專(zhuān)利名稱:用于制造防腐蝕和高光澤基底的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及制造防腐蝕的、特別是非常光亮的金屬或非金屬基底 的方法,以及防腐蝕的、特別是非常光亮的金屬或非金屬基底及其利 用。
背景技術(shù):
任何基底的視覺(jué)調(diào)整長(zhǎng)期以來(lái)已為人所知,這些基底通過(guò)此視覺(jué) 調(diào)整呈現(xiàn)出金屬效果。這里,將彼此非常不同的層按照一定范圍的不 同次序施用于基底,其中所述層包括至少一個(gè)金屬層。對(duì)涂覆有金屬 層的基底的基本要求是優(yōu)異的耐腐蝕性和令人愉悅的視覺(jué)外觀,例如, 通過(guò)所述優(yōu)異的耐腐蝕性和令人愉悅的外觀,涂覆的基底看起來(lái)似乎 完全是金屬的或鍍鉻的基底。特別重要的是汽車(chē)工業(yè)中的涂覆基底, 例如制造車(chē)輪或輪緣、特別是輕金屬車(chē)輪或輕金屬輪緣時(shí),對(duì)于這些 車(chē)輪或輪緣要求光亮的鉻外觀。
例如從現(xiàn)有技術(shù)知道一種方法,利用這種方法,對(duì)輕金屬輪緣電 鍍鉻。利用這種方法,將僅千分之幾毫米厚的鉻層施用于輕金屬輪緣。 為了避免復(fù)制基底表面的所有不平坦性,因此必須在電涂覆工藝之前 對(duì)輪緣進(jìn)行研磨、光亮拋光和充分準(zhǔn)備。否則,在涂覆的輪緣上能夠 清楚地看到所有孔隙、劃痕和不平坦性。無(wú)論所述基底的幾何形狀如 何,該基底的研磨、光亮拋光和準(zhǔn)備都非常復(fù)雜并需要大量工作。此 外,就工作安全性而言,電鍍工藝同樣很費(fèi)力,并且如果不正確執(zhí)行, 可能危害環(huán)境。 一旦電鍍施用的鉻表面被損壞,就會(huì)發(fā)生公知的接觸 腐蝕。在例如通常包含溶解路鹽的雨水或融雪水的影響下,基底的較 貴部分(在該情形中,鉻作為覆蓋層)與較不貴的金屬(例如鋁或鎂
合金)之間產(chǎn)生電壓串聯(lián)。這時(shí),較不貴的金屬剝蝕。結(jié)果,例如當(dāng) 發(fā)生晶間腐蝕時(shí),輪緣可能在不利情形中被嚴(yán)重?fù)p壞,這可能隨后導(dǎo)
影響。電鍍鉻工藝的另外缺點(diǎn)是電鍍施用的鉻層更經(jīng)常地包含與其下 方的基底材料不同的膨脹系數(shù)。作為結(jié)果,可能產(chǎn)生導(dǎo)致裂縫或甚至 剝落的張力。
還從現(xiàn)有技術(shù)中了解到一些涂覆方法,其中在高真空中通過(guò)陰極 噴涂(濺射)將鉻沉積到輪緣上。該方法在高電壓下進(jìn)行。然而,用 濺射法涂覆的輕金屬輪緣通常具有與電鍍鉻涂覆輪緣不同的視覺(jué)外 觀,即其具有黑鉻而非金屬和光亮的外觀,并因而具有與電鍍鉻表面
完全不同的較暗表面。所謂的"黑鉻表面"是不可接受的,例如對(duì)于 所有的光亮的衛(wèi)生物品。此外,已經(jīng)用濺射鉻涂覆方法制造的輕金屬
輪緣不滿足被汽車(chē)工業(yè)規(guī)定為最低標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)要求,例如依照DIN EN ISO 2409的格柵切割試驗(yàn)、依照DIN 50021-CASS ( 240小時(shí))的鹽霧 試驗(yàn)(氯化銅/乙酸)、依照DIN 50017 KK的冷凝水恒定氣候試驗(yàn)和 依照VDA 621-412的耐化學(xué)試驗(yàn)。
從DE 102 10 269 Al 了解到用于基底的強(qiáng)粘性涂層的方法,以便 賦予所述基底金屬外觀,其中最初將底涂層施用于基底并干燥,然后 用無(wú)機(jī)粘合劑處理該底涂層。然后施用銀層。最后用保護(hù)漆涂覆施用 層的表面。對(duì)于用這種方法涂覆的基底,穿過(guò)未完全密封的保護(hù)漆發(fā) 生相對(duì)快速的銀層氧化。這導(dǎo)致銀層與基底的粘附性的損失,并最終 導(dǎo)致變成黃色。
為了獲得金屬零件的充分的腐蝕防護(hù),通常施用也被稱為轉(zhuǎn)換層 的含鉻涂層。由于這種類(lèi)型涂層的淡黃色閃光效果,該方法也被成為 黃色鉻鈍化(alodining)。與陽(yáng)極施用的保護(hù)涂層不同, 一旦表面被 劃傷鉻酸鹽轉(zhuǎn)化涂層就不再提供正常的保護(hù)??梢酝ㄟ^(guò)浸漬法或注射/ 噴涂法獲得鉻鈍化表面。施用鉻酸鹽防護(hù)層的例子可以在US 2, 825, 697和US 2, 928, 763中找到。在例如WO 2004/014646 Al中也 給出了在鉻基材上施用傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換層。
WO 01/51681 A2中給出了改性的鉻酸鹽涂層,依照該專(zhuān)利,適合 的鈍化溶液必須包含氯化鉻(III )和硝酸鈉。
在DE 197 02 566 C2中,最終借助鉻酸鹽層來(lái)調(diào)節(jié)用于光澤涂覆 摩托車(chē)零件的方法,從而在真空中用磁控管將金屬制的非常光亮的層 施用于鉻酸鹽層上存在的粉末漆層。通過(guò)這種方法,可以在不需要添 加外部顏料的情況下系統(tǒng)地產(chǎn)生彩色效果。
從W0 01/51681 A2和DE 602 00 458 T2進(jìn)一步知道,不但可以 通過(guò)用包含鈍化或轉(zhuǎn)換溶液的鉻酸鹽進(jìn)行處理使金屬層耐腐蝕,而且 為此,還可以使用不會(huì)輕易溶解的金屬磷酸鹽涂層,例如具有鋅或鐵 的硫酸鹽基質(zhì)的涂層。
對(duì)于無(wú)鉻表面處理,依照DE 103 32744 Al,還可以使用包含如 下成分的含水混合物至少部分水解的無(wú)氟硅烷和至少部分水解的含 氟鞋坑。
依照DE 602 00 458 T2,能夠?qū)崿F(xiàn)充分的耐腐蝕性,因?yàn)榉栏g 涂層包含金屬鋅粉末和至少一種金屬鹽防銹劑,其中這種金屬鹽是基 于鎂、鋁、鈣和鋇,并且具有不大于lpm的平均直徑尺寸。金屬鹽中 金屬的堿性必須比鋅的堿性更強(qiáng)。
依照DE 100 49 005 Al,當(dāng)使用鈍化劑處理的方法步驟與潤(rùn)滑劑 的施用同時(shí)發(fā)生時(shí),實(shí)現(xiàn)良好的腐蝕防護(hù)。這樣做的前提條件是包含 潤(rùn)滑劑的試劑不是基本由鈦或/和鋯及氟化物和聚合物組成。這種新的 改進(jìn)主要利用長(zhǎng)鏈分子殘基,如從諸如表面活性劑的表面活性物質(zhì)所 了解的,該長(zhǎng)鏈分子殘基傾向于自組裝。因此,這項(xiàng)技術(shù)也被稱為SAM 涂覆(自組裝分子)。
依照DE 101 49 148 Al,能夠以高涂覆速度施用的無(wú)鉻表面金屬 涂層是基于含水組合物,該組合物包含有機(jī)膜形成劑,該有機(jī)膜形成 劑包含至少一種不輕易溶解或分散在水中且酸值在5與200之間的聚 合物、至少一種平均顆粒直徑在0. 005與0. 3nm之間的顆粒形式的無(wú) 機(jī)連接物以及至少一種潤(rùn)滑劑,其中施用的干膜具有0. 01-10nm的層 厚度、50-180s的擺錘強(qiáng)度和依照DIN ISO 6860在錐形銷(xiāo)上彎曲時(shí)防止出現(xiàn)長(zhǎng)于2讓的裂縫的撓性?;诒┧猁}、丁二烯、乙基、聚酯、
聚氨酯、硅聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂、苯酚、苯乙烯和尿素甲醛的合成樹(shù)脂適 合于用作有機(jī)膜形成劑。
US 6, 896, 920 B2公開(kāi)了多層光亮涂層,使用這種涂層時(shí),最初 將聚合物層施用于金屬基底表面。然后,用金屬層補(bǔ)充此聚合物涂層。 隨后將防腐蝕的無(wú)機(jī)層施用于此金屬層。此多層體系的最終頂層是透 明的保護(hù)漆層。雖然被認(rèn)定為防腐蝕,但是用依照US 6, 896, 920 B2 的多層基底進(jìn)行CASS鹽霧試驗(yàn),在僅僅168小時(shí)后即發(fā)現(xiàn)表面中的與 腐蝕相關(guān)的變化。然而,汽車(chē)工業(yè)經(jīng)常需要表面在甚至240小時(shí)之后 無(wú)變化的跡象。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供制造防腐蝕、且特別是非常光亮的基底的方 法,以及依照這種方法形成的防腐蝕基底,該方法或該基底克服了現(xiàn) 有技術(shù)中的缺點(diǎn)。本發(fā)明的目的特別是實(shí)現(xiàn)一種方法,使用該方法可 以得到防腐蝕的基底,該防腐蝕基底即使在機(jī)械栽荷下或在較長(zhǎng)時(shí)段 的損傷之后仍然極其耐腐蝕,并且該防腐蝕基底顯示出或包含如通常 最好用電鍍鉻獲得的非常吸引人的視覺(jué)外觀。
依照本發(fā)明,通過(guò)制造至少部分防腐蝕、特別是光亮的金屬和/ 或非金屬基底的方法實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目的,所述方法包括
