使用含有层状双氢氧化物的颗粒的涂布组合物涂布金属表面的方法技术

技术编号:11441911 阅读:88 留言:0更新日期:2015-05-13 12:20
本发明专利技术涉及一种使用涂布组合物涂布金属表面的方法,所述方法在有机涂布之前使用预处理组合物、在不预期随后有机涂布时使用钝化组合物、使用预处理底漆组合物、使用底漆组合物、使用油漆组合物或使用电涂布组合物,其中每一种涂布组合物或其产生的涂层含有基于至少一个层状双氢氧化物(LDH)相的颗粒,所述层状双氢氧化物(LDH)相显示通式[1]:[M2+(1±0.5)-x(M3+,M4+)x(OH)2±0.75]An-x/n∙mH2O,其中M2+、M3+和M4+各自为特定的二价、三价、四价阳离子,其中不需要存在阳离子M3+或不需要存在阳离子M4+,其中所述阴离子A和/或中性或带电分子A(包括与分子A的组合体)选自以下的阴离子:氢氧化物、氟化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、铬酸盐、亚铬酸盐、钼酸盐、磷钼酸盐、磷酸盐、膦酸盐、钨酸盐、钒酸盐、吡咯、羧酸盐、十二烷基苯、苯酚化合物、阴离子表面活性剂和生物分子,和/或其中每一种涂布组合物或其产生的涂层含有它们的至少部分煅烧的LDH颗粒和/或它们的部分或完全煅烧且随后再水合的LDH颗粒,其主要基于选自以下物质的混合物:氧化物、双氧化物、多氧化物、氢氧化物、至少一个LDH相、其它阴离子A和分子A。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用含有层状双氢氧化物的颗粒的涂布组合物涂布金属表面的方法本专利技术涉及一种使用涂布组合物涂布金属表面的方法,所述方法在有机涂布之前使用预处理组合物、在不预期随后有机涂布时使用钝化组合物、使用预处理底漆组合物或使用底漆组合物、使用油漆组合物或使用电涂布组合物,其中每一种组合物含有基于至少一个显示通式[1]的层状双氢氧化物(LDH)相的纳米颗粒或该LDH相的煅烧的或煅烧和再水合的颗粒,[M2+(1±0.5)-x(M3+,M4+)x(OH)2±0.75]An-x/n∙mH2O   [1],其中M2+、M3+和M4+各自为二价、三价、四价阳离子。本专利技术还涉及一种在水性和非水性涂布组合物及其产生的涂层中使用基于LDH的纳米颗粒的方法。最常用于金属表面的表面处理的方法为处理金属表面而没有预期的随后的有机涂布,通常称为钝化,尤其是由至少一种金属材料制备的零件、线圈或线圈部分像片材,和在有机涂布(像涂漆或施用粘合剂)之前预处理金属表面。这样的处理和预处理通常一方面基于使用铬(VI)化合物,任选与不同的添加剂一起,或者,在另一方面,基于磷酸盐像磷酸锌/磷酸锰/磷酸镍、基于含Ti和/或Zr的化合物、基于硅烷/硅烷醇/硅氧烷和/或基于有机聚合物/共聚物连同不同的添加剂。底漆和油漆组合物通常基于具有高含量的有机聚合物/共聚物的水性或非水性组合物。底漆是第一个有机涂层,尤其是在预处理涂层之后(使用第一或第二类型的转化涂层)。它们发展成很多不同的化学变体并且使用的非常多。预处理底漆组合物通常也基于具有高含量的有机聚合物/共聚物的水性或非水性组合物。预处理底漆为在金属表面上的第一有机涂层,其组合和实现预处理或钝化组合物或涂层的任务和性质与底漆组合物或相应的底漆涂层的任务和性质。在许多情况下,用于使用水性导电底漆组合物电涂布预处理的金属表面的电涂布(=电沉积涂布,e-涂布,例如,阴极)组合物为在汽车车身生产中的底漆。通常,电涂布为阴极电涂布。这样的电涂布组合物含有少量的导电物质,尤其是像基于铜、铟、铅、锡和/或钇。由于关联的毒物学和生态学风险,尤其是使用铬酸盐或镍的方法,许多年以来已在用于金属基材的表面技术的所有领域中寻求这些方法的替代品,但是已重复地发现,在许多应用中,完全不含铬酸盐或不含镍的方法不满足100%的性能范围或不能提供期望的安全性,尤其是在航空器的建造中。因此,试图使铬酸盐含量或镍含量最小化,和尽可能用Cr3+代替Cr6+。高品质磷化方法尤其用于汽车行业,例如,用于在涂漆前预处理汽车车身,这保持汽车防腐品质处于高水平。锌-锰-镍磷化方法常规用于该目的。近些年,已开发并且部分成功地使用越来越多水性组合物,它们基于含Ti和/或Zr的化合物、基于硅烷/硅烷醇/硅氧烷和/或基于有机聚合物/共聚物。