[发明专利]铬表面的阴极腐蚀保护方法

说明书

发明领域

本发明涉及铬表面、特别是电镀铬表面的阴极腐蚀保护的湿化学方法。

发明背景

铬表面用于各种应用，例如用于汽车和卫生工业中塑料部件的装饰性金属的表面涂层或作为用于镀覆部件例如减震器的耐磨涂层。铬表面常常为基材的外表面且通过由包含Cr（III）离子、Cr（VI）离子或两者的镀浴组合物电镀铬层获得铬表面。

所得的铬表面常常很有光泽且满足美学要求。通过铬层向下面的基材提供的腐蚀保护常常得到提高。但是，在铬表面的一些应用中例如在汽车工业中，通过铬层提供的腐蚀保护是不足够的，例如如果需要480小时ISO9227NSS测试而不改变铬表面外观的时候。这时只能通过应用包含毒性Cr（VI）离子的溶液的后处理方法来满足这种需求。

至少一个其他金属或金属合金层位于所述铬层和基材之间。所述至少一个金属或金属合金层选自一个或多个镍层、镍合金层、铜层和铜合金层。

铬层常常包含在镀覆或（热）退火之后的微裂纹或由下面的微孔镍层形成的孔。因此，在铬层和基材之间的层材料也暴露于环境。因此，下面的层将会腐蚀从而引起具有作为外表面的铬层的基材不期望的腐蚀。在铬层外表面上形成的氧化铬层保护所述铬层外表面而不是下面的层免于腐蚀。例如在US2012/0052319A1中公开了包含作为最外层的铬层的这些多层组合体。

提高铬表面和下面的金属和/或金属合金层的抗腐蚀的不同方法在本领域中已知。

在US4724244中公开了一种涂布剂，所述涂布剂包含含有0.05-3wt%的用于导电基材的阴极电涂的磺酸根和/或磷酸根基团或其各自的酯的聚合物。将所述聚合物沉积到导电基材上且由此形成具有几微米例如18μm厚度的腐蚀保护层。通过所述处理提高抗腐蚀，但铬表面的光学外观和表面触感被厚聚合物层显著改变，这对于例如铬表面的装饰性应用来说是不可接受的。而且，这种方法需要将这样沉积的聚合物热固化，而不适用于汽车工业中常用的塑料基材，原因是这种方法需要高固化温度。

在EP2186928A1中公开了用水溶液进行金属表面的阳极处理，所述水溶液包含具有亲水阴离子官能团的疏水碳链的化合物。通过所述方法可以提高抗腐蚀，但甚至在用水冲洗之后形成模糊外观的残留物仍保留在金属表面上，尤其在暗铬表面上。因此，所述方法并不适用于提高铬表面的抗腐蚀和保持所述铬表面的光学性质，即光泽和装饰性光学外观。

发明目的

本发明的目的在于提供用于基材的腐蚀保护的湿化学方法，所述基材具有保持铬表面的光学外观的铬表面。

发明概述

本发明目的通过用于具有铬表面的基材的阴极腐蚀保护方法实现，所述方法包括以下顺序的步骤：

（i）提供基材，所述基材具有铬表面和至少一个在基材和铬表面之间的中间层，所述中间层选自镍、镍合金、铜和铜合金，

（ii）将所述基材与包含至少一种根据式I.-VI.的含磷化合物的水溶液接触，

其中R选自H、未被取代的直链或支链C₁-C₂₀-烷基、未被取代的直链或支链C₁-C₆-烷芳基和未被取代的芳基，R1、R2和R3可以相同或不同且独立选自H、NH₄⁺、Li⁺、Na⁺、K⁺、未被取代的直链或支链C₁-C₂₀-烷基、未被取代的直链或支链C₁-C₆-烷芳基和未被取代的芳基，且其中n为1-15范围的整数，

同时使电流通过所述基材、至少一个阳极和所述水溶液，其中所述基材用作阴极且由此在铬表面上形成腐蚀保护层。

从根据ISO9227NSS的中性盐喷雾试验，抗腐蚀的提高是显而易见的。而且，保持了铬表面的所需要的光泽外观和颜色。

发明详述

可以应用根据本发明的腐蚀保护方法的铬表面包含铬层，所述铬层通过化学和/或物理气相沉积方法沉积或通过湿化学沉积方法例如由包含Cr（III）离子、Cr（VI）离子或两者的镀浴组合物电镀。

优选地，将根据本发明的腐蚀保护方法应用到由电镀获得的铬表面。