SK287844B6 - Coating composition, coated substrate and method of preparing a coated substrate - Google Patents

Abstract

Coatings containing particulate metal alloy are disclosed. The coatings provide corrosion protection to a substrate, such as a metal substrate. The coatings contain zinc-metal-containing alloy in flake form, most particularly an alloy flake of zinc and aluminum. The coating can be from compositions that are water-based or solvent-based. The compositions for providing the coating may also contain a substituent such as a water-reducible organofunctional silane, or a hexavalent-chromium-providing substance, or a titanate polymer, or a silica substance constituent. The coating may desirably be topcoated.

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka pokovovacej kompozície, pokovovaného podkladu a spôsobu prípravy tohto podkladu, pričom pokovovacia kompozícia má najmä vynikajúcu protikoróznu odolnosť a priľnavosť k podkladu.

Doterajší stav techniky

Sú známe rôzne pokovovacie kompozície s kvapalným médiom, všeobecne aspoň v podstate bez obsahu živice, ktorými môžu byť pokovovacie kompozície s obsahom chrómu, ale ktoré tiež môžu zahrnovať tie, ktoré neobsahujú chróm a ktoré sú bežne určené na ochranu železných podkladov. Zvláštna pozornosť je venovaná tým, ktoré obsahujú kovové častice. Predstavitelia pokovovacích kompozícií tohto typu, ktoré boli pôvodne vyvinuté, mohli byť úplne jednoduché, ako napríklad kompozície obsahujúce v podstate kyselinu chrómovú a kovové častice v alkoholovom médiu, ako je opísané v patente US 3 687 738.

Neskorší vývoj zvlášť účinných kompozícií na poskytovanie koróziivzdomého povlaku na kovových podkladoch viedol ku zložitejším kompozíciám, ako je napríklad kompozícia uvedená v patente US 3 907 608. Kompozícia obsahovala kyselinu chrómovú alebo jej ekvivalent, kovové častice hlavne zinkové alebo hliníkové, zmáčadlo a kvapalné médium obsahujúce vodu a vysokovriacu organickú kvapalinu. Táto kompozícia mala veľmi žiaduce pokovovacie vlastnosti, keď obsahovala modifikátor viskozity, ako napr. vo vode rozpustný éter celulózy, ako je opísané v patente US 3 940 280.

Tento povlak by mohol byť zvlášť prospešný ako základná vrstva povlaku. Podľa návodu sa táto zložitejšia pokovovacia kompozícia používa ako základná vrstva na železné povrchy. Povlak je potom vybavený kremičitou vrchnou vrstvou, ako je opísané v patente US 4 365 003.

Je známe, že tam, kde pokovacia kompozícia môže obsahovať kovové častice, ako neupravené hliníkové vločky, môžu byť tieto vločky nestabilné v pokovovacích kompozíciách na báze vody, pričom normálne hliníkové vločky budú v kompozícii reagovať s vodou a vyvíjať plynný vodík. Jedným z prístupov, ako predísť tomuto problému, je vybaviť hliníkové vločky povlakom. Jedným z takých povlakov je akrylový povlak vytvorený reakciou monoetylenicky nenasýteného silánu s akrylovými monomérmi s hydroxylamínovými alebo epoxy skupinami, ako je opísané v patente US 4 213 886. Ale tieto výrobky sú špeciálne predmety prispôsobené na poskytnutie povlaku atraktívneho vzhľadu a nenašli širšie uplatnenie.

Bola tiež navrhnutá príprava pokovovacích kompozícií, ktoré obsahujú hydrolyzovaný organotrihydrokarbonoxysilán a kovové častice. Tieto kompozície, opísané napr. v patente US 4 218 354, môžu poskytnúť potiahnutému podkladu protikoróznu ochranu. Použité silány nie sú vodou rozložiteľné a teda je možné očakávať, že tieto kompozície sa najlepšie vytvárajú v prítomnosti organickej kvapaliny.

Novšie bolo opísané v patente US 5 868 819, že zložky kompozície, ktorými sú silány s funkčnou epoxy skupinou, a ktoré sú vodou rozložiteľné, môžu byť prospešné pri vytváraní kompozícií na pokovovanie kovových podkladov. Kompozície sa opierajú o rozmanité zložky na vytvorenie bezchrómového systému.

Dobre známe sú aj ďalšie kompozície obsahujúce kovové častice, ktoré nachádzajú využitie pri zaistení ochrany proti korózii podkladov. Niektoré z nich budú podrobnejšie prebrané neskôr. Bolo by žiaduce vytvoriť povlaky zo všetkých takých kompozícií a tiež vytvoriť povlakové kombinácie základových a vrchných vrstiev, z ktorých každá môže mať široké uplatnenie. Bolo by ďalej žiaduce vytvoriť také povlaky, ktoré by ponúkli vynikajúcu protikoróznu ochranu kovových podkladov a ktoré by boli prospešné a ekonomicky vyrábané.

Podstata vynálezu

Prítomný vynález také vlastnosti môže ponúknuť. Povlak ponúka vynikajúcu protikoróznu odolnosť, takú ako napríklad na pokovovaných oceľových súčastiach. Okrem protikoróznej odolnosti môžu mať nanesené tenké vrstvy vynikajúcu priľnavosť povlaku. Na kombináciu môžu byť pokovovacie kompozície jednoobalové kompozície a v takom prípade poskytujú jednoduchú prípravu, skladovanie i prepravu rovnako ako použitie. Pokovovacie kompozície, ktoré sú typicky j ednoobalové kompozície, môžu samy prepožičiavať predĺženú skladovaciu stálosť.

V jednom aspekte je vynález zameraný na pokovovaciu kompozíciu prispôsobenú na nanesenie a vytvrdenie na podklade, pričom kompozícia obsahuje kovové častice v kvapalnom médiu a v podobe vytvrdeného povlaku na podklade zaisťuje protikoróznu odolnosť, pričom je zaistené zlepšené zloženie kovových častíc takej kompozície obsahujúcej:

zinkovú zliatinu vo vločkovej forme obsahujúcu viac než 50 hmotnostných percent zinku v zliatinovej vločke a zvyšok, t. j. menej než 50 hmotnostných percent nezinkového zliatinového materiálu v zliatinovej vločke. V ďalšom aspekte je vynález zameraný na prípravu pokovovaného podkladu, odolného proti korózii, spôso2 bom využívajúcim túto pokovovaciu kompozíciu a vytvrdenie nanesenej pokovovacej kompozície na podklade.

V ďalšom aspekte je vynález zameraný na pokovovaný podklad chránený povlakom bez chrómu, odolným proti korózii, z kompozície obsahujúcej:

(A) kvapalné médium;

(B) zinkovú zliatinu vo vločkovej forme obsahujúcu viac než 50 hmotnostných percent zinku v uvedenej zliatinovej vločke a zvyšok v množstve menej než 50 hmotnostných percent prídavného zliatinového kovu a (C) silánové spojivo.

V ďalšom aspekte vynález zahrnuje spôsob prípravy pokovovaného podkladu, odolného proti korózii, chráneného povlakom bez chrómu, odolným proti korózii, pričom spôsob zahrnuje:

(1) nanesenie pokovovacej kompozície na podklad, pričom kompozícia obsahuje:

(A) kvapalné médium;

(B) zinkovú zliatinu vo vločkovej forme obsahujúcu viac než 50 hmotnostných percent zinku v zliatinovej vločke a zvyšok v množstve menej než 50 hmotnostných percent prídavného zliatinového kovu a (C) silánové spojivo;

pričom pokovovacia kompozícia je nanášaná v množstve postačujúcom, po vytvrdení, na vytvorenie viac než asi 500 mg/ft² (5,4 g/m²), ale nie v podstate viac než asi 9000 mg/ft² (97 g/m²) povlaku na potiahnutom podklade a (2) tepelné vytvrdzovanie nanesenej pokovovacej kompozície na podklade pri teplote až do 700 °F (371 °C) počas asi aspoň 10 minút.

V ďalšom aspekte je vynález zameraný na pokovovaný podklad chránený korózii vzdorujúcim povlakom z pokovovacej kompozície obsahujúcej:

(A) kvapalné médium;

(B) zinkovú zliatinu vo vločkovej forme obsahujúcu viac než 50 hmotnostných percent zinku v uvedenej zliatinovej vločke a zvyšok v množstve menej než 50 hmotnostných percent nezinkového zliatinového kovu a (C) látku poskytujúcu šesťmocný chróm.

Aspekt vynálezu tiež zahrnuje prípravu pokovovaného podkladu odolného proti korózii, využívajúceho tento povlak s použitím množstva povlaku a vytvrdzovacích podmienok, ako je opísané.

V ešte ďalšom aspekte je vynález zameraný na pokovovaný podklad chránený povlakom, odolným proti korózii, z pokovovacej kompozície obsahujúcej:

(A) zinkovú zliatinu vo vločkovej forme obsahujúcu viac než 50 hmotnostných percent zinku v uvedenej zliatinovej vločke a zvyšok v množstve menej než 50 hmotnostných percent nezinkového zliatinového kovu;

(B) titaničitanový polymér a (C) kvapalné spojivo obsahujúce organickú kvapalinu pre taký titaničitanový polymér.

Spôsob prípravy pokovovacieho podkladu, odolného proti korózii, využívajúceho túto pokovovaciu kompozíciu je ďalším aspektom vynálezu, predovšetkým sa týkajúcim vytvrdzovania naneseného povlaku pri teplote do asi 600 °F (316 °C) počas aspoň asi 10 minút.

V ešte ďalšom aspekte je vynález zameraný na pokovovaný podklad chránený povlakom odolným proti korózii z pokovovacej kompozície obsahujúcej:

(A) kvapalné médium;

(B) zinkovú zliatinu vo vločkovej forme obsahujúcu viac než 50 hmotnostných percent zinku v uvedenej zliatinovej vločke a zvyšok v množstve menej než 50 hmotnostných percent nezinkového zliatinového kovu;

(C) jednu alebo viac vo vode rozpustných a vo vode dispergo vateľných kremičitých látok.

Predpoklady na prípravu pokovovaného podkladu, odolného proti korózii, pomocou pokovovacej kompozície patria tiež medzi hľadiská vynálezu, predovšetkým vytvrdzovanie nanesenej povlakovej kompozície do asi 700 °F (371 °C) počas aspoň asi 10 minút.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Kovové častice pokovovacej kompozície budú tvorené zinkovou zliatinou vo forme vločiek. Kovové častice sú častice zinkovej zliatiny vo vločkovej forme všeobecne obsahujúcej aspoň viac než 50 hmotnostných percent zinku, obvykle v závislosti od danej zliatiny. Zvyšok zliatiny je teda menší než 50 hmotnostných percent nezinkového zliatinového materiálu. Na zliatinu zinok- hliník obsahuje zinok výhodne viac než asi 80 hmotnostných percent zinkovej kovovej bázy, alebo z druhej strany, menej než asi 20 hmotnostných percent hliníka a prednostne viac než asi 85 hmotnostných percent zinku alebo menej než asi 15 hmotnostných percent hliníka. Na zliatinu zinok-cín je v kovovej báze výhodne aspoň 70 hmotnostných percent zinku, alebo z druhej strany, nie viac než asi 30 hmotnostných percent cínu. Z hľadiska koróznej odolnosti pokovovaného podkladu má prednosť zliatina zinku a hliníka vo forme vločiek.

Z hľadiska hospodárnosti výroby zliatiny je výhodná zinková zliatina vo vločkovej forme v paste. V zliatine zinku s hliníkom v paste môže byť hliník najvýhodnejšie prítomný v množstve až do asi 8 hmotnostných percent základnej hmotnosti pasty. Na protikoróznu odolnosť povlaku vyváženú s priľnavosťou povlaku nebude mať hliník väčší podiel než asi 5 hmotnostných percent základnej hmotnosti pasty. Súhrn vločiek zinkovej zliatiny bude mať všeobecne podiel od 90 do 95 alebo viac hmotnostných percent pasty so zvyškom tvoreným pastovou kvapalinou. Pasta so zliatinovými vločkami môže obsahovať podiel niektorej kvapaliny v menšom množstve, napr. dipropylénglykolu alebo lakových benzínov, alebo niektorých kvapalín i v stopovom množstve. Bolo zistené, že pasta z vločiek zinkovej zliatiny môže byť všeobecne prospešná spoločne s ostatnými zložkami pokovovacej kompozície pre tie pokovovacie kompozície, ktoré budú obsahovať kovové častice v podobe pasty. Očakáva sa tiež, že špeciálne zliatinové vločky môžu byť prospešné, keď sú pripravené v suchej forme. Taká pasta v suchej forme môže obsahovať 99 alebo viac hmotnostných percent zliatinových vločiek.

