[发明专利]水性底漆

说明书

本发明涉及一种水性底漆，包含：(A)聚硅氧烷溶胶；和(B)0.1至30wt％的在25℃在去离子水中具有至少0.5g/L的溶解度的水溶性锌盐。

技术领域

本发明涉及一种用于施加至诸如钢的基底(衬底，基材，substrate)的新的底漆组合物。特别地，本发明涉及一种底漆组合物，其包含聚硅氧烷溶胶、水溶性锌盐和防腐蚀颜料(防腐颜料)。本发明的底漆是快速固化的、耐磨的、具有低挥发性有机物含量(VOC)且最重要的是具有早期耐水性。另外，底漆优选具有良好的防腐蚀性能、快速固化、低VOC和良好的耐磨性。优选车间底漆。也可以在不进行大量预处理且不损失层间附着力(层间粘合，intercoat adhesion)的情况下使用另外的涂层外涂覆底漆。

背景技术

基于有机溶剂的底漆涂料体系是已知的。但是，随着环境意识的不断提高，强烈希望开发出允许使用基于水的涂料体系作为底漆并避免基于有机溶剂的溶液的改进技术。在这方面，领先的水性底漆技术基于碱金属硅酸盐。

Falberg(US5580371)提出了含锌底漆的实例，该底漆提供了与合适的可焊性结合的耐久的、耐腐蚀的涂层。该底漆包含锌、磷化铁和硅酸钾水溶液。

最近，US6468336提出了基于硅酸盐的车间底漆，其包含锌、云母铁氧化物和硅酸盐。

因此，基于碱式硅酸盐粘合剂的水性车间底漆在当今市场上是众所周知的，并且它们通常具有底漆尤其是车间底漆所需的许多重要特性，例如在低挥发物含量、快速干燥时间、可焊性等方面。然而，基于碱金属硅酸盐的水性车间底漆存在一个主要问题。碱金属硅酸盐车间底漆基于钠、钾或锂硅酸盐粘合剂，它们在水溶液中的pH非常高，通常在pH 11-12的范围内。当体系暴露于水时，基底表面上的高pH值会导致下一个涂层，通常是环氧型涂料失去附着力并起泡。任何涂有碱式硅酸盐车间底漆的钢必须在外涂覆前完全除去或者用新鲜水(淡水，fresh water)反复彻底清洗以避免所述问题。

此外，碱式硅酸盐需要专门的生产设备和施加设备，其中与湿涂料接触的所有部件必须由非金属材料制成。

因此，非常需要开发水性但不依赖于碱金属硅酸盐的新的底漆。

特别希望提供满足这些要求同时即使在高湿度条件下也能快速干燥的底漆。在某些环境中，可能不可避免的是将其上施加有底漆的制品暴露于高湿度区域。

本发明人已经设计了具有非常低VOC的水性底漆，其是水可稀释的并且迅速干燥以赋予耐水性。另外的益处是本发明提供了一种车间底漆，其具有优异的可焊性，产生最少的孔、焊接飞溅和焊接烟，具有优异的耐磨性并且可以直接用大多数涂料进行外涂覆。该底漆还耐受风化、水、化学品和溶剂并且可以通过常规设备诸如通过无气喷涂机(无空气喷涂机，无气喷涂装置)施加。

底漆基于水性聚硅氧烷粘合剂结合水溶性锌盐并且还可以包含防腐蚀颜料。已经出乎意料地发现，本发明中描述的组分的特定组合产生了下述组合物，该组合物满足底漆特别是车间底漆的所有要求，特别是在干燥时间、耐水和耐化学性、耐磨性方面，并且其允许用新的涂料层外涂覆而无需去除或重复清洗底漆。

在本发明的底漆中使用的聚硅氧烷粘合剂不是新的并且尤其在US2011/0268899和US2014/0106176中进行了描述。然而，这些文献主要考虑粘合剂的结构，而不是针对有利地发挥作用的特定底漆组合物。本发明人通过确定在本领域中明显有用的特定底漆，特别是作为车间底漆，补充了这些文献中的知识。

应理解有时将某些化合物诸如氧化锌作为腐蚀抑制剂添加到底漆中。对某些水溶性锌盐的添加尤其导致快速干燥和有利的外涂覆的认识是新的。快速干燥可以与微球的使用结合以提高硬度并减少孔形成和反燃(背烧，back burning)。