[发明专利]用酸性含水组合物和后冲洗组合物处理金属表面以提高耐腐蚀性的方法

说明书

本发明涉及一种处理金属表面的方法，通过使金属表面与第一含水组合物接触，所述第一含水组合物为酸性含水组合物，所述酸性含水组合物包含钛化合物，锆化合物和铪化合物中的至少一种和可水解有机硅烷化合物或其水解产物和/或缩合产物；随后使金属表面与第二含水组合物接触，所述第二含水组合物包含线性聚合物，所述线性聚合物通过CRP由(m1)N,N‑二甲基(甲基)丙烯酰胺和(m2)乙烯基膦酸制备，其中85‑95摩尔％的聚合单体单元是N,N‑二甲基(甲基)丙烯酰胺的单元和10至500ppm的线性聚合物(P)包含在第二含水组合物中。本发明进一步涉及包含两种含水组合物的套件以及包含两种含水组合物的母料的套件。进一步的主题是所述套件在处理金属表面中的用途以及包括由此处理的金属表面的基材。

本发明涉及用酸性含水组合物和后冲洗组合物处理金属表面的方法。本发明进一步涉及一种包括用于该处理方法的酸性含水组合物和后冲洗溶液的套件，一种包括用于生产这种酸性含水组合物的母料和用于生产后冲洗组合物的母料的套件，两种组合物用于处理金属表面的用途和包含由此处理的金属表面的基材。

已知在其他组分的存在下用包含有机烷氧基硅烷及其水解产物和/或缩合产物的含水组合物处理金属表面。由这些组合物形成的涂层提供一定的腐蚀防护和对后续涂层的粘附性。还已知的是，这些组合物中的一些包含在酸性环境中稳定并且可以进一步改善所得层的某些性能的聚合物。

但是，特别是这样的包含钢的金属表面，例如冷轧钢或热轧钢，或者是热浸镀锌钢或镀锌钢表面，仍然遭受腐蚀表面下(sub-surface)迁移。

特别地，酸性的现有技术的预处理组合物经常显示出其中使用的聚合物颗粒的不稳定。在处理过程中，通常将组合物过滤，这种沉淀的聚合物颗粒被除去和/或阻塞用于过滤的过滤器。如果将聚合物溶解在均质溶液中，则由于除去的聚合物沉淀物使浴(bath)消耗，因此有必要向该浴中补充更多必要的聚合物。因此，仍然需要提供这样的处理程序，其中聚合物不倾向于沉淀并且以增溶形式停留。

本发明的目的是克服现有技术的金属表面预处理组合物的缺点，特别是提供一种处理金属表面的方法，其中不发生或仅发生微不足道的聚合物沉淀并且处理后的金属表面显示出增强的耐腐蚀性能，即使在苛刻的测试条件下，例如，根据PV1210(20个循环)进行加速腐蚀测试或ACT I测试。尤其应观察到较少的表面下迁移。

现有技术中使用的一些聚合物溶解良好，但是对耐碎石性有不利影响。因此，本发明要解决的另一个问题是提供一种处理方法，该方法对耐碎石性没有影响或具有甚至轻微积极的影响。

通过提供一种用于处理金属表面的方法来实现本发明的目的，所述方法包括以下步骤：

(A)使金属表面与第一含水组合物接触，所述第一含水组合物为酸性含水组合物，所述酸性含水组合物包含：

(a)一种或多种选自钛化合物，锆化合物和铪化合物的金属化合物(M)；和

(b)一种或多种可水解有机硅烷化合物(S)或其水解产物(HS)和/或缩合产物(CS)；

及后续步骤

(B)在步骤(A)之后使金属表面与第二含水组合物接触，所述第二含水组合物包含：

(c)一种或多种通过受控自由基聚合制备的线性聚合物(P)，其包含：

(m1)N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺，和

(m2)乙烯基膦酸，

以它们的聚合单体单元的形式，

条件是85-95摩尔％的聚合单体单元是N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺的聚合单体单元，其余的聚合单体单元是乙烯基膦酸的聚合单体单元，和

基于第二含水组合物的总重量，所述一种或多种线性聚合物(P)以10至500ppm的量包含在第二含水组合物中。

如本文中所使用的，术语“金属”涵盖金属和合金，例如锌，钢等。