涂覆技術(shù)改進(jìn)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種水性鉑電鍍?cè)。浒篴)鉑離子源；和b)硼酸根離子源。該水性鉑電鍍?cè)】梢匀芜x地包含一種或多種整平劑。本發(fā)明還提供了該鉑電鍍?cè)〉挠猛尽?br> 【專利說(shuō)明】涂覆技術(shù)改進(jìn)
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)涂覆技術(shù)的改進(jìn)，更特別地涉及對(duì)通過(guò)電鍍沉積鉬鍍層的改進(jìn)。甚至更特別地，本發(fā)明涉及對(duì)在商業(yè)或工業(yè)過(guò)程中通過(guò)電鍍沉積鉬鍍層的改進(jìn)。
[0002]電鍍是用于將鉬和其他鉬族金屬的鍍層施加到導(dǎo)電基底上的公知技術(shù)。盡管用于依照本發(fā)明的鍍覆的大多數(shù)基底是導(dǎo)電金屬或石墨，但也可以考慮結(jié)合有導(dǎo)電纖維或顆粒的復(fù)合材料以及具有鎖結(jié)(keying)金屬沉積物或金屬噴鍍層(flash coating)的塑料。該鍍層可以是用于珠寶的薄的“光澤(flash)”鍍層，或者厚度為幾個(gè)微米，通常至多約20μπι，其取決于經(jīng)鍍覆產(chǎn)品的預(yù)期用途；對(duì)于某些應(yīng)用該鍍層可以更厚。功能性(包括保護(hù)性鍍層以及催化性鍍層)或裝飾性鍍層有多種主要用途，在珠寶中、在用于存儲(chǔ)應(yīng)用或?qū)щ娵E線的沉積層的電子設(shè)備中以及在渦輪葉片的鍍層中，其中在保護(hù)性鋁化物的形成中使用鉬鍍層。在過(guò)去的幾十年里，Johnson Matthey提出了兩種主要類(lèi)型的含氨鉬鍍?cè)。?br> 稱為“P鹽”和“Qjt.”?！癙鹽”是二硝二氨合鉬(II) ( BP (NH3)2Pt(NO2)2)的含氨溶液?！癚 是正磷酸氫四氨合鉬(II)的含氨溶液。
[0003]EP0358375A的教導(dǎo)出于所有目的通過(guò)引用全部引入?！癚^?”已經(jīng)在工業(yè)上得到
非常成功的應(yīng)用。鍍覆在90°C或更高的溫度進(jìn)行。在這種溫度下，水蒸氣和氨揮發(fā)掉，因此需要在鍍覆過(guò)程中定期補(bǔ)充這些組分以維持鍍覆速率。此外，隨著鍍?cè)〉氖褂?，還需要補(bǔ)充鉬鹽。已經(jīng)嘗試了尋找氨的替代物，但仍需要尋找在減少或消除有毒氨的損失方面更環(huán)境友好的鍍?cè)?，且適宜地其不那么能量密集和/或提供其他優(yōu)點(diǎn)，例如具有良好的鍍覆速率、良好的鍍層性能以及與用于提高鍍層性能的鍍覆添加劑相容。
[0004]大多數(shù)鍍鉬在強(qiáng)堿性條件下進(jìn)行。對(duì)于某些基底，堿性條件促進(jìn)氧化物或氫氧化物生成或引起其他困難，在酸性或中性到弱堿性條件下操作將會(huì)是適宜的。
[0005]發(fā)明概述
[0006]本發(fā)明涉及鉬鍍?cè)?。該鍍?cè)】梢猿晒Φ亻L(zhǎng)時(shí)間使用，并且可以容易地補(bǔ)充鉬組分。該鍍?cè)⊥ǔ＞哂辛己玫臒岱€(wěn)定性，因此通常需要簡(jiǎn)單的維護(hù)和分析控制。該鍍?cè)∵€可以在寬范圍的PH值上使用，并且在某些優(yōu)選實(shí)施方案中，提供了安全、中性的非腐蝕性鍍?cè)?。在某些?shí)施方案中，該鍍?cè)‘a(chǎn)生明亮有光澤的鍍層。在某些實(shí)施方案中，該鍍?cè)】梢栽谙鄬?duì)能量有效的條件下使用。在某些實(shí)施方案中，該鍍?cè)【哂辛己玫腻兏菜俾?，在合理的時(shí)間內(nèi)提供良好的鉬沉積。在某些實(shí)施方案中并且根據(jù)所選的鉬鍍覆鹽，該鍍?cè)】梢栽诓慌欧虐被騼H排放少量氨的情況下使用。
[0007]一方面，本發(fā)明提供一種水性鉬電鍍?cè)?，其包?
