TWI681083B - 用於鹼性鍍鋅之添加劑 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之方法、一種具有特殊光澤度之鋅塗佈之金屬基板以及一種用於將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之水性鹼性電鍍浴，及鍍鋅浴添加劑在將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之方法中及用於改良金屬基板上鋅或鋅合金塗層之光學外觀及/或黏著性的用途。

Description

用於鹼性鍍鋅之添加劑
發明涉及一種將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之方法、一種具有特殊光澤度之鋅或鋅合金塗佈之金屬基板以及一種用於將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之水性鹼性電鍍浴，及鍍鋅浴添加劑在將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之方法中及用於改良金屬基板上鋅或鋅合金塗層之光學外觀及/或黏著性的用途。
自鹼性溶液將鋅電解沉積至金屬基板上以製備鋅塗佈之金屬基板廣泛用於防止該等金屬基板腐蝕且用於賦予所得最終產品特殊光學及機械特性。該電解沉積方法典型地包含將電流密度施加於待鋅塗佈之金屬基板上，同時將該基板置放於鍍鋅浴中。由於所施加之電流，使溶解於鍍鋅浴中之鋅離子沉積於金屬基板表面上，而在其上形成鋅塗層。
在此項技術中，已經提議改良在鹼性溶液中將鋅電解沉積至金屬基板上之若干嘗試。舉例而言，US 2012/0138473 A1提及一種實現鋅塗層之快速形成的鍍鋅浴添加劑，視在待電鍍之物件表面上之位置而定，該鋅塗層之厚度變化較小。鍍鋅浴添加劑含有具有兩種胺化合物之水溶性共聚物作為結構單元。WO 03/006360 A2提及一種包含鋅離子、鎳離子、一級光亮劑(其為在吡啶環之3-位置處經羧酸酯基或可水解於羧酸酯基之基團 取代之N-甲基吡啶鎓化合物)及二級光亮劑(其為脂族胺)之鹼性鋅-鎳電鍍浴。US 3,886,054 A提及用於明亮鍍鋅之非氰化物鹼性電鍍浴，其含有較佳與醛類光亮劑混合之作為晶粒細化劑之伸烷基多元胺與1,3-二鹵-2-丙醇的四級化聚合縮合物，及能夠在廣泛電流密度範圍內產生明亮、細粒狀沉積物之巰基取代之雜環化合物。US 2005/133376 A1提及一種鋅-鎳電鍍浴水溶液，其包括水；鎳離子；鋅離子；至少一種錯合劑；及至少一種非離子化表面活性聚氧伸烷基化合物，其中該浴具有鹼性pH。
然而，藉由將鋅或鋅合金電解沉積至基板上製備鋅塗佈之金屬基板具有挑戰性。舉例而言，在將鋅或鋅合金電解沉積至金屬基板上期間，產生氫氣，其往往作為小氣泡黏著於塗層表面上，導致金屬基板上形成之鋅或鋅合金塗層具有劣化的光學外觀。典型地可在表面上看見呈條帶形式之該等劣化的光學外觀。除此之外，氣泡(其可偵測為表面上之小水泡)之此類形成亦減小鋅塗層對金屬基板之黏著性，且因此亦降低所獲得之機械特性。因此，需要將界面活性劑添加入電鍍浴中以便支持均勻塗層形成於金屬基板上，且因此改良鋅或鋅合金塗佈之金屬基板表面之光學外觀。在此方面，應注意視為適合於鍍鋅方法中之界面活性劑應可溶於電鍍浴。然而，該等水溶性界面活性劑亦往往使沉積製程期間產生之泡沫穩定化，該等泡沫可隨後干擾鋅或鋅合金沉積於金屬基板上而使得在其上形成不均勻塗層，同樣導致光學劣化外觀。與此相反，因在泡沫之非穩定化方面充分而已知的界面活性劑典型地不溶於鍍鋅浴水溶液中，且因此認為其不合適於該等浴。
因此，此項技術中需要提供一種避免前述缺點且尤其允許製 備賦予所得最終產品極好光學特徵，同時其機械特性保持於高水準或甚至改良之鋅或鋅合金塗佈之金屬基板的方法。特定言之，需要提供一種將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之方法，其在一方面，電鍍浴中不形成泡沫及氣泡而產生的光學外觀，與另一方面，鋅或鋅合金塗層對金屬基板之黏著性中的良好平衡。
因此，本發明之目標為提供一種將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之方法。此外，本發明之目標為提供一種方法，其中形成於金屬基板上之鋅或鋅合金塗層具有均勻厚度。本發明之甚至另一目標為提供一種方法，其中形成於金屬基板上之所得鋅或鋅合金塗層之光學外觀經改良。本發明之另一目標為提供一種方法，其中形成於金屬基板上之所得鋅或鋅合金塗層之機械特性保持在高水準上或甚至經改良。本發明之又一目標為提供一種方法，其中獲得金屬基板表面之良好潤濕以引起氣泡釋放的改良，使得所得鋅或鋅合金塗佈之金屬基板之光學外觀改善。本發明之另一目標為提供方法，其中所獲得之鋅或鋅合金塗佈之金屬基板為關於金屬基板上鋅或鋅合金塗層之潤濕特性以及黏著性之良好平衡特性的結果。其他目標可自以下本發明之描述瞭解。
前述及其他目標藉由本發明之標的物解決。根據本發明之第一態樣，提供一種將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之方法。該方法包含至少以下步驟：a)提供包含以下之水性鹼性電鍍浴：i)鋅離子來源， ii)氫氧離子來源，及iii)為至少一種通式(I)化合物之鍍鋅浴添加劑，
Figure 104121462-A0202-12-0004-3
其中R為C4-C10烷基；G1選自具有4至6個碳原子之單醣；x在1至4範圍內且係指平均值，及b)將金屬基板置放於該水性鹼性電鍍浴中，使得在該金屬基板上形成鋅或鋅合金塗層。
根據本發明之另一態樣，提供一種光澤度由不等方程式(I)定義之鋅或鋅合金塗佈之金屬基板
Figure 104121462-A0202-12-0004-47
其中，(GU不使用)為在不使用本文中所定義之至少一種通式(I)化合物塗佈之金屬基板上測定且在85°量測角下藉由光澤計量測之光澤度單位，(GU使用)為在藉由使用本文中所定義之至少一種通式(I)化合物塗佈之金屬基板上測定且在85°量測角下藉由光澤計量測之光澤度單位。
根據本發明之另一態樣，提供一種將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之水性鹼性電鍍浴，其中該浴包含：a)如本文中所定義之鋅離子來源，b)如本文中所定義之氫氧離子來源，及c)如本文中所定義之鍍鋅浴添加劑。
根據本發明之甚至另一態樣，提供一種如本文中所定義之鍍 鋅浴添加劑在將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之方法中的用途。根據又一態樣，提供一種如本文中所定義之鍍鋅浴添加劑用於改良金屬基板上鋅或鋅合金塗層之光學外觀及/或黏著性之用途。根據另一態樣，提供一種鍍鋅浴添加劑用於改良鑄鐵基板上鋅或鋅合金塗層之光學及/或機械表面特性之用途。
用於將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之本發明方法的有利具體實例定義於相應的附屬項中。
根據一個具體實例，鋅離子來源為氧化鋅及/或鋅離子以2.0g/L浴至30.0g/L浴之量存在於水性鹼性電鍍浴中。
根據另一具體實例，氫氧離子來源為氫氧化鈉及/或氫氧離子以50.0g/L浴至250.0g/L浴之量存在於水性鹼性電鍍浴中。
根據又一具體實例，在通式(I)中R為C4-C8烷基；G1選自具有5或6個碳原子之單醣；及x在1至2範圍內。
根據一個具體實例，在通式(I)中R為C4烷基；G1為葡萄糖及/或木糖及/或阿拉伯糖；及x在1至1.8範圍內。
根據另一具體實例，鍍鋅浴添加劑以0.1g/L浴至10.0g/L浴之量存在於水性鹼性電鍍浴中。
根據又一具體實例，水性鹼性電鍍浴之pH為12.0至14.0。