a)提供具有至少部分可涂覆的表面的基底,和
c)施用至少一個(gè)金屬防護(hù)層,其包含第一金屬、第一貴金屬或第 一金屬合金,和第二金屬、第二貴金屬和/或第二金屬合金的至少一種 化合物、酸和/或鹽,特別是第二金屬、第二貴金屬和/或第二金屬合 金的至少一種酸、 一種氧化物、復(fù)合氧化物、氧化物水合物、疏化物、 鹵化物、氮化物、碳化物、碳氮化物、硼化物、硅化物、鹵氧化物和/ 或鹽。
在金屬防護(hù)層中,第二金屬、第二貴金屬或第二金屬合金的化合 物、酸和/或鹽中的至少一種分布或嵌入在第一金屬、第一貴金屬或笫 一金屬合金中。在金屬防護(hù)層中,特別優(yōu)選第二金屬、貴金屬或金屬 合金的化合物、酸和/或鹽基本上均勻地分布在第一金屬、貴金屬或金 屬合金中。在另一優(yōu)選的實(shí)施方案中,在金屬防護(hù)層中在金屬防護(hù)層 的整個(gè)防護(hù)層厚度內(nèi)第二金屬、貴金屬或金屬合金的所述化合物、酸 和/或鹽中的至少 一種基本上特別均勻地分布在第 一金屬、貴金屬或金 屬合金中。這旨在包括這樣的事實(shí),即能在或大或小的程度上連續(xù)地、 分步驟或以其它方式(例如跳躍方式)降低面向金屬防護(hù)層的一個(gè)或 兩個(gè)相對(duì)分界面的第二金屬、貴金屬或金屬合金的化合物、酸和/或鹽
的濃度,例如下面在圖2和3中所示。因此也可以將該金屬防護(hù)層看
作是內(nèi)部混合物或金屬?gòu)?fù)合層,其包含第一金屬、第一貴金屬或第一
金屬合金,其中存在或嵌入第二金屬、第二貴金屬和/或第二金屬合金
的至少一種化合物、 一種酸和/或一種鹽,特別是第二金屬、第二貴金 屬和/或第二金屬合金的至少一種酸、 一種氧化物、 一種復(fù)合氧化物、
氧化物水合物、硫化物、卣化物、氮化物、碳化物、碳氮化物、硼化 物、硅化物、囟氧化物和/或鹽。
利用依照本發(fā)明的方法,獲得具有金屬防護(hù)層的基底,該金屬防 護(hù)層本身同樣是高度防腐蝕的,另外通過(guò)施用基底,只要所述基底為 金屬基底,它也防腐蝕。雖然利用非金屬基底,但腐蝕防護(hù)的特性因 此涉及金屬防護(hù)層,利用金屬基底,不僅獲得本身防腐蝕的金屬防護(hù) 層,而且在更大程度上,這個(gè)防護(hù)層向金屬基底提供高效的腐蝕防護(hù)。 同時(shí),這個(gè)金屬防護(hù)層通常非常光亮,使得能夠制造非常光亮的高耐 受性基底表面。
根據(jù)依照本發(fā)明方法的另一實(shí)施方案,規(guī)定該方法的步驟c)包 含以下子步驟
c)i)將由第一金屬、第一貴金屬或第一金屬合金組成的金屬層施 用到基底上,和
c)ii)用流體、特別是含水體系處理該金屬層,該含水體系包含第 二金屬、第二貴金屬和/或第二金屬合金的至少一種化合物、 一種酸和 /或一種鹽,特別是第二金屬、第二責(zé)金屬和/或第二金屬合金的一種
酸、 一種氧化物、復(fù)合氧化物、氧化物水合物、硫化物、卣化物、氮 化物、碳化物、碳氮化物、硼化物、硅化物、卣氧化物和/或鹽,形成 金屬保護(hù)層或復(fù)合層。
這里,作為第二金屬、或第二貴金屬或第二金屬合金的酸、氧化 物、復(fù)合氧化物、氧化物水合物、硫化物、卣化物、氮化物、碳化物、 碳氮化物、硼化物、硅化物、卣氧化物或鹽,使用元素周期表第四或 第五族的一種元素(優(yōu)選鋯、鉿和/或鈦)的一種酸、 一種氧化物、復(fù) 合氧化物、氧化物水合物、硫化物、卣化物、氮化物、碳化物、碳氮 化物、硼化物、硅化物、卣氧化物或一種鹽。
這里,特別優(yōu)選使用周期表中第四族中的元素,特別是鋯、鈦和 鉿,且特別優(yōu)選鋯。當(dāng)然,金屬層中還可以相互鄰近的存在第二金屬、 貴金屬或第二金屬合金的化合物的任何混合物,例如一種或多種氧化 物、復(fù)合氧化物、氧化物水合物和/或卣氧化物,特別是氟氧化物,形 成金屬防護(hù)層。此外,金屬防護(hù)層中可以相互鄰近的存在幾種第二金 屬、貴金屬或金屬合金的化合物的任何混合物,例如二氧化鋯和二氧 化鈦。金屬層中的任何混合物中還可以存在第四和第五族的化合物、 酸和/或鹽,形成金屬防護(hù)層。元素周期表第五族中金屬的適宜化合物、 酸和鹽是基于釩,鈮和鉭??梢钥闯鲆勒毡景l(fā)明的方法在技術(shù)上遠(yuǎn)離 標(biāo)準(zhǔn)電鍍鉻工藝,但是在光亮效果、光澤彈性和耐腐蝕性方面,獲得 至少相同的結(jié)果。
適宜的基底可以是金屬性和非金屬性的。例如,包含木材、刨花 板、玻璃、碳材料、陶瓷或塑料或由它們制成的基底可被認(rèn)為是適宜
的非金屬基底。特別適宜的塑料是PVC、聚烯烴(特別是聚丙烯)、 聚酰胺和聚氧化烯(例如P0M)。在適宜的基底中,可以與金屬成分 或部分一起存在非金屬成分或部分。
通常,由所有金屬、金屬合金和貴金屬制成的模具適合作為金屬 基底。適宜基底的例子是由鋁、鐵,鋼、不銹鋼、銅、黃銅、鎂、銥、 金、銀、鈀、鉑、釕、鉬、鎳、青銅、鈦、鋅、鉛、鵠或錳及其合金 制成的基底。優(yōu)選的金屬基底或金屬基底表面包含鋁或鋁合金、鎂或
鎂合金或鈦或鈦合金或者特別地由它們組成。這里,優(yōu)選高純度的鋁、
鎂或鈦,特別是相對(duì)于金屬防護(hù)層的總重量具有按重量計(jì)算至少90%、 特別是按重量計(jì)算至少99%的鋁、鎂或鈦部分。對(duì)于金屬基底,特別 優(yōu)選使用鋁和鋁合金。
依照另一實(shí)施方案,依照本發(fā)明的方法此外在步驟a)與c)之間 包括以下步驟
b) 將至少第一底涂層施用到基底、特別是金屬或塑料基底上, 和/或研磨和/或拋光基底表面,特別是金屬基底表面。
對(duì)于金屬基底, 一種方法顯示是合適的,該方法在步驟a)之后 包含以下步驟
b) 將至少第 一底涂層施用到基底上和/或研磨/拋光基底表面
c) i)通過(guò)物理氣相沉積(PVD)成層、借助于電子束蒸發(fā)器的蒸發(fā)、
借助于電阻蒸發(fā)器的蒸發(fā)、感應(yīng)蒸發(fā)、ARC蒸發(fā)、陰極噴涂(濺射涂
覆)、和/或通過(guò)浸漬或噴涂將包含至少第一金屬、第一貴金屬和/或
至少第 一金屬合金的金屬層施用到第 一底涂層上和/或經(jīng)過(guò)拋光和/或
研磨的基底表面上,和
c)ii)用流體、特別是含水體系處理金屬層,該含水體系包含第二
金屬、第二貴金屬和/或第二金屬合金的至少一種化合物、 一種酸和/ 或一種鹽,特別是第二金屬、第二貴金屬和/或第二金屬合金的至少一 種酸、 一種氧化物、復(fù)合氧化物、氧化物水合物、硫化物、卣化物、 氮化物、碳化物、碳氮化物、硼化物、硅化物、卣氧化物和/或鹽,形 成金屬保護(hù)層或復(fù)合層。
這里,可以規(guī)定至少第二底涂層被施用于第一底涂層。 這里,通常有利的是在施用之后在至少一個(gè)隨后的熱處理步驟中 將第一和/或第二底涂層硬化和/或退火。
作為施用第一和(如果合適的)第二底涂層的替代或者在施用底 涂層之外,可以例如通過(guò)研磨和/或拋光或振動(dòng)研磨提供金屬基底表面 的預(yù)轉(zhuǎn)換機(jī)械平滑化。經(jīng)過(guò)研磨或拋光的金屬表面常常已經(jīng)具有一定 性質(zhì)的表面品質(zhì),使得在根據(jù)本發(fā)明方法的步驟c)施用金屬保護(hù)層
或復(fù)合層時(shí),獲得高度防腐蝕的基底
可以使用例如濕漆法和/或粉末涂覆法施用第一和/或第二底涂 層。適宜的例子是粉末型聚酯樹(shù)脂化合物和環(huán)氧樹(shù)脂/聚酯粉末。作為 底涂層材料的適宜環(huán)氧樹(shù)脂在商業(yè)上是已知的,例如商標(biāo)名
"Valophene"。如US 4,431,711所述,基于聚氨酯樹(shù)脂的底涂層也 適合作為第一和第二底涂層。作為替代,也可以使用如WO 2004/014646 Al中提到的聚酯或聚丙烯酸材料。為了施用底涂層特別地最優(yōu)選濕漆 法。特別優(yōu)選的是其中使用UV輻射而非硬化實(shí)現(xiàn)底涂層硬化的那些底 涂層施用方法。對(duì)于施用UV輻射的硬化,即使當(dāng)通常在處理期間不產(chǎn) 生熱時(shí),也不需要常規(guī)的另外加溫。適宜的粉末漆、濕漆或UV硬化的 成層體系以及它們的施用對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是充分熟悉的。根據(jù) 表面的品質(zhì)(例如多孔或粗糙),可以施用一個(gè)或多個(gè)底涂層以便使 表面平滑。特別地利用第一底涂層,特別是這里可用于金屬基底表面 上的第一底涂層,通常實(shí)現(xiàn)了表面的有利平滑化。因此底涂層通常表 現(xiàn)為"平滑層,,。使用底涂層,通??梢缘竭_(dá)所有角區(qū),使得即使在 這些區(qū)域中,也可以使表面粗糙度變平滑。
