專利名稱：用于已涂敷有金屬的基材的后處理的制作方法
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繼續(xù)申請本申請是共同待決申請序列號10/012,981(申請日為2001年11月6日)的部分繼續(xù)申請，而10/012,981又是Matzdorf等在2000年10月31日申請的共同待決申請序列號09/702,225的部分繼續(xù)申請，而09/702,225現(xiàn)在是2002年4月23日發(fā)布的專利6,375,726B1。
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及后處理已涂敷有金屬的基材的方法，并且涉及用于處理已涂敷有金屬的基材的組合物，該組合物可以提供顏色識別并改善已涂敷基材的粘結(jié)力、磨損和耐腐蝕性質(zhì)。更具體而言，本發(fā)明涉及新組合物和使用該組合物后處理已涂敷有金屬的基材的方法。該組合物包括含有效量的至少一種水溶性三價鉻化合物、堿金屬六氟鋯酸鹽、至少一種四氟硼酸鹽和/或六氟硅酸鹽、至少一種水溶性鋅化合物和有效量的水溶性增稠劑的酸性水溶液。
現(xiàn)有技術(shù)的描述當前用于已涂敷有金屬的基材的高效后處理是以六價鉻化學(xué)為基礎(chǔ)的。六價鉻毒性高，并且是已知的致癌物質(zhì)。因此，用于沉積后處理涂層的溶液和涂層本身是有毒的。然而，這些涂層產(chǎn)生優(yōu)異的涂料粘附力，并且對基材金屬有優(yōu)異的耐腐蝕性。通常，后處理或涂層在環(huán)境溫度沉積到金屬上，并通常通過浸漬或噴涂工藝涂敷。后處理通常由約束每個被處理金屬涂層的軍用或商用說明進行規(guī)定。同樣，盡管對于“轉(zhuǎn)換涂敷”鋁和它的合金有說明，但是對于所有金屬涂層卻沒有單獨的“后處理”規(guī)定。
此外，環(huán)境法、行政命令以及地方職業(yè)、安全和健康(OSH)條例都使軍事和商業(yè)用戶在尋找不使用鉻酸鹽的后處理。就這些涂敷金屬來說，金屬基材和涂層本身是相對無毒的。然而，使用加入鉻酸鹽的后處理，這些涂層就變成有毒。此外，使用鉻酸鹽的后處理由于規(guī)章更嚴格而變得更昂貴，而且由于EPA強加的限制使成本變得高到難以承受。
而且，由于OSH危險，一些設(shè)備是禁止某些工藝的，比如噴涂鉻酸鹽涂敷溶液，因此強制使用沒有達到最佳的溶液(less-than-optimumsolutions)。因此，盡管現(xiàn)在鉻酸鹽后處理在其技術(shù)性能上是很優(yōu)秀的(因為它們以低應(yīng)用成本提供改進的腐蝕保護和粘合力如涂料和其它涂層的粘附力)，但是從生命周期成本，環(huán)境和OSH角度考慮，鉻酸鹽涂層對于人們和環(huán)境是有害的。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及三價鉻后處理(TCP)的組合物，并且涉及用于獲得顏色識別以及改進已涂敷有金屬的基材粘附力和耐腐蝕性的方法。這些涂層和方法通常稱作“后處理”。后處理是形成初始涂層之后與被處理金屬接觸的涂層，因此后處理除了可能穿過外金屬涂層中的一些孔之外，通常沒有與底涂層直接接觸。