Môžu byť prospešné aj iné zinkové zliatiny vo vločkovej forme, než sú zliatiny zinku a hliníka alebo zinku a cínu. Tieto zliatiny obsahujú zliatinu zinku s jedným alebo viacerými z kovov, medzi ktoré patrí horčík, nikel, kobalt a mangán. Predstaviteľom zliatin s tromi kovmi vo vločkách je zliatina zinok- hliník-horčík. Prednostná zliatinová pasta pre základovú kompozíciu je STAPA 4ZnA17 vyrábaná firmou Eckart-Werke, čo je pasta zo zliatiny zinku a hliníka v podobe vločiek typicky obsahujúca od asi 85 do asi 86 hmotnostných percent zinku, od asi 4 do asi 8 hmotnostných percent hliníka a zvyšok od asi 7 do asi 10 hmotnostných percent pastovej kvapaliny, všetko so základom 100 hmotnostných percent pasty. Taká pasta obsahujúca od asi 4 do asi 5 hmotnostných percent hliníka v zliatine je tiež zvlášť zaujímavá. Vzhľadom na veľkosť častíc výhodnej vločky zliatiny zinku a hliníka majú všeobecne takú veľkosť, že aspoň 50 hmotnostných percent vločkových častíc má najdlhší rozmer menší než asi 13 mikrometrov a výhodne má aspoň 90 hmotnostných percent častíc s najdlhším rozmerom menším než asi 15 mikrometrov. Výhodne je nezliatinový zvyšok pasty, t. j. asi 7 až asi 10 hmotnostných percent, uvádzaný ako kvapalina pasty. To je však treba chápať tak, že tento zvyšok môže obsahovať zložky, napr. mazivá použité pri výrobe pasty, ktoré nie sú v kvapalnej forme pri použití pasty v pokovovacej kompozícii.

Je treba chápať, že vločky zinkovej zliatiny môžu byť prítomné v pokovovacej kompozícii s ďalším práškovitým kovom, ktorý nemá formu vločiek, napr. zinkom, hliníkom, hliníkovou zliatinou alebo ich zmesou v práškovitej nevločkovej forme. Tak tento práškovitý kov v nevločkovej forme môže tiež byť v nezliatinovej forme. Taký kov v inej forme môže byť začlenený do pasty, ale skôr bude všeobecne vmiešaný do pokovovacej kompozície, hoci by mohol byť použitý v oboch. V pokovovacej kompozícii budú bežne prítomné len menšie množstvá takého iného práškovitého kovu v nevločkovej forme a často sa začleneniu takého iného kovu predchádza. Nevločkový kov môže byť často vo forme jemného prášku.

Hoci sa predpokladá, že vločky zinkovej zliatiny budú užitočné v akejkoľvek pokovovacej kompozícii, v ktorej sú kovové častice využité v kvapalnom spojive (alebo „kvapalnom médiu“, ako je tu tento výraz použitý) na prípravu koróziivzdomého povlaku, niektoré kompozície sú zvlášť zaujímavé. Tieto zvlášť zaujímavé pokovovacie kompozície budú rozoberané.

A. Bezchrómová pokovovacia kompozícia

Tieto pokovovacie kompozície, keď sú pripravené v konečnej forme na nanesenie na podklad, budú obvykle označované jednoducho ako „pokovovacia kompozícia“. To sú kompozície obsahujúce silánový substituent, ako bude dôkladnejšie opísané. Prednostné pokovovacie kompozície tohto typu boli opísané v patente US 5 868 819. Všeobecne tieto prednostné kompozície môžu byť označené ako „vodou rozložiteľné pokovovacie kompozície“. Na dodanie kvapalného média pokovovacej kompozície bude použitá voda v kombinácii s organickou kvapalinou, ktorá tu môže byť označená ako „rozpúšťadlo“. Niektoré z týchto bezchrómových pokovovacích kompozícií budú založené len na rozpúšťadle. Tie, ktoré obsahujú vodu vo všeobecnosti, budú neobmedzene riediteľné vodou.

Voda je vo výhodných kompozíciách prítomná v množstve od asi aspoň 20 a všeobecne nie viac než 70 hmotnostných percent z celkovej hmotnosti kompozície. Organická kvapalina týchto výhodných vodou rozložiteľných kompozícií môže byť nízkovriaca organická kvapalina, ako je opísané v patente US 6 270 884, hoci to tiež môže byť vysoko vriaca organická kvapalina a môže zahrnovať i zmesi skôr spomenutých. Vysokovriace organické kvapaliny, ktoré vrú nad asi 100 °C, boli opísané v patente US 5 868 819. Nízkovriace organické kvapaliny majú bod varu pri atmosférickom tlaku pod asi 100 °C a sú prednostne vodou rozpustné. Patria sem acetón alebo alkoholy s nízkou molekulovou hmotnosťou, ako napr. metanol, etanol, n-propylalkohol a izopropylalkohol a ďalej sem patria ketóny, ktoré vrú pod 100 °C, také ako vodou rozpustné ketóny, napr. metyl-etyl-ketón.

Všeobecne bude organická kvapalina prítomná vo výhodných vodou rozložiteľných kompozíciách v množstve od asi 1 do asi 30 hmotnostných percent z celkovej hmotnosti kompozície. Prednostne na hospodárnosť a jednoduchosť prípravy kompozície bude ako nízkovriaca organická kvapalina dodávaný acetón a bude prítomný v množstve medzi asi 1 a asi 10 hmotnostnými percentami celkovej kompozície. Všeobecne predstaviteľ vysokovriacich organických kvapalín pre výhodné vodou rozložiteľné kompozície zahrnuje uhlík, kyslík a vodík. Môžu mať aspoň jednu zložku obsahujúcu kyslík, ktorú môže tvoriť hydroxylovú alebo oxo skupina alebo éterová skupina s nízkou molekulovou hmotnosťou, t. j. C1-C4 éterová skupina. Pretože sa hľadá dispergovateľnosť vo vode a prednostne rozpustnosť vo vode, nie sú polyméme uhľovodíky s vysokou molekulovou hmotnosťou nijako zvlášť vhodné a výhodne použiteľné uhľovodíky obsahujú menej než asi 15 uhlíkových atómov a majú molekulovú hmotnosť 400 alebo menej. Konkrétne uhľovodíky, ktoré môžu byť prítomné ako vysokovriace organické kvapaliny, zahrnujú tri- a tetraetylénglykol, di- a tripropylénglykol, monometyl, dimetyl a etyl étery týchto glykolov, kvapalné propylénglykoly s nízkou molekulovou hmotnosťou rovnako ako diacetónalkohol, étery dietylénglykolu s nízkou molekulovou hmotnosťou a ich zmesi. Kde organická kvapalina je zmesou vysokovriacej organickej kvapaliny s nízkovriacou organickou kvapalinou, taká zmes môže byť reprezentovaná acetónom s dipropylénglykolom.

Okrem toho ku kovovým časticiam a kvapalnému médiu ďalšou nevyhnutnou zložkou v týchto kompozíciách je silán, niekedy tu uvádzaný ako „silánové spojivo“. Prednostné kompozície môžu obsahovať vodou rozložiteľnú, silánovú organofúnkčnú skupinu. Aby bola kompozícia rozložiteľná vodou, silán by mal byť ľahko rozložiteľný vodou a prednostne úplne rozložiteľný vodou. Silán užitočný pre iné než prednostné kompozície môže byť taký, že musí mať pri riedení vodou prítomné spolurozpúšťadlo, aby sa pri riedení vodou predišlo želatinácii alebo tvorbe zrazeniny. Napríklad silány, ako organotrihydrokarbonoxysilány podľa patentu US 4 218 354, reprezentované metyltrietoxysilánom, sú vhodné pre iné než výhodne vodou riediteľné kompozície. Tieto silány musia byť zmiešané so spolurozpúšťadlami a vodou, napr. etylénglykolmonoetyléterom a vodou. Pri týchto silánoch, silán a voda reagujú tak, že bez spolurozpúšťadla dôjde typicky k želatinácii. V dôsledku toho silány, ktoré sú tu užitočné v prednostných bezchrómových kompozíciách, sú neželatinujúce, vodou rozložiteľné silány. V týchto silánoch môžu byť organofunkčné skupiny predstavované vinylom, napr. vo vinyl-trimetoxy-siláne alebo skupinou metakryl-oxy, ako v metakryl-oxy-propyl-trimetoxysiláne alebo skupinou amino, ako v 3-aminopropyltrimetoxy-siláne, aleje to výhodne funkčná skupina epoxy na zlepšené uskutočnenie povlaku rovnako ako na stabilitu kompozície. Tieto silány všeobecne obsahujú fúnkčnú skupinu - Si(OCH₃)₃ alebo fúnkčné skupiny -Si(OCH₂CH₃)₃, alebo -Si(OCH₂CH₂CH₃)₃. Tieto silány budú všeobecne tvoriť od asi 3 hmotnostných percent do asi 20 hmotnostných percent celkovej hmotnosti kompozície. Prednostne je výhodným silánom vo výhodnej vodou rozložiteľnej kompozícii silán s fúnkčnou skupinou epoxy ako beta-(3,4-epoxy-cyklohexyl)etyl-trimetoxy-silán, 4(trimetoxysilyl)bután-l,2epoxid alebo gama-glycidoxy-propyl-trimetoxy-silán.

Na účely zlepšenia dispergovania vločiek zinkovej zliatiny v bezchrómovej pokovovacej kompozícii môže byť pridané disperzné činidlo, t. j. tenzid, slúžiaci ako „zmáčacie činidlo“ alebo „zmáčadlo“, ako sú tu tieto výrazy použité. Také zmáčacie činidlá alebo zmesi zmáčacích činidiel môžu vhodne obsahovať neiónogénne činidlá, také ako neiónogénne polyetoxylové adukty alkylfenolu. Tiež môžu byť použité aniónové zmáčacie činidlá, čo sú najvýhodnejšie riadené penové aniónové zmáčacie činidlá. Také použiteľné zmáčacie činidlá, alebo zmes zmáčacích činidiel, môžu obsahovať aniónové činidlá ako organické fosfátové estery, taktiež ako diester sulfosukcináty predstavované bis(tridecyl)sulfosukcinátom sodným. Také zmáčacie činidlo je typicky prítomné v množstve od asi 0,01 do asi 10 hmotnostných percent z celkového množstva pokovovacej kompozície.

Tieto pokovovacie kompozície môžu tiež všeobecne obsahovať dodatočné prísady. Pokovovacie kompozície môžu ako prísady obsahovať to, čo je tu obvykle uvedené ako „zložka na báze kyseliny boritej“ alebo „zlúčenina obsahujúca bór“. Je vhodné použiť kyselinu ortoboritú obchodne dostupnú ako „kyselina boritá“, hoci je tiež možné použiť rôzne produkty získané zahrievaním a dehydratovaním kyseliny ortoboritej, ako je kyselina metaboritá, kyselina tetraboritá a oxid boritý, taktiež ako soli, napr. boritan zinočnatý. Zložka kyseliny boritej by mala byť prítomná v množstve asi aspoň 0,1 hmotnostného percenta a môže byť prítomná v množstve až do asi 10 hmotnostných percent výhodnej kompozície alebo viac.

Kompozície môžu tiež obsahovať modifikátor pH, ktorý je schopný nastaviť pH kompozície. Modifikátor pH je všeobecne vybraný z oxidov a hydroxidov alkalických kovov s lítiom a sodíkom ako výhodnými alkalickými kovmi pre zlepšenú celistvosť povlaku; alebo je vybraný z oxidov a hydroxidov obvykle kovov patriacich do skupín IIA a IIB periodickej tabuľky, ktorých zlúčeniny sú rozpustné vo vodnom roztoku, ako sú zlúčeniny stroncia, vápnika, bária, horčíka, zinku a kadmia. Modifikátor pH môže byť tiež iná zlúčenina, napr. uhličitan alebo nitrid skôr uvedených kovov.

Niektoré z týchto kompozícií môžu tiež obsahovať zahusťovadlo. Zahusťovadlo, pokiaľ je prítomné, môže byť pridané v množstve medzi asi 0,01 až asi 2,0 hmotnostných percent zahusťovadla z celkovej hmotnosti kompozície. Zahusťovadlom môže byť vodou rozpustný éter celulózy vrátane zahusťovadiel „Cellosize“ (ochranná známka). Vhodné zahusťovadlá obsahujú étery hydroxyetylcelulózy, metylcelulózy, metylhydroxypropylcelulózy, etylhydroxyetylcelulózy, metyl-etylcelulózy alebo zmesi týchto zložiek. Ďalšie zahusťovacie činidlá zahrnujú xantánovú gumu, asociatívne zahusťovadlá, ako uretánové asociatívne zahusťovadlá a bezuretánové neiónogénne asociatívne zahusťovadlá, ktoré sú typicky nepriehľadné, vysokovriace kvapaliny, napr. vriace nad 100 °C. Ostatné vhodné zahusťovadlá obsahujú modifikované íly ako napr. vysoko výhodný hektoritový íl a organicky modifikovaný a aktivovaný smektitový íl, hoci ten nie je preferovaný.

