[发明专利]高锰酸盐基转化涂料组合物

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年5月14日在美国专利商标局提交的美国临时申请系列No.61/823288的优先权和权益，其整个内容通过引用并入本文。

发明背景

航空航天、商业和私人企业中所用的金属的氧化和降解是严重的和昂贵的问题。为了防止或者减少这些应用中所用的金属的氧化和降解，可将保护性涂层施用到金属表面上。这种保护性涂层可以是施用到金属上的仅有的涂层，或者可以施用其他涂层来进一步保护该金属表面。

耐腐蚀性涂层是金属精整领域中已知的，并且较老的技术包括铬基涂层，其具有不期望的环境影响。其他耐腐蚀性涂层也是已知的，包括一些无铬涂层和/或预处理涂层，其可以防止或者减少金属的氧化和降解和有助于抗腐蚀。可以提供耐腐蚀性以及有助于防止或者减少氧化和降解的金属表面涂层是期望的。

发明内容

根据本发明的实施方案，一种用于施用到基底上的组合物包含载体、高锰酸盐阴离子源和腐蚀抑制剂，该腐蚀抑制剂包括稀土离子、碱金属离子、碱土金属离子和/或过渡金属离子。使用该组合物的方法和用其涂覆的制品也处于本发明的范围内。

具体实施方式

根据本发明的实施方案，一种用于施用到金属基底上的组合物包含载体，高锰酸盐阴离子源和包含金属阳离子的腐蚀抑制剂。在一些实施方案中，该金属阳离子包括稀土物质(例如Ce(铈)和/或Y(钇)阳离子)，过渡金属物质(例如Zr(锆)，Zn(锌)和/或Ti(钛)，第IIA族(或第2族)金属阳离子(例如Mg)和/或第IA族(或第1族)金属阳离子(例如Li(锂))。在一些实施方案中，该金属阳离子可包括Cr(铬)。然而在其他实施方案中，该组合物基本上是无铬的。作为此处使用的，术语“基本上”用作近似术语，而并非用作程度术语。此外，术语“基本上无铬”用作近似术语来表示组合物中铬的量是可忽略的，以使得如果即使铬存在于该组合物中，则它也是作为附带的杂质。根据一些实施方案，该金属阳离子是以盐的形式提供在该组合物中的，并且该盐可以包括例如硝酸盐或者碳酸盐反离子。

作为此处使用的，下面的术语及其变体具有下面给出的含义，除非通过其中使用了这样的术语的上下文中明确表示了不同的含义。

此处所用的术语“一个”、“一种”和“该”和类似指代对象解释为覆盖了单数和复数二者，除非它们在上下文中的用法另有指示。

作为本公开内容中所用的，术语“包含”和该术语的变体例如“包含着”和“含有”并非打算排除其他添加剂、组分、整体成分(integersingredient)或者步骤。

作为此处使用的，术语“基底”指的是具有表面的材料。关于施用转化涂层，术语“基底”指的是金属基底例如铝、铁、铜、锌、镍、镁和/或任何这些金属的合金，包括但不限于钢。一些示例性基底包括铝和铝合金。另外的示例性基底包括高铜铝基底(即，这样的基底，其包括含有铝和铜二者的合金，其中铜在合金中的量是高的，例如铜在合金中的量是3-4％)。

术语“涂覆”和类似术语当在此用作动词时，指的是施用组合物的方法，即，将基底与组合物接触，例如将基底与转化涂层、底漆和/或顶涂层进行接触。术语“涂覆”可以与术语“施用/进行施用”、“处理/进行处理”或者“预处理/进行预处理”互换使用，并且还可以用于表示不同形式的施用或者处理，例如涂漆、喷涂和浸涂(例如使用刷子、辊等浸没、喷涂或者铺展)，其中基底是通过这样的施用手段来与组合物接触的。关于经由喷涂来施用，可以使用用于空气喷涂的常规(自动或者手动)喷涂技术和装置。该组合物可以以糊料或者凝胶形式施用。该组合物可以以任何合适的厚度来施用，这取决于施用要求。可以施用多于一层该组合物的涂层。全部或者部分的该基底可以接触。即，本发明的组合物可以施用到基底的至少一部分上。

术语“转化涂覆”在此也称作“转化处理”或者“预处理”，其指的是处理金属基底，这使得该金属表面的化学品(chemistry)转化成不同的表面化学品。术语“转化处理”和“转化涂覆”也指的是金属表面(其中金属基底与水溶液接触，该水溶液具有不同于基底所含金属的元素的金属)的施用或者处理。此外，术语“转化涂覆”和“转化处理”指的是水溶液具有与不同元素的金属基底接触的金属元素，其中基底表面部分溶解在该水溶液中，这导致涂料在金属基底上沉淀(任选地使用外部驱动力来将涂料沉积到金属基底上)。所得的膜因此是溶液中的金属以及金属基底的金属的组合。

作为此处使用的，术语“盐”指的是离子键合的无机化合物和/或一种或多种无机化合物在溶液中的离子化的阴离子和阳离子。