具體而言，本發(fā)明涉及組合物，而且涉及使用所述組合物在環(huán)境溫度或更高溫度(例如約200°F以下的溫度)后處理已涂敷有金屬的基材的方法。更具體地說，本發(fā)明涉及用于后處理金屬涂層的組合物，所述后處理用以獲得顏色識別，改進涂層的耐腐蝕性和粘附性質(zhì)，比如涂料粘附力。該組合物包括pH值范圍為約2.5～5.5、并優(yōu)選3.7～4.0的酸性水溶液，而且包括(以每升溶液計)約0.01～22克水溶性三價鉻化合物；約0.01～12克堿金屬六氟鋯酸鹽；約0.0～12克、優(yōu)選0.01～1.2、更優(yōu)選0.12～0.24克選自由堿金屬四氟硼酸鹽、堿金屬六氟硅酸鹽和這兩種鹽的各種結(jié)合物組成的組中的至少一種氟化合物；約0.001～10克/升的至少一種鋅化合物、優(yōu)選二價鋅鹽；約0.0～10克/升、優(yōu)選0.5～1.5克/升的至少一種水溶性增稠劑以及約0.0～10克、優(yōu)選0.5～1.5克/升的至少一種表面活性劑或潤濕劑。
與通常的鉻酸鹽基涂層相比，以三價鉻為基礎(chǔ)的組合物和方法提供優(yōu)異的技術(shù)性能。然而，這些組合物的缺點是在處于沉積狀態(tài)的(as-deposited)金屬涂層中缺少顯著的顏色變化，尤其是當用作用于鋁基犧牲涂層的后處理時缺少顯著的顏色變化。這種鉻酸鹽基涂層具有易于被加工者、質(zhì)量控制人員以及本領(lǐng)域中的其它用戶識別的閃光金色到褐色。在涂敷鋁的部件上的金色通常意味著存在鉻酸鹽后處理，并且該顏色對于這種不考慮技術(shù)涂層性能如耐腐蝕或涂料粘結(jié)力的質(zhì)量控制是有用的。TCP涂層根據(jù)處理條件通常具有稍微淺藍色到略帶紫色到棕褐色，這種情況在混合光中諸如在生產(chǎn)設(shè)備、在修理倉庫或制備工廠內(nèi)都很難看到。在一些表面如離子氣相沉積(IVD)鋁上的TCP涂層實質(zhì)上是無色的。這些涂層的另一個缺點是作為后處理TCP涂層的相對性能。如前面公開的那樣，TCP涂層在各種犧牲涂層如鎘、IVD鋁和鋅合金(如鋅-鎳和錫-鋅)上產(chǎn)生與鉻酸鹽后處理大約相同的耐腐蝕性。然而，所希望的是具有比當前已知的鉻酸鹽后處理表現(xiàn)更好的后處理涂層。
因此，本發(fā)明目的是提供一種酸性水溶液，它包括有效量的三價鉻化合物、堿金屬六氟鋯酸鹽、四氟硼酸鹽和/或六氟硅酸鹽以及二價鋅化合物，該水溶液用于后處理已涂敷有金屬的基材，以提供顏色識別和鑒別，并改進粘合力和耐腐蝕性。
本發(fā)明的另一個目的是提供pH值范圍約為2.5～5.5的穩(wěn)定酸性水溶液，它包含三價鉻鹽、六氟鋯酸鹽和二價鋅鹽，它用于后處理金屬涂層。
本發(fā)明的再一個目的是提供含有三價鉻并且其pH值為約3.7～4.0的穩(wěn)定酸性水溶液，該酸性水溶液用于在約室溫下處理已涂敷有金屬的基材，其中所述溶液基本上不含六價鉻。
通過本發(fā)明進一步且更詳細的描述，本發(fā)明的這些和其它目的將變得明顯。
本發(fā)明的詳細描述本發(fā)明涉及用于在犧牲涂層諸如鎘、鋅、IVD鋁、鋁板、鋅-鎳和錫-鋅上制備耐腐蝕性涂層的組合物和方法。所述方法包括使用含有三價鉻鹽基、堿金屬鋯酸鹽如六氟鋯酸鉀、纖維素基增稠劑和堿金屬化合物如四氟硼酸鉀或六氟硅酸鉀穩(wěn)定劑的酸性水溶液處理所述已涂敷有金屬的基材。該組合物也必需包含二價鋅基化合物以使所得涂層具有顏色改變或顏色識別。在大多數(shù)情況下，鋅基化合物也增加由后處理涂層所賦予犧牲涂層的耐腐蝕性。鋅化合物的量可以變化以調(diào)節(jié)所賦予涂層的顏色，該含量變化可以從0.001克/升增加到10克/每升，例如0.1～5.0克/升。