根據一個具體實例，水性鹼性電鍍浴進一步包含至少一種選自包含以下之群的習知添加劑：光亮劑，諸如高光澤度光亮劑基礎光亮劑及其混合物、水溶性聚合物、調平劑、水軟化劑、錯合劑、氰離子來源及其混合物。
根據另一具體實例，方法步驟b)在10℃至40℃之溫度下進行。
根據又一具體實例，方法步驟b)在0.05A/dm2至15.0A/dm2之電流密度下進行。
根據一個具體實例，形成於金屬基板上之鋅或鋅合金塗層之厚度為2.0μm至30.0μm。
在下文中，將更詳細地描述本發明方法之細節及較佳具體實例。應理解，此等技術細節及具體實例亦適用於可藉由方法獲得之本發明之鋅或鋅合金塗佈之金屬基板、本發明之用於將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之水性鹼性電鍍浴及其用途。
根據本發明方法之步驟a)，提供一種水性鹼性電鍍浴。
術語「水性(aqueous)」鹼性電鍍浴係指其中溶劑包含水，較佳由水組成之系統。然而，應注意該術語不排除溶劑包含少量選自包含甲醇、乙醇、丙酮、乙腈、四氫呋喃及其混合物之群的水可混溶性有機溶劑。若溶劑包含水可混溶性有機溶劑，則水可混溶性有機溶劑以溶劑之總重量計以0.01wt%至10.0wt%，較佳0.01wt%至7.5wt%，更佳0.01wt%至5.0wt%且最佳0.01wt%至2.5wt%之量存在。舉例而言，水性鹼性電鍍浴之溶劑由水組成。若水性鹼性電鍍浴之溶劑由水組成，則待使用之水可為可獲得的任何水，諸如自來水及/或去離子水，較佳去離子水。
術語水性「鹼性(alkaline)」電鍍浴係指pH>7之系統。舉例而言，水性鹼性電鍍浴之pH為12.0至14.0，更佳為13.0至14.0。
本發明方法之一個要求為水性鹼性電鍍浴包含鋅離子來源。
應瞭解，水性鹼性電鍍浴可含有熟習此項技術者已知適合作為水性鹼性電鍍浴中鋅離子來源之鋅離子來源。
舉例而言，鋅離子來源選自包含鋅、氧化鋅、硫酸鋅、碳酸鋅、胺基磺酸鋅、乙酸鋅及其混合物之群。較佳地，鋅離子來源為氧化鋅。氧化鋅以鋅酸鹽形式存在於水性鹼性電鍍浴中。
水性鹼性電鍍浴較佳含有鋅離子來源，使得該浴中鋅離子之量處於此類浴常見之範圍內。因此，鋅離子較佳以2.0g/L浴至30.0g/L浴，較佳5.0g/L浴至25.0g/L浴且最佳5.0g/L浴至20.0g/L浴之量存在於水性鹼性電鍍浴中。
待用於本發明方法之鋅離子來源之相應量藉由適當計算確定以便達至鋅離子之給定量。
在一個具體實例中，水性鹼性電鍍浴包含除鋅離子來源之外的另一金屬離子來源，使得鋅合金塗層藉由本發明方法形成於金屬基板上。
應瞭解，另一金屬離子來源可為熟習此項技術者已知適合作為水性鹼性電鍍浴中與鋅離子來源組合之金屬離子來源的任何金屬離子來源。然而，另一金屬離子來源較佳包含鎳、錳、鈷、鐵及其混合物之離子。
較佳地，另一金屬離子來源可為可溶於水性鹼性電鍍浴之任何金屬離子來源。舉例而言，金屬離子來源選自包含硫酸鎳、氯化錳、硫酸鈷、硫酸鐵及其混合物之群。
若水性鹼性電鍍浴包含另一金屬離子來源，則該浴可含有廣泛範圍之另一金屬離子來源。舉例而言，自另一金屬離子來源獲得之金屬離子以0.1g/L浴至100.0g/L浴，較佳0.2g/L浴至75.0g/L浴且最佳0.5g/L浴至50.0g/L浴之量存在於水性鹼性電鍍浴中。
因此，若水性鹼性電鍍浴包含另一金屬離子來源，則該浴較佳含有量為2.0g/L浴至30.0g/L浴，較佳5.0g/L浴至25.0g/L浴且最佳5.0g/L浴至20.0g/L浴之鋅離子，及量為0.1g/L浴至100.0g/L浴，較佳0.2g/L浴至75.0g/L浴且最佳0.5g/L浴至50.0g/L浴之自另一金屬離子來源獲得之金屬離子。
為了達至金屬離子之給定量，待用於本發明方法之另一金屬離子來源之相應量藉由適當計算確定。
將瞭解，水性鹼性電鍍浴充當陰極電解液。陽極可為熟習此項技術者已知適合於將鋅或鋅塗層電解沉積於金屬基板上之方法中的任何陽極，諸如不鏽鋼或鉑塗佈之鈦陽極或可溶性鋅陽極，該方法中鋅或鋅合金塗層形成於水性鹼性電鍍浴中。
如上文已提及，電鍍浴具有鹼性pH。因此，本發明方法之另一要求為水性鹼性電鍍浴包含氫氧離子來源。
應瞭解，水性鹼性電鍍浴包含熟習此項技術者已知適合於將水性鹼性電鍍浴之pH調節至所需鹼性pH之氫氧離子來源。
舉例而言，氫氧離子來源選自氫氧化鈉及/或氫氧化鉀，較佳氫氧化鈉。
水性鹼性電鍍浴包含足以提供水性鹼性電鍍浴所需鹼性pH 之氫氧離子來源之量。
較佳地，水性鹼性電鍍浴包含使得水性鹼性電鍍浴之pH>7，較佳為12.0至14.0且最佳為13.0至14.0之量之氫氧離子來源。舉例而言，氫氧離子較佳以50.0g/L浴至250.0g/L浴，較佳50.0g/L浴至200.0g/L浴且最佳50.0g/L浴至150.0g/L浴之量存在於水性鹼性電鍍浴中。
為了達至氫氧離子之給定量，待用於本發明方法之氫氧離子來源之相應量藉由適當計算確定。
水性鹼性電鍍浴進一步包含鍍鋅浴添加劑。鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)化合物，
Figure 104121462-A0202-12-0009-4
其中R為C4-C10烷基；G1選自具有4至6個碳原子之單醣；x在1至4範圍內且係指平均值。
該鍍鋅浴添加劑改良將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之方法，在於僅形成少量泡沫或不形成泡沫，且若形成泡沫，則在於其可容易自金屬基板沖洗掉。當自水性鹼性電鍍浴取出時，此亦大大減少附著至金屬基板上之鋅或鋅合金塗層之泡沫量，使得本發明方法中塗佈之基板表面上之泡沫標記形成明確減少。因此，出人意料地發現，在將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之方法中添加即時鍍鋅浴添加劑產生具有改良光學外觀之鋅或鋅合金塗佈之金屬基板。此外，該鍍鋅浴添加劑具有優點：其展示良好潤濕特性，使得改良自金屬基板之氣泡釋放，產生展示較少由該等氣泡造成之條帶或無條帶之塗佈基板表面。另外，藉由使用 該鍍鋅浴添加劑，鋅或鋅合金塗層對金屬基板之黏著性為極佳的。因此，藉由使用該鍍鋅浴添加劑，改良光學特性，亦即較少或無泡沫標記及條帶，且形成於金屬基板上之所得鋅或鋅合金塗層之機械特性保持在高水準上或甚至改良。
術語「至少一種(at least one)」鍍鋅浴添加劑意謂鍍鋅浴添加劑包含一或多種鍍鋅浴添加劑，較佳由一或多種鍍鋅浴添加劑組成。
在一個具體實例中，至少一種鍍鋅浴添加劑包含一種鍍鋅浴添加劑，較佳由一種鍍鋅浴添加劑組成。或者，至少一種鍍鋅浴添加劑包含兩種或兩種以上鍍鋅浴添加劑，較佳由兩種或兩種以上鍍鋅浴添加劑組成。舉例而言，至少一種鍍鋅浴添加劑包含兩種或三種鍍鋅浴添加劑，較佳由兩種或三種鍍鋅浴添加劑組成。換言之，若至少一種通式(I)之鍍鋅浴添加劑包含兩種或兩種以上鍍鋅浴添加劑，較佳由兩種或兩種以上鍍鋅浴添加劑組成，則至少一種通式(I)之鍍鋅浴添加劑包含不同鍍鋅浴添加劑之混合物，較佳由不同鍍鋅浴添加劑之混合物組成。
若至少一種通式(I)之鍍鋅浴添加劑為不同鍍鋅浴添加劑之混合物，則該混合物包含三至二十種通式(I)之鍍鋅浴添加劑，較佳由三至二十種通式(I)之鍍鋅浴添加劑組成。舉例而言，通式(I)之鍍鋅浴添加劑之混合物包含五至十五種通式(I)之鍍鋅浴添加劑，較佳由五至十五種通式(I)之鍍鋅浴添加劑組成，或通式(I)之鍍鋅浴添加劑之混合物包含五至十種通式(I)之鍍鋅浴添加劑，較佳由五至十種通式(I)之鍍鋅浴添加劑組成。
較佳地，該至少一種鍍鋅浴添加劑包含一種鍍鋅浴添加劑， 更佳由一種鍍鋅浴添加劑組成。
