[发明专利]基于金属有机体系的转化膜

说明书

可用于钝化金属表面的涂料组合物，其包含水和：包含一个或多个环氧基的化合物，其中所述化合物不包含环氧硅烷；包含一个或多个氨基的化合物；过渡金属化合物；和磷酸和/或磷酸盐，其中所述涂料不含铬。

本申请是申请日为2015年10月16日、国家申请号为201510670413.5、发明名称为“基于金属有机体系的转化膜”的申请的分案申请。

背景

转化涂层可在工业上用于向金属提供腐蚀防护。然而，现有的钝化和薄有机涂层随着老化可变得有缺陷。此外，当以薄膜厚度涂敷时，这些涂层可提供折衷的或不足的腐蚀防护。传统的制剂包括铬；虽然这些制剂可具有优良的钝化性质，但它们还可具有差的涂料附着力和有害的环境影响的缺点。本发明涉及不含铬的钝化和薄有机膜涂层的新型制剂，其在金属材料表面上甚至在较低的膜厚度下，可提供良好的腐蚀防护和改善的涂料附着力。

发明概要

根据一些实施方案，本发明涉及可用于钝化金属表面的涂料组合物，其包括水和：(a)包含一个或多个环氧基的化合物，其中所述化合物不包含环氧硅烷；(b)包含一个或多个氨基的化合物；(c)过渡金属化合物；和(d)磷酸和/或磷酸盐，其中所述涂料不含铬。在一些实施方案中，涂料组合物包括树脂。

在一些实施方案中，包含一个或多个环氧基的化合物存在的量为涂料组合物的约0.1重量%-约10重量%。在某些实施方案中，包含一个或多个环氧基的化合物为脂族化合物。在某些实施方案中，包含一个或多个环氧基的化合物包括具有一个或多个环氧端基的水溶性环氧乙烷(EO)/环氧丙烷(PO)共聚物、聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGGE)和/或环氧树脂。

在一些实施方案中，包含一个或多个氨基的化合物存在的量为涂料组合物的约1重量%-约10重量%。在某些实施方案中，包含一个或多个氨基的化合物包括氨基硅烷、水溶性氨基酸和/或水溶性二或多氨基化合物。

在一些实施方案中，过渡金属化合物存在的量为涂料组合物的约0.1重量%-约5重量%。在某些实施方案中，过渡金属化合物包括Zr、Ti、B、Ce、Mn、V、Co、Hf和/或Ni。在某些实施方案中，过渡金属化合物包括H₂ZrF₆、H₂ZrF₆、Zr(Ac)₄、Zr/Ti-Ac和/或Zr/Ti-乙酰丙酮。

在一些实施方案中，磷酸和/或磷酸盐存在的量为涂料组合物的约0.1重量%-约10重量%。在某些实施方案中，磷酸和/或磷酸盐包括H₃PO₄、NH₄H₂PO₄、(NH₄)₂HPO₄、(NH₄)₃PO₄和/或有机磷酸盐。

在某些实施方案中，当按以下膜厚度涂敷时，涂料组合物向金属表面提供耐腐蚀性：小于约0.7µm的膜厚度；约0.3µm-约0.5µm的膜厚度；和/或约0.3µm-约2µm的膜厚度。在一些实施方案中，当在约60℃-约200℃的峰值金属温度下涂敷时，涂料组合物向金属表面提供耐腐蚀性。

根据一些实施方案，钝化金属表面的方法包括用涂料组合物涂布金属表面，所述涂料组合物包含水和：(a)包含一个或多个环氧基的化合物，其中所述化合物不包含环氧硅烷；(b)包含一个或多个氨基的化合物；(c)过渡金属化合物；和(d)磷酸和/或磷酸盐，其中所述涂料不含铬。

发明详述