由標準技術(shù)制備犧牲涂層之后，本發(fā)明的組合物可以在室溫使用，并通過與傳統(tǒng)鉻酸鹽后處理所使用方法相類似的浸漬、噴涂或擦涂技術(shù)(wipe-on technique)涂敷到基材上。溶液停留時間為1～15分鐘。隨著耐腐蝕性增加，也可以是隨著粘附力降低，停留時間能夠增加至高達30分鐘。10分鐘的停留時間會產(chǎn)生顏色變化、涂料粘附力和耐腐蝕性都最佳的膜。在本發(fā)明中，1～15分鐘的停留時間使處于沉積狀態(tài)的涂層產(chǎn)生合適顏色變化，根據(jù)被處理的犧牲涂層的組合物，該顏色變化為從淺棕色到暗青銅色到灰藍色到亮鈷藍色。此外，在沉積涂層中產(chǎn)生顏色變化的鋅化合物也改善耐腐蝕性，好于對犧牲涂層預(yù)先制備的TCP后處理。在某些情況下，例如在IVD鋁上，耐腐蝕性的改善超過標準鉻酸鹽和TCP后處理，達到100％。
具體而言，本發(fā)明涉及pH值范圍約為2.5～5.5、并優(yōu)選約3.7～4.0的酸性水溶液，而且涉及使用所述溶液后處理已涂敷有金屬的基材，以提供顏色識別和鑒別，并改進金屬涂層的粘合力、磨損和耐腐蝕性質(zhì)。本發(fā)明組合物包括(以每升溶液計)約0.01～22克、優(yōu)選約0.01～10克(例如5～7克)的至少一種水溶性三價鉻化合物，例如硫酸三價鉻鹽；約0.01～12克、優(yōu)選約0.01～8.0克(例如6～8克)至少一種堿金屬六氟鋯酸鹽；約0.0～12克、優(yōu)選約0.01～1.2克(例如0.12～0.24克)堿金屬四氟硼酸鹽和/或堿金屬六氟硅酸鹽以及這兩種鹽不同比例的混合物中的至少一種；約0.001～10克(例如0.1～5.0克)至少一種二價鋅鹽，例如硫酸鋅；0.0～10克(例如0.5～1.5克)有效量的水溶性增稠劑以及0～10克的水溶性表面活性劑。
在某些方法中，根據(jù)已涂敷有金屬的基材的物理性質(zhì)，溶液中加入水溶性增稠劑有助于在噴涂和擦涂過程中通過減緩溶液蒸發(fā)而形成最佳的膜。這也減緩了粉末沉積的形成，粉末沉積會降低涂料粘附力。此外，增稠劑的使用有助于在大面積涂敷過程中形成合適的膜，并且在源自該方法的在先步驟的處理過程中緩和殘留在基材上的漂洗水的稀釋作用。這種特征產(chǎn)生沒有條紋缺陷并且有更好的色彩和腐蝕保護的膜。水溶性增稠劑比如纖維素化合物在溶液中以約0～10克/升、并優(yōu)選0.5～1.5(例如約1.0)克/升水溶液的量存在。根據(jù)所涂敷基材的性質(zhì)，該酸性溶液中可以加入有效但少量的至少一種水溶性表面活性劑，其加入量約為0～10克/升，優(yōu)選0.5～1.5克(例如1.0克)/升酸性溶液。這些表面活性劑是水溶液領(lǐng)域中已知的，其包括選自非離子、陽離子和陰離子表面活性劑組成組中的有機化合物。
鉻化合物作為水溶性三價鉻化合物加入，優(yōu)選作為三價鉻鹽加入。雖然所得涂層用水漂洗，但理想的是使用能提供腐蝕性不如氯化物的陰離子的鉻鹽。這些陰離子優(yōu)選從硝酸根、硫酸根、磷酸根和乙酸根中選擇。具體而言，在本發(fā)明酸性水溶液配制過程中，鉻鹽以其水溶形式便利地加入到溶液中，其中鉻的價態(tài)是正3價。一些優(yōu)選鉻化合物以Cr2(SO4)3，(NH4)Cr(SO4)2，Cr(OH)SO4，Cr2O3，或KCr(SO4)2的形式加入到溶液中，加入形式還包括這些化合物的各種混合物。優(yōu)選三價鉻濃度在約5～7克或6.0克/升水溶液的范圍內(nèi)。發(fā)現(xiàn)當三價鉻化合物在溶液中以該優(yōu)選范圍存在時，獲得特別良好的結(jié)果。優(yōu)選堿金屬氟鋯酸鹽以約0.01～8.0克或6.0～8.0克/升的范圍加入。鋅化合物優(yōu)選為二價鋅鹽，比如硫酸鋅。金屬涂層的后處理可以在包括溶液溫度的環(huán)境溫度下，或在更高溫度例如最高約200°F下進行。優(yōu)選室溫處理，因為這不需要加熱裝置。涂層可以通過本領(lǐng)域已知的任何方法例如烘箱干燥、鼓風干燥、暴露在紅外燈下等進行空氣干燥。