在通式(I)中，R為C4-C10烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4-C10烷基，較佳R為C4-C9烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4-C9烷基，更佳R為C4-C8烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4-C8烷基，甚至更佳R為C4-C7烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4-C7烷基且再更佳R為C4-C6烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4-C6烷基。舉例而言，R為C4烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4烷基，或R為C5烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C5烷基，或R為C6烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C6烷基。最佳地，R為C4烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈C4烷基。
如本文中所使用，術語「烷基(alkyl)」為飽和脂族基團之基團，包括直鏈烷基及分支鏈烷基，其中該等直鏈及分支鏈烷基可各視情況經羥基取代。
在一個具體實例中，R為未經取代之直鏈C4-C10烷基，更佳R為未經取代之直鏈C4-C9烷基，甚至更佳R為未經取代之直鏈C4-C8烷基，再更佳R為未經取代之直鏈C4-C7烷基且最佳R為未經取代之直鏈C4-C6烷基。舉例而言，R為未經取代之直鏈C4烷基或未經取代之直鏈C5烷基或未經取代之直鏈C6烷基。最佳R為未經取代之直鏈C4烷基。
或者，R為未經取代之分支鏈C4-C10烷基，更佳R為未經取代之分支鏈C4-C9烷基且甚至更佳R為未經取代之分支鏈C4-C8烷基。舉例而言，R為未經取代之分支鏈C5烷基，諸如異戊基，R為未經取代之分支 鏈C8烷基，諸如2-乙基己基或，未經取代之分支鏈C10烷基，諸如2-丙基庚基。
在通式(I)中，G1選自具有4至6個碳原子之單醣。舉例而言，G1選自丁醣、戊醣及己醣。丁醣之實例為赤藻糖、蘇糖及赤蘚糖。戊醣之實例為核酮糖、木酮糖、核糖、阿拉伯糖、木糖及來蘇糖。己醣之實例為半乳糖、甘露糖及葡萄糖。單醣可自天然產品合成或衍生或分離，下文中簡稱為天然醣或天然多醣，且天然醣、天然多醣為較佳。更佳為以下天然單醣：半乳糖、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖及前述之混合物，甚至更佳為葡萄糖、阿拉伯糖及木糖且尤其葡萄糖。單醣可選自其對映異構體、天然存在之鏡像異構體中之任一者，且天然存在之鏡像異構體之混合物為較佳。自然地，在一個特定分子中僅可出現整組G1。
因此，若通式(I)中G1為丁醣，則丁醣可選自赤藻糖，諸如D-赤藻糖、L-赤藻糖及其混合物，較佳D-赤藻糖；蘇糖，諸如D-蘇糖、L-蘇糖及其混合物，較佳D-蘇糖；及赤蘚糖，諸如D-赤蘚糖、L-赤蘚糖及其混合物，較佳D-赤蘚糖。若通式(I)中G1為戊醣，則戊醣可選自核酮糖，諸如D-核酮糖、L-核酮糖及其混合物，較佳D-核酮糖；木酮糖，諸如D-木酮糖、L-木酮糖及其混合物，較佳D-木酮糖；核糖，諸如D-核糖、L-核糖及其混合物，較佳D-核糖；阿拉伯糖，諸如D-阿拉伯糖、L-阿拉伯糖及其混合物，較佳L-阿拉伯糖；木糖，諸如D-木糖、L-木糖及其混合物，較佳D-木糖；及來蘇糖，諸如D-來蘇糖、L-來蘇糖及其混合物，較佳D-來蘇糖。若通式(I)中G1為己醣，則己醣可選自半乳糖，諸如D-半乳糖、L-半乳糖及其混合物，較佳D-半乳糖；甘露糖，諸如D-甘露糖、L-甘露糖及 其混合物，較佳D-甘露糖；及葡萄糖，諸如D-葡萄糖、L-葡萄糖及其混合物，較佳D-葡萄糖。更佳地，通式(I)中G1為葡萄糖，較佳D-葡萄糖；半乳糖，較佳D-半乳糖；阿拉伯糖，較佳D-阿拉伯糖；木糖，較佳D-木糖；及前述之混合物，甚至更佳通式(I)中G1為葡萄糖，較佳D-葡萄糖；阿拉伯糖，較佳L-阿拉伯糖；及木糖，較佳D-木糖，且尤其葡萄糖，較佳D-葡萄糖。
在本發明之一個具體實例中，G1選自具有6個碳原子之單醣，較佳選自葡萄糖，最佳選自D-葡萄糖。
在通式(I)中，x在1至4範圍內，較佳x在1至2範圍內且最佳x在1至1.8範圍內。在一個具體實例中，x為1。在本發明之情形下，x係指平均值且x不一定為整數。在特定分子中僅可出現整組G1。較佳藉由高溫氣相層析法(HTGC)，例如400℃，根據K.Hill等人，Alkyl Polyglycosids,VCH Weinheim,New York,Basel,Cambrigde,Tokyo,1997，特定言之第28頁及以下來確定x。
在一個具體實例中，鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)化合物，
Figure 104121462-A0202-12-0013-5
其中R為C4-C8烷基；G1選自具有4至6個碳原子之單醣；x在1至4範圍內且係指平均值。
在另一具體實例中，鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)化合物，
Figure 104121462-A0202-12-0014-6
其中R為C4-C6烷基；G1選自具有4至6個碳原子之單醣；x在1至4範圍內且係指平均值。
舉例而言，鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)化合物，
Figure 104121462-A0202-12-0014-7
其中R為C6烷基；G1選自具有4至6個碳原子之單醣；x在1至4範圍內且係指平均值。
或者，鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)化合物，
Figure 104121462-A0202-12-0014-8
其中R為C5烷基；G1選自具有4至6個碳原子之單醣；x在1至4範圍內且係指平均值。
或者，鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)化合物，
Figure 104121462-A0202-12-0014-9
其中R為C4烷基；G1選自具有4至6個碳原子之單醣；x在1至4範圍內且係指平均值。
因此，較佳地鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)化合物，
Figure 104121462-A0202-12-0014-10
其中R為C4-C8烷基；G1選自具有5或6個碳原子之單醣；及x在1至2範圍內且係指平均值。
較佳地，鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)化合物，
Figure 104121462-A0202-12-0015-11
其中R為C4-C6烷基；G1選自具有5或6個碳原子之單醣；及x在1至2範圍內且係指平均值。
舉例而言，鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)化合物，
Figure 104121462-A0202-12-0015-12
其中R為C6烷基；G1選自具有5或6個碳原子之單醣；及x在1至2範圍內且係指平均值。
或者，鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)化合物，
Figure 104121462-A0202-12-0015-13
其中R為C5烷基；G1選自具有5或6個碳原子之單醣；及x在1至2範圍內且係指平均值。