[0008]a)鉬離子源；和
[0009]b)硼酸根離子源。
[0010]另一方面，本發(fā)明提供本發(fā)明的水性鉬電鍍?cè)∮糜趯f鍍覆到基底上的用途。
[0011]定義
[0012]結(jié)構(gòu)部分或取代基的連接點(diǎn)用表示。例如，-OH通過(guò)氧原子連接。
[0013]“烷基”是指直鏈或支化的飽和烴基。在某些實(shí)施方案中，烷基可以具有1-10個(gè)碳原子，在某些實(shí)施方案中具有1-8個(gè)碳原子，在某些實(shí)施方案中具有1-6個(gè)碳原子。烷基可以是取代的或未取代的。除非另有說(shuō)明，烷基可以連接在任何合適的碳原子處，并且如果是取代的，則可以在任何合適的碳原子處取代。典型的烷基包括但不限于:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基等。
[0014]“烯基”是指具有至少一個(gè)碳-碳雙鍵的直鏈或支化的不飽和烴基。該基團(tuán)圍繞各雙鍵可以是順式或反式構(gòu)型。在某些實(shí)施方案中，烯基可以具有2-10個(gè)碳原子，在某些實(shí)施方案中具有2-8個(gè)碳原子，在某些實(shí)施方案中具有2-6個(gè)碳原子。烯基可以是未取代的或取代的。除非另有說(shuō)明，烯基可以連接在任何合適的碳原子處，并且如果是取代的，則可以在任何合適的碳原子處取代。烯基的實(shí)例包括但不限于:乙烯基、2-丙烯基(烯丙基)、
1-甲基乙烯基、2- 丁烯基、3- 丁烯基等。
[0015]“炔基”是指具有至少一個(gè)碳-碳三鍵的直鏈或支化的不飽和烴基。在某些實(shí)施方案中，炔基可以具有2-10個(gè)碳原子，在某些實(shí)施方案中具有2-8個(gè)碳原子，在某些實(shí)施方案中具有2-6個(gè)碳原子。炔基可以是未取代的或取代的。除非另有說(shuō)明，炔基可以連接在任何合適的碳原子處，并且如果是取代的，則可以在任何合適的原子處取代。炔基的實(shí)例包括但不限于:乙炔基、丙_1-炔基、丙~2~炔基、1-甲基丙-2-炔基、丁 -1-炔基、丁 -2-炔基、丁 _3_炔基等。
[0016]“芳基”是指芳族碳環(huán)基團(tuán)。芳基可以具有單個(gè)環(huán)或多個(gè)稠合的環(huán)。在某些實(shí)施方案中，芳基可以具有6-20個(gè)碳原子，在某些實(shí)施方案中具有6-15個(gè)碳原子，在某些實(shí)施方案中具有6-12個(gè)碳原子。芳基可以是未取代的或取代的。除非另有說(shuō)明，芳基可以連接在任何合適的碳原子處，并且如果是取代的，則可以在任何合適的碳原子處取代。芳基的實(shí)例包括但不限于:苯基、萘基、蒽基等。
[0017]本文使用的“鍍?cè)　卑ū阌趦?chǔ)存或運(yùn)輸?shù)臐饪s物。
[0018]“硼酸根離子”是指一系列包含硼和氧的離子化合物。硼酸根離子可以是包括BO3或BO4單元的單核種類(lèi)或由BO3和/或BO4單元通過(guò)共享氧原子連接在一起形成的環(huán)狀、線性、籠狀或聚合結(jié)構(gòu)。術(shù)語(yǔ)“硼酸根離子”同樣包括偏硼酸根離子，其化學(xué)式能夠以最簡(jiǎn)單的形式寫(xiě)作B02。然而，偏硼酸根離子似乎作為共享兩個(gè)氧原子的BO3單元的長(zhǎng)鏈存在。下面提供了硼酸根離子的實(shí)例:
[0019]
【權(quán)利要求】
1.一種水性鉬電鍍?cè)?，其包? a)怕尚子源;和 b)硼酸根離子源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍?cè)?，其中鉬離子源是至少一種鉬鍍鹽或絡(luò)合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電鍍?cè)?，其中鉬鍍鹽或絡(luò)合物選自由二硝二氨合鉬(II)、正磷酸氫四氨合鉬(II)、碳酸氫四氨合鉬(II)、氫氧化四氨合鉬(II)、硫酸四氨合鉬(II)和硝酸四氨合鉬(II)構(gòu)成的組。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電鍍?cè)。渲秀f鍍鹽或絡(luò)合物選自由六羥基鉬酸(IV)堿金屬鹽、四硝基鉬酸(IV)堿金屬鹽、六氯鉬酸(IV)氫堿金屬鹽、二硝基硫酸鉬酸(II)氫堿金屬鹽、鹵化四氨合鉬(II)和四鹵代鉬酸(II)堿金屬鹽構(gòu)成的組。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)?，其中硼酸根離子源是任選地與至少一種硼酸鹽相結(jié)合的含硼的酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電鍍?cè)?，其中含硼的酸選自由硼酸、四硼酸和焦硼酸構(gòu)成的組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)?，其中硼酸根離子源是任選地與至少一種其他硼酸鹽相結(jié)合的偏硼酸鹽。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的電鍍?cè)?，其中硼酸鹽選自由堿金屬偏硼酸鹽、堿金屬四硼酸鹽、堿金屬二硼酸鹽、堿金屬五硼酸鹽、堿土金屬偏硼酸鹽、堿土金屬四硼酸鹽、堿土金屬二硼酸鹽和堿土金屬五硼酸鹽構(gòu)成的組。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍?cè)?