使用本發(fā)明的組合物和方法有很重要的優(yōu)勢。一個優(yōu)勢是與以前公開的犧牲涂層相比，易于看見沉積狀態(tài)涂層中形成的顏色變化并易于識別或鑒定。如以前公開的TCP會導(dǎo)致在鋅-鎳上有實用的顏色變化，但在其它涂層如IVD鋁、鋁板、鎘、鋅和錫-鋅上都不會導(dǎo)致顏色變化。
改進的第二優(yōu)勢是使用本發(fā)明組合物處理的犧牲涂層的耐腐蝕性增加。表C描述了所公開發(fā)明的腐蝕性能的幾個實例，以及用標準鉻酸鹽后處理和以前公開的TCP后處理方案對犧牲涂層進行處理的關(guān)系。如上所示，與沒有后處理、以前公開的TCP后處理相比，最重要的是與標準鉻酸鹽后處理相比，本公開發(fā)明提供了優(yōu)異的腐蝕性能。對于四種不同類型的IVD鋁涂層，該結(jié)果是明顯的。Zn2+陽離子或二價化合物可以通過溶解在水中的任一化學(xué)來源供給，并且與組合物中的其它組分相適合。優(yōu)選的鹽包括乙酸鋅、碲化鋅、四氟硼酸鋅和硫酸鋅。雖然組合物通常在環(huán)境條件使用，但也可以在升高溫度使用以增加反應(yīng)速率。
下列實施例解釋本發(fā)明的水溶液以及在后處理已涂敷有金屬的基材中使用該溶液的方法。
實施例1(TCP5P)pH值為約3.45～4.0的酸性水溶液，用于后處理已涂敷有金屬的基材，以改善耐腐蝕性和粘合力性質(zhì)，每升水溶液中包括約3.0克硫酸三價鉻堿(trivalent chromium sulfate basic)和約4.0克六氟鋯酸鉀。
實施例1A(TCP5B3)約0.12克四氟硼酸鉀加入到實施例1的水溶液中。
實施例1B(TCP5PZ2)約1.0克/升的硫酸鋅加入到實施例1的酸性溶液中。
實施例1C(TCP5B3Z4)實施例1A通過向溶液中加入約2克/升的硫酸二價鋅加以改進。
實施例1D(TCP5PZ1)
實施例1通過向溶液中加入約0.5克/升的硫酸二價鋅(II)加以改進。
實施例2(NC-83075)pH為3.7～4.0的酸性水溶液，用于處理已涂敷有金屬的基材，以改進粘合力和耐腐蝕性，每升水溶液包括約0.01～22克的硫酸三價鉻、約0.01～12克的六氟鋯酸鉀、約0.01～12克的四氟硼酸鉀和約0.5～1.5克的甲基纖維素增稠劑。
實施例3(NC-83075)pH為3.7～4.0的酸性水溶液，用于后處理已涂敷有金屬的基材，以改進粘合力和耐腐蝕性，每升溶液包括約4.0～8.0克的硫酸三價鉻鉀(KCr(SO4)2)、約6～10克的六氟鋯酸鉀、約0.01～12克的六氟硅酸鉀和約0.5～1.5克的甲基纖維素增稠劑。
表AI和AII詳述了使用此處描述的發(fā)明后處理的各種涂層的色度測量(colormetric measurement)，并與以前公開的涂層相比。表B描述了沉積到所需涂層上的本發(fā)明代表性組合物和方法。
表AI和AII在IVD-鋁上的TCP5PZ1(實施例1D)在溶液中浸漬5和10分鐘。
AI
AII在IVD-鋁上的TCP5P(實施例1)和TCP5PZ2(實施例1B)
在表AI和AII中，L是灰度級，其中L＝100是純白，L＝0是純黑，而L＝50是灰色。表中“a”是紅色到綠色的等級，其中0是中立值，+50是純紅、而-50是純綠。表中“b”是黃色到藍色的等級，其中0是中立值，+50是純黃、而-50是純藍。結(jié)合“a”和“b”值可給出所需顏色(例如，-b，+a為略帶紫色，“b”＝-50和“a”＝+50為純紫色)，而L值表示板(panel)的暗度。