或者，鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)化合物，
Figure 104121462-A0202-12-0015-14
其中R為C4烷基；G1選自具有5或6個碳原子之單醣；及x在1至2範圍內且係指平均值。
在一個具體實例中，鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)化合物，
Figure 104121462-A0202-12-0016-15
其中R為C4-C6烷基；G1為葡萄糖及/或木糖及/或阿拉伯糖；及x在1至1.8範圍內且係指平均值。
舉例而言，鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)化合物，
Figure 104121462-A0202-12-0016-16
其中R為C6烷基；G1為葡萄糖及/或木糖及/或阿拉伯糖；及x在1至1.8範圍內且係指平均值。
或者，鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)化合物，
Figure 104121462-A0202-12-0016-17
其中R為C5烷基；G1為葡萄糖及/或木糖及/或阿拉伯糖；及x在1至1.8範圍內且係指平均值。
更佳地，鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)化合物，
Figure 104121462-A0202-12-0016-18
其中R為C4烷基；G1為葡萄糖及/或木糖及/或阿拉伯糖；及x在1至1.8範圍內且係指平均值。
在一替代具體實例中，鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I) 之化合物，
Figure 104121462-A0202-12-0017-19
其中R為C4-C6烷基；G1為葡萄糖；及x在1至1.8範圍內且係指平均值。
舉例而言，鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)化合物，
Figure 104121462-A0202-12-0017-20
其中R為C6烷基；G1為葡萄糖；及x在1至1.8範圍內且係指平均值。
或者，鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)化合物，
Figure 104121462-A0202-12-0017-21
其中R為C5烷基；G1為葡萄糖；及x在1至1.8範圍內且係指平均值。
最佳地，鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)化合物，
Figure 104121462-A0202-12-0017-22
其中R為C4烷基；G1為葡萄糖；及x在1至1.8範圍內且係指平均值。
若至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑包含兩種或兩種以上鍍鋅浴添加劑，較佳由兩種或兩種以上鍍鋅浴添加劑組成，則存在於水性鹼性電鍍浴中之兩種或兩種以上鍍鋅浴添加劑在通式(I)中之組R、G1及x中之至少一者方面不同。亦即，組R、G1及/或x可獨立地選自彼此。
舉例而言，若至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑包含兩種或 兩種以上鍍鋅浴添加劑，較佳由兩種或兩種以上鍍鋅浴添加劑組成，則對於各鍍鋅浴添加劑R可獨立地選自C4-C10烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4-C10烷基，較佳C4-C9烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4-C9烷基，更佳C4-C8烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4-C8烷基，甚至更佳C4-C7烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4-C7烷基，再更佳C4-C6烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4-C6烷基且最佳C4烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4烷基，或C5烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C5烷基，或C6烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C6烷基，同時通式(I)中G1及x對於各鍍鋅浴添加劑相同。或者，x可獨立地選自1至4之範圍，較佳1至2之範圍且最佳1至1.8之範圍，同時通式(I)中R及G1對於各鍍鋅浴添加劑相同。或者，對於各鍍鋅浴添加劑，G1可獨立地選自具有4至6個碳原子之單醣，較佳具有5或6個碳原子之單醣且更佳葡萄糖及/或木糖及/或阿拉伯糖，同時通式(I)中R及x對於各鍍鋅浴添加劑相同。舉例而言，若至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑包含兩種或兩種以上鍍鋅浴添加劑(較佳兩種鍍鋅浴添加劑)，較佳由兩種或兩種以上鍍鋅浴添加劑(較佳兩種鍍鋅浴添加劑)組成，則對於一種鍍鋅浴添加劑G1為葡萄糖且對於另一鍍鋅浴添加劑G1為木糖，同時通式(I)中R及x對於各鍍鋅浴添加劑相同。或者，若至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑包含兩種或兩種以上鍍鋅浴添加劑(較佳兩種鍍鋅浴添加劑)，較佳由兩種或兩種以上鍍鋅浴添加劑(較佳兩種鍍鋅浴添加劑)組成，則對於一種鍍鋅浴添加劑G1為阿拉伯糖且對於另一鍍鋅浴添加劑G1為木糖，同時通式(I)中R及x對於各鍍鋅浴添加劑相同。或者， 若至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑包含兩種或兩種以上鍍鋅浴添加劑(較佳三種鍍鋅浴添加劑)，較佳由兩種或兩種以上鍍鋅浴添加劑(較佳三種鍍鋅浴添加劑)組成，則對於一種鍍鋅浴添加劑G1為葡萄糖且對於另一鍍鋅浴添加劑G1為木糖且對於另一鍍鋅浴添加劑G1為阿拉伯糖，同時通式(I)中R及x對於各鍍鋅浴添加劑相同。單醣G1之有利混合物之其他實例描述於例如DE 695 04 158 T2及DE 697 12 602 T2之實施例部分中，其揭示內容以引用的方式併入本文中。具有人工製備單醣之單醣G1之有利混合物的實例亦描述於例如DE 695 04 158 T2及DE 697 12 602 T2中，其揭示內容以引用的方式併入本文中。
在一個具體實例中，至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑為烷基醣苷。
應瞭解，術語「醣苷(glycoside)」係指如上文所定義之通式(I)中之(G1)x。較佳地，術語「醣苷」係指其中x大於1之通式(I)中之(G1)x。因此，術語「醣苷」較佳係指為寡醣，更佳雙醣之(G1)x，其中至少兩個單醣G1係選自木糖、葡萄糖、半乳糖及阿拉伯糖。舉例而言，術語「醣苷」係指為由木糖及葡萄糖，或木糖及半乳糖，或木糖及阿拉伯糖，或葡萄糖及半乳糖，或葡萄糖及阿拉伯糖，或半乳糖及阿拉伯糖，更佳木糖及葡萄糖組成之雙醣的(G1)x。
