[发明专利]涂布金属表面的组合物和方法

说明书

本发明涉及用于涂布金属表面的防腐蚀组合物，并涉及用含铝的 有机涂料涂布金属表面的方法。

在金属加工业中，必须保护产品的金属成分不受腐蚀。例如，在 车辆和家用电器构造中，出于简化工艺的原因，需要降低在化学防腐 蚀处理上的花费。这可以通过使用已经带有防腐蚀层的金属片或带形 式的原材料来实现。

原则上知道用可焊性有机涂料来涂布钢板，并能在辊轧机中通过 “卷材涂布过程”直接进行施加。

因此DE-C-3412234记述了一种导电和可焊性防腐蚀底漆，用于电 镀薄锌的、磷酸盐化的或铬酸盐化的和可成形的钢板。这种防腐蚀底 漆由超过60％的锌、铝、石墨和/或二硫化钼和其它抗腐蚀颜料以及 33-35％的有机粘合剂与大约2％的分散助剂或催化剂的混合物组成。建 议将聚酯树脂和/或环氧树脂及其衍生物用作有机粘合剂。

WO 99/24515公开了一种用于涂布金属表面的导电和可焊性防腐 蚀组合物，其中含有：

a)10-40重量％的有机粘合剂，其含有

aa)至少一种环氧树脂

ab)至少一种选自胍、取代胍、取代脲、环状叔胺及其混合物 的固化剂

ac)至少一种嵌段聚氨酯树脂

b)0-15重量％的基于硅酸盐的防腐蚀颜料

c)40-70重量％的粉状锌、铝、石墨和/或二硫化钼、炭黑、磷化铁

d)0-30重量％的溶剂。

WO 01/85860记述了一种用于涂布金属表面的导电和可焊性防腐 蚀组合物，相对于总组合物而言，其含有：

a)5-40重量％的有机粘合剂，其含有

aa)至少一种环氧树脂

ab)至少一种选自氰基胍、苯并胍胺和增塑的脲树脂的固化剂

ac)至少一种选自聚氧化烯三胺和环氧树脂/胺加合物的胺加合 物

b)0-15重量％的防腐蚀颜料

c)40-70重量％的导电颜料，选自粉状锌、铝、石墨、二硫化钼、 炭黑和磷化铁

d)0-45重量％的溶剂。

以及需要的话最高50重量％的其它活性或辅助性物质，组分的比 例加起来直至100重量％。因而知道了许多含有金属铝颗粒的金属涂料 组合物。铝在这里主要用作导电颜料，使得所产生的涂料能够被电焊 和任选被电浸涂。这些涂料用作后续涂布的基础，并非意在构成唯一 的有机涂料或最多在上面复涂清漆。

为了改善耐腐蚀性，钢通常通过热浸镀或电解方法镀锌或合金化 镀锌。这些锌或锌合金涂层赋予钢特征性的银样金属外观。通过热浸 镀而镀锌的表面由于锌熔体固化时的结晶，具有特征性的覆霜外观。 根据预期的应用，这可以是出于装饰性原因所需要的，但也可以被视 为是个麻烦。相反，电解淀积的锌或锌合金层对于人眼具有均匀一致 的外观。

这种涂锌(“镀锌”)的钢铁能够在可能有问题的和需要特定预 处理的锌层上粘合涂层材料加以复涂。但是，所使用的涂锌的钢铁往 往不涂层或任选用清漆涂层，因为锌层的银样外观被认为是装饰性的 或者至少不讨厌。受惠于锌层的阴极保护作用，而且锌层还可以被环 境影响所钝化，只要锌层保持不破裂，下面的钢铁就不会生锈。根据 锌层的厚度和环境影响，镀锌的钢铁要显示出红锈，可能要花数十年。

因此，钢铁镀锌是一种传统的并且广泛使用的抗腐蚀保护措施。 但是，镀锌的能量耗费昂贵，并且增加了材料的厚度，并进而增加了 材料的总体消耗。因此，需要一种方法，提供与镀锌的外观相似和抗 腐蚀保护作用相似的不镀锌钢铁。本发明提供了这样的方法和用于其 中的组合物。

本发明的第一个方面涉及一种基于交联性聚酯树脂作为有机粘合 剂的用于涂布金属表面的组合物，其中，组合物相对于其总质量，含 有4-20重量％的薄铝片和不超过0.1重量％的含有异氰酸酯基团的化合 物。

交联性聚酯树脂特别适合持久封合薄铝片，并将它们固定在金属 表面上，从而产生具有良好抗腐蚀性质的涂层。为了得到最大化不含 异氰酸酯或聚氨酯的涂层，本发明的组合物含有不超过0.1重量％、优 选不超过0.01重量％和特别优选绝对没有可检测到的含异氰酸酯基团 的化合物。由于缺乏异氰酸酯或聚氨酯，涂层对于环境影响、特别是 太阳光特别不敏感。