表B產(chǎn)生顏色改變或識別和鑒別的代表性組合物和方法
術(shù)語“實際顏色改變”表示容易看見、可識別顏色，它對涂層的腐蝕性能沒有不良影響。術(shù)語“硫酸鉻III堿”定義在Kirk-Othmer Encyclopedia ofChemical Knowledge第六卷、第三版(95-96頁)。
表C在4130鋼上離子氣相沉積鋁。數(shù)據(jù)表明用各種后處理之后IVD鋁的腐蝕性能(曝光于ASTM B 117 Neutral Salt Fog時達到紅銹的小時數(shù))。
注Alodine 1200S是鉻酸鹽轉(zhuǎn)化涂層。
基于表C所列出的紅銹出現(xiàn)時間可以看出，在多達100％的一些情況下，無論是IVD鋁方法還是噴丸法，帶有顏色改變添加劑(鋅化合物)的TCP在性能上都超出其它所有的涂層。進行浸漬10分鐘涂敷的基準TCP5P與鉻酸鹽后處理有差不多一樣好的效果。涂敷5分鐘的TCP5P比沒有后處理的效果更好，但不如鉻酸鹽或其它TCP涂敷的效果好。表D詳述了與鉻酸鹽對照(Alodine 1200S)相比，各個TCP涂層的腐蝕平均開始時間。
表D對于IVD鋁上后處理的紅銹平均開始時間
對本發(fā)明目的來說，以每升三價鉻溶液計，水溶性表面活性劑可以以約0～10克、優(yōu)選0.5～約1.5克的量加入到三價鉻溶液中。表面活性劑加入到水溶液中，通過降低表面張力而提供更好的潤濕性能，由此確保完全覆蓋以及膜在已涂敷基材上更均勻。所述表面活性劑包括至少一種水溶性化合物，它選自由非離子、陰離子和陽離子表面活性劑組成的組中。一些已知的水溶性表面活性劑包括單羧基咪唑啉、烷基硫酸鈉鹽(DUPONOL)、十三烷基氧聚(烷撐氧乙醇)、乙氧基化或丙氧基化烷基苯酚(IGEPAL)、烷基磺酰胺、烷芳基磺酸鹽、棕櫚烷基醇酰胺(CENTROL)、辛基苯基聚乙氧乙醇(TRITON)、脫水山梨糖醇單棕櫚酸酯(SPAN)、十二烷基苯基聚乙二醇醚(例如，TERGITROL)、烷基吡咯烷酮、聚烷氧基化脂肪酸酯、烷基苯磺酸酯(鹽)以及它們的混合物。其它已知的水溶性表面活性劑由John Wiley & Sons in Kirk-Othmer’sEncyclopedia of Chemical Technology出版的“Surfactants and DetersiveSystems”(第三版)公開。
當大表面不能浸泡或垂直表面待噴涂時，加入增稠劑以使水溶液在表面上有充足的接觸時間。所使用的增稠劑是已知的無機和有機水溶性增稠劑，以每升酸性溶液計，該增稠劑以約0～10克每升、優(yōu)選0.5～1.5克每升的有效量加入到所述三價鉻溶液中。優(yōu)選增稠劑的具體實例包括纖維素化合物，例如羥丙基纖維素(例如，Klucel)、乙基纖維素、羥乙基纖維素、羥甲基纖維素和甲基纖維素。一些水溶性無機增稠劑包括膠體二氧化硅、粘土如膨潤土、淀粉、阿拉伯樹膠、黃蓍膠、瓊脂以及它們的各種組合。
盡管本發(fā)明通過大量具體實例進行描述，但是很明顯在不背離如所附權(quán)利要求詳細陳述的本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以進行其它變化和改進。
權(quán)利要求