舉例而言，至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑為烷基醣苷，其中烷基為C4-C10烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4-C10烷基，較佳C4-C9烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4-C9烷基，更佳C4-C8烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4-C8烷基，甚至更佳 C4-C7烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4-C7烷基，再更佳C4-C6烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4-C6烷基且最佳C4烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4烷基，或C5烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C5烷基，或C6烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C6烷基。
較佳地，至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑為選自包含己基醣苷、異戊基醣苷、丁基醣苷、2-乙基己基醣苷及其混合物之群的烷基醣苷。更佳地，至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑為選自異戊基醣苷、丁基醣苷及其混合物之烷基醣苷。
在一個具體實例中，至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑為不同鍍鋅浴添加劑之混合物，其中混合物較佳包含丁基葡糖苷，更佳由丁基葡糖苷組成，且另一鍍鋅浴添加劑選自包含異戊基葡糖苷、異戊基木糖苷、異戊基醣苷及其混合物之群。舉例而言，不同鍍鋅浴添加劑之混合物包含丁基葡糖苷及異戊基葡糖苷或異戊基木糖苷或異戊基醣苷，較佳由上述組成。或者，不同鍍鋅浴添加劑之混合物包含丁基木糖苷，較佳由丁基木糖苷組成，且另一鍍鋅浴添加劑選自包含異戊基葡糖苷、異戊基木糖苷、異戊基醣苷及其混合物之群。舉例而言，不同鍍鋅浴添加劑之混合物包含丁基木糖苷及異戊基葡糖苷或異戊基木糖苷或異戊基醣苷，較佳由上述組成。或者，不同鍍鋅浴添加劑之混合物包含丁基木糖苷，較佳由丁基木糖苷組成，且另一鍍鋅浴添加劑選自包含丁基木糖苷、異戊基葡糖苷、異戊基木糖苷、異戊基醣苷及其混合物之群。舉例而言，不同鍍鋅浴添加劑之混合物包含丁基醣苷及異戊基葡糖苷或異戊基木糖苷或異戊基醣苷，較佳 由上述組成。或者，不同鍍鋅浴添加劑之混合物包含己基醣苷，較佳由己基醣苷組成，且另一鍍鋅浴添加劑選自包含丁基葡糖苷、丁基木糖苷、丁基醣苷、異戊基葡糖苷、異戊基木糖苷、異戊基醣苷及其混合物之群。舉例而言，不同鍍鋅浴添加劑之混合物包含己基葡糖苷及丁基葡糖苷或丁基木糖苷或丁基醣苷或異戊基葡糖苷或異戊基木糖苷或異戊基醣苷，較佳由上述組成。或者，不同鍍鋅浴添加劑之混合物包含己基木糖苷，較佳由己基木糖苷組成，且另一鍍鋅浴添加劑選自包含丁基葡糖苷、丁基木糖苷、丁基醣苷、異戊基葡糖苷、異戊基木糖苷、異戊基醣苷及其混合物之群。舉例而言，不同鍍鋅浴添加劑之混合物包含己基木糖苷及丁基葡糖苷或丁基木糖苷或丁基醣苷或異戊基葡糖苷或異戊基木糖苷或異戊基醣苷，較佳由上述組成。或者，不同鍍鋅浴添加劑之混合物包含己基醣苷，較佳由己基醣苷組成，且另一鍍鋅浴添加劑選自包含丁基葡糖苷、丁基木糖苷、丁基醣苷、異戊基葡糖苷、異戊基木糖苷、異戊基醣苷及其混合物之群。舉例而言，不同鍍鋅浴添加劑之混合物包含己基醣苷及丁基葡糖苷或丁基木糖苷或丁基醣苷或異戊基葡糖苷或異戊基木糖苷或異戊基醣苷，較佳由上述組成。或者，不同鍍鋅浴添加劑之混合物包含2-乙基己基葡糖苷，較佳由2-乙基己基葡糖苷組成，且另一鍍鋅浴添加劑選自包含丁基葡糖苷、丁基木糖苷、丁基醣苷、異戊基葡糖苷、異戊基木糖苷、異戊基醣苷及其混合物之群。舉例而言，不同鍍鋅浴添加劑之混合物包含2-乙基己基葡糖苷及丁基葡糖苷或丁基木糖苷或丁基醣苷或異戊基葡糖苷或異戊基木糖苷或異戊基醣苷，較佳由上述組成。或者，不同鍍鋅浴添加劑之混合物包含2-乙基己基木糖苷，較佳由2-乙基己基木糖苷組成，且另一鍍鋅浴添加劑選 自包含丁基葡糖苷、丁基木糖苷、丁基醣苷、異戊基葡糖苷、異戊基木糖苷、異戊基醣苷及其混合物之群。舉例而言，不同鍍鋅浴添加劑之混合物包含2-乙基己基木糖苷及丁基葡糖苷或丁基木糖苷或丁基醣苷或異戊基葡糖苷或異戊基木糖苷或異戊基醣苷，較佳由上述組成。或者，不同鍍鋅浴添加劑之混合物包含2-乙基己基醣苷，較佳由2-乙基己基醣苷組成，且另一鍍鋅浴添加劑達自包含丁基葡糖苷、丁基木糖苷、丁基醣苷、異戊基葡糖苷、異戊基木糖苷、異戊基醣苷及其混合物之群。舉例而言，不同鍍鋅浴添加劑之混合物包含2-乙基己基醣苷及丁基葡糖苷或丁基木糖苷或丁基醣苷或異戊基葡糖苷或異戊基木糖苷或異戊基醣苷，較佳由上述組成。
在一個具體實例中，至少一種通式(I)之鍍鋅浴添加劑選自烷基葡糖苷、烷基木糖苷及其混合物。舉例而言，至少一種通式(I)之鍍鋅浴添加劑為烷基葡糖苷及/或烷基木糖苷，其中烷基為C4-C10烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4-C10烷基，較佳C4-C9烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4-C9烷基，更佳C4-C8烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4-C8烷基，甚至更佳C4-C7烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4-C7烷基，再更佳C4-C6烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4-C6烷基且最佳C4烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C4烷基，或C5烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C5烷基，或C6烷基，諸如經取代或未經取代之直鏈或分支鏈C6烷基。
較佳地，至少一種通式(I)之鍍鋅浴添加劑較佳選自包含丁基醣苷、異戊基醣苷、2-乙基己基醣苷、2-丙基己基醣苷、異戊基木糖苷、己基醣苷、2-異丙基-5-甲基己醇醣苷、2-異丙基-5-甲基己醇木糖苷、C8-C10 醣苷及其混合物之群。更佳地，至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑選自包含丁基醣苷、異戊基醣苷、2-乙基己基醣苷、2-丙基己基醣苷、己基醣苷及其混合物之群。甚至更佳地，至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑選自丁基醣苷、異戊基醣苷及其混合物。最佳地，至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑為丁基醣苷。
在一個具體實例中，至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑較佳選自包含丁基葡糖苷、異戊基葡糖苷、2-乙基己基葡糖苷、2-丙基己基葡糖苷、異戊基木糖苷、己基葡糖苷、2-異丙基-5-甲基己醇葡糖苷、2-異丙基-5-甲基己醇木糖苷、C8-C10葡糖苷及其混合物之群。更佳地，至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑選自包含丁基葡糖苷、異戊基葡糖苷、2-乙基己基葡糖苷、2-丙基己基葡糖苷、己基葡糖苷及其混合物之群。甚至更佳地，至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑選自丁基葡糖苷、己基葡糖苷及其混合物。最佳地，至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑為丁基葡糖苷。