在本专利技术的含义中,术语“油漆”指任何油漆、任何清漆或任何油漆样组合物,尤其是适于涂布金属表面的特定用途,其例如用作底漆、用作底涂层、用作顶涂层、用作透明涂层和/或用于线圈-涂布,但是其不覆盖预处理底漆、底漆和电涂布组合物。相同地,它覆盖高固体油漆、基于水的系统、基于溶剂的系统和底漆。术语“预处理底漆”不涵盖预处理和底漆组合物。为了用于底漆和油漆组合物,提供了许多腐蚀抑制化合物和混合物,但是这些中的许多不是与底漆或油漆组合物足够相容而应当加入的腐蚀抑制剂或者应当加入的量。如果将不适当的腐蚀抑制剂加入到底漆或油漆组合物中或如果加入量与底漆或油漆组合物不相容,则被保护的金属表面甚至可能因为该腐蚀抑制剂而更容易腐蚀,例如由于起泡效果,缺乏阻挡性质或失去粘着性。在水性组合物中使用硅烷/硅烷醇/硅氧烷、水玻璃或有机聚合物/共聚物用于产生抗腐蚀性涂层在原理上为已知的。不总是形成具有突出性质的这些涂层。形成的这样的涂层的防腐和清漆粘着性通常高,但不总是高。但是在金属表面上存在若干应用,其中耐腐蚀性和/或清漆粘着性的要求非常高并且还未满足。由EP1088853B1已知使用基于Mg-Al的水滑石类型颗粒,其可在含氯树脂中涂布有高级脂肪酸、有机基硅烷化合物或松香作为稳定剂。若不具有这样的稳定剂,这些含氯树脂易于热劣化和氧化降解。US5,266,356公开了一种用于在Al-Li合金的表面上形成富含锂的膜方法,该膜为不含颗粒的基于LDH的转化涂层膜。在浴溶液中,Li+进入氢氧化铝,以形成基于LDH的相。在金属表面腐蚀的自恢复方法的研究中,发现在施用显示一定含量的任何类型的LDH颗粒的涂层中,可能发生自恢复过程。需要在耐腐蚀性和/或清漆粘着性非常高要求的金属表面上产生涂层的其它方法。产生这样的涂层的水性组合物应尽可能环境友好并且能够用于连续生产,像在汽车生产中。它们可能或许用作几乎不含重金属的涂布组合物用于多金属应用或代替当今使用的富含重金属的涂布组合物。本专利技术的目的是提出基于环境友好的化学组合物并且确保高耐腐蚀性的水性组合物。此外,如果这样的组合物还部分适用于多金属应用,其中例如富含钢和锌的金属表面和任选还富含铝的金属表面在相同的浴中处理或预处理,将是有帮助的。本专利技术的目的还是提出适用于在汽车建造中涂布汽车车身的水性组合物。现已发现向涂布组合物中加入LDH颗粒有助于显著提高耐腐蚀性和/或油漆粘着性,即使仅加入非常少量,例如,1%重量。现已发现当与LDH颗粒结合时,可向底漆或油漆组合物中加入与许多底漆或油漆组合物不相容的腐蚀抑制剂,像2-巯基苯并噻唑,并且产生优越的耐腐蚀性。这样的腐蚀抑制剂“包封”使其能够以相对高的量加入。在改变接近金属表面的化学环境时,尤其是当在涂层-金属界面处或在金属表面处涂层损害的附近分离时,这样的腐蚀抑制剂可从LDH颗粒释放,使得通过释放这样的腐蚀抑制剂,可显著提高耐腐蚀性。当从LDH颗粒释放时,有机腐蚀抑制剂像2-巯基苯并噻唑MBT还可通过涂层(尤其是底漆或油漆涂层)迁移至外表面,并且通过提高疏水性充当水移位化合物。通过使用涂布组合物涂布金属表面的方法可实现所述目的:在有机涂布之前使用预处理组合物、在不预期随后有机涂布时使用钝化组合物、使用预处理底漆组合物、使用底漆组合物、使用油漆组合物或使用电涂布组合物,其中每一种液体涂布组合物或其产生的干涂层含有基于至少一个显示通式[1]的层状双氢氧化物(LDH)相的颗粒,[M2+(1±0.5)-x(M3+,M4+)x(OH)2±0.75]An-x/n∙mH2O   [1],其中M2+、M3+和M4+各自为选自以下的二价、三价、四价阳离子:Ca2+、Co2+、Cu2+、Fe2+、Mg2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Al3+、Ce3+、Co3+、Cr3+、Fe3+、Ga3+、V3+、Si4+、Sn4+、Ti4+和Zr4+,其中不需要存在阳离子M3+或不需要存在阳离子M4+,其中x为三价加上四价金属阳离子与二价、三价和四价金属阳离子的总和的比率(M3++M4+)/(M2++M3++M4+),其在0.1-0.5范围,其中An-指示插入的物类A的总的负电荷,其中n在0.1-100范围,其中这些阴离子A和/或分子A(包括与分子A的组合体)选自以下的阴离子:氢氧化物、氟化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、铬酸盐、亚铬酸盐、钼酸盐、磷钼酸盐、磷酸盐、膦酸盐、钨酸盐、钒酸盐、吡咯、羧酸盐像苯甲酸盐、富本文档来自技高网...

