水性酸浸组合物及其用途制造技术

本发明专利技术涉及一种具有在55℃下为5

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水性酸浸组合物及其用途
[0001]本专利技术涉及一种用于在酸浸金属基材的方法中去除铁锈和结垢的水性中性酸浸组合物，以及一种用于制备该组合物的浓缩物。本专利技术进一步涉及该方法以及所述组合物用于酸浸金属表面的用途。此外，本专利技术涉及一种涂覆金属基材的方法，特别是用于改善腐蚀防护。
[0002]背景
[0003]金属基材热处理后未除去的氧化物层和其他残余物通常会在后续转化涂覆步骤中产生问题，导致后续涂层(特别是通过阴极电沉积涂覆获得的涂层)的附着力降低，从而降低腐蚀防护。
[0004]因此，通常且特别是在汽车工业中，在转化涂覆之前，使用具有相当极端pH值的水性清洁和酸浸溶液。与高酸性酸浸溶液有关的一个典型问题是在漂洗表面后有形成锈膜的趋势。此外，当使用高酸性或高碱性组合物时，必须遵守更严格的职业和工业安全以及运输安全要求。此外，该酸浸组合物对要酸浸的金属基材和设备更具侵蚀性。
[0005]为了克服该类问题，近年来开发了越来越多的适用于铁基和非铁基金属及合金的流体、中性除锈和除垢组合物，并且可用于浸涂法、浸没法和喷涂法。它们适于从金属表面去除去除热修边、激光切割和焊接操作后出现的氧化物层。与基于无机酸的酸浸组合物或强碱组合物相比，该中性酸浸组合物具有许多优点。与强酸和强碱相反，它们的处理要容易得多，通常可以在一个工艺步骤中清洁和酸浸表面。因此，通常可以省略额外的清洁步骤。
[0006]特别地，将基于膦酸如1
‑
羟基乙烷
‑
1,1
‑
二膦酸或氨基膦酸的中性组合物用于上述目的，因为已知它们即使在基本上中性的环境中也是络合剂。本文所用的术语“中性”是指具有在55℃下约为5
‑
9的pH值的水性组合物，因此涵盖微酸和微碱水性组合物。
[0007]另一方面，在清洁和酸浸不同金属组成的金属表面时，膦酸盐通常不是首选的。当彼此相继或者同时使用相同的清洁和酸浸组合物对不同组成的金属基材进行清洁和酸浸处理时，在对不同金属组成的预装配金属部件(例如尤其是钢和镀锌钢)进行酸浸的情况下，这一点尤其重要。这是因为基于膦酸盐的清洁和酸浸溶液通常缺乏针对不同基材的均衡酸浸失重，并且取决于金属或合金的类型，对要清洁和酸浸的表面具有显著不同的效果。
[0008]WO 2013/156396A1涉及提高含蛋白酶洗涤剂或清洁剂对蛋白酶敏感的污渍的清洁性能。这些清洁剂依赖于活性或蛋白酶。WO 2013/156396A1公开了，众所周知，当含有负电荷聚合物时，含有蛋白酶的洗涤剂显示出改善的清洁性能。然而，在含有大量表面活性剂的洗涤剂中，它们与带负电荷的聚合物的结合成了问题。为了克服相关问题，添加了特定的膦酸盐。还提及可以使用磷酸盐混合物。然而，没有提到具体的组合。此外，WO 2013/156396A1实施例1中公开的洗涤剂浓缩物含有相对低量的水，而使用形式的洗涤剂包含超过99.8重量％的水。由于这些组合物的目的是清洁纺织品，而不是酸浸金属表面，因此既没有对它们的pH值进行优化，也没有将它们用于从金属基材去除金属氧化物。
[0009]因此，持续需要改进的水性中性组合物，以便在不同基材上使用时提供改进的，特别是均衡的酸浸行为，并且不会对随后的转化涂覆工艺产生不利影响。特别地，后续涂层(如电沉积涂层、填料、底色漆和/或透明涂层)的附着力不应恶化。
[0010]概述
[0011]该需求通过提供具有在55℃下为5
‑
9的pH值的水性组合物来满足，所述水性组合物包含至少两种不同的式(I)氨基有机膦酸衍生物：
[0012][0013]其中：
[0014]基团R彼此独立地为CH2‑
PO(OR”)2，
[0015]基团R
’
彼此独立地为具有2
‑
4个碳原子的亚烷基，
[0016]基团R”彼此独立地为H、Na、K、Li或NH4；且
[0017]n为0
‑
4的整数；
[0018]并且其中所述至少两种不同的氨基有机膦酸衍生物的n值不同。
[0019]在下文中，该组合物称为“本专利技术的组合物”或“本专利技术的酸浸组合物”。
[0020]本专利技术进一步提供了一种浓缩物，所述浓缩物包含更高浓度的本专利技术组合物的成分，其允许在需要的地方通过用含有水和任选有机溶剂的稀释剂稀释，如有必要，随后调节pH值而制备本专利技术的组合物。
[0021]本专利技术进一步提供了一种酸浸金属基材的方法，其包括至少一个使金属基材与本专利技术组合物接触的步骤。
[0022]在下文中，该方法称为“本专利技术的酸浸方法”。
[0023]本专利技术的另一个目的是一种涂覆金属基材的方法，其至少包括：