Niektoré z týchto kompozícií môžu obsahovať okrem uvedených zložiek aj ďalšie zložky. Tieto ďalšie zložky môžu zahrnovať fosfáty. Je potrebné chápať, že substituenty obsahujúce fosfor môžu byť prítomné dokonca i v ľahko rozpustnej alebo nerozpustnej forme, napr. ako pigment taký ako ferofóza. Prídavné zložky budú často látky, ktoré môžu obsahovať anorganické soli, často používané v technike povliekania kovov na poskytnutie odolnosti proti korózii alebo zlepšenia odolnosti proti korózii. Materiály obsahujú dusičnan vápenatý, dihydrogénfosforečnan amónny, tripolyfosforečnan hlinitý, síran vápenatý, 1-nitropropán, uhličitan lítny (využiteľný tiež ako modifikátor pH), alebo podobne, a v prípade použitia sú najobvyklejšie využité v pokovovacej kompozícii v celkovom kombinovanom množstve od asi 0,1 do asi 2 hmotnostných percent.

Ako je uvedené, tieto kompozície sú „bezchrómové“. Pričom tým, že sú bezchrómové, sa myslí, že kompozície neobsahujú žiadne ióny chrómu napr. ako trojmocný alebo šesťmocný chróm, vrátane takého chrómu v iónovej forme, akou môže prispieť kyselina chrómová alebo dvojchromanové soli. Ak je prítomný akýkoľvek šesťmocný chróm, prednostne by nemal presahovať stopové množstvá, napr. byť prítomný v množstve menej než 0,1 miligramu chrómu na štvorcovú stopu povlaku (1,1 mg/m²) v záujme životného prostredia. Tomu sa má rozumieť tak, že kompozícia môže obsahovať chróm v nerozpustnej forme, napr. kovový chróm obsiahnutý ako súčasť vločky zinkovej zliatiny. Kde tu opisované kompozície boli ako kompozície bez živice, potom sú prednostne bez obsahu živice s výnimkou stopových množstiev živíc, ale môžu obsahovať menšie množstvá živice, také ako niekoľko hmotnostných percent, napr. 1 až 2 hmotnostné percentá živice. Pod pojmom živica sa rozumejú všeobecne syntetické, polymérické živice, ktoré sú typicky používané ako spojivá v náterových systémoch, ale nerozumie sa tým, že obsahujú zahusťovadlo, pokiaľ je prítomné, alebo že obsahujú silánové spojivo.

Kompozície môžu byť vytvorené rôznymi postupmi. Napríklad, ako alternatíva na priame použitie silánového spojiva v koncentrovanej forme môže byť silán použitý ako viac zriedená predbežná zmes silánu, ako silán zmiešaný s riedidlom, napr. riedidlom vybraným zo skupiny tvoriacej kvapalné médium kompozície, ako je voda, alebo voda plus zložka kyseliny boritej, alebo voda plus organická kvapalina obsahujúca acetón. Ako ďalší prípad postupu prípravy kompozície môže byť predbežná zmes pripravená z organickej kvapaliny, ktorá môže byť prítomná spoločne so zmáčadlom, pričom ďalej obsahuje kovové vločky. Pri spojovaní zložiek kompozície môžu byť braté do úvahy koncepcie balenia rovnako ako vytváranie predpokladov toho, ako je pokovovacia kompozícia pripravovaná. Dokonca i z pohľadu skladovacej stability majú vodou rozložiteľné kompozície prednostne vždy jednoobalové zloženie všetkých zložiek pokovovacej kompozície.

B. Pokovovacia kompozícia s obsahom chrómu

Pokovovacie kompozície s obsahom chrómu nemusia byť komplexné a napriek tomu vytvárajú po vytvrdení za zvýšenej teploty vysoko vhodné, korózii odolávajúce povlaky na podkladovom kovovom povrchu. Niektoré z veľmi jednoduchých základových kompozícií s obsahom chrómu, ako boli napríklad uvedené v patente US 3 687 738 môžu obsahovať len kyselinu chrómovú a častice kovu v kvapalnom médiu.

Tieto korózii odolávajúce kompozície obsahujúce chróm môžu obsahovať ako chróm poskytujúcu látku kyselinu chrómovú alebo jej ekvivalent vo vodnom médiu, napríklad oxid chrómový či anhydrid kyseliny chrómovej. Ale pre niektoré kompozície môže byť chróm dodaný v celku alebo čiastočne soľou, akou je dvojchroman amónny, alebo sodnými, alebo draselnými soľami, alebo zložkami, ako sú dvojchroman vápenatý, bámatý, horečnatý, zinočnatý, kademnatý a strontnatý. Okrem toho pre niektoré kompozície môže byť zložkou poskytujúcou šesťmocný chróm zmiešaná chrómová zlúčenina, t. j. zahrnujúca trojmocné chrómové zlúčeniny. Hoci niektoré kompozície môžu obsahovať len malé množstvo, napr. 5 gramov šesťmocného chrómu na liter, vyjadreného ako CrO₃, a môžu tiež obsahovať až asi 100 gramov šesťmocného chrómu na liter kompozície, vyjadreného ako CrO₃, mnoho kompozícií bude typicky obsahovať medzi asi 20 až 60 gramami.

V podstate všetky tieto pokovovacie kompozície sú z úsporných dôvodov založené na báze vody. Ale pre prídavné alebo alternatívne zložky, ktoré sú určené na dodanie kvapalného média aspoň pre niektoré z týchto kompozícií, boli zistené, tak ako v patente US 3 437 531, zmesi chlórovaných uhľovodíkov a terciámeho alkoholu vrátane terciámeho butylalkoholu rovnako ako alkoholov iných než terciámy butylalkohol. Pri výbere kvapalného média bude najdôležitejšia hospodárnosť a také médium tak bude väčšinou obsahovať na trhu ľahko dostupné kvapaliny.

Zvlášť výhodné kompozície obsahujúce chróm budú pre zlepšenú priľnavosť povlaku rovnako ako pre odolnosť proti korózii obsahovať zahusťovadlá, ako sú vo vode rozpustné étery celulózy a budú tiež obsahovať vysokovriacu organickú kvapalinu. Z hľadiska hospodárnosti tieto pokovovacie kompozície prednostne obsahujú medzi asi 0,01 až 3 hmotnostnými percentami vo vode rozpustného éteru celulózy, ako napríklad hydroxyetylcelulózy, metylcelulózy, metylhydroxypropylcelulózy, etylhydroxyetylcelulózy, metyletylcelulózy alebo zmesi týchto zložiek. Hoci je potreba, aby bol éter celulózy rozpustný vo vode na zvýšenie zahustenia týchto pokovovacích kompozícií, nie je potrebné, aby bol rozpustný vo vysokovriacej organickej kvapa6 line, ktorá môže tvoriť až 50 objemových percent celkového objemu kvapaliny v pokovovacej kompozícii. Taká organická kvapalina, pokiaľ je prítomná, môže tiež predstavovať viac než asi 5 objemových percent a výhodne viac než asi 15 objemových percent, oboje vztiahnuté na základ 50 objemových percent kvapaliny pokovovacej kompozície.

Okrem zložky poskytujúcej chróm, kvapalného média a zinkovej zliatiny vo forme vločiek, niektoré z týchto pokovovacích kompozícií s obsahom chrómu, ktoré sú na báze vody, budú viac-menej obsahovať nejakú organickú kvapalinu. Výhodná organická kvapalina má teplotu varu pri atmosférickom tlaku nad 100 °C, zatiaľ čo je výhodne rozpustná vo vode. Tieto kvapaliny boli diskutované v súvislosti s bezchrómovými pokovovacími kompozíciami. Reprezentatívne prednostné pokovovacie kompozície boli diskutované v patente US 3 907 608, ktorý je tu zahrnutý ako odkaz. Pre dodatočné substituenty, ktoré môžu byť obsiahnuté v niektorých z týchto kompozícií, napr. zmáčadlá, zložky na báze kyseliny boritej, modifikátory pH a ďalšie prísady, je možné urobiť odkaz na uvedené rozbory týchto prísad pre bezchrómové pokovovacie kompozície.

C. Pokovovacia kompozícia s titaničitanovým spojivom

Na zaistenie tmavej čiernej farby môžu niektoré pokovovacie kompozície s titaničitanovým spojivom obsahovať oxid manganičitý. Zástupca povlaku tohto typu bol opísaný v patente US 4 544 581. Tak prírodný oxid manganičitý (MnO₂ B) z rafinovanej rudy, ako synteticky vyrobený oxid manganičitý (MnO₂ M) sú vyhovujúce. Syntetický oxid manganičitý má vyššiu koncentráciu Mn a MnO₂ a väčšiu veľkosť častíc (97 % oproti 76 % častíc prechádzajúcich cez sito 325 ok na palec (sito s rozmerom oka 78 pm)). Syntetický oxid manganičitý obsahuje asi 2 až 3 percentá vody, zatiaľ čo prírodný oxid manganičitý nemá zistiteľnú vodu. Obvykle sa dáva prednosť použiť len postačujúce množstvo oxidu manganičitého na zaistenie povlaku s požadovanou tmavosťou na určitú aplikáciu, takže to zaistí vyššiu odolnosť proti korózii. Pokiaľ je oxid manganičitý v povlaku prítomný, jeho množstvo v povlaku môže byť od asi 20 do asi 45 hmotnostných percent z hmotnosti sušiny v povlaku. Toto množstvo oxidu manganičitého sa môže rádovo rovnať od asi 30 do asi 100 hmotnostných percent hmotnosti kovových vločiek zinkovej zliatiny.

V tejto pokovovacej kompozícii s titaničitanovým spojivom je primárnym spojivom všeobecne organický titaničitanový polymér, ktorý je polyfunkčný. Keď je povlak zahrievaný na teplotu v rozsahu asi 275 až 450 °F (135 až 232 °C), tento titaničitanový polymér vytvára čisto anorganický oxid titaničitý, ktorý viaže povlak ku kovovému podkladu. Toto zahrievanie tiež iniciuje hydrolýznu reakciu, ktorá zlepšuje a optimalizuje priľnavosť a odolnosť proti oteru vysušeného a vytvrdeného povlaku. Vhodnými titaničitanovými spojivami sú alkylestery tetraizopropyltitaničitanu, tetrabutyltitaničitanu, 2-etylhexyltitaničitanu a N-butyltitaničitanový polymér. Množstvo titaničitanového polyméru v povlaku môže byť od asi 6 do asi 20 hmotnostných percent z hmotnosti sušiny v povlaku.

Na zlepšenie celistvosti filmu a zaistenie priľnavosti k podkladu pred tým, než je primáme spojivo vytvrdené, obsahuje výhodne základová vrstva titaničitanového spojiva tiež sekundárnu živicu. Množstvo sekundárnej živice môže byť asi 0,5 až 10 hmotnostných percent sušiny suchého filmu. Vhodné sekundárne živice zahrnujú etylhydroxyletylcelulózu, polyestery, silikóny, epoxidovú živicu v prítomnosti kaprolaktámu, pyrolidónu a piperidónu, konjugovaných vysychavých olejov, amidov nenasýtených karboloxylových kyselín a aromatických asfaltových živíc.

Na zaistenie, aby povlak s titaničitanovým spojivom pred nanášaním na podklad negélovatel a aby mal vhodné rozlievacie a zmáčacie vlastnosti pri okrajoch podkladu, povlak prednostne obsahuje tixotropné činidlo. Vhodným tixotropným činidlom je silánom upravený oxid kremičitý. Množstvo tohto tixotropného činidla v povlaku môže byť asi 0,4 až 12 hmotnostných percent hmotnosti kovových častíc, ktoré môžu byť tvorené kovovými vločkami zinkovej zliatiny. Základový povlak s titaničitanovým spojivom môže tiež obsahovať silán, ako napr. silány opísané podrobnejšie v súvislosti s vodou rozložiteľnými bezchrómovými pokovovacími kompozíciami. Na zaistenie, že kovové vločky nebudú sedimentovať z pokovovacej kompozície s titaničitanovým spojivom, môže byť tiež použité suspenzné činidlo. Vhodným suspenzným činidlom je polyetylén. Množstvo použitého polyetylénu ako suspenzného činidla môže byť asi 0,2 až 5 hmotnostných percent hmotnosti kovových častíc, ktorými môžu byť kovové vločky zinkovej zliatiny.