依照本發(fā)明,可以進(jìn)一步規(guī)定可以將例如諸如US 2, 825, 697或 US 2, 928, 763中所述的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換層施用于基底。作為其替代或或者其 之外,依照另一實(shí)施方案,可以用包含如上(步驟a')所述的第二貴 金屬和/或第二金屬合金的至少 一種酸、 一種氧化物、 一種復(fù)合氧化物、 一種氧化物水合物、 一種亞硫酸鹽、 一種面化物、氮化物、碳化物、 碳氮化物、硼化物、硅化物、 一種卣氧化物和/或一種鹽的含水體系處 理基底的可成層表面。
如果基底為金屬基底,其通常顯示可有利地以適當(dāng)方式清潔基底 底的表面,特別是當(dāng)此金屬基底已經(jīng)直接從相關(guān)生產(chǎn)工藝中移出時(shí)。 例如,在首先的準(zhǔn)備步驟,用堿性或酸性試劑對(duì)金屬基底表面進(jìn)行脫 脂。這種脫脂劑可以由例如Henkel KGaA以商品名Riduline⑧提供。 為了確保沒(méi)有脫脂劑留在表面上(這可能對(duì)后續(xù)處理步驟產(chǎn)生負(fù)面影 響),隨后通常執(zhí)行用水洗涂的步驟。商業(yè)脫脂步驟也稱為熬煮或蝕刻油脂。作為替代,還可以在電解脫脂浴中對(duì)金屬表面進(jìn)行陽(yáng)極脫脂。 此外,在一些情形中對(duì)金屬基底的表面、特別是脫脂的金屬基底 表面進(jìn)行至少 一個(gè)酸洗步驟已顯示是有利的。對(duì)于金屬基底表面的酸
洗,使用例如酸洗浴。因此適宜的酸洗液是例如稀鹽酸(1:10體積/ 體積)。結(jié)果,通常獲得基本上無(wú)氧化物的金屬表面。
用與脫脂步驟相同的方式,通常通過(guò)洗滌步驟完成酸洗步驟。這 里,已顯示至少在接近洗滌工序結(jié)束時(shí)且優(yōu)選在洗滌工序期間使用去 離子水是非常有效的。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中,可以根據(jù)本發(fā)明的步驟c)將金屬保護(hù)層 或復(fù)合層、或依照步驟c) i)將金屬層施用到經(jīng)過(guò)脫脂和/或酸洗的 金屬基底表面。依照另一實(shí)施方案,還可以將第一和(如果適合)第 二底涂層施用到經(jīng)過(guò)脫脂和/或酸洗的金屬基底表面。
如果對(duì)金屬基底表面進(jìn)行拋光和/或研磨或振動(dòng)研磨,通??梢允?略脫脂和/或酸洗步驟。通常,使用這類(lèi)表面處理,從該表面上除去足 夠的材料,由此還除去位于表面上或附著于表面的雜質(zhì)或其它殘留物。 如果對(duì)表面進(jìn)行拋光或研磨,通常還可以省略第一和(如果適合)第 二底涂層的施用。使用拋光或研磨,通常獲得具有一定品質(zhì)的平坦或 平滑的表面,使得不需要隨后通過(guò)施用底涂層進(jìn)行平滑化。但是,當(dāng) 金屬基底包含多個(gè)不能輕易地充分拋光或研磨的角度和拐角時(shí),最好 隨后施用第一和(如果適合)第二底涂層。
通常,玻璃和陶瓷基底本身非常平滑以致不需要拋光步驟或施用 另外的底涂層。這通常也適用于塑料基底。如果需要具有特別平滑表 面、特別是具有高度可靠性的塑料基底,則通常施用至少一個(gè)底涂層。 用于塑料基底的適宜底涂層是例如透明漆或UV漆。但是,在可以施用 金屬防護(hù)層或金屬層之前,木材基底、以及一些情形中也為研磨和/ 或拋光過(guò)的木材基底經(jīng)常需要至少一個(gè)底涂層。
依照本發(fā)明的另一可選實(shí)施方案,規(guī)定在步驟c)之前將至少一 種粘合劑施用于基底的表面,或者在所述表面上形成金屬防護(hù)層或金 屬層的第一底涂層和/或第二底涂層??梢允褂美缰辽僖环N等離子體
預(yù)處理、優(yōu)選通過(guò)至少一種氧等離子體和/或至少一種聚合物等離子 體,特別是包含六甲基二硅氧烷的聚合物等離子體,產(chǎn)生或施用適宜 的粘合劑。還可以規(guī)定將至少 一種無(wú)機(jī)或有機(jī)金屬粘合劑用作粘合劑。 這里,優(yōu)選使用酸性溶液中的錫(II)鹽或堿性溶液中的至少一種含 硅烷的胺。
可以使用本發(fā)明方法處理的塑料模壓零件可以由例如ABS、 SAN、 ASA、 PPE、 ABS/PPE、 ASA/PPE、 SAN/PPE、 PS、 PVC、 PC、 ABS/PC、 PP、 PE、 EPDM、聚丙烯酸酯、聚酰胺、POM或聚四氟乙烯制成。如果需要 施用底涂層,優(yōu)選使用濕漆法施用這些底涂層材料。對(duì)于高度耐熱的 塑料,粉末漆法也是合適的。
在依照步驟c)施用金屬防護(hù)層或復(fù)合層、或依照步驟c) i)施 用金屬層之前,優(yōu)選將基底表面干燥以便使其不含水殘留物。
有利地,在方法步驟c)或方法步驟c) i)之后,對(duì)獲得的表面 用水進(jìn)行洗滌。優(yōu)選至少在接近該洗滌步驟結(jié)束時(shí),且優(yōu)選在整個(gè)洗 滌步驟期間,使用完全脫鹽的水(也稱為去離子水)。
有待根據(jù)本發(fā)明方法的方法步驟c)施用到基底的金屬保護(hù)層或 復(fù)合層、或者有待根據(jù)步驟c) i)施用的金屬層的厚度優(yōu)選在20nm 至約10jum的范圍內(nèi),特別優(yōu)選在30nm至5jiim的范圍內(nèi),且特別是 50nm至ljum的范圍內(nèi)。例如使用50nm至120nm的層厚度獲得了非常 令人滿意的結(jié)果。使用小于100nm的層厚度通常已可獲得根據(jù)本發(fā)明 的結(jié)果。
依照本發(fā)明,用于依照步驟c)的金屬保護(hù)層或復(fù)合層或者依照 步驟c) i)的金屬層的第一金屬特別包含鋁、金、黃銅、青銅、銀、 鈀、鉑、鉻、鎂、鈦、鋅、不銹鋼或這些金屬的合金。特別適宜的保 護(hù)/復(fù)合或金屬層包含鋁或鋁合金。
特別地,優(yōu)選為鋁的第一金屬的純度優(yōu)選達(dá)到至少80重量%,優(yōu) 選超過(guò)90重量%,且最好至少為99重量%。
對(duì)于依照步驟c)的金屬防護(hù)層或依照步驟c) i)的金屬層的施 用,可以使用物理氣相沉積(PVD)法、使用電子束蒸發(fā)器的蒸發(fā)、使
用電阻蒸發(fā)器的蒸發(fā)、感應(yīng)蒸發(fā)、ARC蒸發(fā)和陰極噴涂(濺射涂覆), 在每種情形中,優(yōu)選在真空中進(jìn)行。此外,依照步驟c)的金屬防護(hù) 層或依照c) i)的金屬層的施用可以通過(guò)浸漬在以流體形式存在的第 一金屬、第一貴金屬或第一金屬合金中、或通過(guò)用以流體形式存在的 第一金屬、第一貴金屬或第一金屬合金噴涂來(lái)執(zhí)行。這些方法為本領(lǐng) 域的技術(shù)人員所公知。金屬防護(hù)層或復(fù)合層或金屬層可以施用于例如 基底或其可涂覆表面、第一底涂層、第二底涂層和/或粘合劑。優(yōu)選地, 使用物理氣相沉積(PVD)涂覆法。這里,使用電阻加熱的金屬線團(tuán)或 金屬梭(shuttle)蒸發(fā)器,其中優(yōu)選各種不同形式的鎢線圏。對(duì)于 PVD法,通常,蒸發(fā)器配備有能夠夾到相互絕緣的蒸發(fā)器軌道(rail) 上的線圏。在每個(gè)線圏中,優(yōu)選提供精確測(cè)定量的第一金屬、第一貴 金屬或第一金屬合金。在PVD體系被封閉并抽空之后,可以通過(guò)接通 電源開(kāi)始蒸發(fā),結(jié)果是蒸發(fā)器軌道使金屬線圏發(fā)熱。固體金屬開(kāi)始熔 化并完全潤(rùn)濕通常被鉆孔的金屬線圏。在進(jìn)一步供電之后,流體金屬 轉(zhuǎn)變成氣相,因此其可以沉積到要涂覆的基底上。
從金屬梭的蒸發(fā)以類(lèi)似方式進(jìn)行。這里,蒸發(fā)器設(shè)備在原理上是 相同的,但通常使用由高熔點(diǎn)金屬片制成的梭,例如鎢、鉭或鉬梭。
用于將金屬層沉積在基底上的另一優(yōu)選方法是陰極噴涂(濺射 法)。這里,將陰極設(shè)置在與電源負(fù)極連接的真空容器中。噴涂的涂 層材料被安裝在緊挨陰極前方,要涂覆的基底位于要噴涂的涂層材料 的對(duì)面。此外,可以向容器供給氬氣作為工藝氣體,該容器最終還包 含與電源的正極相連的陽(yáng)極。容器被預(yù)抽空之后,將陰極和陽(yáng)極與電 源相連。由于氬氣的系統(tǒng)且受控的流入,載流子的中央自由程長(zhǎng)度被 顯著減小。在陰極與陽(yáng)極之間的電場(chǎng)中,氬原子被離子化。帶正電的 顆粒被高能量加速朝向帶負(fù)電的陰極。當(dāng)它們撞擊時(shí)以及當(dāng)顆粒擊中 涂層材料時(shí),所述材料轉(zhuǎn)變成氣化相,被高能量加速進(jìn)入自由空間并 隨后蒸發(fā)到被涂覆的基底上。
使用電極射線蒸發(fā)、電阻蒸發(fā)、感應(yīng)蒸發(fā)和/或使用非平穩(wěn)熱曲線 的蒸發(fā)(ARC蒸發(fā))進(jìn)行可用于本發(fā)明方法的其它蒸發(fā)方法。
將金屬層施用于金屬或非金屬基底的方法也同樣為本領(lǐng)域的技術(shù) 人員所知,并且也應(yīng)該包括在這里,即使將它們沒(méi)有具體指出。
使用本發(fā)明的方法,還可以規(guī)定在步驟c)或c) ii)之后,首先 完成至少一個(gè)熱處理步驟。