【技术保护点】
使用涂布组合物涂布金属表面的方法,所述方法在有机涂布之前使用预处理组合物、在不预期随后有机涂布时使用钝化组合物、使用预处理底漆组合物、使用底漆组合物、使用油漆组合物或使用电涂布组合物,其中每一种涂布组合物或其产生的涂层含有基于至少一个显示通式[1]的层状双氢氧化物(LDH)相的颗粒,[M2+(1±0.5)‑x(M3+,M4+)x(OH)2±0.75]An‑x/n∙mH2O    [1],其中M2+、M3+和M4+各自为选自以下的二价、三价、四价阳离子:Ca2+、Co2+、Cu2+、Fe2+、Mg2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Al3+、Ce3+、Co3+、Cr3+、Fe3+、Ga3+、V3+、Si4+、Sn4+、Ti4+和Zr4+,其中不需要存在阳离子M3+或不需要存在阳离子M4+,其中x为三价金属阳离子与二价和三价金属阳离子的总和的比率(M3++M4+)/(M2++M3++M4+),其在0.1‑0.5范围,其中An‑指示插入物类A的总的负电荷,其中n在0.1‑100范围,其中这些阴离子A和/或分子A,包括与分子A的组合体,选自以下的阴离子:氢氧化物、氟化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、铬酸盐、亚铬酸盐、钼酸盐、磷钼酸盐、磷酸盐、膦酸盐、钨酸盐、钒酸盐、吡咯、羧酸盐像苯甲酸盐、富马酸盐、乳酸盐、辛酸盐、草酸盐、邻苯二甲酸盐、水杨酸盐和琥珀酸盐、十二烷基苯、苯酚化合物、阴离子表面活性剂和生物分子像蛋白质和喹哪啶,和/或其中每一种涂布组合物或其产生的涂层含有它们的至少部分煅烧的LDH颗粒和/或它们的部分或完全煅烧且随后再水合的LDH颗粒,其主要基于选自以下物质的混合物:氧化物、双氧化物、多氧化物、氢氧化物、至少一个LDH相、阴离子A和分子A。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.17 PT 1062561.基于至少一个显示通式[1]的层状双氢氧化物(LDH)相的颗粒或至少部分煅烧的LDH颗粒或部分或完全煅烧且随后再水合的LDH颗粒在涂层组合物中的用途,以提高腐蚀抑制阴离子和/或分子A的负载总量和提高由其产生的涂层的耐腐蚀性,其中所述涂层组合物是有机涂布之前的预处理组合物,[M2+(1±0.5)-x(M3+,M4+)x(OH)2±0.75]An-x/n∙mH2O   [1],其中M2+、M3+和M4+各自为选自以下的二价、三价、四价阳离子:Ca2+、Co2+、Cu2+、Fe2+、Mg2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Al3+、Ce3+、Co3+、Cr3+、Fe3+、Ga3+、V3+、Si4+、Sn4+、Ti4+和Zr4+,其中不需要存在阳离子M3+或不需要存在阳离子M4+,其中x为三价加四价金属阳离子与二价、三价和四价金属阳离子的总和的比率(M3++M4+)/(M2++M3++M4+),其在0.1-0.5范围,其中An-指示插入物类A的总的负电荷,其中n在0.1-100范围,其中这些阴离子A和/或分子A,包括与分子A的组合体,选自以下的阴离子:氢氧化物、氟化物、硝酸盐、硫酸盐、铬酸盐、亚铬酸盐、钼酸盐、磷钼酸盐、磷酸盐、膦酸盐、钨酸盐、钒酸盐、唑、选自苯甲酸盐、富马酸盐、乳酸盐、辛酸盐、草酸盐、邻苯二甲酸盐、水杨酸盐和琥珀酸盐的羧酸盐、十二烷基苯、苯酚化合物、阴离子表面活性剂和生物分子,所述颗粒或至少部分煅烧的LDH颗粒或部分或完全煅烧且随后再水合的LDH颗粒主要基于选自以下物质的混合物:氧化物、氢氧化物、至少一个LDH相、阴离子A和分子A。2.权利要求1的用途,其中包含在LDH颗粒中的所述阴离子选自氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、钼酸盐、磷酸盐、磷钼酸盐、钒酸盐、羧酸的阴离子和唑。3.权...

【专利技术属性】
技术研发人员:M费赖拉M切卢德克维克J特迪姆V甘杜伯特T施密特汉斯伯格T哈克S尼克逊D拉普斯D基尔施S施勒德
申请(专利权)人:凯密特尔有限责任公司空中客车防卫和太空有限责任公司曼凱維奇兄弟有限公司阿威罗大学
类型:发明
国别省市:德国;DE

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