在金属表面镀覆含二羧酸烯烃共聚物的综合预处理层的方法技术

技术编号:1640080 阅读:318 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种通过使用含有至少一种粘合剂、交联剂、细碎的无机填充剂和二羧酸-烯烃共聚物的组合物进行处理,在金属表面,尤其是卷板金属的表面,镀覆厚度为1至25μm的综合预处理层的方法。本发明专利技术还涉及具有这种综合预处理层的成型金属制品,以及用于实施该方法的制剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过使用包含至少一种粘合剂、交联剂、细碎的无机 填充剂和二羧酸-烯烃共聚物的组合物进行处理,在金属表面,尤其是在巻板金属的表面,镀覆厚度为1至25 pm的综合预处理层的方法。 还涉及具有这种综合预处理层的成型金属制品,和用于实施该方法的 制剂。为制备薄壁的金属工件例如汽车部件、车身部件、仪表面板、外 部建筑墙板、顶棚镶板或窗框,通过适当的工艺例如冲压、钻、叠合、 压型和/或深冲压使适宜的金属板成型。大型部件例如汽车车身,如果 合适由多个单独的部件焊接装配而成。用于此目的的原材料一般包括 通过轧制金属而形成的长金属带,为便于储存和运输将其巻成所谓的 巻板形状。提到的金属部件通常必须进行腐蚀防护。尤其是在汽车部件中, 对于腐蚀防护的要求非常高。目前新型汽车确保防止生锈穿孔的年限 最高达30年。现代汽车车身是经过多个步骤的操作制得的,具有多层 不同的涂覆膜。但在过去,腐蚀防护处理基本上在完工的金属部件——例如通过 焊接装配的汽车车身一一上进行,直到近代,腐蚀防护处理才逐渐在 巻板金属上通过巻板涂镀的方式进行。巻板涂镀是对金属带,或巻板的连续涂镀过程,通常使用液态的 涂镀物质进行。厚度为0. 2至2 mm、宽度最大为2 m的金属巻板通过 巻板涂镀生产线以最高达200 m/min的速度输送,在此过程中进行涂 镀。可用于此目的的有,例如,低碳钢或建筑级钢的冷轧带巻、电解 镀锌的薄板、热浸镀锌的钢巻板、或铝或铝合金巻板。典型的生产线 包括进料站、巻板仓、清洁和预处理区、沿烘箱的第一涂镀站和下游 的冷却区、带烘箱的第二涂镀站、分层站和冷却区、以及巻板仓和巻 绕机。巻板涂镀操作过程通常包括以下工艺步骤1. 如需要清洁金属巻板以除去在金属巻板储存过程聚集的 污物,和通过清洁浴除去临时的腐蚀防护油。2. 通过浸渍或喷镀方法或通过辊涂对薄的预处理层(< 1 jim) 进行涂镀。这一涂层的目的在于提高抗腐蚀性,而且还能 起到增强后续涂层在金属表面的粘附性的作用。已知用于 此目的的有含Cr(VI)、含Cr(III)以及不含铬酸盐的预处 理浴。3. 通过辊涂法涂镀底层涂料。干燥层的厚度一般为5 8 pm。 此情形通常使用溶剂基的涂镀体系。4. 通过辊涂法涂镀一层或多层外部涂层。次情形干燥层的厚 度约为15 25 jim。此处通常也使用溶剂基的涂镀体系。由这种方式涂镀的金属巻板例如涂镀的钢巻板的层构造如图l所 示。镀覆于金属(1)上的是常规预处理层(2 )、底层涂料(3 )、以 及一种或两种或更多种不同的外部涂层(4)。以这种方式涂镀的金属巻板用于例如生产所谓的大型家用电器 (冰箱等)的外壳、用作建筑物的外部镶板或用于自动化。用预处理层(2)和底层涂料(3)涂镀金属巻板是非常费力的。 此外,在市场上,对于无Cr(VI)体系用于腐蚀防护的需求在不断增加。 因而并不乏这样的尝试,以将分别涂覆的预处理层(2)和有机底层 涂料(3)用单一的、综合预处理层(2,)代替,该综合预处理层能 起到两个涂层的作用。这种层的结构通过示例方式用图解法示于图2。 该一步法操作的结果是将大大简化涂镀金属巻板的生产。Miiller等在"Corrosion Science, 2000, 42, 577-584"以及 "Die Ange訓dte Makro摩尔ekulare Chemie 1994, 221, 177-185" 中公开了使用苯乙烯-马来酸共聚物用作锌颜料和/或铝颜料的腐蚀 防护剂的用途。EP-A 122 229、 CA 990 060、 JP 60-24384和JP-A 2004-68065公开了马来酸和多种其它单体例如苯乙烯、其它烯烃和/或其它乙烯 基单体的共聚物用于水性体系中腐蚀防护剂的用途。EP-A 244 584公开了将改性马来酸单元和苯乙烯、磺化苯乙烯、烷基乙烯基醚、C2至C6烯烃以及(甲基)丙烯酰胺的共聚物用作冷却水的添加剂。改性马来酸单元具有通过隔离物相联的官能团,例如,0H、 -0R、 -P03H2、 -OP03H2、 -C00H或优选-S03H。EP-A 1 288 232和EP-A 1 288 228公开了改性马来酸单元和 其它单体例如丙烯酸酯、乙烯基醚或烯烃的共聚物,改性马来酸单元 含有通过隔离物相联的杂环化合物。该文献公开了将这种聚合物用作 含水体系例如冷却水回路中的腐蚀防护剂,以及用作涂料成分的用途。