Na zaistenie, že pokovovacia kompozícia s titaničitanovým spojivom nepodľahne hydrolýznej reakcii pred tým, než je povlak nanesený na podklad, povlak výhodne obsahuje odstraňovač vody alebo hygroskopické činidlo. Použitie hygroskopického činidla je zvlášť žiaduce, keď je použitý pigment zo syntetického oxidu manganičitého, pretože obsahuje 2 až 3 percentá vody, ktorá po určitej dobe môže aspoň čiastočne hydrolyzovať titaničitanové spojivo. Vhodnými hygroskopickými činidlami sú oxid vápenatý, oxid kremičitý, oxid bámatý a chlorid draselný. Množstvo hygroskopického činidla v pokovovacej kompozícii môže byť 0,2 percent až 12 percent hmotnosti kovových častíc, napr. všetkých kovových vločiek zinkovej zliatiny a prednostne asi 0,4 percent až 6 percent hmotnosti takého kovu.

Spojivo alebo nosič pokovovacej kompozície s titaničitanovým spojivom môže obsahovať tak aktívne ako neaktívne rozpúšťadlá. Aktívne rozpúšťadlá rozpúšťajú primárne titaničitanové spojivové polyméry a neaktívne rozpúšťadlá znižujú cenu spojiva, sú to vynikajúce riedidlá pokovovacej kompozície a predpokladá sa, že mierne zlepšujú priľnavosť a odolnosť proti rozprašovanej soli modifikovaním a riadením tečenia filmu. Rozpúšťadlá spojiva môžu pozostávať z asi 10 až 60 hmotnostných percent neaktívnych rozpúšťadiel a zvyšok prednostne tvoria aktívne rozpúšťadlá.

Vhodné aktívne rozpúšťadlá pre titaničitanové polyméry sú butylalkohol, N-butanol (ďalej N-butanol), 2-etylhexanol, cellosolv-acetát, heptán, metyletylketón a metylizobutyl-ketón. Vhodné neaktívne rozpúšťadlá zahrnujú aromatické uhľovodíky ako xylol, xylén a toluén. Kde je rozpúšťadlom také rozpúšťadlo, ako je vysokovriaci uhľovodík, ako bolo opísané v súvislosti so základovými povlakmi obsahujúcimi chróm, napr. dipropylénglykol, môže byť také rozpúšťadlo použité samotné na zaistenie väčšiny všetkého riedidla v kompozícii a môže byť kompatibilné s titaničitanovým polymérom.

Pokovovacia kompozícia obsahuje dostatok riedidlových rozpúšťadiel na vytvorenie viskozity požadovanej na určitý spôsob nanášania kvapalného povlaku na podklad. Na nanášanie povlaku na podklad namáčaním, valčekom alebo striekaním je viskozita kompozície v Zahnovom poháriku č. 2 obvykle v rozsahu 20 až 150 sekúnd. Viskozita pokovovacej kompozície v tomto rozsahu môže byť obvykle dosiahnutá, keď sú hmotnostné riedidlové rozpúšťadlá asi 0,9 až 1,5-násobkom hmotnosti všetkých živíc v kompozícii. Postup zhotovenia základovej pokovovacej kompozície s titaničitanovým polymérom s aktívnymi plus neaktívnymi rozpúšťadlami je opísaný v uvedenom patente US 4 544 581, ktorého opis je tu začlenený ako odkaz.

Je pochopiteľné, že povlak s titaničinovým spojivom poskytujúcim čiernu farbu môže byť vrchným povlakom. Základný povlak môže byť tvorený ktorýmkoľvek z rôznych povlakov, napr. jedným alebo viacerými z tých, ktoré zaisťujú fosfátovú predúpravu, takých ako z fosforečnanu zinočnatého, alebo náterového základného povlaku, ako je náter bohatý na zinok alebo povlaku s titaničitanovým spojivom bez čiernej farby. Všeobecne bude význam základného povlaku a vrchného povlaku so základnými povlakmi, ktoré môžu obsahovať predúpravu, diskutovaný neskôr.

D. Pokovovacia kompozícia s kremičitou zložkou

Typický povlak tohto typu obsahuje kovové vločky zinkovej zliatiny a podstatnú zložku tvorí kremičitá zložka, niekedy označovaná ako kremičité „spojivo“, napr. kremičitan sodný. Vodou rozpustné alebo vodou dispergovateľné spojivo môže byť všeobecnejšie kremičitan alkalického kovu, ester organického kremičitanu, napr. etylsilikát, soľ koloidného oxidu kremičitého alebo podobne. Ďalej boli ako spojivá opísané organické kremičitany amónne. Použitie etylsilikátu alebo podobne bolo opísané v patente US 3 469 071 a použitie organického kremičitanu amónneho bolo opísané v patente US 3 372 038. Opis týchto dvoch patentov je tu zahrnutý ako odkaz. Na uľahčenie tu môže byť také spojivo označované ako kremičité spojivo a kompozícia ako pokovovacia kompozícia s kremičitou zložkou. Kvapalným médiom týchto pokovovacích kompozícií bude kvapalné médium na báze vody a môže obsahovať vodu napr. deionizovanú vodu alebo vodu z vodovodného kohútika.

Okrem kovových vločiek zinkovej zliatiny, kremičitej zložky ako spojiva a kvapalného média môžu tieto pokovovacie kompozície obsahovať ďalšie zložky. Použitie oxidačného činidla z rumelky alebo peroxidov vápnika, horčíka a zinku bolo opísané v patente US 2 944 919. Okrem toho je všeobecne užitočné zahusťovadlo ako éter celulózy alebo xantánová guma, rovnako ako želatinovacie činidlo. Môže byť lepšie neskúšať pridávať zahusťovadlá priamo, ale radšej pripraviť vodnú suspenziu zahusťovadla a potom pridať túto suspenziu ku zvyšku riedidla alebo spojiva. Prídavok napr. hydratovaných kremičitanov horečnatých v množstve 0,32 až 0,66 percent založených na obsahu oxidu kremičitého prítomného v spojive môže byť užitočný na zvýšenie priľnavosti základového povlaku.

Oxid olova pridaný k pokovovacej kompozícii môže zvýšiť dobu použiteľnosti kompozície. Povlak môže tiež obsahovať anorganické plnivá ako oxid zinočnatý, oxid železa, oxid hlinitý a podobne a anorganické pigmenty ako oxid titánu. Zložky tvorené oxidom železa a oxidom zinočnatým môžu tiež byť užitočné ako pigmenty. Na zvýšenie pružnosti povlaku môže byť použitá sľuda, bentonit a podobne.

Povlaky: všeobecné predpoklady

A. Aplikácie

Obvykle sú kremičitanové povlaky nanášané pomocou štetca. Ako je uvedené, pokovovacie kompozície s titaničitanovým spojivom môžu byť typicky nanášané ponorovacou, valčekovacou alebo striekacou technikou. Všeobecne môžu byť povlakové kompozície nanášané ktoroukoľvek z týchto rôznych techník, vrátane máčania s okvapkaním a máčania s odstredením. Kde sú súčasti a pokovovacie kompozície spolu kompatibilné, môžu byť pokovovacie kompozície aplikované clonovým nanášaním alebo pomocou štetca alebo valčeka vrátane ich kombinácií. Predpokladá sa tiež použitie striekacej techniky rovnako ako kombinácií, napr. striekaním a odstreďovaním a striekaním a nanášaním štetcom. Pokovovacie výrobky, ktoré majú zvýšenú teplotu, môžu byť pokovované, často bez výrazného chladenia postupom, ako je máčanie s odstredením, máčanie s okvapkaním alebo striekanie.

B. Podklady a základové povlaky

Chránený podklad môže byť akýkoľvek podklad, napr. keramický alebo podobný podklad, ale zvlášť kovový podklad, ako je zinkový alebo železný, napr. oceľový podklad, pričom dôležitým predpokladom je, že akýkoľvek taký podklad vydrží podmienky tepelného vytvrdenia povlaku. „Zinkovým“ podkladom je myslený podklad zo zinku alebo zinkovej zliatiny, alebo taký kov, ako oceľ, pokovovaný zinkom alebo zinkovou zliatinou, rovnako ako podklad obsahujúci zinok v intermetalickej zmesi. Podobne železo podkladu môže byť vo forme zliatiny alebo intermetalickej zmesi.

Predovšetkým v prípade kovových podkladov, čo sú najbežnejšie železné podklady, môžu byť tieto podklady už vybavené povlakom, vrátane predbežných povrchových úprav pred nanesením povlakov, napr. chromatovaním alebo fosfátovaním. Predovšetkým pre niektoré povlaky môže byť povlak predbežne upravený, aby mal napríklad povlak fosforečnanu železa v množstve od asi 50 do asi 100 mg²/ft² (0,5 až 1,1 g/m²) alebo povlak fosforečnanu zinočnatého v množstve od asi 200 do asi 2000 mg/ft² (2,15 až 21,5 g/m²). Ale povlak fosforečnanu zinočnatého môže byť vynechaný tam, kde bude základový povlak vytvrdzovaný pri zvýšenej teplote. Všeobecne môže byť podklad vybavený akýmkoľvek základovým povlakom podľa očakávaného použitia, predovšetkým na použitie s opísanými kompozíciami. Ďalšie predpoklady pre základový povlak môžu byť nájdené skôr, napr. pri diskusii povlakov s titaničitanovým spojivom.

C. Vytvrdzovanie a hmotnosť povlaku

Po nanesení pokovovacej kompozície na podklad, na dosiahnutie najlepšej odolnosti proti korózii, je prednostne nanesený povlak tepelne vytvrdený s výnimkou niektorých povlakov s kremičitou zložkou, kde môže byť užitočné sušenie vzduchom. Prchavé zložky povlaku však môžu byť najprv jednoducho odparené z ktoréhokoľvek z nanesených povlakov, napr. sušením pred vytvrdzovaním. Chladenie po sušení môže byť vynechané. Teplota takého sušenia, ktoré môže byť tiež označené ako predbežné vytvrdzovanie, môže byť v rozsahu od asi 100 °F (38 °C) až do v podstate nie viac než asi 250 °F (121 °C). Doba sušenia môže byť rádovo od asi 2 do asi 25 minút.

Akékoľvek vytvrdzovanie pokovovacej kompozície na podklade pri zvýšenej teplote bude často uskutočňované v teplovzdušnej peci, hoci môžu byť použité ďalšie vytvrdzovacie postupy, napr. infračervené vypaľovanie a indukčné vytvrdzovanie. Pokovovacia kompozícia môže byť tepelne vytvrdzovaná pri zvýšenej teplote, napr. rádovo asi pri 450 °F (232 °C), ale obvykle pri vyššej teplote teplovzdušnej pece. Vytvrdzovanie bežne zaistí teplotu podkladu, obvykle ako najvyššiu teplotu kovu asi aspoň 450 °F (232 °C). Teplota vzduchu v peci môže byť ešte zvýšená napr. rádovo na 650 °F (343 °C) alebo viac. Bolo zistené, že pre opísané bezchrómové poko vo vacie kompozície je veľmi vhodné použiť vytvrdzovanie pri značne zvýšenej teplote. Taká teplota môže byť rádovo od 626 °F (330 °C) do 680 °F (360 °C), pričom teploty až do 700 °F (371 °C) sú optimálne. Pre tieto kompozície môže byť tak využitá najvyššia teplota kovu pri vytvrdzovaní pohybujúca sa v rozsahu od teploty nad 650 °F (343 °C) až do asi 680 °F (360 °C) alebo viac. Na druhej strane môže byť na vytvrdzovanie podkladu potiahnutého kompozíciou s titaničitanovým spojivom výhodná nižšia najvyššia teplota kovu do asi 600 °F (316 °C).

Vytvrdzovanie, napr. v teplovzdušnej konvekčnej peci, môže byť uskutočňované niekoľko minút. Hoci doby vytvrdzovania môžu byť kratšie než 5 minút, sú bežnejšie doby rádu od asi aspoň 10 do asi 45 minút. Je treba chápať, že doby vytvrdzovania a teploty môžu byť ovplyvnené tam, kde je nanášaná viac než jedna vrstva povlaku alebo tam, kde môže byť následne nanášaný vrchný povlak, ktorý patrí medzi tepelne vytvrdzované vrchné povlaky. Tak môžu byť použité vytvrdzovania časovo kratšie a pri nižších teplotách. Tiež tam, kde je použitý viac než jeden povlak, alebo s tepelne vytvrdzovateľným vrchným povlakom, môže byť pre povlak potrebné len vysušenie, ako je diskutované. Potom môže byť vytvrdzovanie uskutočnené až po nanesení tepelne vytvrdzovaného vrchného povlaku.