1.一種方法，用于后處理已涂敷有金屬的基材，以獲得顏色識別并改進耐腐蝕性、磨損和粘附性質(zhì)，所述方法包括使用pH值約為2.5～5.5的酸性水溶液處理已涂敷有金屬的基材，所述酸性水溶液以每升所述溶液計包括約0.01～22克水溶性三價鉻化合物；約0.01～12克堿金屬六氟鋯酸鹽；約0.0～12克至少一種選自由堿金屬四氟硼酸鹽、堿金屬六氟硅酸鹽和這兩種鹽的混合物組成的組中的氟化合物；約0.001～10克的二價鋅化合物；0～10克至少一種水溶性增稠劑以及0～10克至少一種水溶性表面活性劑。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述水溶液的pH值為約3.7～4.0，而所述溶液溫度為約室溫到200°F。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述三價鉻化合物約為0.01～10克，所述六氟鋯酸鹽約為0.01～8.0克，所述四氟硼酸鹽約為0.01～1.2克。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述增稠劑為約0.5～1.5克的纖維素化合物。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述鋅化合物為硫酸二價鋅。
6.一種方法，用于后處理已涂敷有金屬的基材，以獲得顏色識別并改進耐腐蝕性、磨損和粘附性質(zhì)，所述方法包括使用pH值約為2.5～5.5的水溶液處理已涂敷有金屬的基材，所述水溶液以每升溶液計包括約0.01～10克水溶性三價鉻鹽；約0.01～8.0克堿金屬六氟鋯酸鹽；約0.001～10克的二價鋅化合物和約0.01～1.2克至少一種選自由堿金屬四氟硼酸鹽、六氟硅酸鹽和這兩種鹽的混合物組成的組中的氟化合物。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述鋅化合物為硫酸鋅。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中向所述酸性溶液中加入約0.5～1.5克的纖維素增稠劑。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述鉻鹽為硫酸三價鉻堿，所述二價鋅化合物為乙酸鋅。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述堿金屬鋯酸鹽為六氟鋯酸鉀。
11.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述已涂敷有金屬的基材為鍍鎘鋼。
12.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述已涂敷有金屬的基材為已涂敷有鋅-鎳合金的基材。
13.組合物，用于后處理已涂敷有金屬的基材，以獲得顏色識別并改進涂層的耐腐蝕性、磨損和粘附性質(zhì)，所述組合物包括pH值約為2.5～5.5的酸性水溶液，所述組合物以每升所述溶液計包括約0.01～22克水溶性三價鉻化合物；約0.01～12克堿金屬六氟鋯酸鹽；約0.001～10克的二價鋅化合物；約0.0～12克至少一種選自由堿金屬四氟硼酸鹽、堿金屬六氟硅酸鹽和這兩種鹽的混合物組成的組中的氟化合物；和0～10克至少一種水溶性增稠劑。
14.如權(quán)利要求13所述的組合物，其中所述水溶液的pH值為約3.7～4.0。
15.如權(quán)利要求14所述的組合物，其中所述三價鉻化合物約為0.01～10克，所述六氟鋯酸鹽約為0.01～8.0克，所述四氟硼酸鹽約為0.12～0.24克。
16.如權(quán)利要求15所述的組合物，其中所述增稠劑為約0.5～1.5克。