JP-A 2004-204243和JP-A 2004-204244 /〉开了改进可焊性的钢 板,为改进其可焊性,先将钢板用锡,然后用锌,接着用水性制剂对 其进行后处理。水性制剂包含100至800 g/l水基的丙烯酸树脂,50 至600 g八水溶性树脂,10至100 g/1腐蚀防护剂以及1至100 g/1 抗氧化剂。可使用的腐蚀防护剂包括胺以及苯乙烯-马来酸酐共聚物。 优选使用马来酸单酯的铵盐作为聚合单元的聚合物。制剂中不包含交 联剂,也不包含填充剂或颜料。将涂层在9(TC干燥。涂层的厚度各 自为0. 05至10 jim。JP-A 2004-218050以及JP-2004-218051 乂^开了相应的制剂和由 其涂镀的钢板,其制剂中还包含水可分散的Si02。JP-A 60-219 267公开了一种可辐射固化的涂料制剂,制剂中包 含5%至40%的苯乙烯和不饱和二羧酸和/或其单醚的共聚物、5%至30% 的酚醛树脂和30%至90°/。的单体的丙烯酸酯。借助该涂层材料可获得 防锈膜,此防锈膜可用碱除去,其厚度为5至50jim。WO 99/29790公开了包含具有至少两个次级氮原子的杂环的化合 物。该化合物也可以是改性的马来酸单元和苯乙烯或1-辛烯的共聚 物,改性的马来酸单元具有通过间隔物相连的哌溱单元。其用来在温 度低于40匸时处理环氧清漆。文献中提到了用于建筑级钢的腐蚀防 护涂层,其厚度为112至284 jim。US 6, 090, 894公开了马来酸单酯或二酯与a-烯烃-羧酸以及,如 果合适,其它单体的共聚物,并公开了通过使共聚物上的COOH基团 与环氧化合物反应的其它官能作用。该化合物可用于制备涂镀物质。但上述所引文献均未公开涂覆综合腐蚀防护层的方法,尤其是没 有公开在巻板金属上涂覆综合腐蚀防护层的连续方法。DE-A 199 23 084公开了用于单步涂镀的无铬水性涂镀物质,其 包括至少Ti(IV)、 Si(IV)和/或Zr(IV)的六氟阴离子、水溶性或水可分散的成膜粘合剂以及有机磷酸。组合物还可任选包括颜料和交联 剂。W0 2005/078025公开了综合预处理层以及用于涂覆包含二辟^代 磷酸酯作为腐蚀防护剂的综合预处理层的方法。我们尚未出版的专利 申请DE 102005006233. 4公开了一种用于涂覆含有二硫代次膦酸作为 腐蚀防护剂的综合预处理层的方法。未公开使用聚合物腐蚀防护剂。本专利技术的目的之一是提供一种用于生成综合预处理层 (integrated pre-treatment layer)的改进方法,以及改进的综合 预处理层本身。于是已发现一种在金属表面镀覆综合预处理层的方法,所述方法 包括至少下述步骤(1) 将一种可交联的制剂镀覆于金属表面,所述制剂包括至少(A) 20%至70本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在金属表面镀覆厚度为1至25μm的综合预处理层的方法,至少包括以下步骤:    (1)将一种可交联的制剂镀覆于金属表面,所述制剂包括至少    (A)20%至70重量%的至少一种可热交联和/或光化学交联的粘合剂体系(A),    (B)20%至70重量%的至少一种平均粒度小于10μm的细碎的无机填充剂,    (C)0.25%至40重量%的至少一种腐蚀防护剂,和    (D)任选地,一种溶剂,    条件为重量%是基于除溶剂外的所有组分的总和计,以及    (2)使镀覆层热交联和/或光化学交联,    其中腐蚀防护剂为至少一种由下述单体结构单元合成的共聚物(C):    (c1)70至30摩尔%的至少一种单烯型不饱和烃(c1a)和/或至少一种选自用官能团X↑[1]改性的单烯型不饱和烃(c1b’)和乙烯基醚(c1b”)的单体(clb),    (c2)30至70摩尔%的至少一种具有4至8个碳原子的单烯型不饱和二羧酸和/或其酸酐(c2a)和/或其衍生物(c2b),    衍生物(c2b)为二羧酸与通式为HO-R↑[1]-X↑[2]↓[n](Ⅰ)的醇的酯和/或与氨和/或通式为HR↑[2]N-R↑[1]-X↑[2]↓[n](Ⅱ)的胺的酰胺或酰亚胺,缩写的定义如下:    R↑[1]:具有1至40个碳原子的(n+1)价的烃基,其中不相邻的碳原子也可被O和/或N替代;    R↑[2]:H、C↓[1]至C↓[10]烃基或-(R↑[1]-X↑[2]↓[n])    N:1、2或3;和    X↑[2]:一种官能团;以及    (c3)0至10摩尔%的其它烯烃型不饱和单体,其不同于(c1)和(c2)但可与(c1)和(c2)共聚,    其量各自基于共聚物中所有单体单元的总量计。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:A戈思利希G范德穆莱恩M希克M多恩布希H威特勒M费尔南德斯冈萨雷斯
申请(专利权)人:巴斯夫股份有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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