[发明专利]金属基材的防腐蚀配置方法

说明书

用于各种金属基材的无外电流的(stromfreien)防腐蚀涂布的方 法和涂布剂，尤其是通过自泳浸涂，是已知的。它们特别提供的优点 是更简单且更廉价的工艺以及更短的工艺时间。采用无外电流的方法， 与采用必需施加电压的方法相比，尤其能够更好地涂布在待涂布基材 内的空腔或者在待涂布基材上的边缘。

在较近的一段时间内，致力于开发无铬自泳涂布剂，所述涂布剂 能确保提供非常良好的，与含铬涂布剂相当的腐蚀控制。在该开发过 程中，证明含有镧系元素的盐以及d区元素的盐以及有机成膜组分的 涂布剂是特别适合的。

但是，作为缺点，例如在WO-A-99/29927，WO-A-96/10461和 DE-A-3727382中所描述的自泳涂布剂具有由金属基材形成的金属离 子迁移通过沉积的防腐蚀涂层的趋势，并且使用了生态学上受到批评 的物质，如特别是氟化物。

在DE-A-102005023728和DE-A-102005023729中描述了涂 布剂，其出色地解决了前述金属离子迁移以及使用生态学上受到批评 的物质的问题。特别地，在DE-A-102005023728描述的用于金属基 材防腐蚀配置的两步方法，其中在第一步中，将所述基材浸入到防腐 蚀剂K的浴中，所述防腐蚀剂K在基材表面引起转化并在第二步中， 将按照阶段(a)处理的基材浸入到水性涂布剂浴中，其含有水分散性 和/或水溶性聚合物P，所述聚合物P具有共价键接的配体，所述配体 能与基材腐蚀时释放出的金属离子和/或基材表面形成螯合物，所述聚 合物P还具有交联性官能团B，所述交联基团B能与其自身、与聚合 物P的其它互补官能团B’和/或与在交联剂V上的其它官能团B和/或 B’形成共价键，该方法被证实是特别合适的。

但是，对于特种应用，特别是在汽车制造中，基于纯自泳的防腐 蚀涂层被证明是不够的，因为防腐蚀性，特别是在受到冲击应力之后， 不能完全满足高要求。

在WO-A-01/46495中描述了金属基材的2阶段预处理与随后的无 铅电泳涂漆的组合，所述2阶段预处理包括，在第一阶段中，用含有 第IIIb、IVb和/或镧系元素的化合物的涂布剂进行预处理，和在第二 阶段中，用涂布剂进行预处理，所述涂布剂中含有环氧官能化合物与 含磷、含胺和/或含硫化合物的反应产物。如此制得的涂层应使良好的 防腐蚀性与高度的生态友好性相结合。但是，在第一预处理阶段中， 优选使用氟化合物，其在生态方面是受到批评的。

任务和解决方案

鉴于上述现有技术，本发明的任务在于，找到一种在生态上很大 程度上无顾虑的用于防腐蚀配置的方法，特别是在汽车领域中，其可 借助在技术上简单可实施的工艺被施加到待保护的基材上。特别是， 该方法应当能在无含氟物质的情况下实施。而且，本发明的方法尤其 应当导致得到防腐蚀涂层，该防腐蚀涂层在很大程度上抑止由基材形 成的金属离子的迁移，并且该防腐蚀涂层良好地沉积到基材的边缘上 和空腔中。

此外，应尽可能保持外来金属离子的低影响，并使用相对少的金 属达到有效的防腐蚀性。而且，所述方法应提供防腐蚀层，其为尽可 能多的不同的金属基材提供有效的保护，并且很大程度上不依赖于待 涂覆的基材的氧化还原电势。

鉴于上述任务，令人惊讶地，找到了一种金属基材的防腐蚀配置 的方法，包括：作为第一阶段(I)，用水性防腐蚀剂K1进行无外电 流的预处理，该水性防腐蚀剂K1含有至少一种化合物(A1)，其具有 镧系金属作为阳离子，和/或除了铬之外的d区元素金属作为阳离子， 和/或除了含铬的金属酸根之外的d区元素金属酸根作为阴离子，以及 (A2)至少一种除含磷的酸和/或含铬的酸之外的能够用以氧化的酸， 优选地作为第二阶段(II)，进一步用水性防腐蚀剂K2进行无外电流 的预处理，所述水性防腐蚀剂K2含有水分散性和/或水溶性聚合物P， 该聚合物P具有共价键接的配体L，所述配体L能与在基材腐蚀过程 中释放出的金属离子和/或基材表面形成螯合物，所述聚合物P还具有 交联官能团B，该交联官能团B能与其自身、与聚合物P的其它官能 团B’和/或与在交联剂V上的其它官能团B和/或B’形成共价键；以及， 作为最终阶段(III)，通过电泳漆的沉积进行进一步的涂覆。

发明描述

本发明的方法的第一阶段(I)