在依照步驟c) i)使用包含第二金屬、第二貴金屬和/或第二金 屬合金(優(yōu)選為鋯、鉿或鈦)的至少一種酸、 一種氧化物、復(fù)合氧化 物、氧化物水合物、硫化物、囟化物、氮化物、碳化物、碳氮化物、 硼化物、硅化物、囟氧化物和/或鹽的含水體系處理金屬層之前,優(yōu)選 用水、優(yōu)選去離子水潤(rùn)濕或洗滌該金屬層。優(yōu)選地,這里使用的水具 有小于100 mS/cm的電導(dǎo)率值,優(yōu)選小于50 mS/cm,且特別優(yōu)選小于 35 mS/cm。
含水體系可以為例如溶液、懸浮液或乳液的形式。優(yōu)選地,至少 在施用之前,以溶液(即上述化合物、鹽和/酸以基本溶解的狀態(tài)存在 于其中)形式使用所述含水體系。
在依照本發(fā)明的基底中,在另一實(shí)施方案中,優(yōu)選基于元素周期 表第四族元素,特別是鋯的第二金屬、第二貴金屬和/或第二金屬合金 的化合物、酸和/或鹽,特別是第二金屬、第二貴金屬和/或第二金屬 合金的酸、氧化物、復(fù)合氧化物、氧化物水合物、硫化物、卣化物、 氮化物、碳化物、碳氮化物、硼化物、硅化物、囟氧化物和/或鹽,以 相對(duì)于金屬保護(hù)層或復(fù)合層總重量的0. 2-10重量%的量存在,且優(yōu)選 在1-7重量%的范圍內(nèi),且特別優(yōu)選在1. 5-5重量%的范圍內(nèi)。
在特別優(yōu)選的方案中,至少一種氧化物、復(fù)合氧化物、氧化物水 合物和/或卣氧化物存在于金屬保護(hù)層或復(fù)合層中,特別是基于元素周 期表第四族中的元素,特別是氟化鋯、氟氧化鋯、和/或二氧化鋯。特 別優(yōu)選二氧化鋯。作為復(fù)合氧化物,可以使用例如鋁/鋯。此外,依照 另一實(shí)施方案,優(yōu)選在復(fù)合層中,第二金屬、第二貴金屬或第二金屬 合金(特別是基于鋯、鈦和/或鉿)存在于氧化化合物中。
在不受任何具體理論限制的情況下,目前認(rèn)為存在于含水體系中 的第二金屬、貴金屬或金屬合金的化合物,例如作為酸或鹽存在于金
屬防護(hù)層中,已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸铩?fù)合氧化物、氧化物水合物或鹵氧 化物。
基于第四族元素的適宜的酸包括例如氫氟鋯酸(H2ZrF6)、氟鈦酸 (H2TiF6)和氟鉿酸(H2HfF6)。當(dāng)然,也可以使用不同酸的混合物。 這些氟酸既可以按其純態(tài)使用,也可以包含諸如氟酸的雜質(zhì)。在含水 體系中,酸可以相對(duì)于含水體系的總重量以例如至多5重量%、特別 是至多3. 5重量%的量存在。
氟酸也可以存在于含水體系中,其量為0. 1-3重量% 。 在適宜的鹽中,優(yōu)選使用碳酸鋯銨((NH4) 2 [Zr (0H) 2 (C03) 2] .n H20 ), 其可以從例如Magnesium Electron公司以商標(biāo)名Bacote 20獲得。 此外,還可以使用堿金屬和銨的氟鋯酸鹽(例如Na2ZrF6、 KZrF6、 (NH4)ZrF6),以及鋯硝酸鹽、鋯含氧硝酸鹽、鋯碳酸鹽、鋯氟化物或 鋯硫酸鹽??梢园丛瓨踊蛞韵嗷サ娜魏位旌衔锏男问绞褂没诘谒淖?的化合物。
當(dāng)然,也可以與上述化合物或它們的混合物一起向含水體系添加 其它配料。為此,可以使用硝酸、氟酸、磷酸、所迷酸的鹽、氟化氬 銨和硫酸銨。例如氟化銨鈦提供了合適的鈦鹽。
優(yōu)選地,含水體系包含游離和/或復(fù)合形式的氟化物離子。氟硼酸 鹽和酸是合適的復(fù)合氟化物離子,堿金屬和銨的氟氫化物也是。 一般 而言,鈥、鋯、鉿、硅和/或硼的復(fù)合氟化物特別適合。優(yōu)選地,使用 鋯的復(fù)合氟化物。
合適的含水體系可以優(yōu)選地包含,與優(yōu)選基于元素周期表第四族 (IUPAC;從前命名為IVB或IV-B族)的一種元素、特別是鋯、鈦和/ 或鉿的第二金屬、第二貴金屬和/或第二金屬合金的酸、 一種氧化物、 復(fù)合氧化物、氧化物水合物、硫化物、卣化物、氮化物、碳化物、碳 氮化物、硼化物、硅化物、卣氧化物和/或鹽一起,能夠以含水混合物 中的溶解狀態(tài)、以乳液形式或以未溶解的分散顆粒形式存在的至少一 種聚合物化合物。
在聚合物化合物中,應(yīng)特別提到聚丙烯酸及它們的鹽和酯。這些
酸、酯和鹽能夠以溶解或分散形式存在于水溶液中。聚合物成分的量
可以廣泛變動(dòng),且優(yōu)選為0. 1-0. 5g/升。
聚甲基乙烯基馬來(lái)酸和聚甲基乙烯基馬來(lái)酸酐也是可能的聚合物 材料。合適的聚丙烯酸理想地具有至多500, 000的分子量。優(yōu)選地, 經(jīng)常還使用可能的聚合物化合物的混合物。例如,應(yīng)特別提及包含聚 丙烯酸、它們的鹽或與聚乙烯醇的酯的混合物。合適的聚合物還包括 纖維素的羥乙醚、乙烯馬來(lái)酸酐、聚乙烯基吡咯烷和聚乙烯甲基醚。
依照本發(fā)明基本原理的特別優(yōu)選的聚合物成分包括交聯(lián)聚酯,該 交聯(lián)聚酯包含大量羧酸官能團(tuán)和大量羥基,它們可能已部分地或完全 地相互反應(yīng)。這些交聯(lián)聚酯聚合物可以是例如包含羧酸官能團(tuán)的第一 聚合物與包含羥基的第二聚合物的反應(yīng)產(chǎn)物。例如,聚丙烯酸和聚甲 基乙烯基馬來(lái)酸酐可以用作這類(lèi)第一聚合物,而聚乙烯醇是合適的第 二聚合物。有趣的是,上迷第一和第二聚合物及它們的混合物的反應(yīng) 產(chǎn)物都是根據(jù)本發(fā)明方法的處理所使用的含水體系的合適成分。此外, 這類(lèi)水溶液可另外優(yōu)選包含氟酸。例如,銨鹽可以是上述聚丙烯酸的 合適的鹽。
此外,作為合適的聚合物,3-(N-d—r烷基-N-2-羥乙基氨甲基)-4 -羥基苯乙烯也是合適的聚合物,特別是當(dāng)使用其作六氟鋯酸的第四族 的化合物時(shí)。此外,需要時(shí),也可以存在4-羥基苯乙烯的同聚物,其 平均分子量在3000至6000的范圍內(nèi)。US 5, 089, 064中給出了相關(guān)細(xì) 節(jié)。
在另一優(yōu)選實(shí)施方案中,第一金屬、第一貴金屬和/或第一金屬合 金的至少一種酸、 一種氧化物、復(fù)合氧化物、氧化物水合物、硫化物、 鹵化物、氮化物、碳化物、碳氮化物、硼化物、硅化物、卣氧化物和/ 或鹽,與第二金屬、第二貴金屬和/或第二金屬合金的一種酸、 一種氧 化物、復(fù)合氧化物、氧化物水合物、硫化物、面化物、氮化物、碳化 物、碳氮化物、硼化物、硅化物、卣氧化物和/或鹽一起,也存在于金 屬防護(hù)層中。以特別優(yōu)選的方式,第一金屬、第一貴金屬和/或第一金 屬合金的至少一種氧化物、復(fù)合氧化物、氧化物水合物和/或一種離氧
化物,與第二金屬、第二貴金屬和/或第二金屬合金的一種氧化物、復(fù) 合氧化物、氧化物水合物和/或卣氧化物一起,存在于金屬防護(hù)層中。 含水體系還可以包含脂肪酸、脂肪醇和/或特別是脂肪胺或它們的 任何混合物。脂肪胺還可以以其銨鹽的形式存在。依照本發(fā)明基本原 理的脂肪胺因此還包括相應(yīng)的銨鹽。這里,優(yōu)選^f吏用具有飽和脂肪烷
基鏈的化合物。線性脂肪烷基鏈的長(zhǎng)度優(yōu)選在C8與C24的范圍內(nèi)。優(yōu) 選的脂肪胺或相應(yīng)的銨化合物基于C12、 C14、 Cu或Cu的烷基原子團(tuán)。 合適的脂肪酸包括例如癸酸。
此外,可以將聚氧化亞烷基二醇醚,特別是聚氧乙二醇醚、聚丙 二醇醚及它們的混合物添加到合適的含水體系。這里,可以使用所有
的標(biāo)準(zhǔn)市售二醇醚。
含水體系的適宜pH值優(yōu)選地位于或保持在1. 5至6. 5的范圍內(nèi), 優(yōu)選在1. 5至5. 0的范圍內(nèi),特別是2. 0至4. 5的范圍內(nèi)。如果需要 提高含水體系的pH值,最適合此目的的是例如以3%的氨溶液的形式 添加氨或氫氧化銨。另外,可以使用本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的常規(guī)堿。
所用含水體系的電導(dǎo)率優(yōu)選在100至2000 MS/cm的范圍內(nèi),特 別優(yōu)選在150至1500 ju S/cm的范圍內(nèi),且特別是在200至1000 |a S/cm 的范圍內(nèi)。
在優(yōu)選實(shí)施方案中,上述含水體系的任選成分也可單獨(dú)地或以任 何組合存在于金屬層中,并且因此也是金屬保護(hù)層或復(fù)合層的一部分。
依照本發(fā)明的有利實(shí)施方案,規(guī)定在已經(jīng)依照步驟c) i)施用金 屬層之后,和處理步驟c) ii)之前和/或步驟c)之后,對(duì)如此涂覆 的基底在每種情形中特別地直接進(jìn)行用特別地完全脫鹽的水進(jìn)行洗滌 的步驟。在該處理之后,優(yōu)選在各情形中完成至少一個(gè)干燥步驟以便 千燥表面。干燥步驟可以在例如120至180C、例如在約140C的溫度 下進(jìn)行。洗滌所使用的水優(yōu)選具有小于60mS/cm的電導(dǎo)率,優(yōu)選小于 50mS/cm,特別是小于35 mS/cm。特別地,分別在隨后的方法步驟之 前或干燥步驟之前的最后洗滌過(guò)程具有上述電導(dǎo)率。
