[发明专利]在浸涂前处理金属表面的多步骤方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于金属表面的防腐蚀和增粘处理的多步骤方法，其包括：用包含Zr和/或Ti的水溶性化合物以及氟离子的酸性含水组合物(A)进行钝化处理的第一方法步骤，用包含至少一种含有至少一个芳香族杂环的有机化合物的含水组合物(B)进行后处理的后续方法步骤，所述芳香族杂环包含至少一个氮原子。本发明还涉及按照本发明的方法处理的金属表面，以及所述已处理的金属表面用于随后涂布有机粘合剂系统的用途。 

背景技术

WO 2007/065645公开了在后续电浸渍涂覆操作之前用于金属表面的防腐蚀性和增粘性转化的预处理水溶液，其包含 

a)不大于1mg/l的含有烯丙胺或乙烯胺单体的有机聚合物； 

b)至少一种额外的组分，所述组分选自：硝酸根离子、铜离子、银离子、钒离子或钒酸根离子、铋离子、镁离子、锌离子、锰离子、钴离子、镍离子、锡离子、pH为2.5-5.5的缓冲系统、包含至少两个含有供电子原子的基团的芳香族羧酸、或者此类羧酸的衍生物、平均粒径小于1μm的硅酸颗粒、和 

c)选自B、Si、Ti、Zr和Hf的至少一种元素M的氟络合物。 

此类含水组合物适合用于防腐蚀预处理，并且与常规磷化处理(例如汽车制造中)相比具有优点：它们可用于一些方法中，这些方法一方面包括更少的处理步骤，另一方面，在预处理生产线的连续操作的情况中，几乎不形成无机污泥，在磷化处理情况中，所述的无机污泥由于其重金属含量而必须经过费力的处理。但是，就粘合至后续涂覆的涂层而言，而且就特别是在镀锌的表面上的结晶磷化层的抗腐蚀性而言，与基于金属Si、Ti、Zr和Hf的混合氧化物和氢氧化物的非结晶型转化层相比，磷化处理仍然确实具有一定的优点。 

WO 2008/133047公开了用于转化金属表面的处理水溶液，其包含金属Ti、Zr和Hf的氟络合物，以及选自芳基胺、氨基多糖、氨基改性的酚及它们的衍生物的有机化合物，其还可包含元素Mg、Al、Zn、Cu和Co的离子。WO 2008/133047还教导包含选自磷酸、氨基苯酚和有机磷化合物的化合物的后淋洗水溶液。根据该发明，在该后处理的过程中，就金属和有机组分而言，所述金属表面上的特定的层重量呈现出可实现充分的防腐蚀效果。 

发明内容

本发明的目的是提供在涂布有机粘合剂系统之前用于金属表面的防腐蚀和增粘处理的方法，在该方法中，后续涂布和固化的有机粘合剂系统对该金属基材的粘合性和所述金属基材的防腐蚀性较之现有技术有显著改进。在第一处理步骤中，用酸性水剂进行转化处理，该酸性水剂包含Zr、Ti和/或Si的水溶性化合物以及释放氟离子的水溶性无机氟化合物。 

出人意料地，已经可通过在一种方法中通过金属表面的转化处理显著地改进金属表面的漆料粘合性和防腐蚀性，在所述方法中相继实施至少以下方法步骤： 

i)任选地，对所述金属表面进行清洁和除油污； 

ii)使所述金属表面与酸性含水组合物(A)接触进行钝化处理，所述酸性含水组合物(A)包含 

a)Zr和/或Ti的水溶性有机化合物， 

b)释放氟离子的水溶性无机氟化合物； 

iii)使所述已预处理的金属表面与含水组合物(B)接触进行后处理，其中 

方法步骤iii)中的含水组合物(B)包含至少一种含有至少一个芳香族杂环的有机化合物，所述芳香族杂环包含至少一个氮原子。 

对于本发明，″金属表面″被认为是铁、钢、锌、镀锌的和合金镀锌的铁和钢(可以以商业通用名称 获得)的表面。可以本发明的方法处理以增加防腐蚀性和增粘的金属表面还包括铝、镁和锌，以及合金中含有至少50重量％的铝、镁或锌的各种合金。 

以本发明的方法处理的金属表面优选为″裸″金属表面。″裸″金属表面应理解为尚未涂覆防腐蚀性涂料的金属表面。因此，本发明的方法优选为第一或唯一的处理步骤，其产生可继而用作后续涂漆操作的基材的防腐蚀层。因此，它优选地不涉及预先形成的防腐蚀层如磷化层的后处理。 

当处理由铝制得的金属部件时，应用本发明的方法特别有利，因为后处理步骤所致的丝状腐蚀显著减少。