應瞭解，通式(I)之化合物可以α及/或β構形存在。舉例而言，至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑呈α或β構形，較佳β構形。或者，至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑呈α及β構形。
若至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑呈α及β構形，則至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑包含較佳(α/β)比為10：1至1：10，更佳5：1至1：10，甚至更佳4：1至1：10且最佳3：1至1：10之α及β構形。
應瞭解，通式(I)化合物在此項技術中熟知，且可藉由熟習此項技術者熟知之方法製備。
在本發明之一個具體實例中，通式(I)化合物以漂白形式 或未漂白形式存在，較佳以漂白形式存在。
水性鹼性電鍍浴較佳含有量為0.1g/L浴至10.0g/L浴，較佳0.1g/L浴至7.5g/L浴且最佳0.1g/L浴至5.0g/L浴之至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑。
待用於本發明方法之至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑之相應量基於至少一種通式(I)鍍鋅浴添加劑之活性量。
水性鹼性電鍍浴可進一步包含至少一種選自包含光亮劑、水溶性聚合物、調平劑、水軟化劑、錯合劑、氰離子來源及其混合物之群的習知添加劑。
舉例而言，水性鹼性電鍍浴可包含已知光亮劑，可分為基礎光亮劑及高光澤度光亮劑。有利基礎光亮劑之實例為聚乙亞胺或其衍生物及/或表氯醇與雜環氮化合物(諸如咪唑、1,2,4-三唑或其衍生物)之反應產物，如例如美國專利第4,166,778號中所描述。較佳地，基礎光亮劑為表氯醇與雜環氮化合物(諸如咪唑、1,2,4-三唑或其衍生物)之反應產物，如例如美國專利第4,166,778號中所描述，其揭示內容以引用的方式併入本文中。
水性鹼性電鍍浴較佳包含總量為0.1g/L浴至15.0g/L浴，且較佳1.0g/L浴至10.0g/L浴之基礎光亮劑。
一般而言，高光澤度光亮劑包括來自多種類別之物質，諸如選自包含以下之群的光亮劑：醛、酮、胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯啶酮、含硫化合物、多元胺或雜環氮化合物及其混合物，如例如美國專利第6,652,728 B1號及美國專利第4,496,439號及WO 2007/147603 A2中所描述，其揭示內容以引用的方式併入本文中。
較佳地，高光澤度光亮劑為N-苯基菸鹼酸鹽。
水性鹼性電鍍浴較佳包含總量為0.01g/L浴至2.0g/L浴，較佳0.01g/L浴至0.5g/L浴之高光澤度光亮劑。
另外或替代地，水性鹼性電鍍浴包含作為偏光劑之已知水溶性聚合物，諸如陽離子聚合物、陰離子聚合物、兩性聚合物及其混合物，較佳陽離子聚合物。有利偏光劑之實例為N,N'-雙[3-(二烷胺基)烷基]脲與1,ω-二鹵烷烴之反應產物，如例如美國專利第6,652,728 B1號中所描述，其揭示內容以引用的方式併入本文中。
本水性鹼性電鍍浴較佳包含總量為0.1g/L浴至15.0g/L浴，較佳1.0g/L浴至10.0g/L浴之水溶性聚合物。
另外或替代地，水性鹼性電鍍浴包含已知調平劑，諸如3-巰基-1,2,4-三唑及/或硫脲，較佳硫脲。即時水性鹼性電鍍浴較佳包含總量為0.1g/L浴至2.0g/L浴，較佳0.1g/L浴至1.0g/L浴之調平劑。
另外或替代地，水性鹼性電鍍浴包含已知水軟化劑，諸如EDTA、矽酸鈉、酒石酸及其混合物。本水性鹼性電鍍浴較佳包含總量為0.1g/L浴至2.0g/L浴，較佳0.1g/L浴至1.0g/L浴之水軟化劑。
另外或替代地，水性鹼性電鍍浴包含已知錯合劑，諸如葡糖酸鈉、二乙醇胺、三乙醇胺、聚乙二胺、EDTA、胺基三(亞甲基膦酸)、山梨糖醇、蔗糖及其混合物。即時水性鹼性電鍍浴較佳包含總量為0.1g/L浴至100.0g/L浴，較佳0.1g/L浴至50.0g/L浴之錯合劑。
另外或替代地，水性鹼性電鍍浴包含已知氰離子來源，諸如氰化鈉、氰化鉀及其混合物。即時水性鹼性電鍍浴較佳包含總量為25.0g/L 浴至150.0g/L浴，較佳50.0g/L浴至100.0g/L浴且最佳約75g/L浴之氰離子來源。
根據本發明方法之步驟b)，將金屬基板置放於水性鹼性電鍍浴中，使得鋅或鋅合金塗層形成於金屬基板上。
應瞭解，本發明之水性鹼性電鍍浴可用於所有種類之金屬基板。適用金屬基板之實例包括鋼、不鏽鋼、鉻-鉬鋼、銅、銅-鋅合金、鑄鐵及其類似物。
在一個具體實例中，金屬基板選自鋼、不鏽鋼、鉻-鉬鋼、銅、銅-鋅合金及其類似物。在一替代具體實例中，金屬基板為鑄鐵。
較佳地，在方法步驟b)中鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上使得於其上形成鋅或鋅合金塗層在10℃至40℃，較佳15℃至35℃且最佳15℃至30℃，諸如約室溫之溫度下進行。
另外或替代地，在方法步驟b)中鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上使得於其上形成鋅或鋅合金塗層在0.05A/dm2至15.0A/dm2，較佳0.1A/dm2至7.0A/dm2，且最佳0.1A/dm2至5.0A/dm2之電流密度下進行。
在一個具體實例中，方法步驟b)在10℃至40℃，較佳15℃至35℃且最佳15℃至30℃，諸如約室溫之溫度下且在0.05A/dm2至15.0A/dm2，較佳0.1A/dm2至7.0A/dm2且最佳0.1A/dm2至5.0A/dm2之電流密度下進行。
藉由本發明方法形成於金屬基板上之鋅或鋅合金塗層之厚度較佳為2.0μm至30.0μm，更佳2.0μm至25.0μm且最佳5.0μm至25.0μm。
應瞭解，藉由本發明方法獲得之鋅或鋅合金塗佈之金屬基板具有極好光學及機械特徵。舉例而言，鋅或鋅合金塗佈之金屬基板表面在少數光學劣化(諸如在本發明方法期間鋅或鋅合金塗佈之金屬基板上產生的條帶及/或泡沫標記)下具有高光澤度。在一個具體實例中，藉由本發明方法獲得之鋅或鋅合金塗佈之金屬基板具有高光澤度且不具有光學劣化，諸如在鋅或鋅合金塗佈之金屬基板上產生的條帶及/或泡沫標記。
此外，鋅或鋅合金塗佈之金屬基板提供鋅或鋅合金塗層對金屬基板之極佳黏著性。因此，藉由本發明方法獲得之鋅或鋅合金塗佈之金屬基板在金屬基板之鋅或鋅合金塗層上具有改良的光學外觀及/或黏著性。
鑒於所獲得之優點，本發明因此進一步關於一種光澤度藉由不等方程式(I)定義之鋅或鋅合金塗佈之金屬基板：
Figure 104121462-A0202-12-0027-23
其中，(GU不使用)為在不使用本文中所定義之至少一種通式(I)化合物塗佈之金屬基板上測定且在85°量測角下藉由光澤計量測之光澤度單位，(GU使用)為在藉由使用本文中所定義之至少一種通式(I)化合物塗佈之金屬基板上測定且在85°量測角下藉由光澤計量測之光澤度單位。
較佳地，鋅或鋅合金塗佈之金屬基板之光澤度藉由不等方程式(Ia)定義：
Figure 104121462-A0202-12-0027-24