含水體系的pH值和/或電導(dǎo)率優(yōu)選在處理金屬層期間保持在基本
恒定的水平,特別是在上述范圍內(nèi)。
可以使用例如用上述含水體系進(jìn)行浸漬、洗滌或噴涂對(duì)涂覆有金 屬層的基底進(jìn)行處理,所述含水體系包含第二金屬、第二貴金屬或第 二金屬合金的所述化合物中的至少一種。優(yōu)選在提高的壓力下用該含 水體系處理所述金屬層,例如以高壓水射流的形式。這里,已顯示將 多個(gè)細(xì)小的單個(gè)水射流對(duì)準(zhǔn)基底是有利的。利用含水體系進(jìn)行處理的
合適壓力為例如高于0. 2巴,優(yōu)選在0. 5至50巴的范圍內(nèi),特別優(yōu)選 在O. 2至15巴的范圍內(nèi),特別是O. 9至1. 5。在金屬層的表面上測(cè)量 這些壓力。利用上述的變體,將第二金屬、第二責(zé)金屬和/或第二金屬 合金的,特別是周期表第四族元素優(yōu)選鋯、鈦或鉿的至少一種酸、一 種氧化物、復(fù)合氧化物、氧化物水合物、硫化物、卣化物、氮化物、 碳化物、碳氮化物、硼化物、硅化物、囟氧化物和/或鹽納入金屬層中。
合適地,基底處理期間含水體系的溫度在15至50"C的范圍內(nèi), 優(yōu)選在20至40X:的范圍內(nèi)。通常,20至120秒的處理時(shí)間足以獲得 依照本發(fā)明的基底。
優(yōu)選地,如上所述,在將所述層施用到基底表面之后依照步驟c) i )直接用所述含水體系處理處理具有金屬層、特別是具有鋁層的基底。 這個(gè)工序在生產(chǎn)線中進(jìn)行,例如,在生產(chǎn)線中基底連續(xù)經(jīng)歷所有生產(chǎn) 步驟。
在優(yōu)選實(shí)施方案中,含水體系中的鐵離子含量不超過(guò)IO ppm。 對(duì)于本發(fā)明,還建議在步驟c)或c) ii)之后,可以施用至少一 層保護(hù)漆層或釉料。保護(hù)漆可以是例如透明漆或透明粉末,并且優(yōu)選 用濕漆法或粉末涂覆法施用。此外,本發(fā)明規(guī)定保護(hù)漆可以包含至少 一種染料或一種顏料。
此外,為了對(duì)基底染色,可以特別使用本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的 合適釉料。這些釉料也可用于以筒單方式產(chǎn)生例如青銅、鈦和金色調(diào), 以及諸如紅色、藍(lán)色、黃色、綠色等的各個(gè)色調(diào)和所有陽(yáng)極氧化鋁的 顏色。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及可依照本發(fā)明方法獲得的涂覆基底。因此還依
照另一方面通過(guò)至少部分地防腐蝕并且特別是光亮的基底實(shí)現(xiàn)了本發(fā) 明的該目的,所述基底包括金屬和/或非金屬基底和至少一種金屬保護(hù) 層或復(fù)合層,所述至少一種金屬保護(hù)層或復(fù)合層包含金屬層形式的第 一金屬、第一責(zé)金屬或第一金屬合金,并且其中特別是基本均勻地分 布、存在或安置或嵌入第二金屬、第二貴金屬和/或第二金屬合金的至 少一種化合物、 一種酸和/或一種鹽,特別是第二金屬、第二貴金屬和 /或第二金屬合金的至少一種酸、 一種氧化物、 一種復(fù)合氧化物、氧化 物水合物、硫化物、閨化物、氮化物、碳化物、碳氮化物、硼化物、 硅化物、卣氧化物、特別是氟氧化物和/或鹽。
依照本發(fā)明的基底可以用作例如鏡面、鏡面材料或作為用于汽車(chē) 結(jié)構(gòu)業(yè)的零部件。優(yōu)選地,它們被用作汽車(chē)結(jié)構(gòu)業(yè)的輕金屬輪緣或輕 金屬車(chē)輪。當(dāng)然,車(chē)身部件,無(wú)論是由塑料還是金屬制成,均可提供 有依照本發(fā)明的金屬保護(hù)層或復(fù)合層。依照本發(fā)明的基底當(dāng)然不局限 于上述用途。
因此,本發(fā)明包括涂覆的金屬或非金屬基底,其以如下順序包括 一個(gè)由例如塑料、鋁或鋁合金制成的基底,和如上所述的金屬保護(hù)層 或復(fù)合層,特別是基于鋁的保護(hù)層或復(fù)合層。在該實(shí)施方案中,如果 需要,可以以研磨和/或拋光的形式提供配備金屬防護(hù)層或復(fù)合層的基 底表面。在另外的優(yōu)選實(shí)施方案中,依照本發(fā)明的涂覆結(jié)構(gòu)以如下順 序包括優(yōu)選具有研磨和/或拋光基底表面的一個(gè)基底、 一個(gè)無(wú)鉻的轉(zhuǎn) 換層(必要時(shí))和如上所述的金屬保護(hù)層或復(fù)合層。依照進(jìn)一步的有 利實(shí)施方案,依照本發(fā)明的涂覆基底以如下順序包括 一個(gè)必要時(shí)具 有拋光和/或研磨表面的基底、第一和必要時(shí)的第二底涂層以及如上所 述的金屬保護(hù)層或復(fù)合層。此外,依照本發(fā)明的替代性涂覆基底以如 下順序包括 一個(gè)基底(必要時(shí)具有拋光和/或研磨的基底表面)、一 個(gè)優(yōu)選無(wú)鉻的轉(zhuǎn)換層、第一底涂層和必要時(shí)的第二底涂層、以及如上 所述的金屬保護(hù)層或復(fù)合層。所有上述實(shí)施方案均可另外覆蓋有優(yōu)選 透明的面漆層和/或釉層。
本發(fā)明是基于作為本發(fā)明方法的結(jié)果的意外發(fā)現(xiàn),提供了具有金
屬防護(hù)層的基底,該基底具有優(yōu)異的耐腐蝕性以及非常吸引人的鉻外 觀。鉻外觀是通常用基底的電鍍鉻才能實(shí)現(xiàn)的外觀。具有這種性質(zhì)的 視覺(jué)外觀無(wú)法用現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法實(shí)現(xiàn)。用依照本發(fā)明的方法, 可以獲得具有堅(jiān)固粘合涂層的耐腐蝕、非常光亮的基底,其甚至具有 例如輕金屬輪緣或諸如梅塞德斯星的塑料制車(chē)標(biāo)的復(fù)雜幾何形狀,其 在視覺(jué)外觀方面與電鍍鉻基底相同,同時(shí)又滿足汽車(chē)工業(yè)規(guī)定的所有 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。
依照本發(fā)明的基底顯示出驚人的耐腐蝕性水平,即使當(dāng)表面已經(jīng) 受到例如來(lái)自石頭撞擊或刻劃的機(jī)械損傷時(shí)。特別出乎預(yù)料的是金屬 基底、尤其是鋁基底會(huì)保持完好無(wú)損并顯示出光亮的零件,如同通常 只有對(duì)于品質(zhì)特別高的鉻部件才可能的那樣。當(dāng)不向基底施用底涂層、 或者不使用最后的面漆層時(shí),也自然地出現(xiàn)耐腐蝕性和光澤方面的有 利效果。
與標(biāo)準(zhǔn)方法相反,依照本發(fā)明的方法因使用環(huán)境相容的復(fù)合材料 而突出,并且可以用于制造各種各樣的光亮部件。輪緣是一個(gè)例子, 例如汽車(chē)、摩托車(chē)或自行車(chē)的輪緣,以及所有類(lèi)型的裝飾物品,例如
裝飾帶;車(chē)身外部和內(nèi)部部件,例如后視鏡覆蓋層、前覆蓋面板、發(fā) 動(dòng)罩殼和控制臺(tái);衛(wèi)生設(shè)施物品例如水龍頭;和反射器表面例如頭燈、 特別是汽車(chē)頭燈的反射器表面。此外,可以用依照本發(fā)明的方法制造 所有類(lèi)型的把手如門(mén)把手,和所有類(lèi)型的框架如窗框,以及包裝物品 和外殼如用于化妝品制品領(lǐng)域的包裝物品和外殼,例如唇骨盒。另外, 使用依照本發(fā)明的方法可以涂覆各種各樣的例如發(fā)動(dòng)機(jī)和自行車(chē)部 件、或其它交通工具、和家具領(lǐng)域中使用的裝配部件、以及管道、手 巾軌道、散熱器、電梯部件、飛機(jī)的內(nèi)部和外部部件、各種類(lèi)型的反 射器、首飾、移動(dòng)電話外殼或建筑結(jié)構(gòu)中使用的部件。依照本發(fā)明涂 覆的基底還特別適合于在造船中使用,并且可以用于內(nèi)部部件且特別 是外部部件。這里,依照本發(fā)明涂覆的產(chǎn)品的品質(zhì)反映在如下事實(shí)中
即使是海水(例如海浪)也不能降低長(zhǎng)期耐腐蝕性以及因此也不能降 低高品質(zhì)鉻狀的光澤。
此外,特別有利的是不再出現(xiàn)諸如在電鍍鉻基底中經(jīng)??梢钥吹?的那些由不同膨脹系數(shù)引起的問(wèn)題。依照本方法涂覆的基底不再易于 形成裂縫,也不易于剝落。以這種方式,例如,使得可用于例如汽車(chē) 結(jié)構(gòu)或家用電器的各種應(yīng)用的非常光亮的塑料基底成為可能。