[0024](a)本专利技术的酸浸方法，随后
[0025](b)用转化涂料组合物涂覆如此酸浸的金属基材的步骤，任选地随后
[0026](c)施加电沉积涂料组合物的步骤；任选地随后
[0027](d)一个或多个施加一种或多种其他涂料组合物的步骤。
[0028]在下文中，该方法称为“本专利技术的涂覆方法”。
[0029]本专利技术的另一个目的是本专利技术的组合物用于酸浸金属基材的用途。
[0030]在下文中，该用途称为“本专利技术的用途”。
[0031]详细描述
[0032]本专利技术的组合物
[0033]由于本专利技术的组合物是水性组合物，因此主要成分是水。优选地，基于组合物的总重量，水的含量为70
‑
99重量％，更优选为80
‑
98重量％，甚至更优选为90
‑
97.5重量％，最优选为95
‑
97.5重量％。
[0034]本专利技术的组合物还可包含少量的一种或多种有机溶剂，其优选与水混溶或溶于水中。基于本专利技术组合物的总重量，它们的量优选为10重量％或更小，更优选小于5重量％，甚至更优选小于3重量％或小于1重量％。最优选地，本专利技术的组合物中使用的唯一溶剂是水。
[0035]本专利技术的组合物优选为水溶液或水分散体，最优选为水溶液。
[0036]式(I)的氨基有机膦酸衍生物
[0037]本专利技术的专利技术人惊讶地发现，与在酸浸组合物中不使用氨基有机膦酸和仅使用一种式(I)的有机膦酸衍生物不同，使用至少两种不同的式(I)氨基有机膦酸衍生物的混合物
是非常有利的：
[0038][0039]其中：
[0040]基团R彼此独立地为CH2‑
PO(OR”)2，
[0041]基团R
’
彼此独立地为具有2
‑
4个碳原子的亚烷基，
[0042]基团R”彼此独立地为H、Na、K、Li或NH4；且
[0043]n为0
‑
4的整数；
[0044]并且其中在本专利技术的酸浸组合物中，所述至少两种不同的氨基有机膦酸衍生物的n值不同。
[0045]当用于酸浸不同的金属基材时，本专利技术的组合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有在55℃下为5
‑
9的pH值的水性组合物，其包含至少两种不同的式(I)氨基有机膦酸衍生物：其中：基团R彼此独立地为CH2‑
PO(OR”)2，基团R
’
彼此独立地为具有2
‑
4个碳原子的亚烷基，基团R”彼此独立地为H、Na、K、Li或NH4；且n为0
‑
4的整数；并且其中所述至少两种不同的氨基有机膦酸衍生物的n值不同；且其中所述组合物中所含的所有式(I)氨基有机膦酸衍生物的量为1.0
‑
8.0重量％，基于组合物的总重量且作为游离酸计算。2.根据权利要求1所述的水性组合物，其中R
’
为具有2或3个碳原子的亚烷基；R”选自H、K和Na；且n为0
‑
3的整数。3.根据权利要求2所述的水性组合物，其中R
’
为CH2CH2，R”选自H、K和Na；且n为0、1或2。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的水性组合物，其具有6.0
‑
8.0的pH值。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的水性组合物，其中具有相同n值的所有式(I)氨基有机膦酸衍生物的量为0.5
‑
4.0重量％，基于组合物的总重量且作为游离酸计算。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的水性组合物，其中所述组合物所含的所有式(I)氨基有机膦酸衍生物的量为1.5
‑
6.0重量％，基于组合物的总重量且作为游离酸计算。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的水性组合物，其中对于两个不同n值的任意组合，具有特定n值的式(I)氨基有机膦酸衍生物之和与具有另一特定n值的式(I)氨基有机膦酸衍生物之和的重量比为1:4至4:1，其中所述重量比针对式(I)氨基有机膦酸衍生物的游离酸形式计算。8.根据权利要求1
‑
7中任一项所述的水性组合物，其包含乙酸乙烯酯
‑
乙烯基吡咯烷酮无规共聚物。9.根据权利要求1
‑
8中任一项所述的水性组合物，其中不同于式(I)氨基有机膦酸衍生物的其他成分的总量小于50重量％，基于由所述其他成分和式(I)氨基有机膦酸衍生物组成的组合量。10...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：凯密特尔有限责任公司，
类型：发明
国别省市：