其中，(GU不使用)為在不使用本文中所定義之至少一種通式(I)化合物塗佈之 金屬基板上測定且在85°量測角下藉由光澤計量測之光澤度單位，(GU使用)為在藉由使用本文中所定義之至少一種通式(I)化合物塗佈之金屬基板上測定且在85°量測角下藉由光澤計量測之光澤度單位。
更佳地，鋅或鋅合金塗佈之金屬基板之光澤度藉由不等方程式(Ib)定義：
Figure 104121462-A0202-12-0028-25
其中，(GU不使用)為在不使用本文中所定義之至少一種通式(I)化合物塗佈之金屬基板上測定且在85°量測角下藉由光澤計量測之光澤度單位，(GU使用)為在藉由使用本文中所定義之至少一種通式(I)化合物塗佈之金屬基板上測定且在85°量測角下藉由光澤計量測之光澤度單位。
較佳地，鋅或鋅合金塗佈之金屬基板之光澤度藉由不等方程式(Ic)定義：
Figure 104121462-A0202-12-0028-26
其中，(GU不使用)為在不使用本文中所定義之至少一種通式(I)化合物塗佈之金屬基板上測定且在85°量測角下藉由光澤計量測之光澤度單位，(GU使用)為在藉由使用本文中所定義之至少一種通式(I)化合物塗佈之金屬基板上測定且在85°量測角下藉由光澤計量測之光澤度單位。
舉例而言，鋅或鋅合金塗佈之金屬基板之光澤度藉由不等方程式(Id)定義：
Figure 104121462-A0202-12-0028-27
其中，(GU不使用)為在不使用本文中所定義之至少一種通式(I)化合物塗佈之金屬基板上測定且在85°量測角下藉由光澤計量測之光澤度單位，(GU使用)為在藉由使用本文中所定義之至少一種通式(I)化合物塗佈之金屬基板上測定且在85°量測角下藉由光澤計量測之光澤度單位。
應瞭解，光澤度單位係藉由BYK Gardner,Germany之光澤計Micro-Tri-Gloss量測，且為十個量測值之平均值。
在一個具體實例中，鋅或鋅合金塗佈之金屬基板可藉由如本文中所定義之將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之方法獲得。
本發明進一步係關於可藉由本發明方法獲得之鋅或鋅合金塗佈之金屬基板。
此外，本發明係關於一種如本文中所定義之用於將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之水性鹼性電鍍浴。除此之外，本發明係關於如本文中所定義之鍍鋅浴添加劑在將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之方法中的用途。此外，本發明係關於如本文中所定義之鍍鋅浴添加劑用於改良金屬基板上之鋅或鋅合金塗層之光學外觀及/或黏著性的用途。金屬基板較佳選自鋼、不鏽鋼、鉻-鉬鋼、銅、銅-鋅合金及其類似物。
本發明亦關於一種如本文中所定義之用於將鋅或鋅合金塗層電解沉積於鑄鐵基板上之水性鹼性電鍍浴。除此之外，本發明係關於如本文中所定義之鍍鋅浴添加劑在將鋅或鋅合金塗層電解沉積於鑄鐵基板上之方法中的用途。此外，本發明係關於如本文中所定義之鍍鋅浴添加劑用於改良鑄鐵基板上之鋅或鋅合金塗層之光學外觀及/或黏著性的用途。
基於意欲說明本發明之特定具體實例且為非限制性的以下實施例，將更好理解本發明之範疇及重要性。
實施例
實施例1
本發明鍍鋅浴添加劑關於泡沫形成之特性在水性鹼性電鍍浴中經證實，製備如下表1中概述之該水性鹼性電鍍浴之電解質組成。
Figure 104121462-A0202-12-0030-28
向表1之電解質組成中添加如下表2中概述之其他添加劑。
Figure 104121462-A0202-12-0030-29
向自表1及表2中描述之成分及其他添加劑獲得之水性鹼性電鍍浴中添加量為基於活性材料計之1.0g/L浴的如下表3中概述之鍍鋅浴添加劑。標記有(+)之實施例供比較用。
根據DIN 50 957，在哈氏槽(hull cell)中進行鋅塗層於基板 上之電沉積。將各浴添加至250mL哈氏槽中，其中在1A下電鍍鋼板30min。鋼板(根據EN 10027-2之鋼編號1.0330)之尺寸為70×100×0.3mm。在將鋼板置放於哈氏槽中之前，藉由使用鹽酸(15%)酸清潔該板，使其經受電解除油且用水沖洗。不鏽鋼陽極充當陽極。在室溫(約20℃±1℃)下操作該浴。
下表3中概括該方法期間所獲得鋅塗佈之金屬基板之光學外觀及泡沫產生。
Figure 104121462-A0202-12-0031-30
自表3可瞭解，與不使用本發明鍍鋅浴添加劑製備之鋅塗佈之金屬基板相比，藉由使用本發明鍍鋅浴添加劑製備之鋅塗佈之金屬基板展示改良的光學特徵。
實施例2
本發明鍍鋅浴添加劑關於塗佈基板之光澤度之特性在水性鹼性電鍍浴中經測定，製備如下表4中概述之該水性鹼性電鍍浴之電解質組成。
Figure 104121462-A0202-12-0032-31
根據DIN 50 957，在哈氏槽中進行鋅塗層於基板上之電沉積。將該浴添加至250mL哈氏槽中，其中在1A下電鍍鋼板40min。鋼板(根據EN 10027-2之鋼編號1.0330)之尺寸為70×100×0.3mm。在將鋼板置放於哈氏槽中之前，藉由使用鹽酸(15%)酸清潔該板，使其經受電解除油且用水沖洗。不鏽鋼陽極充當陽極。在室溫(約20℃±1℃)下操作該浴。
下表5中概括所獲得鋅塗佈之金屬基板及在不存在丁基葡糖苷下塗佈之參考樣品的光學外觀。此外，下表5中亦概述藉由使用Micro-Tri-Gloss of BYK Gardner,Germany之光澤計Micro-Tri-Gloss(序列號：9 014 327)在85°量測角下測定的塗佈有根據本發明鍍鋅浴添加劑之金屬基板以及參考樣品(亦即，在不存在本申請案鍍鋅浴添加劑下塗佈之金屬基板)之光澤度單位，根據光澤計Micro-Tri-Gloss之操作說明手冊進行設定。光澤度單位值為十個量測值之平均值。光澤度單位之標準差為±2GU(GU=光澤度單位)。
Figure 104121462-A0202-12-0033-32
自表5可瞭解，與不使用本發明鍍鋅浴添加劑製備之鋅塗佈之金屬基板相比，藉由使用本發明鍍鋅浴添加劑製備之鋅塗佈之金屬基板展示改良的光澤度。
實施例3
藉由水泡形成測定之本發明鍍鋅浴添加劑關於塗層黏著性之特性在水性鹼性電鍍浴中經證實，製備如下表6中概述之該水性鹼性電鍍浴之電解質組成。
Figure 104121462-A0202-12-0033-33
向表6之電解質組成中添加如下表7中概述之其他添加劑。
Figure 104121462-A0202-12-0033-34
向自表6及表7中描述之成分及其他添加劑獲得之水性鹼性電鍍浴添加量為基於活性材料計之1.0g/L浴的如下表8中概述之鍍鋅浴添加劑。標記有(+)之實施例供比較用。
將各浴添加至平行槽中，其中在1A/dm2之電流下電鍍打孔鋼板兩側50min，0.5A/dm2下75min或3A/dm2下25min。可溶性鋅陽極充當陽極。在室溫(約20℃±1℃)下操作該浴。鋼板(根據EN 10027-2之鋼編號1.0330)之尺寸為70×100×0.3mm。在相同條件下針對各鍍鋅浴添加劑進行三種測試。在將鋼板置放於平行槽中之前，藉由使用鹽酸(15%)酸清潔各鋼板，且用水沖洗。隨後，藉由使用如表8中概述之除油水溶液使各鋼板經受鹼性除油。鹼性除油後，用水沖洗各鋼板，乾燥直至水分不再可見且稱量。
Figure 104121462-A0202-12-0034-35
藉由溶解製備除油水溶液，且在蒸餾水中混合單一成分以使獲得澄清溶液。
塗佈後，用水沖洗鋼板，乾燥直至水分不再可見且稱量。隨後，將鋼板包覆於箔中，且在室溫(約20℃±1℃)下儲存3個月。隨後，在凹點及水泡形成方面評估鋼板表面。就此而言，使寬度為至少50mm且 黏結強度為6-10N/25mm寬度之壓敏黏著劑帶黏著至各塗佈鋼板之表面上。人工地在鋼板表面上均勻按壓黏著帶(均勻黏著可受經由帶之鋼板表面顏色控制)，且隨後快速自表面移除該等帶。在0.5-1s內以約60°之角度藉由自鋼板表面移除帶來進行帶移除。在其應用於鋼板表面後，在5min內進行帶之移除。在約23℃±2℃之溫度及約50%±5%之濕度下進行測試。在良好照明下，用裸眼評估鋼板表面之所有側邊。