使用依照本發(fā)明的方法涂覆的基底在所有方面都滿足依照VDA (德國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì))測(cè)試表621-412 (測(cè)試A )的抗化學(xué)測(cè)試的所需 規(guī)定值。此外,依照本發(fā)明的這些基底還顯示在依照DIN 50021 -CASS (氯化銅/乙酸)的鹽霧皮帶試驗(yàn)中240小時(shí)后無(wú)變化,即使金屬表面 事先已經(jīng)被刻劃。相比之下,使用US 6, 896, 970 B2中公開(kāi)的多層體 系,其中在由聚合物層和金屬層組成的層結(jié)構(gòu)上提供轉(zhuǎn)換層,利用 CASS試驗(yàn),僅在168小時(shí)后便確定了表面的變化。用依照本發(fā)明的基 底,既不會(huì)觀察到泡疤的形成,也不會(huì)觀察到基體金屬腐蝕。另外, 依照本發(fā)明涂覆的基底在依照PV1213的石頭撞擊試驗(yàn)中達(dá)到0至0. 5 的合格特征值。此外,依照DIN 50017的冷凝水恒定氣候試驗(yàn)在240 小時(shí)之后沒(méi)有顯示出表面的變化。最后,這些涂覆基底在室外暴露試 驗(yàn)(佛羅里達(dá)試驗(yàn))在持續(xù)幾個(gè)月的較長(zhǎng)時(shí)間的室外暴露中沒(méi)有顯示 出變化。依照DIN 67530的光澤保持度始終幾乎為100%。格柵切割 特征值通常為Gt 0。
特別地,依照本發(fā)明的方法具有如下優(yōu)點(diǎn)不需要對(duì)有待涂覆的 基底例如輕金屬輪緣進(jìn)行高光澤度拋光,對(duì)于具有復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu), 只有以非常高的復(fù)雜性水平才可能進(jìn)行所述高光澤度拋光(如果可能 的話)。因此基底制備的復(fù)雜性顯著更低。此外,應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是依照本 發(fā)明的方法是環(huán)境相容的,因?yàn)榛旧贤耆苊饬巳軇┡欧?。依照?發(fā)明的方法提供了甚至當(dāng)層體系被損傷或破壞穿透至基底時(shí)也具有恒 定防腐蝕性的涂覆基底。這顯著地延長(zhǎng)了依照本發(fā)明涂覆的基底的工 作壽命。特別是當(dāng)依照本發(fā)明的基底用于汽車(chē)工業(yè)時(shí),例如用于輕金 屬輪緣或頭燈反射器,這種抵抗能力具有積極效果。此外,這種基底 具有優(yōu)異的視覺(jué)外觀并且因此能夠用于產(chǎn)品設(shè)計(jì),例如在使用該基底 作為車(chē)輪或輪緣時(shí)。總之,汽車(chē)的總體視覺(jué)印象得到改善,且因此其
視覺(jué)吸引力超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)詳細(xì)包括在參照示意性附圖的以下說(shuō)明
和本發(fā)明的示例實(shí)施方案中,其中
圖la示出在實(shí)施依照本發(fā)明的方法之前金屬基底的局部橫截面 視圖lb示出在施用底涂層之后圖la中的基底;
圖lc示出在施用金屬層之后圖lb中的基底;
圖ld示出依照?qǐng)Dlc的基底,其包含金屬層或復(fù)合層;
圖le示出具有透明面層的依照?qǐng)Dld的基底;
圖2示出通過(guò)EDX元素分布評(píng)價(jià)的金屬防護(hù)層中元素Al、 Zr、 0 的側(cè)向分布的半定量視圖3示出本發(fā)明基底的切片上的光學(xué)顯微圖像;
圖4示出用TOF-SIMS獲得的、如圖3概示的沿線掃描的所選元 素的規(guī)一化強(qiáng)度;
圖5示出175至190 eV范圍內(nèi)的XPS光鐠;
圖6a示出充當(dāng)頭燈用反射器的塑料零件形式的第二基底的示意 局部橫截面視圖6b示出施用金屬層之后圖6a中的基底;和
圖6c示出用含水體系處理金屬層之后圖6b中的基底。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照輕金屬輪緣的涂覆說(shuō)明本發(fā)明方法的實(shí)施方案的次 序。圖la以鋁輕金屬輪緣2的橫截面形式示出了第一基底1的示意局 部橫截面視圖。為了清楚起見(jiàn),繪出并示意顯示了金屬表面的不平坦 性3。首先,可以在兩個(gè)蝕刻步驟中對(duì)基底1的表面進(jìn)行脫脂。這是 為了除去可能存在于基底1表面的來(lái)自基底制造工藝的分離劑殘留 物。特別地,以如下方式進(jìn)行這兩個(gè)脫脂步驟首先將輕金屬輪緣2
浸入優(yōu)選為堿性的蝕刻浴中。在第二蝕刻步驟,將輕金屬輪緣2浸泡 在60'C的優(yōu)選為堿性的蝕刻浴中。隨后通過(guò)洗滌除去輕金屬輪緣2上 的蝕刻殘留物。然后,輕金屬輪緣2或基底1的表面可以經(jīng)受使用酸 性pH試劑進(jìn)行的酸洗步驟以便除去存在的氧化層。用水并隨后優(yōu)選用 完全脫鹽的水洗滌之后,可以將第一底涂層5施用于基底1 (參見(jiàn)圖 lb)。優(yōu)選地,用濕漆涂覆法執(zhí)行底涂層的施用。施用底涂層之后, 優(yōu)選隨后進(jìn)行熱處理或回火步驟,以便實(shí)現(xiàn)底涂層5的硬化或燒制。 特別地從圖lb中可以看出,通過(guò)底涂層5獲得與基底的表面3相比顯 著更平坦的表面7。
作為選擇,可以將該示例實(shí)施方案中未示出的另一個(gè)第二底涂層 施用于底涂層5以便進(jìn)一步使表面平坦。這被特別地用于形成最佳光 滑表面、最佳表面硬度,以及實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的表面張力。以這種方式制備 的輕金屬輪緣2可以添加到本發(fā)明方法的步驟中。當(dāng)然,每個(gè)未經(jīng)預(yù) 處理的金屬基底也可以用本發(fā)明的方法處理,特別是拋光和/或研磨狀 態(tài)的金屬基底。
為此,如圖lc中所示,優(yōu)選在陰極噴涂工藝中,將由例如鋁制成 的金屬層9施用于基底1或底涂層5。這里,金屬層的平均厚度可以 是例如約50至120 nm。
在隨后的步驟中,作為選擇,可以執(zhí)行鋁層9的熱處理或回火, 這優(yōu)選在約1401C的溫度下執(zhí)行。
作為選擇,可以規(guī)定特別借助于發(fā)生在用于陰極噴涂的真空室中 的等離子體預(yù)處理在底涂層5與鋁層9之間形成粘結(jié)劑。作為惰性氣
氛(優(yōu)選包含氬氣)中的該等離子體預(yù)處理(悶燒)的結(jié)果,可以施 用"底涂層"。第一底涂層5表面上的這類(lèi)粘合劑(未示出)的形成 還提供了經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),因?yàn)樵诤竺娴年帢O噴涂處理中,真空室中的壓力 通常不需要保持在低水平,因此真空室的抽氣時(shí)間可以縮短約75%, 這進(jìn)而增加流量。為此,優(yōu)選地在產(chǎn)生等離子體的同時(shí)將諸如六甲基 二硅氧烷的聚合物添加到等離子室。
對(duì)于本實(shí)施方案,在施用鋁層9之后(特別是在其之后直接)用
包含鋯酸(H2ZrF6)和/或鋯鹽如碳酸鋯的含水體系進(jìn)行處理,例如碳 酸銨鋯、和/或含氧硝酸鋯以及(如果合適)二氧化鋯和/或氟酸。這 里,該含水體系具有約為2. 5的pH值和小于100mS/cm的電導(dǎo)率???br>
以用稀釋的氨溶液調(diào)整pH值。
對(duì)于含水體系的制備,優(yōu)選地使用完全脫鹽的水。有利地,優(yōu)選
地通過(guò)使用具有多個(gè)高壓射流(優(yōu)選具有高于0.5巴的壓力)的適宜 噴嘴,用所述含水體系處理涂覆有鋁層的基底。作為該處理過(guò)程的結(jié) 果或在此期間,如上所述的鋯的化合物被引入到鋁層中,基本上在其 整個(gè)厚度內(nèi)。在這個(gè)層中,鋯這時(shí)優(yōu)選以氧化物如二氧化鋯的形式結(jié) 合。優(yōu)選地,然后用完全脫鹽的水洗滌表面。然后,對(duì)獲得的基底優(yōu) 選進(jìn)行干燥步驟。如圖ld所示,作為本發(fā)明方法在基底1上施用的結(jié) 果,從第一金屬獲得金屬保護(hù)層或復(fù)合層11,該金屬保護(hù)層或復(fù)合層 中可以引入優(yōu)選鈦、鉿且特別是鋯的第二金屬或氧化結(jié)合的第二金屬 的酸、鹽和/或特別是氧化物,它們優(yōu)選地基本均勻地分布在金屬層的 整個(gè)厚度內(nèi)。
為了防止金屬防護(hù)層11因機(jī)械影響而損壞,隨后優(yōu)選地向該層施 用透明面漆層13。該透明面漆層13具體可以是包含丙烯酸、聚酯或 混合粉末的粉末狀透明漆,或者可以施用濕漆(參見(jiàn)圖le)。
