[发明专利]在金属表面涂布含有硫代酰胺的防腐蚀涂层的方法

说明书

本发明涉及一种通过使用一种组合物进行处理从而在金属表面、特 别是金属卷材(coil metal)表面涂布防腐蚀涂层、特别是综合预处理 涂层的方法，所述组合物含有至少一种基料(binder)、一种交联剂、 一种细碎的无机填料以及含有至少两个硫代酰胺基团或含有一个硫代 酰胺基团和至少一个官能团的化合物。本发明还涉及可通过该方法获得 的综合预处理涂层。

为了制造片状金属工件例如汽车部件、车身部件、仪器外壳、建筑 外饰面、天花板或窗框(window profile)，可通过合适的方法例如冲压、 钻孔、折叠、压型和/或深冲压对适合的金属板材进行成型处理。较大 的组件例如汽车车身，如果合适可通过例如将一些单独的部件焊接在一 起而将其组装出来。为此使用的原材料一般包括长金属带，该长金属带 通过对金属进行轧制而获得，并且为了贮存和运输，经常被卷起而形成 被称为卷材的形式。

一般必须对所述金属组件进行保护以防止腐蚀。特别是汽车领域对 防腐蚀的要求非常高。目前的新型汽车能够保证最多30年防止生锈穿 孔。新式汽车的车体是经过多道工序生产出来的，具有多层不同的涂层。

在过去，防腐蚀处理基本是针对已制成的金属工件进行的，例如针 对通过焊接组装的汽车车体，而目前，防腐蚀处理越来越多地通过卷材 涂布而针对金属卷材进行。

卷材涂布是使用通常为液体的涂布材料在金属带或金属卷材上进 行的连续涂布。将厚度为0.2至2mm、宽度最多2m的金属卷材以最高 达200m/min的速度传送通过卷材涂布机，在此过程中对其进行涂布。 为此，可以使用例如经过冷轧的软钢带或建筑级钢带、经过电镀的薄板、 经过热浸镀锌的钢卷材或者铝和/或铝合金卷材。典型的设备包括进料 段、卷材存储器、清洁及预处理区、带有烘箱和下游冷却区的第一涂布 段、带有烘箱的第二涂布段、层压段以及冷却区、卷材存储器及卷缠机。

卷材涂布工序通常包括以下处理步骤：

1.如果需要：通过清洁浴对金属带进行清洁，以去除金属带贮存 期间积累的污染物，并去除临时防腐蚀油。

2.通过浸涂或喷雾法或通过辊涂方法涂布一层预处理薄层(＜1μ m)。使用该涂层的目的是增加抗腐蚀性，并提高后续涂层在金属表面的 粘着度。已知的可用于该目的的是含Cr(VI)的以及不含铬的预处理 浴。

3.通过辊涂方法涂布一层底层涂料。该层的干燥厚度通常约为5-8 μm。其中使用基于溶剂的涂料体系。

4.通过辊涂方法涂布一层或多层的外涂层。其中涂层干燥厚度约 为15-25μm。这里也使用基于溶剂的涂料体系。

图1中显示了通过上述方法涂布的镀锌钢板的层构造。其中显示了 具有锌层(2)并在其上涂布了常规预处理涂层(3)、底层涂料(4) 和外涂层(5)的钢卷材(1)的截面。

将经过上述涂布的金属卷材用于例如制造大型家用电器(电冰箱 等)的外壳、作为建筑物的面墙或用于汽车制造。

如上所述，对金属卷材涂布预处理涂层(3)和底层涂料(4)是非 常费力的。而且，市场上对用于防腐蚀的不合Cr(VI)的体系的需求 不断增加。因此一直尝试着将分别涂布预处理涂层(3)和有机底层涂 料(4)用涂布兼具上述两层的功能的单层综合预处理涂层来代替。这 种涂层结构通过实例的方式图示于图2中。这样的单级工序可以使经涂 布的金属卷材的制造显著简化。

US 5,322,870公开了一种用于形成综合预处理涂层的组合物，其 中含有聚合物涂布材料、交联剂，此外还有烷基或芳基磷酸酯和/或烷 基或芳基膦酸酯。该组合物还可任选含有颜料。

DE-A 199 23 084公开了一种用于单级涂布的不含铬的水性涂布材 料，该材料至少含有Ti(IV)、Si(IV)和/或Zr(IV)的六氟阴离子、 水溶性或水分散性的成膜基料以及一种有机磷酸。该组合物还可任选含 有一种颜料和交联剂。

DE-A 29 43 833公开了硫脲及其衍生物作为水性转化涂料组合物 中的添加剂的用途，所述涂料组合物中含有游离硫酸、过氧化氢和二氧 化硅。