[发明专利]用于钝化的无氟化物的基于锆的金属预处理

说明书

本发明涉及使用基于锆的含水防腐蚀剂对金属基材进行防腐蚀预处理的方法。基于锆的试剂的防腐蚀效果依赖于多环烃的存在，所述多环烃具有至少一个稠合苯环，所述稠合苯环各自具有至少两个相对于彼此在邻位的环取代羟基。所述含水防腐蚀剂可以基本上不含具有钝化作用的含铬化合物和对金属基材具有酸蚀效果的含氟化物的化合物。根据本发明，通过干燥(原位干燥法)进行预处理特别有利。因此，根据本发明的方法特别适合于金属带材的预处理，其中在铝或钢表面上获得优异的防腐蚀效果。本发明还涉及使用上述基于锆的防腐蚀剂由铝带生产经涂覆的罐盖的方法。另外的方面包括用于提供即用型防腐蚀剂的含水浓缩物。

技术领域

本发明涉及使用基于锆的含水防腐蚀剂对金属基材进行防腐蚀预处理的方法。基于锆的防腐蚀剂的防腐蚀效果依赖于多环烃的存在，所述多环烃具有至少一个稠合(anellated)苯环，在每种情况下，所述稠合苯环具有至少两个在环上相对于彼此邻位取代的羟基。所述含水防腐蚀剂可以基本上不含具有钝化作用含铬化合物和对金属基材具有酸蚀(pickling)效果的含氟化物的化合物。根据本发明，通过干燥(原位干燥法)进行预处理特别有利。因此，根据本发明的方法特别适合于金属带材的预处理，在铝或钢表面上获得优异的防腐蚀效果。本发明还包括使用上述基于锆的防腐蚀剂由铝带生产经涂覆的罐盖(canlids)的方法。另外的方面包括用于提供即用型防腐蚀剂的含水浓缩物。

背景技术

基于含有元素锆的水溶性化合物的含水组合物提供防腐蚀涂层的金属表面的转化处理是在专利文献中广泛描述的技术领域。为了在防腐蚀保护和促进足够涂料粘附方面改善这种转化处理的性质分布，已知这种金属预处理的多种变体，其旨在构成引起转化的试剂，或者涉及直接与转化处理相关的另外的湿法化学处理步骤。

在这种情况下，用于提供钝化涂层的多种方法变体原则上也是已知的，在施加限定的湿膜之后干燥所述涂层，总是提供涉及尽可能少的步骤的预处理，并且在这方面，从技术观点来看，起着至关重要的作用。

通过干燥湿膜来施加含水防腐蚀剂基本上是在实践中完全建立和使用的方法。为此，例如，在DE 199 33 186 A1中可以找到一种辊涂方法，该方法能够将基于元素锆和/或钛的氟络合物的常规含水防腐蚀剂的限定湿膜施加到平坦产品上并以受控方式干燥所述膜。然而，通过干燥湿膜获得的涂层在形态和化学结构方面与常规转化层有很大的不同，常规转化层可以在去除粘附到金属基材的防腐蚀剂湿膜之后通过浸涂或喷涂来获得。在干燥过程中，在干燥期间不转变为气态的防腐蚀剂的所有活性组分通常沉积在金属基材上。因此，这些组分不仅包括用于钝化层的元素的所有非挥发性化合物，例如元素锆的氧化物/氢氧化物或磷酸盐，而且包括防腐蚀剂的所有非挥发性活性组分和所述元素的中间体阶段，在元素锆的水溶性氟络合物作为防腐蚀剂的活性组分的情况下，这导致经干燥的涂层中有相当大比例的氟化物。然而，正是这些活性组分和尚未完全转化并且已成为干燥涂层的成分的中间体阶段通常导致差的防腐蚀性质或需要后处理。关于这一点，EP 1 455 002 A1规定，例如，通过元素锆的水溶性氟化合物进行湿法化学转化产生的钝化涂层中的氟化物的比例不应超过一定比例，同时建议，作为合适的后处理，在升温下干燥并用碱性溶液冲洗，以显著降低氟化物的比例。

因此，还需要提供对金属基材进行防腐蚀预处理的方法，就所需的方法步骤的.数目而言，该方法在技术上尽可能高效，并且其中重点在于元素锆的化合物的钝化效果。在这种情况下，特别重要的是提供这种防腐蚀剂，其仅通过施加和干燥(原位干燥法)就产生优异结果。如果原位干燥法中的施加产生了涂层，该涂层除了提供暂时的防腐蚀保护之外，当与后面施加的基于成膜有机树脂的底漆涂层相互作用时，还产生优异的防腐蚀性剥离保护，则获得了优异的结果。在这种情况下，特别理想的是干燥防腐蚀剂，以使所述防腐蚀剂适合于在铝基材上产生有效的涂料基料，并因此适用于生产饮料罐。有利的是，在这种方法中应用的防腐蚀剂也基本上不含释放氟化物的化合物，这种化合物在环境保护方面是有问题的。

发明内容