Výsledná hmotnosť povlaku na kovovom podklade sa môže meniť v značnom rozsahu, ale obvykle, s výnimkou povlakov s kremičitou zložkou, to bude všeobecne množstvo zaisťujúce viac než 500 mg/fit² (5,4 g/m²) povlaku. Menšie množstvo nemusí všeobecne viesť k požadovanému zvýšeniu odolnosti proti korózii. Na zaistenie najlepšej odolnosti proti korózii bude na pokovovanom podklade výhodne prítomný povlak v množstve väčšom než asi 1000 mg/ft² (10,8 g/m²). Bolo zistené, že pre povlak z bezchrómových pokovovacích kompozícií môže byť najvýhodnejšia hmotnosť povlaku rádovo asi 1800 mg/ft² (19,4 g/m²). Často je možné očakávať prítomnosť povlaku v množstve medzi asi 1500 až 9000 mg/fit² (16 až 97 g/m²). Za týchto všeobecných predpokladov budú častice kovu v povlaku bežne prítomné v množstve od asi 500 mg/ft² (5,4 g/m²) do asi 5000 mg/ft² (54 g/m²).

Vrchný povlak

Často, okrem prípadov, kde je v podrobnom opise uvedené inak, nie je potrebné nanášať nejaký vrchný povlak, predovšetkým pri opísaných kompozíciách, ktorým je venovaná zvláštna pozornosť. To môže byť prípad, kedy opísané pokovovacie kompozície sú použité na jednoduchú pokovovaciu vrstvu, alebo na viacnásobnú pokovovaciu vrstvu. Napríklad pre bezchrómové pokovovacie kompozície dve alebo tri povlakové vrstvy postačia na dosiahnutie vysoko žiaduceho povlaku odolného proti korózii. Nasledujúca diskusia ponúka úvahy, kde môžu byť použité vrchné povlaky.

Vrchný povlak s kremičitou zložkou

V predkladanom vynáleze môže byť pokovovaný podklad vybavený vrchným povlakom, napr. s kremičitou zložkou. Výraz „kremičitá zložka“, tak ako je tu používaný pre vrchný povlak, má rovnaký význam ako pre opísané pokovovacie kompozície s kremičitou zložkou, napr. zahrnuje kremičitany, estery kyseliny kremičitej a koloidné oxidy kremičité. Koloidné oxidy kremičité zahrnujú tak tie, ktoré sú na báze rozpúšťadiel, rovnako ako vodné systémy, pričom koloidný vodný oxid kremičitý je najvýhodnejší z ekonomického hľadiska. Bežne také koloidné oxidy kremičité obsahujú prídavné zložky, napr. zahusťovadlá, napr. až do asi 5 hmotnostných percent uvedeného vodou rozpustného éteru celulózy. Tiež menšie množstvo napr. 20 až 40 hmotnostných percent a obvykle menšie množstvo koloidných oxidov kremičitých môže byť nahradené koloidným oxidom hlinitým. Všeobecne použitie koloidných oxidov kremičitých bude poskytovať ťažšie vrchné povlaky s kremičitou zložkou na podkladové materiály vybavené základovým povlakom. Predpokladá sa použitie koloidných oxidov kremičitých obsahujúcich až do 50 hmotnostných percent sušiny, ale typicky sa budú omnoho koncentrovanejšie roztoky oxidu kremičitého riediť, napríklad tam, kde bude používané nanášanie striekaním.

Keď je kremičitou zložkou vrchného povlaku kremičitan, môže byť organický alebo anorganický. Výhodné organické kremičitany zahrnujú alkyl kremičitany ako etyl-, propyl-, butyl- a polyetylkremičitany, rovnako tak alkoxylkremičitany ako etylénglykolmonoetylkremičitan. Všeobecne najhospodárnejší organický kremičitan je etylkremičitan. Výhodne sú pre najvyššiu hospodárnosť a odolnosť proti korózii používané anorganické kremičitany. Tie sú typicky využívané ako vodné roztoky, ale môžu byť tiež použité disperzie na báze rozpúšťadla. Keď je tu s ohľadom na kremičitany použitý výraz „roztok“, je myslený tak, že zahrnuje pravé roztoky i hydrosóly. Výhodné anorganické kremičitany sú vodné kremičitany, tie kremičitany, ktoré sú vodou rozpustné, obsahujúce sodík, draslík, lítium a kombinácie sodík- lítium, rovnako ako ďalšie príbuzné kombinácie. Čo sa týka reprezentatívneho kremičitanu sodného, moláme pomery SiO₂ k Na₂O sú všeobecne v rozsahu medzi 1 : 1 a 4 : 1. Na lepšiu užitočnosť a hospodárnosť sa pri kremičitej zložke dáva prednosť kremičitanu sodnému na báze vody. Použitie kremičitej zložky ako vrchného povlaku bolo opísané v patente US 4 365 003, ktorého opis je tu začlenený ako odkaz.

V pokovovacej kompozícii pre vrchné povlaky s kremičitou zložkou môžu byť prítomné ďalšie zložky, napr. zmáčadlá a farbivá a kompozícia môže obsahovať v prípade potreby chrómové substituenty, ale môže byť bezchrómová, ako sa uvádza skôr na poskytnutie úplne bezchrómového povlaku. Zložky, ktoré môžu byť prítomné, môžu ďalej zahrnovať zahusťovacie a disperzné činidlá, rovnako ako činidlá upravujúce pH, ale všetky také zložky nebudú spoločne tvoriť viac než 5 hmotnostných percent, a obvykle menej, z hmotnosti kompozície pre vrchný povlak, aby poskytli pokovovaciu kompozíciu so zlepšenou stabilitou spojenou s vyššou integritou povlaku. Kremičitá zložka vrchného povlaku môže byť nanášaná ktoroukoľvek z opísaných rôznych nanášacich techník používaných na pokovovacie kompozície, ako je ponorovacia technika, vrátane máčania s okvapkaním a máčania s odstredením.

Prednostné vrchné povlaky sú vytvárané z kompozícií na vrchné povlaky PLUS®, PLUS® L, PLUS® ML a PLUS® XL vyrábaných Metal Coatings International Inc. Tie môžu obsahovať anorganický kremičitan spoločne s jednou alebo viac prídavnými zložkami, napr. mazivami vrátane vosku alebo polymémych materiálov, ako sú polyetylén, kopolyméry obsahujúce polyetylén alebo polytetrafluóretylén. Ďalšie zložky, ktoré môžu byť tiež použité aspoň čiastočne pre ich mazivosť, môžu zahrnovať grafit a sulfid molybdeničitý. Vrchné povlaky môžu byť pigmentované, napr. na poskytnutie čierneho vrchného povlaku. Reprezentatívna kompozícia na čierny vrchný povlak bola opísaná v patente US 5 006 597.

Pri akomkoľvek pokovovacom postupe by mal byť vrchný povlak prítomný v množstve nad asi 50 mg/ft² (0,5 g/m²) pokovovaného podkladu. Z hľadiska hospodárnosti neprekročia hmotnosti vrchného povlaku pre vytvrdený vrchný povlak asi 2000 mg/ft² (21,5 g/m²) pokovovaného podkladu. Tento rozsah platí pre vytvrdené vrchné povlaky s kremičitou zložkou. Na dosiahnutie najlepšej pokovovacej užitočnosti a hospodárnosti vrchného povlaku s kremičitou zložkou sa dáva prednosť vrchnému povlaku z anorganického kremičitanu poskytujúceho od asi 200 do asi 1200 m g/ft² (13 g/m²) vytvrdeného kremičitanového vrchného povlaku.

Na vytvrdzovanie vrchného povlaku s kremičitou zložkou sa bežne vyberajú vytvrdzovacie podmienky v súlade s určitou použitou kremičitou zložkou. Pre koloidné oxidy kremičité môže byť sušenie vzduchom postačujúce, ale z hľadiska užitočnosti sa dáva prednosť vytvrdzovaniu pri zvýšenej teplote pre všetky kremičité zložky. Vytvrdzovanie pri zvýšenej teplote môže byť predchádzané sušením, napr. sušenie vzduchom, pričom vzhľadom na predchádzajúce sušenie bude pre koloidné oxidy kremičité a organické kremičitany užitočná nižšia vytvrdzovacia teplota, napr. rádovo asi 150 °F (66 °C) až 300 °F (149 °C). Typické vytvrdzovanie anorganických kremičitanov prebieha pri teplote rádovo asi 300 °F (149 °C) až asi 500 °F (260 °C). Všeobecne môžu byť výhodné teploty vytvrdzovania rádovo od asi 150 °F (66 °C) do asi 700 až 800 °F (371 až 427 °C) alebo viac, ako najvyššie teploty kovu. Pri zvýšenejších teplotách môžu byť doby vytvrdzovania krátke, asi 10 minút, hoci dlhšie doby vytvrdzovania až do 20 minút sú bežnejšie. Výrobky môžu byť tiež vybavené vrchným povlakom s kremičitou zložkou, pokiaľ ešte majú zvýšenú teplotu, napr. od vytvrdzovania bezchrómovej pokovovacej kompozície. To môže byť uskutočnené tak nástrekom povlaku, ako máčaním a odkvapkaním, t. j. máčaním výrobku so zvýšenou teplotou do kompozície na vrchný povlak, ktorá môže zaistiť prudké ochladenie výrobku. Po vybratí výrobku z kompozície na vrchný povlak sa môže výrobok nechať odkvapkať. Týmto procesom sa môže dosiahnuť čiastočné až úplné vytvrdenie vrchného povlaku. Elektrické nanášanie vrchného povlaku

Pokovovaný podklad môže tvoriť zvlášť vhodný podklad na ukladanie náteru elektrickým poťahovaním. Elektrické nanášanie materiálov tvoriacich film je dobre známe a môže zahrnovať elektrické poťahovanie materiálom vytvárajúcim film v jednoduchom kúpeli alebo v takom kúpeli, ktorý môže obsahovať jeden alebo viac pigmentov, kovové častice, vysychavé oleje, farbivá, plnivá a podobne a tento kúpeľ môže byť tvorený disperziou alebo zdanlivým roztokom a podobne. Niektoré z dobre známych živicových materiálov použiteľných ako materiály vytvárajúce film obsahujú polyesterové živice, alkydové živice, akrylátové živice, uhľovodíkové živice a epoxydové živice a také materiály môžu byť privádzané do reakcie s ďalšími organickými monomérmi a/alebo polymérmi, zahrnujúcimi uhľovodíky ako etylénglykol, jednosýtne alkoholy, étery a ketóny.

Zaujímavé sú tiež kyslé polykarboxylové živice, ktoré môžu byť rozpustené polyfunkčnými amino zlúčeninami, a obsahujú vysúšacím olejom modifikované viacsýtne kyseliny, estery alebo anhydridy, ktoré môžu byť ďalej privedené do reakcie napr. s divinylbenzénom alebo kyselinou akrylovou a estery rovnako ako polymérizovateľnými vinylovými monomérmi. Ďalšími zaujímavými zložkami sú anodicky nanášané materiály vytvárajúce film. Ale široký rozsah, ktorému zodpovedá elektrické nanášanie materiálov vytvárajúcich film, obsahuje nanášanie takých materiálov na anodické alebo katodické podklady pomocou rôznych techník prechodu prúdu kúpeľom. Po elektrickom nanesení a vybratí pokovovaného podkladu z kúpeľa môže byť uskutočnené vytvrdenie materiálov vytvárajúcich film. Doba a teplota vytvrdzovania bude závislá od prítomných materiálov vytvárajúcich film, bežné ale je vytvrdzovanie vzduchom pri izbovej teplote alebo nútené vytvrdzovanie pri teplote až do 500 °F (260 °C) a s trvaním až do 60 minút pri viac obmedzených teplotách. Nanášanie vrchného povlaku s ochladením

Ďalší zvlášť dôležitý vrchný povlak je povlak nanášaný s ochladením. Tak pokovovaný podklad môže pokročiť k nanášaniu povlaku s ochladením, napr. nasledujúcom po tepelnom vytvrdení opísanej bezchrómovej pokovovacej kompozície alebo nasledujúcom po vytvrdení vrchného povlaku s kremičitou zložkou. Také poťahovanie výrobkov so zvýšenou teplotou pri ochladení ich privedením do styku s vodným živicovým roztokom bolo opísané v japonskej patentovej prihláške č. 53-14746. Vhodné živicové roztoky zahrnujú alkydové, epoxidové, melamínové a močovinové živice.

