合金，镀有铝的钢和镀由铝合金的钢基材。其它合适的有色金属包括铜和镁，以及这些材料的合金。此外，由本专利技术方法处理的金属基材可以是以其它方式处理和/或涂覆于其剩余表面的基材的切边。根据本专利技术方法处理的金属基材可以是，例如，金属板或预制件的形式。根据本专利技术方法待处理的基材可首先被清洁以除去油脂、污物、或其它外来杂质。这可以通过采用温和或强碱性清洁剂(例如可商购以及常规地用于金属预处理工艺中)来完成。用于本专利技术的碱性清洁剂的合适的例子包括各自商购自PPGIndustries的Chemkleen163、Chemkleen166M/C、Chemkleen490MX、Chemkleen2010LP、Chemkleen166HP、Chemkleen166M、Chemkleen166M/Chemkleen171/11，Inc。经常在水冲洗之前和/或之后，使用这种清洁剂。在某些实施方式中，在预处理步骤之前，基材可以与预冲洗的溶液接触。预冲洗溶液通常可使用某些可溶性金属离子或其它无机材料(例如磷酸盐或简单或复杂的氟化物或酸)以增强经预处理的金属基材的腐蚀保护。可用于本专利技术的合适的非铬预冲洗溶液公开在美国专利申请号2010/0159258A1中，转让给PPGIndustries，Inc，并通过引用并入本文。本专利技术的某些实施方式涉及处理金属基材的方法(有或无任选的预冲洗)，所述方法包括将所述金属基材与包含第IIIB族和/或第IVB族金属的预处理组合物接触。本文使用的术语“预处理组合物”是指这样的组合物，其在接触基材之后，与所述基材表面反应并化学地改变所述基材表面并粘结于其之上以形成保护涂层。预处理组合物可包含经常是水介质的载体以使得所述组合物是在载体中的第IIIB族或第IVB族金属化合物的溶液或分散体的形式。在这些实施方式中，可通过任何各种已知的技术(例如浸涂(dipping)或浸渍涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于处理金属基材的预处理组合物，包含：/n第IIIB族和/或第IVB族金属，其中所述第IIIB族和/或第IVB族金属的量基于所述预处理组合物的总重量计为50-500ppm；/n游离氟离子；/n锂；和/n电正性金属；/n其中第IIIB族和/或第IVB族金属与锂的摩尔比为100：1-1：10。/n

【技术特征摘要】
20120829 FR 12580791.用于处理金属基材的预处理组合物，包含：
第IIIB族和/或第IVB族金属，其中所述第IIIB族和/或第IVB族金属的量基于所述预处理组合物的总重量计为50-500ppm；
游离氟离子；
锂；和
电正性金属；
其中第IIIB族和/或第IVB族金属与锂的摩尔比为100：1-1：10。


2.权利要求1所述的预处理组合物，其中所述游离氟离子以基于所述预处理组合物的总重量计5-250ppm的量存在。


3.权利要求1所述的预处理组合物，其中所述锂以基于所述预处理组合物的总重量计5-500ppm的量存在。


4.权利要求1所述的预处理组合物，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·叙杜尔，A·沃兹尼亚克，P·曼蒂尔，
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