[发明专利]具有良好粘附性的漆层形成性防腐蚀剂及其无外电流施用方法

说明书

本申请是基于申请号为200780041982.7的原始中国专利申请的分案申请。 

背景技术

用于各种金属基材的无外电流的(stromfreien)防腐蚀涂布的方法和涂布剂是已知的。与必需施加电压的阳极或阴极浸涂(ATL或者KTL)相比，它们特别提供的优点是更简单且更廉价的工艺以及更短的工艺时间。采用无外电流的方法，相比于采用必需施加电压的方法，尤其能够更好地涂布在待涂布基材内的空腔或者在待涂布基材上的边缘。 

在无外电流防腐蚀涂布，也称作ACC法(自泳化学涂布)的情况下，通常使用经阴离子稳定化的聚合产物，例如含有丙烯酸酯或苯乙烯/丁二烯的乳液聚合产物。但是，与前述ATL法和KTL法相比，ACC法具有的缺点是，所沉积的涂层具有缺陷位置，其使得基材明显更加易受腐蚀。因此，通常对这样的借助ACC法所沉积的层通过用含铬的水性涂布剂后续冲洗进行处理，以改进在缺陷位置处的腐蚀防护。但是，最近已证实，含铬涂布剂在环境相容性方面具有很大问题，并可将其归为高度危害健康的等级。因此，力求完全替代取代防腐蚀涂层中的铬。 

另外，在无铬涂布剂的研发过程中还发现，含有镧系元素和d元素的盐以及有机成膜组分的ACC-涂布剂同样确保了极佳的,可与含铬涂布剂相比的腐蚀防护。WO-A-01/86016中描述了一种防腐蚀剂，其含有钒组分和另一种组分，该另一种组分含有选自锆、钛、钼、钨、锰和铈的至少一种金属。在根据WO-A-01/86016的防腐蚀剂方面不利的是，由于聚合产物导致有缺陷地成膜，所以由基材所形成的金属离 子有迁移通过所沉积的防腐蚀层的趋势。 

WO-A-99/29927中描述了一种无铬的含水防腐蚀剂，其作为组分含有钛(IV)和/或锆(IV)的六氟化阴离子、钒离子、过渡金属离子、和磷酸和/或膦酸。在根据WO-A-99/29927的防腐蚀剂方面不利的是，由于聚合产物导致有缺陷地成膜，所以由基材形成的金属离子有迁移通过所沉积的防腐蚀涂层的趋势，以及使用生态学上很危险的物质，如尤其是氢氟酸或氟化物。 

WO-A-96/10461描述了一种含水防腐蚀剂，其作为组分含有具有选自钛、锆、铪、硅的中心原子和至少4个氟原子作为配体的阴离子，和有机聚合物分散体。根据WO-A-96/10461的发明的缺点是，在防腐蚀剂在基材表面上沉积时，聚合物分散体颗粒絮凝，并对表面形成很小的接触面积。另外，胶乳颗粒具有的缺点是，在扩散到三维尺寸显著的基材的空腔之中或其边缘之上时，与分子分散分布的聚合产物相比，具有较低的迁移速率。另外，形成厚度介于1微米到1mm的层，这决定了待涂布基材的每单位面积相应的材料需要量。此外，不利的是由基材形成的金属离子迁移通过所沉积的防腐蚀涂层的趋势，以及采用生态学上危险的物质，如尤其是氢氟酸或者氟化物。 

DE-A-37 27 382包括羧酸和异氰酸酯在环氧化物上的加合物的无铬水性分散体，其适用于金属表面的自泳涂布。在分散状态下，这种分散体具有小于300nm、优选100～250nm的粒径，并在沉积在金属表面上之后，可以在60～200℃下交联。这种类型的乳胶颗粒的缺点还在于，在扩散到三维尺寸显著的基材的空腔中或其边缘之上时，与分子分散分布的聚合产物相比，具有较低迁移速率。另外，形成厚度为1微米～1mm的层，这决定了待涂布的基材的每面积单位相应的材料需要量和干燥时形成裂缝的倾向。此外，不利的是由基材形成的金属离子迁移通过所沉积的防腐蚀涂层的趋势，以及使用生态学上危险的物质如尤其是氢氟酸或者氟化物。 

DE-A-103 30 413描述了涂布剂，其适用于涂布金属表面并可以包含基于聚乙烯亚胺的己内酰胺改性的聚异氰酸酯。该涂布剂可以借 助浸涂而施加上，并在干燥之后具有1～300微米的厚度。这样制得的层同样具有高的材料需要量且在干燥时倾向形成裂缝。 

本发明目的和解决方案 

根据前面提到的现有技术，本发明的目的是找到一种生态学上尽可能不令人顾虑的防腐蚀剂，其可以借助技术上简单可行的工艺被施加到待保护的基材上。特别地，该防腐蚀剂应当尽可能地抑制由基材形成的金属离子的迁移，并应当良好地沉积到基材的边缘上和空腔中。另外，尤其是在干燥该涂层时形成裂缝的倾向应保持尽可能低。除此之外，杂质金属离子的影响应当保持尽可能低，并应当以相对低的材料用量来实现有效的腐蚀防护。特别是，应有效地防止极性腐蚀性物质(如特别是腐蚀性盐)接触到该金属基材的表面。另外，该防腐蚀剂应当对于尽可能多的不同金属基材产生有效保护，且尽可能不依赖于待涂布的基材的氧化还原电位。