用含水有机组合物涂覆金属部件的方法
2019-11-22

用含水有机组合物涂覆金属部件的方法

本发明涉及用含水有机组合物涂覆金属部件的方法。所述方法通过使金属部件的表面与主要含有机聚合物质的含水组合物接触进行,其中含水组合物包含至少一种以下化合物:A)有机成膜聚合物质,以全部有机聚合物质的重量计为至少80%重量的组分,并且其中全部有机聚合物质具有20至300的平均酸值,A′)任选至少一种其他有机成膜聚合物或其相应单体、低聚物、共聚物、嵌段共聚物、其衍生物或其任何组合,B)任选的中和剂,C)交联剂,和D)水,其中含水组合物的pH在涂覆方法的开始为6至10.5。

还进一步发现,加入紫外线吸收剂显著降低阳光暴露下(长期户外暴露)此有机涂层的着色。

金属部件的表面尤其可预涂以至少一层预处理组合物,如任何磷酸盐涂层、任何铬酸盐涂层、任何含钛、锆、硅烷/硅烷醇/硅氧烷/聚硅氧烷或其任何组合的涂层或任何给予金属表面抗腐蚀性或漆料附着力或两者的其他层。硅烷/硅烷醇/硅氧烷/聚硅氧烷/、二氧化硅、硅酸盐、气溶胶或其任何组合在很多情况下促进涂层疏水性的产生。该至少一层可为极薄层,如任何物质(如表面活性剂)的单层,但必须注意任何表面活性剂的污染应不影响利用本发明的含水涂料组合物的涂层。

用含水有机组合物涂覆金属部件的方法

其中全部有机聚合物质具有20至300的平均酸值,

d)粘合促进剂,如硅烷/硅烷醇/硅氧烷/聚硅氧烷、含憐的酸的酯以及具有反应性极性基团(如环氧基)的有机聚合物,

可将涂层涂覆到至少一个部件上,部件选自线圈(带)、片、工件、成型部件、连接的部件、部件、线。金属部件可以为至少一种金属材料,尤其由钢、冷乳钢(CRS)、电镀锌钢(EG)、热浸镀锌钢(hdg)、ga|vaumiep\galfan'铝、铝合金、含铝合金、镁合金、钛、钛合金、锌、锌合金、含锌合金或其任何组合制成的材料。

根据本发明的方法,含水组合物可优选包含至少一种选自铵、锂、钠和钾的铬酸盐和重铬酸盐的铬化合物特别作为组分C),优选至少一种Cr3+化合物。经干燥铬化合物中的相应铬离子可作为Cr3+或Cr6+或两者存在。如果加入铬化合物,由于其毒性影响优选只加入有限量。在很多情况下,不需要加入多于50或多于30g/L的氧化铬或铬酸盐或重铬酸盐或其任何组合。在一些情况下,本发明的涂层包含〇.5至28mg/m2,有时5至25mg/m2,通常8至15mg/m2的络。

用市售冷乳钢(CRS)或热浸镀锌钢(HDG)和Galvalumeli'(55%AlZn)的钢板进行以下试验和测试。

a)酸性催化剂,如含磷或含硫的酸(如正磷酸、磺酸或对甲苯磺酸(PTSA))及其相应的酯,和羧酸(如乙酸、羟基乙酸、乳酸和柠檬酸),

b)流变控制剂,如有机低聚物/聚合物、二氧化硅、片状硅酸盐(silicatic)材料(如粘土/膨润土)和钛化合物,尤其如丙烯酸类或氨基甲酸酯低聚物/聚合物,

组分e)的成膜剂可优选为至少一种长链醇(如长链二醇)及邻苯二甲酸酯,优选为丙二醇、酯醇、二醇醚、丙二醇、二醇醚、丁二醇、异丙醇、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁酯苯酯或其任何组合。可优选将它们加入以使涂层更具柔韧性,使涂层硬度较低,并改善附着力,尤其在涂层和基材的变形区域。长链醇,尤其是具有4至20个碳原子的长链醇,可选自丁二醇;丁基乙二醇;丁基二甘醇;乙二醇醚,如乙二醇单丁醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单甲醚、乙基乙二醇丙醚、乙二醇己醚、二甘醇甲醚、二甘醇乙醚、二甘醇丁醚、二甘醇己醚;聚丙二醇醚,如丙二醇单甲醚、一缩二丙二醇单甲醚、二缩三丙二醇单甲醚、丙二醇单丁醚、一缩二丙二醇单丁醚、二缩三丙二醇单丁醚、丙二醇单丙醚、一缩二丙二醇单丙醚、二缩三丙二醇单丙醚、丙二醇苯醚、三甲基戊二醇二异丁酸酯(trimethyIpentandioldiisobutyrat)、聚四氢呋喃、聚醚多元醇和聚酯多元醇。如果有一定含量不是离聚树脂的至少一种其他有机成膜聚合物/共聚物/嵌段共聚物A')或其相应的低聚物/共聚低聚物/单体/共聚单体(如含丙烯酸类或环氧或氨基甲酸酯的树脂)(参与其余全部有机聚合物质达到100%重量),则有时可能需要成膜剂e)。在加入其他有机聚合物质时,可优选使用成膜剂。它们可作为助溶剂。含水组合物中成膜剂的含量作为活性化合物计算可为〇,或可优选为0•05至50g/L,更优选0•1至30g/L,更优选0•3至10g/L,最优选0•5至3g/L,尤其约0•6g/L、约0•7g/L、约0•8g/L、约0•9g/L、约I.Og/L、约I.lg/L、约I.2g/L、约I.3g/L、约I.4g/L、约I.5g/L、约I.6g/L、约I.7g/L、约I.8g/L、约I.9g/L、约2.Og/L、约2.lg/L、约2.2g/L、约2.3g/L、约2.4g/L、约2.5g/L、约2.6g/L、约2.7g/L、约2.8g/L、约2.9g/L或在任何这些数据之间的任何范围。

溶于水的浓中和剂B)可自身优选具有7至14,更优选7.2至12的pH。如果将含水组合物的pH保持在8至9,则含水组合物比pH更高具有更佳的稳定性,否则就可能有早期胶凝的危险。

在用约50ym涂层厚度的基于聚酯的粉末漆经约218°C熔结对被涂覆的板涂漆后,进行后涂漆表面的漆附着测试-划线盐雾测试和在根据DIN50017KK湿度测试之前和湿度测试之后的crosshutch测试。如果划线盐雾测试显示3或4,并且在湿度测试后的crosshutch测试显示GT1,就可充分满足器械工业的需要。几乎所有涂层显示优良漆附着力。