Uvádza sa tiež, napríklad v patente US 4 555 445, že vhodnými kompozíciami na vrchné povlaky môžu byť pigmentované disperzie a emulzie. Tie môžu obsahovať kopolymérové disperzie v kvapalnom médiu, rovnako ako vodné emulzie a disperzie vhodných voskov. Výrobky môžu byť vybavené vrchným povlakom v týchto kompozíciách, pričom tieto výrobky majú zvýšenú teplotu ako po vytvrdzovaní naneseného vodou riediteľného povlaku postupom obsahujúcim nanášanie ponorením a odkvapkaním alebo striekaním. Takým pokovovaním s ochladením môže byť dosiahnuté celé vytvrdenie vrchného povlaku bez ďalšieho ohrevu. Pokovovanie s ochladením polymérickými roztokmi, emulziami a disperziami a s ohrievanými kúpeľmi bolo tiež rozoberané v patente US 5 283 280.

Autodepozitný vrchný povlak

Ďalší zvlášť dôležitý vrchný povlak je autodepozitný povlak. Autodepozícia povlakov poskytuje pokovovací film na báze latexu, na kovových výrobkoch bez použitia vonkajšieho napätia. V patente US 3 592 699 je uvedené nanášame povlaku z kúpeľa vhodného polymémeho latexu, oxidačného činidla, fluoridových iónov a dostatku kyseliny na udržovanie hodnoty pH od asi 2,5 do 3,5. Kúpeľ formulovaný ako taká kyslá kompozícia môže využiť rozpustnosť kovov ako hnacej sily na ukladanie povlaku. Pomerne nedávno patent US 5 300 323 uviedol predbežnú úpravu zinkového povrchu vodným roztokom fluorovodíka obsahujúcim ako prísadu kyselinu boritú. To môže pomôcť pri potlačení tvorby pórov počas autodepozície povlaku.

Ďalší vrchný povlak

Pokovovaný podklad môže tiež mať vrchný povlak s akýmkoľvek ďalším vhodným vrchným povlakom, t. j. náterom alebo základným náterom, vrátane zvariteľných základných náterov, ako sú základné nátery bohaté na zinok, ktoré môžu byť bežne nanášané pred elektrickým odporovým zváraním. Napríklad už v patente US 3 671 331 bol predstavený vrchný povlak so základným náterom obsahujúcim časticový, elektricky vodivý pigment, napr. zinok, ktorý je vysoko užitočný pre kovový podklad, ktorý je najprv potiahnutý inou poťahovacou kompozíciou. Iné vrchné povlakové nátery môžu obsahovať pigment v spojive, alebo môžu byť bezpigmentové, napr. všeobecne celulózové laky, živicové politúry a balzamové politúry, napríklad politúra z tungového oleja. Nátery môžu byť riediteľné rozpúšťadlom alebo môžu byť riedíteľné vodou, napr. latex alebo vodou rozpustné živice, vrátane modifikovaných alebo rozpustných alkydov, alebo nátery môžu mať reaktívne rozpúšťadlá ako polyestery alebo polyuretány. Ďalšie vhodné nátery, ktoré môžu byť použité, zahrnujú olejové nátery, vrátane náterov obsahujúcich fenolové živice, rozpúšťadlom riediteľné alkydy, epoxidy, akryly, vinyl, vrátane polyvinylbutyralu, a povlakov olejovoskového typu, ako sú voskové nátery ľanovým olejom a parafínom.

Vo väčšine prípadov je vhodné pred akýmkoľvek poťahovaním odstrániť z povrchu podkladu cudzie látky starostlivým očistením a odmastením. Odmastenie môže byť uskutočnené známymi činidlami, napríklad činidlami obsahujúcimi metakremičitan sodný, hydroxid sodný, chlorid uhličitý, trichlóretylén a podobne. Na očistenie môžu byť využité komerčné zásadité čistiace kompozície, ktoré kombinujú umývanie a mierne abrazívne ošetrenie, napr. čistiaci vodný roztok normálneho fosforečnanu sodného a hydroxidu sodného. Okrem toho na čistenie môže byť podklad podrobený čisteniu plus leptaniu alebo čisteniu plus otryskávanie brokmi.

Nasledujúce príklady ukazujú spôsoby, ktorými bol vynález uskutočňovaný, ale nemôžu byť chápané ako obmedzenie vynálezu. V príkladoch boli využité nasledujúce postupy:

Príprava testovacích doštičiek

Pokiaľ nie je uvedené inak, sú testovacie doštičky za studená valcované doštičky z nízkouhličitej ocele. Oceľové doštičky môžu byť pripravené najprv ponorením do čistiaceho roztoku. Roztok na čistenie kovu môže obsahovať na každý liter vody 5 unci (0,142 kg) zmesi 25 hmotnostných percent ortofosforečnanu draselného a 75 hmotnostných percent hydroxidu draselného. Tento zásaditý kúpeľ je udržovaný na teplote asi 150 °F až 180 °F (66 °C až 82 °C). Po čistení roztokom môžu byť doštičky drhnuté čistiacou poduškou, čo je pórovitá vláknitá poduška zo syntetických vlákien impregnovaných abrazívom. Potom sú vydrhnuté doštičky opláchnuté vodou a opäť ponorené do čistiaceho roztoku. Nasleduje vybratie z roztoku, doštičky sú opláchnuté vodou z vodovodného kohútika a prednostne vysušené.

Nanesenie povlaku na testovacie časti a hmotnosť povlaku

Pokiaľ nebude v príklade uvedené inak, čisté časti sú typicky vybavené povlakom ponorením do pokovovacej kompozície, vybratím a okvapkaním kompozície, odstredením prebytku a potom okamžite vypálením alebo sušením na vzduchu pri izbovej teplote alebo pred vytvrdením pri miernej teplote, dokedy povlak nie je na dotyk suchý a potom vypálením. Vypaľovanie a predvytvrdzovací proces sa vykonávajú v konvekčnej teplovzdušnej peci pri teplotách a po doby určené v príkladoch.

Hmotnosť povlaku na doštičkách, všeobecne vyjadrená ako hmotnosť na jednotku povrchovej plochy, je typicky určená vybraním doštičky so známou plochou povrchu a jej vážením pred pokovovaním. Po pokovovaní je doštička znovu zvážená a hmotnosť povlaku na vybranú jednotku plochy povrchu, najčastejšie vyjadrená v miligramoch na štvorcovú stopu (mg/ft² (g/m²)), je určená priamym výpočtom.

Test adhézie povlaku

Tento test je uskutočňovaný manuálnym pritlačovaním pruhu pásky potiahnutého na tlak citlivým lepidlom proti pokovovanému povrchu testovacej doštičky, páska je potom rýchlo odstránená. Povlak je vyhodnotený kvalitatívne podľa množstva povlaku odstráneného lepidlom na páske v porovnaní s podmienkami štandardnej testovacej doštičky.

Test odolnosti proti korózii (astm bl 17) a vyhodnotenie

Odolnosť proti korózii pokovovaných častí je meraná pomocou štandardného testu rozprašovaním soli (slanou hmlou) pre laky a nátery ASTM B-117. V tomto teste sú časti umiestnené v komore udržiavané na stálej teplote, kde sú vystavené jemnému postreku (hmle) 5 percentným roztokom soli po určené časové úseky, opláchnuté vodou a vysušené. Rozsah korózie testovaných častí môže byť vyjadrený v percentách červenej korózie.

Príklad 1

K 18,9 hmotnostného dielu deionizovanej vody sú za mierneho miešania pridané 0,6 hmotnostného dielu kyseliny ortohoritej a 3 hmotnostné diely gamma-glycidoxypropyltrimetoxy-silánu ako za miešania. Po miešaní trvajúcom počas 3 hodín je do tejto zmesi pridaných ďalších 31 hmotnostných dielov deionizovanej vody a zmáčacia zmes obsahujúca 0,8 hmotnostného dielu neionogénneho zmáčadla na báze etoxylatovaného nonylfenolu („nenw“) s molekulovou hmotnosťou 396 a hustotou 1,0298 pri 20/20 °C a 0,8 hmotnostného dielu neionogénneho zmáčadla na báze etoxylatovaného nonylfenolu s molekulovou hmotnosťou 616 a hustotou 1,057 pri 20/20 °C. K tejto zmesi sú potom pridané ďalšie dva hmotnostné diely uvedeného silánu, 2,2 hmotnostného dielu dipropylénglykolu a 0,7 hmotnostného dielu 1-nitropropánu. K tejto zmesi je pridaných 35,2 hmotnostného dielu pasty STAPA 4ZnA17 zo zinkových a hliníkových zliatinových vločiek. Pasta obsahuje asi 85 hmotnostných percent zinku, asi 5 hmotnostných percent hliníka a zvyšok tvorí pastová tekutina. Zliatinové vločky majú asi 50 percent vločkových častíc s najdlhším rozmerom jednotlivých častíc menším než asi 13 pm. Súhrn všetkých týchto zložiek je mletý po asi 3 hodiny s použitím Cowlesovho rozpúšťača pracujúceho pri asi 800 otáčkach za minútu (13,3 s'¹).

K výslednej rozomletej zmesi je potom za nepretržitého miešania počas 1 hodiny pridaných 0,4 hmotnostného dielu aniónového tenzidu bis(tridecyl)sulfosukcinátu sodného a miešanie potom ďalej pokračuje cez noc. Potom je pridaných 2,9 hmotnostného dielu ďalšieho opísaného silánu a suspenzia 0,2 hmotnostného dielu hydroxyetylcelulózy suspendovanej v 1,3 hmotnostného dielu deionizovanej vody. Tento kúpeľ je ponechaný odležať 6 dní. Táto výsledná pokovovacia kompozícia mala molámy pomer vody k silánovým alkoxy skupinám 30,5 : 1.

Čistá testovacia doštička 3x5 palcov (76,2 x 127 mm), ako je opísaná, bola potom potiahnutá pokovovacou kompozíciou pomocou ťahadla. Doštička je predvytvrdzovaná počas 10 minút pri teplote vzduchu v peci 150 °F (66 °C) a vytvrdzovaná počas 30 minút pri teplote vzduchu v peci 600 °F (316 °C), všetko opísaným spôsobom. Výsledná doštička mala hladký šedý povlak atraktívneho vzhľadu. Hmotnosť povlaku bola 1968 miligramov na štvorcovú stopu (21,13 g/m²) pokovovaného povrchu doštičky a povlak mal prijateľnú adhéziu. Hmotnosť povlaku a adhézia povlaku boli určené opísaným spôsobom.

Skrutky boli pripravené na pokovovanie opísaným spôsobom, s výnimkou, že nebolo použité drhnutie počas čistenia a skrutky boli očistené otryskávaním sklenenými guľôčkami (honované za sucha) po osušení v peci. Skrutky boli pokovované umiestnením v drôtenom koši a ponorením koša do pokovovacej kompozície, vybratím koša a odkvapkaním prebytočnej kompozície. Počas odstredenia po ponorení sa pre prvý povlak s košom otáča rýchlosťou 275 otáčok za minútu počas 10 sekúnd dopredu a 10 sekúnd opačne, pre druhý povlak rýchlosťou 300 otáčok za minútu a opäť 10 sekúnd dopredu a 10 sekúnd opačne.

Okvapkanie je potom nasledované vypaľovaním. Vypaľovanie prebieha najprv pri teplote vzduchu asi 150 °F (66 °C) počas do 10 minút a potom pri 600 °F (316 °C) po 30 minút. Skrutky sú poťahované dvakrát pokovovacou kompozíciou pri použití tohto postupu a zaistení hmotnosti povlaku 3138 mg/ft² (33,78 g/m²) určené uvedeným spôsobom.

Vybrané skrutky sú potom vybavené vrchným povlakom na trhu dostupnej vrchnej pokovovacej kompozície s kremičitanom sodným opísanej v patente US 4 365 003. Je použitý rovnaký postup pokovovania a vypaľovania ako pre spodný povlak, ale otáčanie koša prebiehalo pri 400 otáčkach za minútu po 10 sekúnd dopredu a 10 sekúnd opačne a vytvrdzovanie bolo pri 350 °F (177 °C) po 20 minút. Určenia hmotnosti povlaku vykonané opísaným spôsobom v spojení s príkladmi vykázali hmotnosť vrchného povlaku pre typický kúpeľ 520 mg/ft² (5,6 g/m²).

Skrutky so šesťhrannou hlavou použité v teste sú špecifického stupňa 9,8, ktoré sú 1 a 1/2 palca (38 mm) dlhé, asi 5/16 palca (8 mm) v priemere na závitovom konci a majú 1 3/16 palca (30 mm) dĺžku závitu na drieku, ktorý končí v hlave skrutky.