，其中鉬離子源和硼酸根離子源是硼酸鉬鹽或絡(luò)合物。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)?，其中鉬離子濃度為約0.1至約30g/升。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)?，其中硼酸根離子濃度為約0.1至約90g/升。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)?，其進(jìn)一步包含至少一種整平劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電鍍?cè)?，其中整平劑包含至少一個(gè)不飽和碳-碳或不飽和碳-雜原子鍵。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的電鍍?cè)?，其中整平劑選自由以下至少一種構(gòu)成的組: a)取代的或未取代的糖精或其鹽； b)取代的或未取代的苯并吡喃酮； c)取代的或未取代的苯甲醛或其衍生物； d)取代的或未取代的除了乙烯之外的烯烴； e)取代的或未取代的除了乙炔之外的炔烴； f)取代的或未取代的烷基腈； g)取代的或未取代的吡啶或其加成鹽； h)取代的或未取代的三唑；和 i)取代的或未取代的吡啶鹽。
15.根據(jù)權(quán)利要求12-14中任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)。渲姓絼┦鞘?I)的化合物或其鹽:
16.根據(jù)權(quán)利要求12-14中任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)?，其中整平劑是?2a)、(2b)或(2c)的化合物:
17.根據(jù)權(quán)利要求12-14中任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)?，其中整平劑是?3a)或(3b)的化合物:
18.根據(jù)權(quán)利要求12-14中任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)?，其中整平劑是?4)的化合物:
19.根據(jù)權(quán)利要求12-14中任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)。渲姓絼┦鞘?5)的化合物:
20.根據(jù)權(quán)利要求12-14中任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)?，其中整平劑是?6)的化合物: R50-CN
(6) 其中R5tl是取代的或未取代的C1-Cltl烷基，并且取代基選自由_0R51、-CO2R51, -OC(O)R51、-NR51R52和-CN的至少一種構(gòu)成的組；和 其中R51和R52獨(dú)立地選自由H和未取代的C1-Cltl烷基構(gòu)成的組。
21.根據(jù)權(quán)利要求12-14中任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)?，其中整平劑是?7a)、(7b)或(7c)的化合物:

22.根據(jù)權(quán)利要求12-14中任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)。渲姓絼┦鞘?8)的化合物:
23.根據(jù)權(quán)利要求12-14中任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)?，其中整平劑是?9a)、(9b)或(9c)的化合物:
24.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電鍍?cè)。渲姓絼┦侵辽僖环N取代的或未取代的聚亞烷基亞胺。
25.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)。溥M(jìn)一步包含一種或多種其他鉬族金屬或賤金屬鍍鹽或絡(luò)合物。
26.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)?，其中鍍覆速率為約>0.5微米鉬或鉬合金厚度/小時(shí)。
27.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)?，其中電鍍?cè)≡诖没蚴褂脮r(shí)的pH值在約2至約14范圍內(nèi)。
28.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)?，其中電鍍?cè)≡诩s室溫至約100°C的溫度使用。
29.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)?，其進(jìn)一步包含一種或多種光亮劑、表面活性劑或潤(rùn)濕劑。
30.根據(jù)權(quán)利要求1-29中任一項(xiàng)所 述的水性鉬電鍍?cè)∮糜趯f或鉬合金鍍覆到基底上的用途。
【文檔編號(hào)】C25D3/52GK104040032SQ201280066761
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月12日
【發(fā)明者】A·伯津斯, A·博德曼 申請(qǐng)人:莊信萬(wàn)豐股份有限公司