[發明專利]暗化鋅或其它活性金屬并向其提供耐腐蝕性的組合物和方法

在審

• 申請號: 201510010002.3
• 申請日: 2004-06-04
• 公開（公告）號: CN104532227A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: M·R·皮爾斯;B·G·斯特雷卡;D·J·古赫德;T·E·多塞特
• 申請（專利權）人: 金屬涂層國際公司
• 主分類號: C23C22/68
• 分類號: C23C22/68;C23C22/40
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王海寧

本發明是優先權日為2003年6月5日、發明名稱為“暗化鋅或其它活性金屬并向其提供耐腐蝕性的組合物和方法”的中國發明專利申請200480015593.3號(國際申請號PCT/US2004/017786)的分案申請

技術領域

本發明涉及鋅和其它活性金屬的雙功能涂層。該涂層可用于暗化鋅表面并向涂覆制品提供抗腐蝕性。

背景技術

用于涂覆工業部件和組件的組合物變得日益重要。例如，使用組合物對許多機械零件和緊固件進行涂覆以便改善零件或緊固件的美觀和整體外觀，特別是當該零件在最終裝配產品中可見時。另外，可以對例如螺栓或螺桿進行著色以便簡化制成品的組裝或拆卸。這些組合物通常按照要求包含顏料或其它著色劑，以便向涂覆零件提供一定的顏色或外觀。

使用暗化涂料或組合物對許多用于汽車的機械部件進行涂覆以便提供黑色，灰色，或深色涂層。由于強度的要求，許多機械部件必須是金屬；沒有這種涂層，該金屬部件是銀色或至少在外觀上具有光澤。為了向這樣的部件提供黑色或深色外觀，必須涂覆合適的涂層。

已知多種組合物可用于向金屬零件提供黑色或深色。這些組合物中的許多可以在市場上購得。然而對于許多應用，為了有效覆蓋零件的銀色和具有光澤的金屬表面，必須實施多個有色層的涂層。這是不理想的，因為這樣的組合物通常相對昂貴。并且，多重涂層操作的勞動強度大。因此，對于可降低與使用這些彩色涂層相關的費用的技術存在需求。

除通過施用組合物為金屬零件著色之外，通常可施用其它組合物向零件提供其它的物理性能。對于金屬零件，特別是用于汽車用途的這些零件，耐腐蝕性是需要的性能。現有技術中存在大量組合物為金屬表面提供耐腐蝕性。隨著合金技術的變化以及對腐蝕科學的理解，涂層組合物經過了一番演變。

影響腐蝕抑制組合物發展的一個因素是該組合物或其組分的相對毒性或環境影響。由于這個原因對鉬酸鹽作為一種適宜的抗腐蝕劑進行了研究，尤其可作為有毒的鉻或鉻基化合物的替代物。

長期以來鉬及其化合物被認為是腐蝕抑制劑。例如，美國專利4,409,121描述了包含鉬酸鹽的腐蝕抑制組合物，這里通過引用引入該專利。在該專利的背景部分，該專利指出了針對含鉬酸鹽的腐蝕抑制化合物的其它專利，例如美國專利4,176,059和4,217,216；這里通過引用引入這兩篇專利。

同樣地，美國專利4,440,721描述了用于抑制礦物氧化皮(scale)和含水液體存在時的腐蝕的組合物，這里通過引用引入該專利。4,440,721專利的組合物包含一種或多種水溶性的鉬酸鹽化合物。其它針對含鉬化合物的含水組合物的專利包括美國專利3,030,308；2,147,409；和2,147,395；這里通過引用引入所有這些專利。然而這些組合物通常針對于防凍組合物。

美國專利4,548,787進一步研究了鉬酸鹽的腐蝕抑制性能，這里通過引用引入該專利。4,548,787專利描述了可以防止空穴腐蝕和含水液體中鋁的腐蝕的組合物。該組合物基于磷酸鹽和某種水溶性試劑的組合，該試劑可以包含水溶性鉬酸鹽化合物。

另外，美國專利4,640,793中描述了在基于特定類型聚合物的腐蝕抑制混合物中使用鉬的水溶性鹽，這里通過引用引入該專利。

專利文獻中可能最為相關的現有工作是美國專利4,798,683，這里通過引用引入該專利。4,798,683專利針對于使用鉬酸鹽組合物控制腐蝕的方法。特別地，4,798,683專利描述了與含水系統接觸時抑制金屬表面腐蝕的方法和組合物。4,798,683專利的組合物包含鉬酸根(molybdate)離子源和某種水溶性成分。4,798,683專利公開了鉬酸根離子源，包括鉬酸鎂，鉬酸銨，鉬酸鋰，鉬酸鈉，和鉬酸鉀。

Philippe?Lienard和Clement?Pacque在題為“Analysis?of?the?Mechanism?of?Selective?Coloration?Facilitating?the?Identification?of?Various?Phases?in?Aluminum-Silicon-Copper?Casting?Alloys,”Homes?Et?Fonderie,1982年6-7月，第27-35頁中，描述了涉及鉬酸鹽組合物的另一引人關注但相關性較小的現有工作。在該文章中，使用0.5wt％七鉬酸銨和3wt％氯化銨的含水組合物來加重和突出各種合金中的晶粒邊界，這些合金是他們工作的對象。在研究中未嘗試通過該含水鉬酸鹽組合物向合金提供腐蝕抑制性。