Výsledné pokovované skrutky boli potom vystavené opísanému testu koróznej odolnosti. Testovacie skrutky s kremičitým povlakom prešli 2000 hodinovým testovaním bez objavenia sa prvej červenej korózie, v porovnaní s objavením sa červenej korózie pri 600 hodinách pre skrutky pokovované rovnakým postupom, ale kde pre spodný povlak bola použitá kompozícia obsahujúca jednoduchú zmes zinkových vločiek a hliníkových vločiek v hmotnostnom pomere 90/10.

Príklad 2

Na testovacie účely je pripravená pokovovacia kompozícia s vločkami zo zliatiny zinku a cínu. Táto príprava sa začína nasledovne: Do 18,9 hmotnostného dielu deionizovanej vody sú za mierneho miešania vmiesené 0,6 hmotnostného dielu kyseliny orthoboritej a 3 hmotnostné diely silánu podľa príkladu 1 za miešania na prípravu počiatočnej silánovej zmesi. Po miešaní trvajúcom počas 3 hodín je k tejto zmesi pridaných ďalších 34 hmotnostných dielov deionizovanej vody a zmes obsahujúca 0,8 hmotnostného dielu zmáčadla z príkladu 1 s molekulovou hmotnosťou 396, 1,6 hmotnostného dielu zmáčadla z príkladu 1 s molekulovou hmotnosťou 616, ďalšie 2 hmotnostné diely uvedeného silánu a 0,7 hmotnostného dielu 1-nitropro-pánu. Do tejto zmesi je pridaných 32,6 hmotnostného dielu pasty z vločiek zo zinkovej a cínovej zliatiny STAPA

4ZnSn30. Pasta obsahuje asi 70 hmotnostných percent zinku a asi 30 hmotnostných percent cínu v zliatine vločiek na kovovej báze a zvyšok tvorí pastová kvapalina. Súhrn týchto zložiek je potom mletý počas asi 3 hodín s použitím Cowlesovho rozpúšťača pracujúceho asi pri 800 otáčkach za minútu.

K výslednej rozomletej zmesi sú potom pridané za miešania pokračujúceho počas 1 hodiny 0,4 hmotnostného dielu aniónového tenzidu bis(tridecyl)sulfosukcinátu sodného a miešanie potom ďalej pokračuje cez noc. Potom je pridaných 2,9 hmotnostného dielu ďalšieho opísaného silánu a suspenzia 0,3 hmotnostného dielu hydroxyetylcelulózy suspendovanej v 2 hmotnostných dieloch deionizovanej vody.

Na porovnanie je pripravená štandardná porovnávacia kompozícia s použitím opísaného postupu. Pre túto kompozíciu je s počiatočnou silánovou zmesou zmiešaných ďalších 29,4 hmotnostného dielu vody a zmes 1,5 hmotnostného dielu každého zmáčadla, 2 hmotnostné diely silánu, 0,7 hmotnostného dielu 1-nitropropánu, 1,2 hmotnostného dielu dipropylénglykolu a 4,3 dielu pasty z hliníkových vločiek. K tomu sú pridané 31,2 dielu pasty zinkových vločiek. V súlade s opísanými postupmi a množstvami je potom pridaný aniónový tenzid, ďalší silán, vodná suspenzia celulózy a tiež 0,2 hmotnostného dielu kvapalnej zmesi ropných derivátov s hustotou 0,9 použitej ako odpeňovací prostriedok.

V tomto teste boli testovacími súčasťami skrutky M8, ktoré sú podrobnejšie opísané v príklade 3. Skrutky boli pripravené na pokovovanie a pokovované úplne tak, ako je opísané v príklade 3, s tou výnimkou, že vytvrdzovacia teplota bola 232 °C. Výsledné súčasti mali hmotnosť povlaku 2463 mg/ft² (26,5 g/m²). Hmotnosť povlaku bola určená postupom váženia- pokovovania-váženia, ako bolo opísané.

Súčasti boli potom vybavené vrchným povlakom na trhu dostupnej kompozície na vrchné povlaky s kremičitanom sodným opísaným v patente US 4 365 003. Postup použitý na pokovovanie a vypaľovanie bol rovnaký ako pre spodný povlak, ale vytvrdzovanie bolo pri 176 °C počas 20 minút. Určenie hmotnosti povlaku vykonané opísaným spôsobom ukázalo, že hmotnosť vrchného povlaku bola 433 mg/ft² (4,66 g/m²).

Výsledné pokovované súčasti boli potom podrobené opísanému testu koróznej odolnosti. Testované súčasti s kremičitým vrchným povlakom a spodným povlakom so zliatinou zinku a cínu prešli 1080 hodinami testovania s hodnotením 4,8 v stupnici do 5,0 (najlepší), čo sa týka objavenia červenej korózie. Na porovnanie, testované súčasti s kremičitým vrchným povlakom a spodným povlakom so zliatinou zinku a hliníka mali pri 1080 hodinách testovania hodnotenie 4,2.

Príklad 3

Testovacia kompozícia podľa vynálezu je pripravená s nasledujúcimi zložkami. Spolu je zmiešaných 7,37 hmotnostného dielu silánu podľa príkladu 1, zmáčadlová zmes obsahujúca 1,21 hmotnostného dielu zmáčadla podľa príkladu 1 s molekulárnou hmotnosťou 396 a 1,39 hmotnostného dielu zmáčadla podľa príkladu 1 s molekulárnou hmotnosťou 616, 4,33 hmotnostného dielu dipropylénglykolu, 0,62 hmotnostného dielu 1-nitropropánu a 0,45 hmotnostného dielu aniónového tenzidu bis(tridecyl)sulfosukcinátu sodného. K tejto zmesi je pridaných 29,83 hmotnostného dielu pasty vločiek zinkovej a hliníkovej zliatiny. Pasta obsahuje asi 85 hmotnostných percent zinku a asi 6 hmotnostných percent hliníka v zliatinových vločkách a asi 9 hmotnostných percent zvyšku tvoreného pastovou kvapalinou. Zliatinové vločky obsahujú asi 98 percent vločkových častíc s najdlhším rozmerom jednotlivých častíc menším než asi 15 pm. Súhrn všetkých týchto zložiek je potom intenzívne zmiešaný dohromady.

K výslednej rozomletej zmesi je potom za pokračujúceho miešania pridaná zmes 0,53 hmotnostného dielu kyseliny boritej v 54,27 hmotnostného dielu deionizovanej vody. Potom je pridaných 0,4 hmotnostného dielu hydroxyetylcelulózy a miešanie pokračuje cez noc.

Na porovnanie je potom použitá štandardná porovnávacia kompozícia opísaná v príklade 2.

V tomto teste sú použité skrutky podrobnejšie opísané neskôr. Skrutky sú na poťahovanie pripravené tak, ako bolo opísané, s výnimkou toho, že počas čistenia nie je použité drhnutie a skrutky sú po osušení v peci čistené otryskávaním sklenenými guľôčkami (suché honovanie). Skrutky sú pokovované uložením do drôteného koša a ponorením koša do pokovovacej kompozície, vybratím koša a odkvapkaním prebytočnej kompozície. Po odkvapkaní sa s košom otáča rýchlosťou 300 otáčok za minútu počas 10 sekúnd dopredu a 10 sekúnd opačne.

Okvapkanie je potom nasledované vypaľovaním. Skrutky sú na vypaľovanie obvykle uložené na sito. Vypaľovanie prebieha najprv pri teplote vzduchu asi 66 °C počas do 10 minút a potom pri 329 °C po 30 minút. Skrutky sú pokovovacou kompozíciou pokovované dvakrát pri použití tohto postupu a hmotnosť povlaku je asi 1900 mg/ft² (20,45 g/m²), určená opísaným postupom.

Skrutky použité v teste sú skrutky M8, ktoré sú 1,4 palca (35,6 mm) dlhé s priemerom asi 5/16 palca (8 mm), na závitovom konci majú 13/16 (30 mm) závitu na drieku, ktorý končí v hlave skrutky.

Výsledné pokovované skrutky sú potom podrobené koróznemu testu SAE J2334 Spoločnosti dopravných inžinierov (Society of Automotive Engineers). Testovací cyklus bol 24 hodinový testovací cyklus. V každom testovacom cykle bola použitá vlhká etapa, etapa nanášania soli a suchá etapa. Vlhká etapa prebiehala pri 100 % vlhkosti počas 6 hodín pri 50 °C. Etapa nanášania soli trvala 15 minút pri podmienkach okolia. Suchá etapa prebiehala pri 50 % vlhkosti a 60 °C počas 17 hodín a 45 minút.

V teste skrutky pokovované štandardným porovnávacím povlakom mali prvú červenú koróziu pri 56 cykloch. Ale skrutky pokované testovanou kompozíciou podľa vynálezu prešli 89 cyklami bez červenej korózie.

Claims (39)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Pokovovacia kompozícia prispôsobená na nanášanie na podklad a vytvrdzovanie na podklade, ktorá obsahuje kovové častice v kvapalnom médiu a zaisťuje odolnosť proti korózii ako vytvrdený povlak na podklade, pričom je zaistené zlepšené zloženie kovových častíc uvedenej kompozície, vyznačujúca sa t ý m , že obsahuje zinkovú zliatinu vo vločkovej forme obsahujúcu viac než 50 hmotnostných percent zinku v uvedenej zliatinovej vločke a zvyšok menej než 50 hmotnostných percent nezinkového zliatinového materiálu v uvedenej zliatinovej vločke.
2. 2. Pokovovacia kompozícia podľa nároku 1,vyznačujúca sa tým, že uvedená zinková zliatina vo vločkovej forme je zliatina zinku s jedným alebo viacerými prvkami zo skupiny zahrnujúcej hliník, cín, horčík, nikel, kobalt a mangán.
3. 3. Pokovovacia kompozícia podľa nároku 1,vyznačujúca sa tým, že uvedený zinok je v zliatine s jedným alebo viacerými prvkami zo skupiny zahrnujúcej cín a hliník, pričom zliatina zinku s hliníkom obsahuje menej než 20 hmotnostných percent hliníka, zatiaľ čo uvedená zliatina zinku s cínom neobsahuje viac než 30 hmotnostných percent cínu.
4. 4. Pokovovacia kompozícia podľa nároku 1,vyznačujúca sa tým, že uvedená zinková zliatina vo vločkovej forme je vločková zliatina zinok- hliník-horčík.
5. 5. Pokovovacia kompozícia podľa nároku 1,vyznačujúca sa tým, že uvedená zinková zliatina vo vločkovej forme obsahuje pastu obsahujúcu menej než 15 hmotnostných percent hliníka v uvedenej zliatinovej vločke, z kovového základu, a až do 10 hmotnostných percent pastovej kvapaliny, vztiahnuté na hmotnosť uvedenej pasty.
6. 6. Pokovovacia kompozícia podľa nároku 5, vyznačujúca sa tým, že uvedená pasta obsahuje od 85 do 86 hmotnostných percent zinku v uvedenej zliatine a od 4 do 8 hmotnostných percent hliníka v uvedenej zliatine, oboje vztiahnuté na základ 100 percent hmotnostných uvedenej pasty.
7. 7. Pokovovacia kompozícia podľa nároku 5, vyznačujúca sa tým, že uvedená pasta obsahuje od 7 do 10 hmotnostných percent pastovej kvapaliny a obsahuje od 4 do 5 hmotnostných percent uvedeného hliníka, oboje vztiahnuté na základ 100 percent hmotnostných uvedenej pasty.
8. 8. Pokovovacia kompozícia podľa nároku 6, vyznačujúca sa tým, že uvedená pasta je STAPA 4ZnA17.
9. 9. Pokovovacia kompozícia podľa nároku 1,vyznačujúca sa tým, že uvedená zinková zliatina vo vločkovej forme je zliatina majúca aspoň 90 percent vločkových častíc s najdlhším rozmerom kratším než 15 pm a majúca aspoň 50 percent vločkových častíc s najdlhším rozmerom kratším než 13 pm, a uvedená kompozícia ďalej obsahuje nezliatinové kovové častice.
10. 10. Spôsob prípravy korózii odolávajúceho podkladu chráneného povlakom odolným proti korózii, vyznačujúci sa tým, že zahŕňa:

    (1) nanesenie pokovovacej kompozície na podklad, pričom pokovovacia kompozícia obsahuje:

    (A) kvapalné médium a (B) zinkovú zliatinu vo vločkovej forme obsahujúcu viac než 50 hmotnostných percent zinku v uvedenej zliatinovej vločke a zvyšok v množstve menšom než 50 hmotnostných percent nezinkového zliatinového kovu a (2) vytvrdenie nanesenej pokovovacej kompozície na uvedenom podklade.
11. 11. Spôsob podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že sa nanáša pokovovacia kompozícia obsahujúca kombináciu kvapalného média a zinkovej zliatiny vo vločkovej forme, pričom kombinácia tvorí pastu obsahujúcu aspoň 70 hmotnostných percent zinku v uvedenej zliatinovej vločke, z kovového základu, a až do 10 hmotnostných percent pastovej kvapaliny, vztiahnuté na hmotnosť uvedenej pasty.
12. 12. Pokovovaný podklad, vyznačujúci sa tým, že je chránený bezchrómovým povlakom odolávajúcim korózii z kompozície obsahujúcej:

    (A) kvapalné médium;

    (B) pokovováciu kompozíciu podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 9;

    (C) silánové spojivo.
13. 13. Pokovovaný podklad podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že uvedené kvapalné médium je jedno alebo viac látok zo skupiny zahrnujúcej vodu a organickú kvapalinu a uvedená voda, ak je prítomná, je prítomná v množstve nad 25 hmotnostných percent z uvedenej pokovovacej kompozície.
14. 14. Pokovovaný podklad podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že uvedené silánové spojivo je vodou rozložiteľné spojivo s organickými funkčnými skupinami zahŕňajúcimi alkoxy skupiny, pričom silánové spojivo tvorí od 3 do 20 hmotnostných percent uvedenej pokovovacej kompozície.