圖2示出了通過(guò)EDX元素分布(EDX -能量色散X射線顯微分析) 評(píng)價(jià)的元素Zr、 Al和0的側(cè)向分布的半定量視圖。該結(jié)果是在10 keV 的激勵(lì)電壓下用ESEM技術(shù)(環(huán)境掃描電子顯微術(shù);格柵電子顯微鏡) 基于能量色散X射線顯微分析獲得的。該圖像是用二次電子(SE形貌 圖反差)或者用反向噴射電子(BSE材料反差)獲得的。對(duì)于EDX圖 像,從依照本發(fā)明涂覆的基底(例如圖le中所示)(其包含底涂層、 金屬保護(hù)層或復(fù)合層和面層)以大角度(修正系數(shù)約為400 )產(chǎn)生切 片橫切。在面漆層13與底涂層5之間,可以清楚地看到金屬保護(hù)層或 復(fù)合層11。該復(fù)合層還包含與鋁一起作為主要成分的鋯(形式為氧化 結(jié)合的鋯,如下面所示),其基本上均勻地分布在鋁層9的整個(gè)厚度 內(nèi)。
這個(gè)結(jié)果根據(jù)在切片主體表面上的線掃描分析得到證實(shí),如圖3 所示。
圖3示意顯示了線掃描16,沿著該線掃描16,在彼此相繼的離散 測(cè)試點(diǎn)處進(jìn)行T0F-SIMS測(cè)量。
圖4示出依照?qǐng)D3沿著線掃描16的所選元素或化合物的信號(hào)線的 歸一化強(qiáng)度,這是用T0F-SIMS分析獲得的。該圖被歸一化至所選碳?xì)?化合物信號(hào)的總強(qiáng)度??傊?,沿著約600 pm的線掃描長(zhǎng)度使用質(zhì)鐠分 析法在20個(gè)測(cè)試點(diǎn)處分析特征信號(hào)的強(qiáng)度。線掃描在金屬?gòu)?fù)合層的整 個(gè)寬度上延伸并且還覆蓋保護(hù)漆層13和附著于防護(hù)層的底涂層5部 分。T0F-SIMS是用于材料表面上元素及無(wú)機(jī)和有機(jī)化合物的高靈敏指 示的飛行時(shí)間二次離子質(zhì)鐠法。用這種方法,無(wú)論在什么位置,nm和 nm范圍內(nèi)的分析是可能的。如圖4中清楚地所示,對(duì)于金屬?gòu)?fù)合層11, 清楚地發(fā)現(xiàn)鋯信號(hào)與鋁信號(hào)一起具有高水平的強(qiáng)度,分布在金屬防護(hù) 層的整個(gè)厚度上。在金屬防護(hù)層中也檢測(cè)到的三聚氰胺和PDMS的信號(hào) 可以追溯至保護(hù)漆層,而且來(lái)源于所用切片的制造。為了具有足夠的 測(cè)量面積或可用長(zhǎng)度,必須沿對(duì)角線切割分析的樣品。這使得能夠在 厚度僅為約100認(rèn)的金屬?gòu)?fù)合層11上將測(cè)量長(zhǎng)度延長(zhǎng)至約400 ym。 使用這種切割方法,決不會(huì)在常規(guī)基材上完全防止鄰近層中來(lái)自其它 層的材料也被并入或污染。
圖5示出在依照?qǐng)Dle的基底l的金屬?gòu)?fù)合層11的區(qū)域中得到的 XPS光鐠,其中面層已經(jīng)被事先除去。X射線激勵(lì)的光電子光鐠(XPS) 能夠用固體使得與緊鄰表面附近存在的元素的定量鑒定一起確定結(jié)合 步驟。為金屬?gòu)?fù)合層記錄的XPS光語(yǔ)顯示出二氧化鋯物質(zhì)的在180至 186 eV范圍內(nèi)的特征Dublett信號(hào)。因此,在這里分析的基底的金屬 防護(hù)層中,存在其為氧化結(jié)合的鋯,主要為氧化鋯的形式。復(fù)合層ll 的XPS深度剖面分析還證實(shí)鋯(其被氧化結(jié)合,如上所示)基本上分 布在該層的整個(gè)寬度上。
使用本發(fā)明方法獲得的輕金屬輪緣同時(shí)滿足汽車(chē)工業(yè)關(guān)于涂層彈 性規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),和關(guān)于容許將該涂層體系用于輪緣處理的法定標(biāo)準(zhǔn)。
特別地,如上所述使用本發(fā)明方法處理的輕金屬輪緣已經(jīng)通過(guò)了如下
測(cè)試而無(wú)任何問(wèn)題發(fā)生依照DIN EN ISO 2409的格柵切割試驗(yàn)、依 照DIN EN ISO 50021的鹽霧試驗(yàn)(CASS試驗(yàn))(240小時(shí)后表面無(wú)變 化)和依照VDA 421412的石頭撞擊試驗(yàn)。此外,上述的輕金屬輪緣的 涂層具有高品質(zhì)視覺(jué)外觀的涂層使得以相對(duì)低水平的復(fù)雜性實(shí)現(xiàn)了鉻 外觀,并且具有極高的耐受性表面。
圖6a示出塑料注射零件51形式的基底,它能夠用作例如頭燈的 反射器。使用本發(fā)明的方法,可以直接在塑料注射零件51上產(chǎn)生鏡面 表面,它還具有極好的腐蝕性能,特別是極好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性能,即使 在潮濕的環(huán)境條件下和不施用另外的保護(hù)漆涂層的情況下。在執(zhí)行本 發(fā)明的方法之前,作為選擇,可以通過(guò)例如用水洗滌來(lái)清潔塑料注射 零件51以便除去任何分離劑或灰塵殘留物。還可以規(guī)定首先將底涂層 施用于塑料注射零件51的表面,其中優(yōu)選地使用濕漆或濕漆底涂層。
依照?qǐng)D6b,使用本發(fā)明方法,在陰極噴涂工藝中將鋁層53施用 于塑料基底。這個(gè)層的厚度可以是例如55至120mn。同樣,在塑料注 射零件51上形成具有高品質(zhì)視覺(jué)特性的表面,其具有很好的反射性 能,因此反射器具有極好的視覺(jué)特性。根據(jù)用于塑料注射零件51的塑 料,可以在施用鋁層53之后執(zhí)行熱處理步驟。在優(yōu)選緊隨其后的方法 步驟中,如上文關(guān)于金屬層2所述,用含水體系處理基底,該含水體 系包含第二金屬的酸和/或鹽,例如鋯酸(H2ZrF6)和/或碳酸銨鋯,以 及(如果合適)氧化鋯和/或氟酸。使用由塑料制成的基底,也在例如 高于0.5巴的壓力下通過(guò)噴嘴將含水體系加壓施用于金屬層,使得再 一次引入第二金屬的所述化合物(參見(jiàn)圖6c)。以這種方式,本發(fā)明 的方法提供了既具有高彈性又具有耐腐蝕性、同時(shí)還具有極好的視覺(jué) 特性的反射器50。與從現(xiàn)有技術(shù)了解到的塑料制反射器不同,現(xiàn)在金 屬防護(hù)層上不需要另外的面漆層。
在上面的說(shuō)明、附圖和權(quán)利要求中公開(kāi)的本發(fā)明的特征既可以單 個(gè)又可以按任何需要的組合結(jié)合以便在不同實(shí)施方案中實(shí)施本發(fā)明。
附圖標(biāo)記列表
1 基底
2 輕金屬輪緣
3 表面不平坦性 5 底涂層
7 表面
9 鋁層
11 金屬層或復(fù)合層
13 面漆層
16 線掃描
50反射器
51塑料注射零件
53 鋁層
55 金屬防護(hù)層或復(fù)合層
權(quán)利要求
1.至少部分防腐蝕、且特別是光亮的金屬和/或非金屬基底的制造方法,包括a)提供具有至少一個(gè)至少部分可涂覆的表面的基底,c)施用至少一個(gè)金屬防護(hù)層,其包含第一金屬、第一貴金屬或第一金屬合金,和第二金屬、第二貴金屬和/或第二金屬合金的至少一種酸、一種氧化物、復(fù)合氧化物、氧化物水合物、硫化物、鹵化物、氮化物、碳化物、碳氮化物、硼化物、硅化物、鹵氧化物和/或鹽。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于方法步驟c)包括以下 子步驟i) 施用由第一金屬、第一貴金屬或第一金屬合金組成的金屬層,和ii) 通過(guò)用含水體系處理該金屬層將第二金屬、第二貴金屬和/或第二金屬合金的至少一種酸、 一種氧化物、復(fù)合氧化物、氧化物水 合物、硫化物、囟化物、氮化物、碳化物、碳氮化物、硼化物、硅化 物、g氧化物和/或鹽引入該金屬層中,所述含水體系包含第二金屬、 第二貴金屬和/或第二金屬合金的至少一種酸、 一種氧化物、復(fù)合氧化 物、氧化物水合物、硫化物、卣化物、氮化物、碳化物、碳氮化物、 硼化物、硅化物、卣氧化物和/或鹽。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于所述含水體系具有1. 5 至6. 5范圍內(nèi)的pH值。
4. 如前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法,其特征在于金屬基底 包括金屬、金屬合金或貴金屬,特別是鎂、鈦或鋁,或鎂合金、鈦 合金或鋁合金,且非金屬基底包括玻璃、陶乾、碳材料、塑料、木材 或刨花板。
5. 如前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法,在步驟a)與c)之 間還包括以下步驟b)將至少一個(gè)第一和如果適合的第二底涂層施用到特別是金屬 或塑料基底上,和/或研磨和/或拋光特別是金屬基底表面。
6. 如前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法,其特征在于通過(guò)如下 方法將金屬防護(hù)層或金屬層沉積到基底或第一或第二底涂層的可涂覆 表面上物理氣相沉積(PVD)涂覆、使用電子束蒸發(fā)器的蒸發(fā)、使用 電阻蒸發(fā)器的蒸發(fā)、感應(yīng)蒸發(fā)、ARC蒸發(fā)和/或陰極噴涂(濺射涂覆), 在各情形中優(yōu)選在高真空中進(jìn)行;或者浸漬或噴涂。
