[发明专利]使用含Bi(III)组合物浸涂导电基底的两段法

说明书

本发明涉及将导电基底用电涂料至少部分涂覆的方法，其包括至少使基底与水性涂料组合物(A)接触作为步骤(1)，所述步骤(1)在至少两个连续阶段(1a)和(1b)中进行，即首先在1‑50V的施加电压下(1a)，其施加至少5秒的持续时间，然后在50‑400V范围内(1b)，(1b)中施加的电压比(1a)中施加的电压大至少10V，其中(A)包含至少一种可阴极沉积基料(A1)、至少一种不具有氮原子的有机单羧酸或多羧酸和/或其阴离子(A3)，和三价铋(A4)，其中(A3)和(A4)各自以下述量存在于(A)中：使得它们彼此的化学计量容许至少50摩尔％(A4)以组分(A3)和(A4)的盐和/或络合物的形式存在，任选存在于(A)中的任何锆离子和氨基多羧酸的摩尔分数分别每种情况下比存在于(A)中的(A4)的摩尔分数低至少100或15倍；(A)在将基底用电涂料至少部分涂覆中的用途；可通过该方法得到的至少部分涂覆导电基底；和由这类基底生产的制品或组件。

本发明涉及将导电基底用电涂料至少部分涂覆的方法，其包括至少使基底与水性涂料组合物(A)接触作为步骤(1)，所述步骤(1)在至少两个连续阶段(1a)和(1b)中进行，即首先在1-50V的施加电压下(1a)，其施加至少5秒的持续时间，然后在50-400V范围内(1b)，(1b)中施加的电压比(1a)中施加的电压大至少10V，其中(A)包含至少一种可阴极沉积基料(A1)、至少一种不具有氮原子的有机单羧酸或多羧酸和/或其阴离子(A3)，和三价铋(A4)，其中(A3)和(A4)各自以下述量存在于(A)中：使得它们彼此的化学计量容许至少50摩尔％(A4)以组分(A3)和(A4)的盐和/或络合物的形式存在，任选存在于(A)中的任何锆离子和氨基多羧酸的摩尔分数分别每种情况下比存在于(A)中的(A4)的摩尔分数低至少100或15倍；(A)在将基底用电涂料至少部分涂覆中的用途；可通过该方法得到的至少部分涂覆导电基底；和由这类基底生产的制品或组件。

汽车领域的正常要求是必需保护用于生产的金属组件以防腐蚀。待实现的关于防腐蚀的要求是非常严格的，尤其是因为生产商通常保证以防经许多年锈蚀穿孔。该防腐蚀通常通过将组件或者其生产中所用基底用至少一个适于该目的的涂层涂覆而实现。

已知涂覆方法的缺点，特别是影响汽车工业内所用的已知方法，是这些方法通常预期磷酸化预处理步骤，其中在任选清洗步骤以后和在浸涂步骤以前，将用于涂覆的基底在磷酸化步骤中用金属磷酸盐如磷酸锌处理，以确保适当的防腐蚀。该预处理通常必需在多个不同的浸渍罐中随着不同的加热执行多个方法步骤。此外，在执行该预处理期间，产生废物淤渣，其增加环境负担并且必须处置。因此，基于环境和经济，尤其理想的是能够避开该预处理步骤，但仍至少实现与使用已知方法实现的相同防腐蚀效果。

EP 1 889 952A1和EP 1 884 579A1公开了涂覆导电基底的方法，其各自预期涂料在基底上的至少两阶段电沉积。那里使用的涂料组合物必要地包含锆化合物和任选含有金属原子的其它化合物，金属原子选自Ti、Co、V、W、Mo、Cu、Zn、In、Al、Bi、Y、镧系金属、碱金属和碱土金属。然而，由EP 1 889 952A1和EP 1 884 579A1已知的方法的缺点是所得含高涂覆基底因此不满足充分防腐蚀的要求。

EP 2 405 035A1和JP 2011-057944A各自公开了涂料组合物，所述涂料组合物可在两阶段涂覆方法中电泳沉积并且分别包含100-1000ppm和100-5000ppm铋离子以及必然地，每种情况下基于铋离子的摩尔浓度分别为0.5-10倍和0.1-5倍摩尔浓度的氨基多羧酸如乙二胺四乙酸(EDTA)及其阴离子。然而，用电涂料组合物，这类酸的存在导致浴稳定性方面的缺点，因为它们不能通过通常使用的渗析膜转移至阳极电解液回路，因此，它们聚集在浸涂浴中。此外，该氨基多羧酸的使用具有这一缺点：它们在浸涂浴中的存在可导致与废水处理有关的问题，如果这些酸—由于超滤液的排放—进入废水预处理装置中的话。如果氨基多羧酸随后达到水的天然体中，则它们可能由于重金属迁移而污染它们。因此，在电沉积涂料体系中，这些氨基多羧酸是不想要的，和/或应使它们在其中的含量最小化。