    SK 287844 Β6
15. 15. Pokovovaný podklad podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že uvedená pokovovacia kompozícia má pH v rozsahu od viac než 6 do 7,5, obsahuje vodu v množstve viac než 30 hmotnostných percent a má molámy pomer vody k silánovým alkoxy skupinám vyšší než 4,5 : 1.
16. 16. Pokovovaný podklad podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že uvedený povlak ďalej obsahuje jedno alebo viac látok zo skupiny zahrnujúcej zahusťovadlo a zmáčadlo, pričom uvedený povlak je vybavený vrchným povlakom z kompozície obsahujúcej kremičitú látku a uvedený vrchný povlak poskytuje kremičitú látku z jednej alebo viacerých látok zo skupiny zahrnujúcej koloidný oxid kremičitý, organický kremičitan a anorganický kremičitan.
17. 17. Spôsob prípravy korózii odolávajúceho pokovovaného podkladu chráneného bezchrómovým povlakom odolným proti korózii, vyznačujúci sa tým, že zahŕňa:

    (1) nanesenie pokovovacej kompozície na uvedený podklad, pričom pokovovacia kompozícia obsahuje:

    (A) kvapalné médium a (B) zinkovú zliatinu vo vločkovej forme obsahujúcu viac než 50 hmotnostných percent zinku v uvedenej zliatinovej vločke a zvyšok v množstve menej než 50 hmotnostných percent nezinkového zliatinového kovu a (C) silánové spoj ivo;

    pričom uvedená pokovovacia kompozícia je nanášaná v množstve postačujúcom, po vytvrdení, na poskytnutie viac než 5 380 mg/m (500 mg/ft²), ale nie v podstate viac než 96 840 mg/m² (9 000 mg/ft²) povlaku na uvedenom kovovom podklade; a (2) tepelné vytvrdzovanie nanesenej pokovovacej kompozície na uvedenom podklade pri teplote až do 371 °C (700 °F) počas aspoň 10 minút.
18. 18. Spôsob podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že uvedená pokovovacia kompozícia obsahuje pastu zo zinkovej zliatiny obsahujúcu aspoň 70 hmotnostných percent zinku v uvedenej zliatinovej vločke, do 10 hmotnostných percent pastovej kvapaliny, a zvyšok ďalších zliatinových kovov a uvedená kompozícia sa nanesie v množstve postačujúcom, po vytvrdení, na poskytnutie viac než 16 140 mg/m² (1 500 mg/fit²) povlaku na uvedenom pokovovanom podklade.
19. 19. Spôsob podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že uvedená nanesená pokovovacia kompozícia je vytvrdzovaná pri zvýšenej teplote v rozmedzí od 330 °C (626 °F) do 360 °C (680 °F).
20. 20. Pokovovaný podklad, vyznačujúci sa tým, že je chránený korózii vzdorujúcim povlakom z pokovovacej kompozície obsahujúcej:

    (A) kvapalné médium;

    (B) pokovovaciu kompozíciu podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 9 a (C) látku poskytujúcu šesťmocný chróm.
21. 21. Pokovovaný podklad podľa nároku 20, vyznačujúci sa tým, že uvedené kvapalné médium je jedno alebo viac látok zo skupiny zahrnujúcej vodu a organickú kvapalinu.
22. 22. Pokovovaný podklad podľa nároku 20, vyznačujúci sa tým, že uvedený povlak ďalej obsahuje jednu alebo viac látok zo skupiny zahrnujúcej zahusťovadlo a zmáčadlo, pričom uvedený povlak je vybavený vrchným povlakom z kompozície obsahujúcej kremičitú látku a uvedený vrchný povlak poskytuje kremičitú látku z jednej alebo viacerých látok zo skupiny zahrnujúcej koloidný oxid kremičitý, organický kremičitan a anorganický kremičitan.
23. 23. Spôsob prípravy korózii vzdorujúceho pokovovaného podkladu chráneného bezchrómovým, korózii vzdorujúcim povlakom, vyznačujúci sa tým, že zahŕňa (1) nanesenie pokovovacej kompozície obsahujúcej:

    (A) kvapalné médium;

    (B) zinkovú zliatinu vo vločkovej forme obsahujúcu viac než 50 hmotnostných percent zinku v uvedenej zliatinovej vločke a zvyšok v množstve menej než 50 hmotnostných percent nezinkového zliatinového kovu; a ( C) látku poskytuj úcu še sťmocný chróm;

    pričom uvedená pokovovacia kompozícia je nanášaná v množstve postačujúcom, po vytvrdení, na vytvorenie viac než 5 380 mg/m² (500 mg/ft²) povlaku, ale nie v podstate viac než 96 840 mg/m (9 000 mg/ft²) povlaku na pokovovanom podklade a (2) tepelné vytvrdzovanie nanesenej pokovovacej kompozície na uvedenom podklade pri teplote až do 371 °C (700 °F) počas aspoň 10 minút.
24. 24. Spôsob podľa nároku 23, vyznačujúci sa tým, že uvedená pokovovacia kompozícia obsahuje pastu zo zinkovej zliatiny obsahujúcu aspoň 70 hmotnostných percent zinku v uvedenej zliatinovej vločke, do 10 hmotnostných percent pastovej kvapaliny a zvyšok ďalších zliatinových kovov a kompozícia je nanesená v množstve dostatočnom na zaistenie, po vytvrdení, viac než 19 368 mg/m² (1 800 mg/ft²) povlaku na uvedenom pokovovanom podklade.
25. 25. Spôsob podľa nároku 23,vyznačujúci sa tým, že uvedená nanesená pokovovacia kompozícia je vytvrdzovaná pri zvýšenej teplote v rozmedzí od 330 °C (626 °F) do 360 °C (680 °F).
26. 26. Pokovovaný podklad chránený bezchrómovým korózii vzdorujúcim povlakom z pokovovacej kompozície obsahujúcej:

    (A) pokovovaciu kompozíciu podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 9;

    (B) titaničitanový polymér a (C) kvapalné činidlo obsahujúce organickú kvapalinu pre uvedený titaničitanový polymér.
27. 27. Pokovovaný podklad podľa nároku 26, vyznačujúci sa tým, že uvedená pokovovacia kompozícia ďalej obsahuje oxid manganičitý, ktorý je prítomný v množstve zodpovedajúcom 30 hmotnostným percentám až 100 hmotnostným percentám uvedenej zinkovej zliatiny vo forme vločiek.
28. 28. Pokovovaný podklad podľa nároku 26, vyznačujúci sa tým, že uvedené kvapalné činidlo je zmes vody s organickou kvapalinou.
29. 29. Pokovovaný podklad podľa nároku 26, vyznačujúci sa tým, že titaničitanový polymér je vybraný zo skupiny pozostávajúcej z tetraizobutyltitaničitanu, tetraizopropyltitaničitanu, tetra-N-butyltitaničitanu a ich zmesí, a uvedený titaničitan je prítomný v množstve rovnajúcom sa od 9 do 47 hmotnostných percent uvedenej kovovej zliatiny vo vločkovej forme.
30. 30. Pokovovaný podklad podľa nároku 26, vyznačujúci sa tým, že uvedený povlak je vybavený vrchným povlakom.
31. 31. Spôsob prípravy korózii vzdorujúceho pokovovaného podkladu chráneného bezchrómovým korózii vzdorujúcim povlakom, vyznačujúci sa tým, že zahŕňa:

    (1) nanesenie pokovovacej kompozície obsahujúcej:

    (A) zinkovú zliatinu vo vločkovej forme obsahujúcu viac než 50 hmotnostných percent zinku v uvedenej zliatinovej vločke a zvyšok v množstve menej než 50 hmotnostných percent nezinkového zliatinového kovu;

    (B) titaničitanový polymér a (C) kvapalné činidlo obsahujúce organickú kvapalinu pre uvedený titaničitanový polymér; a (2) tepelné vytvrdzovanie nanesenej pokovovacej kompozície na podklade pri teplote až do 316 °C (600 °F) počas aspoň 10 minút.
32. 32. Spôsob podľa nároku 31, vyznačujúci sa tým, že uvedená pokovovacia kompozícia obsahuje pastu zo zinkovej zliatiny obsahujúcu aspoň 70 hmotnostných percent zinku v uvedenej zliatinovej vločke, až do 10 hmotnostných percent pastovej kvapaliny a zvyšok ďalších zliatinových kovov, a uvedená kompozícia sa nanesie v množstve dostatočnom na zaistenie, po vytvrdení, viac než 19 368 mg/m² (1 800 mg/ft²) povlaku na uvedenom pokovovanom podklade.
33. 33. Pokovovaný podklad, vyznačujúci sa tým, že je chránený korózii vzdorujúcim povlakom z pokovovacej kompozície obsahujúcej:

    (A) kvapalné médium;

    (B) pokovovaciu kompozíciu podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 9 a (C) jednu alebo viac z vo vode rozpustných a vo vode dispergovateľných kremičitých látok.
34. 34. Pokovovaný podklad podľa nároku 33, vyznačujúci sa tým, že uvedená kremičitá látka je vybraná zo skupiny pozostávajúcej z kremičitanu alkalického kovu, organického kremičitého esteru, koloidného oxidu kremičitého, organického kremičitanu amónneho a uvedených zmesi.
35. 35. Pokovovaný podklad podľa nároku 33, vyznačujúci sa tým, že uvedená kompozícia obsahuje kvapalné médium na báze vody a ďalej obsahuje jednu alebo viac látok zo skupiny zahrnujúcej zahusťovadlo a pigment kovového oxidu.
36. 36. Pokovovaný podklad podľa nároku 35, vyznačujúci sa tým, že zahusťovadlo je jedna alebo viac látok zo skupiny zahrnujúcej éter celulózy a xantánovú gumu a uvedený kovový oxidový pigment je jedna alebo viac látok zo skupiny zahrnujúcej oxid zinočnatý, oxid železa a oxid titánu.
37. 37. Pokovovaný podklad podľa nároku 33, vyznačujúci sa tým, že uvedený povlak je vybavený vrchným povlakom.
38. 38. Spôsob prípravy pokovovaného podkladu chráneného korózii vzdorujúcim povlakom, vyznačujúci sa tým, že zahŕňa:

    (1) nanesenie pokovovacej kompozície obsahujúcej:

    (A) kvapalné médium;

    (B) zinkovú zliatinu vo vločkovej forme obsahujúcu viac než 50 hmotnostných percent zinku v uvedenej zliatinovej vločke a zvyšok v množstve menej než 50 hmotnostných percent nezinkového zliatinového kovu;

    (C) jednu alebo viac z vo vode rozpustných a vo vode dispergovateľných kremičitých látok a (2) tepelné vytvrdzovanie nanesenej pokovovacej kompozície na podklade pri teplote až do 371 °C (700 °F) počas aspoň 10 minút.
39. 39. Spôsob podľa nároku 38, vyznačujúci sa tým, že uvedená pokovovacia kompozícia obsahuje pastu zo zinkovej zliatiny obsahujúcu aspoň 70 hmotnostných percent zinku v uvedenej zliatinovej vločke, až do 10 hmotnostných percent pašiovej kvapaliny a zvyšok ďalších zliatinových kovov, a uvedená kompozícia je nanesená v množstve dostatočnom na zaistenie, po vytvrdení, viac než 19 368 mg/m²

    5 (1 800 mg/ft²) povlaku na uvedenom pokovovanom podklade.