下表9中概括藉由觀察於所獲得鋅塗佈之基板上的凹點及水泡形成而測定之塗層黏著性。
Figure 104121462-A0202-12-0035-36
自表9可瞭解，與不使用本發明鍍鋅浴添加劑製備之鋅塗佈之金屬基板相比，藉由使用本發明鍍鋅浴添加劑製備之鋅塗佈之金屬基板在凹點及水泡形成方面展示改良的行為。因此，可得出結論：與不使用本發明鍍鋅浴添加劑製備之鋅塗佈之金屬基板相比，藉由使用本發明鍍鋅浴添加劑製備之鋅塗佈之金屬基板具有改良的塗層黏著性。
實施例4
本發明鍍鋅浴添加劑關於塗佈鑄鐵之光澤度之特性在水性鹼性電鍍浴中經測定，製備如下表10中概述之該水性鹼性電鍍浴之電解質組成。
Figure 104121462-A0202-12-0036-37
根據DIN 50 957，在哈氏槽中進行鋅塗層於鑄鐵上之電沉積。將該浴添加至250mL哈氏槽中，其中在3A下電鍍鑄鐵板60min。根據ASTM A536自鑄鐵級別獲得鑄鐵板，且其尺寸為48×102×4.5mm。在將鑄鐵板置放於哈氏槽中之前，藉由使用鹽酸(15%)酸清潔該板，使其經受電解除油且用水沖洗。不鏽鋼陽極充當陽極。在室溫(約20℃±1℃)下操作該浴。
下表11中概述藉由使用Micro-Tri-Gloss of BYK Gardner,Germany之光澤計Micro-Tri-Gloss(序列號：9 014 327)在60°及85°量測角下測定的塗佈有根據本發明鍍鋅浴添加劑之鑄鐵基板以及參考樣品(亦即，在不存在本申請案鍍鋅浴添加劑下塗佈之鑄鐵基板)之光澤度單位。根據光澤計Micro-Tri-Gloss之操作說明手冊進行設定。光澤度單位值為十個量測值之平均值。光澤度單位之標準差為±2GU(GU=光澤度單位)。
Figure 104121462-A0202-12-0036-38
自表11可瞭解，與不使用本發明鍍鋅浴添加劑製備之鋅塗佈之鑄鐵基板相比，藉由使用本發明鍍鋅浴添加劑製備之鋅塗佈之鑄鐵基板展示改良的光澤度。
Figure 104121462-A0202-11-0002-1

Claims (15)

  1. 一種將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之方法，該方法包含至少以下步驟：a)提供水性鹼性電鍍浴，其包含：i)鋅離子來源，ii)氫氧離子來源，及iii)為至少一種通式(I)化合物之鍍鋅浴添加劑，
    Figure 104121462-A0305-02-0040-1
     其中R為C4-C6烷基；G1選自具有4至6個碳原子之單醣；x在1至4範圍內且係指平均值，及b)將金屬基板置放於該水性鹼性電鍍浴中，使得在該金屬基板上形成鋅或鋅合金塗層。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該鋅離子來源為氧化鋅及/或該等鋅離子以2.0g/L浴至30.0g/L浴之量存在於該水性鹼性電鍍浴中。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之方法，其中該氫氧離子來源為氫氧化鈉及/或該等氫氧離子以50.0g/L浴至250.0g/L浴之量存在於該水性鹼性電鍍浴中。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項之方法，其中該通式(I)中R為C4烷基；G1為葡萄糖及/或木糖及/或阿拉伯糖；及x在1至1.8範圍內。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項之方法，其中該鍍鋅浴添加劑以0.1g/L浴至10.0g/L浴之量存在於該水性鹼性電鍍浴中。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項之方法，其中該水性鹼性電鍍浴之pH為12.0至14.0。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項之方法，其中該水性鹼性電鍍浴進一步包含至少一種選自包含以下之群的習知添加劑：光亮劑，諸如高光澤度光亮劑、基礎光亮劑及其混合物；水溶性聚合物；調平劑；水軟化劑；錯合劑；氰離子來源；及其混合物。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項之方法，其中方法步驟b)在10℃至40℃之溫度下進行。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項之方法，其中方法步驟b)在0.05A/dm2至15.0A/dm2之電流密度下進行。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項之方法，其中形成於該金屬基板上之該鋅或鋅合金塗層之厚度為2.0μm至30.0μm。
  11. 一種鋅或鋅合金塗佈之金屬基板，其具有藉由不等方程式(I)定義之光澤度：
    Figure 104121462-A0305-02-0041-8
     其中，(GU不使用)為在不使用至少一種通式(I)化合物塗佈之金屬基板上測定且在85°量測角下藉由光澤計量測之光澤度單位，(GU使用)為在藉由使用至少一種通式(I)化合物塗佈之金屬基板上測定且在85°量測角下藉由光澤計量測之光澤度單位，
    Figure 104121462-A0305-02-0041-2
     其中R為C4-C6烷基；G1選自具有4至6個碳原子之單醣；x在1至4範圍內且係指平均值。
  12. 一種用於將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之水性鹼性電鍍浴，其中該浴包含：a)如申請專利範圍第1項或第2項中任一項所定義之鋅離子來源，b)如申請專利範圍第1項或第3項中任一項所定義之氫氧離子來源，及c)為至少一種通式(I)化合物之鍍鋅浴添加劑，
    Figure 104121462-A0305-02-0042-3
     其中R為C4-C6烷基；G1選自具有4至6個碳原子之單醣；x在1至4範圍內且係指平均值。
  13. 一種鍍鋅浴添加劑在將鋅或鋅合金塗層電解沉積於金屬基板上之方法中的用途，其中該鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)之化合物，
    Figure 104121462-A0305-02-0042-4
     其中R為C4-C6烷基；G1選自具有4至6個碳原子之單醣；x在1至4範圍內且係指平均值。
  14. 一種鍍鋅浴添加劑用於改良金屬基板上之鋅或鋅合金塗層之光學及/或機械表面特性的用途，其中該鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)之化合物，
    Figure 104121462-A0305-02-0043-5
     其中R為C4-C6烷基；G1選自具有4至6個碳原子之單醣；x在1至4範圍內且係指平均值。
  15. 一種鍍鋅浴添加劑用於改良鑄鐵基板上之鋅或鋅合金塗層之光學及/或機械表面特性的用途，其中該鍍鋅浴添加劑為至少一種通式(I)之化合物，
    Figure 104121462-A0305-02-0043-6
     其中R為C4-C6烷基；G1選自具有4至6個碳原子之單醣；x在1至4範圍內且係指平均值。
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