7. 如前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法,其特征在于第一金屬 包括鋁、金、黃銅、青銅、銀、鉛、釩、錳、鎂、鐵、鈷、鎳、銅、 鈀、鉑、鈦、鋅、不銹鋼或這些金屬的合金,尤其是鎂、鈦或鋁,或 者鎂合金、鈦合金或鋁合金。
8. 如前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法,其特征在于依照方法 步驟c)獲得的防護(hù)層的厚度在20nm至10jim范圍內(nèi),優(yōu)選在30 nm 至5jam的范圍內(nèi),特別優(yōu)選在50nm至lpm的范圍內(nèi)。
9. 如前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法,其特征在于依照步驟 c),施用至少一個(gè)特別是透明的面漆層和/或釉料。
10. 如前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法,其特征在于在依照步 驟c) i)和/或依照步驟c)施用金屬層之后,使基底經(jīng)受特別是用完 全脫鹽的水進(jìn)行的洗涂步驟。
11. 如前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法,其特征在于作為第二 金屬、第二貴金屬或第二金屬合金的酸、氧化物、復(fù)合氧化物、氧化 物水合物、硫化物、卣化物、氮化物、碳化物、碳氮化物、硼化物、 硅化物、卣氧化物或鹽,使用元素周期表第四族元素的,特別是鈦, 鋯和/或鉿的,和/或元素周期表第五族元素的酸、氧化物、復(fù)合氧化 物、氧化物水合物、硫化物、卣化物、氮化物、碳化物、碳氮化物、 硼化物、硅化物、面氧化物、特別是氟氧化物或鹽。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于所述氧化物是鋯氧化 物、鈦氧化物或鉿氧化物,所述氟氧化物是鋯氟氧化物、鈦氟氧化物 或鉿氟氧化物,所述酸是氟鋯酸、氟鈦酸或氟鉿酸,且所述鹽是氟鋯 酸鹽、氟鈦酸鹽或氟鉿酸鹽。
13. 如前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法,其特征在于所述含水 體系和/或金屬防護(hù)層還包含至少一種聚合物化合物;至少一種脂肪 酸、 一種脂肪醇和/或一種脂肪胺;至少一種聚氧化亞烷基二醇醚和/ 或游離和/或復(fù)合形式的氟化物離子。
14. 如權(quán)利要求2至16中的任何一項(xiàng)所述的方法,其特征在于特 別是以流體射流形式,在壓力下用含水體系處理所述金屬層。
15. 至少部分防腐蝕并且特別光亮的基底,其包括基底和可使用如 前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法獲得的至少一個(gè)金屬防護(hù)層。
16. 至少部分防腐蝕并且特別光亮的基底,其包括基底和至少一個(gè) 金屬防護(hù)層,所述至少一個(gè)金屬防護(hù)層包含第一金屬、第一貴金屬或 第一金屬合金,和第二金屬、第二貴金屬和/或第二金屬合金的至少一 種酸、 一種氧化物、復(fù)合氧化物、氧化物水合物、硫化物、卣化物、 氮化物、碳化物、碳氮化物、硼化物、硅化物、鹵氧化物、特別是氟 氧化物和/或鹽。
17. 如權(quán)利要求16所述的基底,其特征在于第二金屬、第二貴金 屬和/或第二金屬合金特別是鋯、鉿或鈦的酸、氧化物、復(fù)合氧化物、氧化物水合物、硫化物、面化物、氮化物、碳化物、碳氮化物、硼化 物、硅化物、卣氧化物和/或鹽特別以基本均勻的方式,在金屬防護(hù)層 的整個(gè)或幾乎整個(gè)厚度上基本分布在第一金屬、第一貴金屬或第一金 屬合金中。
18. 如權(quán)利要求15至17中的任何一項(xiàng)所述的基底,其特征在于金 屬防護(hù)層的厚度在20nm至IO拜的范圍內(nèi),優(yōu)選在30 nm至5拜的范 圍內(nèi),特別優(yōu)選在50認(rèn)至lnm的范圍內(nèi)。
19. 如淑^J^表丄5至18 —中ii任何一項(xiàng)-所述的J^十^#征在錄所迷 金屬基底由金屬、貴金屬或金屬合金形成,特別是由鋁或鋁合金形成, 所述非金屬基底由玻璃、陶瓷、碳材料、塑料、木材或刨花板形成。
20. 如權(quán)利要求15至19中的任何一項(xiàng)所述的基底,其還包括在基 底與金屬防護(hù)層之間的至少一個(gè)底涂層。
21. 如權(quán)利要求15至20中的任何一項(xiàng)所述的基底,其特征在于具 有金屬防護(hù)層的基底的表面是至少局部地研磨、拋光、脫脂和/或酸洗 的表面。
22. 如權(quán)利要求15到21中的任何一項(xiàng)所述的基底,其特征在于所 述第一金屬包括鋁、金、黃銅、青銅、銀、鉛、釩、錳、鎂、鐵、鈷、 鎳、銅、鈀、鉑、鈦、鋅、不銹鋼或這些金屬的合金,尤其是鎂、鈦 或鋁,或者鋁合金、鎂合金或鈦合金。
23. 如權(quán)利要求15至22中的任何一項(xiàng)所述的基底,其特征在于所 述第二金屬的酸、氧化物、復(fù)合氧化物、氧化物水合物、硫化物、卣 化物、氮化物、碳化物、碳氮化物、硼化物、硅化物、卣氧化物或鹽 是基于元素周期表第四族特別是鋯、鈦或鉿或者元素周期表第五族的 第二金屬。
24. 如權(quán)利要求15至23中的任何一項(xiàng)所述的基底,其特征在于所 述金屬防護(hù)層中第二金屬、第二貴金屬和/或第二金屬合金的酸、氧化 物、復(fù)合氧化物、氧化物水合物、硫化物、卣化物、氮化物、碳化物、 碳氮化物、硼化物、硅化物、卣氧化物、特別是氟氧化物和/或鹽的含 量,相對(duì)于金屬防護(hù)層的總重量,在0.2-10重量%的范圍內(nèi),特別是 在1-7重量%的范圍內(nèi)。
25. 如權(quán)利要求15至24中的任何一項(xiàng)所述的基底,其特征在于基 底是鋁基底和/或金屬防護(hù)層包括鋁層,其中存在氧化結(jié)合的鈦、鋯和 /或鉿,特別是二氧化鋯,優(yōu)選基本上均勻分布。
26. 依照權(quán)利要求15至25中的任何一項(xiàng)的涂覆基底作為以下項(xiàng)目 的用途鏡面、鏡面材料或反射器,特別是用于頭燈或燈或燈泡,或 其部件;汽車(chē)結(jié)構(gòu)、摩托車(chē)結(jié)構(gòu)或自行車(chē)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的配件或其部件, 特別是裝飾環(huán)、覆蓋層或面板;汽車(chē)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域或摩托車(chē)或自行車(chē)結(jié)構(gòu) 領(lǐng)域的輪緣、特別是輕金屬輪緣或車(chē)輪、特別是輕金屬車(chē)輪,或其部 件;衛(wèi)生設(shè)施物品,特別是水龍頭或其部件;內(nèi)部或外部車(chē)身零件或 其部件;把手或把手部件,特別是門(mén)把手或其部件;型材或框架,特 別是窗框或其部件;五金件系統(tǒng)或其部件,特別是對(duì)于標(biāo)牌和門(mén)牌; 外殼或包裝或其部件;船的內(nèi)部或外部構(gòu)件或其部件;首飾物品或其 部件;家具物件或其部件;飛機(jī)的內(nèi)部或外部構(gòu)件或其部件;建筑物 的內(nèi)部或外部構(gòu)件或其部件;散熱器或管道或者它們部件;電梯中的 構(gòu)件或其部件;電子元器件或設(shè)備中的構(gòu)件或其部件;或者通信部件 或設(shè)備特別是移動(dòng)電話中的構(gòu)件或其部件。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于制造至少部分防腐蝕并且特別是光亮的金屬和/或非金屬基底的方法,該方法包括a)提供具有至少部分可涂覆的表面的基底,和b)施用至少一個(gè)金屬防護(hù)層,其包含第一金屬、第一貴金屬或第一金屬合金,和第二金屬、第二貴金屬和/或第二金屬合金的至少一種鹽、一種氧化物、復(fù)合氧化物、氧化物水合物、硫化物、鹵化物、氮化物、碳化物、碳氮化物、硼化物、硅化物、鹵氧化物和/或鹽。此外,本發(fā)明還涉及至少部分地防腐蝕并且特別是光亮的基底,其包括基底和至少一個(gè)金屬防護(hù)層,所述至少一個(gè)金屬防護(hù)層包含第一金屬、第一貴金屬或第一金屬合金,和第二金屬、第二貴金屬或第二金屬合金的至少一種酸、一種氧化物、復(fù)合氧化物、氧化物水合物、硫化物、鹵化物、氮化物、碳化物、碳氮化物、硼化物、硅化物、鹵氧化物和/或鹽。
文檔編號(hào)C23C14/58GK101370961SQ200780002385
公開(kāi)日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2007年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月19日
發(fā)明者G·烏拜林, M·庫(kù)什 申請(qǐng)人:羅帕爾股份公司