[发明专利]用于稳定金属颜料防止放气的方法

说明书

技术领域

本申请是中国发明专利申请200580022080.X的分案申请。本发明涉及一种可用作金属片状颜料的兼有腐蚀或水解抑制剂和表面改性剂作用的聚合化合物。本发明还涉及包含该经处理的金属颜料的涂料组合物。

背景技术

金属片状颜料，例如铝薄片颜料，广泛应用于装饰涂料，为该涂料提供金属效果。该金属效果特别受到需要“魅力涂饰(glamourfinishes)”的汽车市场中的用户的欢迎。

汽车涂层可以使用单一的均匀着色层。作为选择，它们可以具有两个不同层，即第一高度着色层(底涂层)和其上涂覆的较少或没有着色的涂层(透明涂层)。在工业中这种两层的涂层被称为“底涂层/透明涂层”。“底涂层/透明涂层”的涂层引入了较高程度的光泽度和色深度，可产生特别受欢迎的外观。金属片状颜料通常被加入到底涂层组合物中。

由于担心在涂覆应用和加工过程中有机溶剂的排放，水性的汽车漆在汽车工业中正在获得广泛的应用。然而，水性漆的缺点在于其使用的介质会腐蚀金属片状颜料。例如，在水性漆中会发生金属颜料的水解。此外，通常水性丙烯酸类涂料组合物的pH值范围可以为8.0～9.0，通常的聚氨酯涂料组合物的pH值范围可以为7.5～8.0。在碱性pH值环境中，铝颜料会被氧化。氧化就是腐蚀的一种形式，会破坏镜似颗粒的金属着色性质。当把带有氧化了的金属片状颜料的油漆涂覆在基体上时，该涂层会表现出褪色，其金属效果也会减弱。

此外，水性漆中金属表面的水解或氧化会导致产生氢气。产生氢气的量显示了金属颜料的氧化(或腐蚀)程度。如果该涂料组合物储存在封闭容器中，氢气会在压力下累积。

由于持续接触涂料组合物的碱性的pH值环境，在水存在下铝颜料的水解会随着时间而加速。含金属片状颜料的涂料组合物通常在使用之前会储存6个月或更长时间，这样会导致颜料明显的腐蚀。如果这种腐蚀持续不被察觉，会造成该涂料组合物不能使用。

在工业中为了处理或“钝化”金属颜料表面以防止在水性涂料组合物中由水导致的金属表面腐蚀，进行了相当多的努力。例如，已知将铬涂层施加在铝颜料的表面以防止上面所述腐蚀和氢气的产生。然而，铬是有毒性的，因此对于这种铬涂覆的金属颜料颗粒需要进行特殊操作和处置程序。

因此，提供一种能够用来钝化金属颜料并同时降低或完全消除已知钝化工艺所存在的至少一些问题的涂料组合物是非常有益的。

发明内容

在一实施方案中，本发明涉及一种适用于钝化金属表面的聚合物。该聚合物包含(a)至少一个硝基，和/或吡啶基团，和/或酚羟基；和(b)至少一个选自含磷基团和/或羧酸基的基团，其中该至少一个含磷基团选自磷酸根、亚磷酸根或非氮取代的膦酸根。

而且，本发明提供一种钝化的金属颜料，其包含至少一种金属颜料颗粒和一种在该至少一种金属颜料颗粒的至少一部分上形成的钝化物质。该钝化物质可以包含一种聚合物，该聚合物包含(a)至少一个硝基，和/或吡啶基团，和/或酚羟基；和(b)至少一个选自含磷基团和/或羧酸基的基团，其中该至少一个含磷基团选自磷酸根、亚磷酸根或非氮取代的膦酸根。

在另一种实施方案中，本发明涉及一种涂料组合物，其包含稀释介质、成膜聚合物和至少一种用钝化物质至少部分处理过的金属颜料颗粒。该钝化物质可以包含一种聚合物，该聚合物包含(a)至少一个硝基，和/或吡啶基团，和/或酚羟基；和(b)至少一个选自含磷基团和/或羧酸基的基团，其中该至少一个含磷基团选自磷酸根、亚磷酸根或非氮取代的膦酸根。

再一种实施方案提供了一种涂料组合物，其包含含水稀释剂介质、成膜聚合物和至少一种用钝化物质至少部分处理过的金属颜料颗粒。该钝化物质可以包含一种包括如下反应物的反应产物的聚合物：多元醇的二环氧甘油醚、含硝基化合物，选自含烷基、芳基和/或烷芳基硝基的化合物中的至少一种的含硝基化合物；和含磷化合物，包括磷酸根和/或非氮取代的膦酸根。

本发明也提供了一种钝化金属表面的方法，其包括使该金属表面与一种钝化物质相接触。该钝化物质包含一种聚合物，该聚合物包含(a)至少一个硝基，和/或吡啶基团，和/或酚羟基；和(b)至少一个选自含磷基团和/或羧酸基的基团，其中该至少一个含磷基团选自磷酸根、亚磷酸根或非氮取代的膦酸根。

具体实施方式