[发明专利]防止铝轮丝状腐蚀的方法

说明书

本发明涉及在观察到涂层老化以前发生在金属和在明亮的非阳极化的铝制汽车轮和轮罩上的保护性涂层界面之间的线形腐蚀扩展问题。更具体地，它涉及使用一种透明的粉状涂料作为金属的底漆的解决问题的方法。

根据W·H Slabaugh，W·Dejager，S·E·Hoover和L·L·Hutchinson的刊在Journal of Paint Technology，44，566，(1972)上的文章，当铝被有机涂料涂布并且该系统暴露在相对高的湿度中，在铝上会发生丝状腐蚀。当涂层的厚度增加，丝状腐蚀的增长率下降，大气中的水蒸汽迁移入金属—涂层界面的量也减少。这二个前提导致的实验观察结果是水蒸汽迁移过有机膜层对丝状腐蚀的产生是必需的。除了已经建立的使用非阳极化铝来增加氧化层厚度以控制丝状增加这一方法，作者发现如果有机涂层和正常氧化层是不连续的，丝状腐蚀则不易发生。他们也发现与氧化层反应的氯离子或类似物质的存在对丝状腐蚀的发生是必需的。既然相对湿度值降至30％-40％以下是不可行的，一种通透性较低的涂料设计被认为可能导致较少的丝状腐蚀。

然而本发明的方法不局限于防止铝制基材(Substrate)^*的丝状腐蚀。钢基材，包括镀铬钢，也可以通过此方法得到保护免受这种腐蚀。

在超速轿车上金属车轮的暴露部分会经受磨损保护性涂层的激烈磨擦。这就需要坚固的膜层。膜层应在起初和长期无孔隙，并应保持对金属优良的粘附性以防止在膜层与金属间的界面的腐蚀扩展。然而涂层的可见的点蚀下伸至金属表面，对丝状腐蚀的增长却并不是必需的。

很久以来一直在涂料配方中加入紫外光吸收剂和光稳定剂用以延迟光致变黄，龟裂，细裂，以及失去光泽。在Dexter等人的美国专利4,226,763中讲述了O-羟基苯基-2H-苯并三唑作为紫外吸收剂的一些历史并指出它的2-〔2′-羟基-3′，5′-二-(α，α-二甲基苄基)苯基〕-2H-苯并三唑在防止有机涂料老化中显示了突出的能力。相似地，Rody等和Cortolano等分别在美国专利4,299,926和5,004,770中讲述了受阻胺和尤其是聚合物聚烷基哌啶作为光稳定剂。在美国专利4,402,983中讲述了在透明的粉状涂料组合物中将这些紫外吸收剂和光稳定剂的并合使用。在汽车面漆中上述组合物是有用的，它在有色涂层上形成透明涂层。因而，将紫外吸收剂和光稳定剂用于防止有机涂层的龟裂和细裂是为人熟知的。然而如前所述，丝状腐蚀的出现先于有机涂层老化的任何迹象。

本发明防止在铝制车轮表面和它保护性涂层间的界面的丝状腐蚀，其确切机理未充分弄清。在本发明前，已有人在铝制车轮上相类似的膜层厚度中使用保护性透明涂料。已观察到这些涂料不能长期地防止丝状腐蚀尽管涂层本身并没有出现可见的不可接受的老化。

然而，本发明的一个目的是提供一种在透明粉状涂料下保护金属基材免受丝状腐蚀的方法。

另一相关的目的是提供一种防止金属基材上这种腐蚀的方法，在金属上透明的粉状涂层是唯一的覆盖涂层。

通过向裸露的金属基材施涂约1.8-3.0密耳的含有紫外吸收剂或紫外光稳定剂或两者均有以及少量的环氧树脂的粉状涂料，然后将它固化，这些或另外的将从下列本发明的说明中变得明了的目的得到完成。对本发明的目的，裸露的金属是指没有任何覆层或皮形覆盖层(Skin-Cike Cover)的。按照已知技术预先处理形成铬酸盐转换涂层的铝制车轮表面也包括在此使用的术语“裸露的铝表面”的含义之内。

在此使用的术语“铝”的含义为铝和适于用作汽车轮或车轮罩的铝合金。因而，包括在这个术语中的是合适的硅铝合金，铝锂合金，铝镁合金，铝锌合金，铝锰合金，铝铜基合金如铝青铜，及类似物。合金可以是一种，二种或含有二种以上的金属。本发明中的铝制车轮优选用标准铝合金356A或类似物制成，而非铝。