17.如權(quán)利要求16所述的組合物，其中所述鋅化合物為硫酸二價鋅，所述鉻化合物為硫酸三價鉻。
18.組合物，用于后處理已涂敷有金屬的基材，以獲得顏色識別并改進涂層的耐腐蝕性、磨損和粘合性質(zhì)，所述組合物包括pH值約為3.7～4.0的酸性水溶液，所述組合物以每升所述溶液計包括，作為水溶性化合物，約0.01～10克三價鉻化合物，約0.01～8.0克堿金屬六氟鋯酸鹽，約0.01～5.0克的二價鋅鹽，約0.01～1.2克至少一種選自由堿金屬四氟硼酸鹽、堿金屬六氟硅酸鹽和這兩種鹽的混合物組成的組中的氟化合物，以及0.5～1.5克至少一種水溶性增稠劑。
19.如權(quán)利要求18所述的組合物，其中所述四氟硼酸鹽以約0.12～0.24克的量存在于溶液中。
20.如權(quán)利要求19所述的組合物，其中所述鋅鹽為硫酸二價鋅。
21.如權(quán)利要求20所述的組合物，其中所述鉻化合物為硫酸三價鉻堿。
22.如權(quán)利要求21所述的組合物，其中所述堿金屬鋯酸鹽為六氟鋯酸鉀。
23.經(jīng)后處理的已涂敷有金屬的基材，具有顏色識別的涂層，和改善的耐腐蝕性、電導(dǎo)性、磨損和粘附性質(zhì)，其包括用有效量的酸性水溶液處理的所述已涂敷有金屬的基材，所述水溶液的pH值約為2.5～5.5，并且所述水溶液以每升所述溶液計包括約0.01～22克水溶性三價鉻化合物；約0.01～12克堿金屬六氟鋯酸鹽；約0.0～12克至少一種選自由堿金屬四氟硼酸鹽、堿金屬六氟硅酸鹽和這兩種鹽的混合物組成的組中的氟化合物；約0.001～10克的至少一種水溶性鋅化合物；和0～10克至少一種水溶性增稠劑。
24.如權(quán)利要求23所述的經(jīng)后處理的已涂敷有金屬的基材，其中所述三價鉻化合物約為0.01～10克，所述六氟鋯酸鹽約為0.01～8.0克，所述四氟硼酸鹽約為0.01～1.2克。
25.如權(quán)利要求23所述的經(jīng)后處理的已涂敷有金屬的基材，其中所述增稠劑約為0.5～1.5克。
26.如權(quán)利要求23所述的經(jīng)后處理的已涂敷有金屬的基材，其中所述鋅化合物為乙酸二價鋅。
27.如權(quán)利要求23所述的經(jīng)后處理的已涂敷有金屬的基材，其中所述四氟硼酸鹽以約為0.12～0.24克的量存在于溶液中。
28.如權(quán)利要求23所述的經(jīng)后處理的已涂敷有金屬的基材，其中所述鉻化合物為硫酸三價鉻，所述鋅化合物為硫酸二價鋅。
29.如權(quán)利要求23所述的經(jīng)后處理的已涂敷有金屬的基材，其中所述堿金屬鋯酸鹽為六氟鋯酸鉀。
30.如權(quán)利要求23所述的經(jīng)后處理的已涂敷有金屬的基材，其中所述鋅化合物為硫酸二價鋅，所述酸性溶液的pH值為3.7～4.0。
全文摘要
含水組合物，用于后處理諸如鍍鎘鋼、涂敷鋅－鎳的基材之類的已涂敷有金屬的基材，以及使用所述組合物的方法，以獲得可識別顏色的涂層，并且改善涂層的耐腐蝕性、磨損、電和粘附性質(zhì)。所述后處理組合物包括pH值約為2.5～5.5的酸性水溶液，并且包含有效量的三價鉻化合物、堿金屬六氟鋯酸鹽、至少一種二價鋅化合物、堿金屬氟化合物以及有效量的水溶性增稠劑、潤濕劑或表面活性劑。
文檔編號C23C22/34GK1742114SQ200480002753
公開日2006年3月1日 申請日期2004年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月23日
發(fā)明者C·A·麥茲多夫, W·C·J·尼克森 申請人:美國海軍部