固体形式的脱水涂层组合物、其生产方法和使其再水合的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于生产包含粒状金属、硅烷/(钛酸酯和/或锆酸酯)粘合剂的水性组合物的可再水合的固体组合物、一种生产这样的组合物的方法，和一种通过将这样的固体组合物水合来生产包含粒状金属、硅烷/(钛酸酯和/或锆酸酯)粘合剂的水性组合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体形式的脱水涂层组合物、其生产方法和使其再水合的方法
本专利技术涉及固体形式的脱水涂层组合物、获得其的方法和其再水化，其再水化用于制备水性涂层组合物，特别是用于保护金属部件免受腐蚀。
技术介绍
已知基于在水性分散体中的粒状金属的金属部件用防腐蚀涂层组合物，其包含基于钛酸酯和/或锆酸酯和基于硅烷的粘合剂，和水(WO2005/078026)。
技术实现思路
本专利技术现在提供脱水涂层组合物，其特别地减少涂层组合物的储存体积并增加其寿命。本专利技术的第一个主题是一种可水合的固体组合物，其用于制备基于水性分散体中的粒状金属的金属部件用防腐蚀涂层组合物，所述固体组合物基于粒状金属或粒状金属的混合物、钛酸酯前体和/或锆酸酯前体和硅烷，所述硅烷携带至少一个可水解为羟基官能团的官能团，其中Ti/Si摩尔比在10/90至60/40范围内。钛酸酯、锆酸酯、硅烷和任选的硅酸盐一起形成粘合剂。令人惊讶地，已经发现，固体组合物再水合的基本条件之一是它基于钛酸酯Ti前体和/或锆酸酯Zr前体。有利地，固体组合物基于钛酸酯Ti前体。为了本专利技术的目的，“前体”是指引发反应的化学试剂。它通常是醇盐(式M(OR)n的醇盐：其中M是金属，例如Ti、Zr或Si，且R是有机烷基CnHn-1)或金属盐。为了本专利技术的目的，“钛酸酯前体”是指包含至少一个钛原子并且能够在它们之间或它们与其它前体(包括硅前体硅烷和硅酸盐)之间形成共价键以形成粘合剂的化合物。为了本专利技术的目的，“锆酸酯前体”是指包含至少一个锆原子并且能够在它们之间或它们与其它前体(包括硅前体硅烷和硅酸盐)之间形成共价键以形成粘合剂的化合物。为了本专利技术的目的，“硅烷”是指包含至少一个具有至少一个Si-C键的Si原子的有机化合物。在硅烷中，除了Si-C键之外，硅原子上的键通常是Si-O、Si-Si或Si-H键，更有利地是Si-O。为了本专利技术的目的，“硅酸盐”是指包含至少一个不具有Si-C键的Si原子的有机或无机化合物，有利地为有机化合物。在硅酸盐中，硅原子上的键通常是Si-O、Si-Si或Si-H键，更有利地是Si-O。为了本专利技术的目的，“粒度”是指所考虑的颗粒的最大尺寸。为了本专利技术的目的，“基于...的组合物”是指包含所用各种基本组分的混合物和/或原位反应产物的组合物，这些组分中的一些能够在组合物制备的各个阶段期间或在随后的烘干期间至少部分地彼此反应和/或用于彼此反应，从而将组合物在开始制备时改性。因此，用于本专利技术的组合物在非交联状态下和交联状态下可以不同。为了本专利技术的目的，“固体组合物”是指硬凝胶形式或粉末形式的组合物。固体组合物有利地通过水性组合物的脱水获得。固体组合物可用水再水合，并且用于制备基于水性分散体中的粒状金属的金属部件用防腐蚀涂层组合物。为了本专利技术的目的，“水性组合物”是指基于根据本专利技术的粒状金属或粒状金属混合物、钛酸酯前体和/或锆酸酯前体和硅烷的水性组合物，所述硅烷携带至少一个可水解为羟基官能团的官能团，所述水性组合物用于脱水以得到根据本专利技术的固体组合物。为了本专利技术的目的，“涂层组合物”是指基于水性分散体中的粒状金属的组合物，其用于被施涂到基材，特别是金属基材，然后进行烘干操作以生产涂层。涂层组合物由再水合的固体组合物和任选的加入该组合物中的其它化合物组成。在本申请中，也可以使用术语“水性涂层组合物”。为了本专利技术的目的，因此，通过将涂层组合物施涂到基材，特别是金属基材，然后对涂层进行烘干操作，来获得“涂层”。术语“涂层”、“防腐蚀涂层”和“干涂层膜”在本申请中同义使用。为了本专利技术的目的，“干物质含量”是指通过蒸发初始水性组合物或初始涂层组合物中所含的溶剂和挥发性物质而获得的残余物的含量；蒸发有利地在180℃下在烘箱中进行1h。干物质含量表示为基于初始水性组合物或初始涂层组合物总重量的重量百分比。(Ti+Zr)/Si摩尔比有利地为10/90至60/40，更有利地为20/80至50/50，甚至更有利地为25/75至50/50。硅的来源是硅烷，但也可以部分是硅酸盐。当也存在硅酸盐时，硅烷在摩尔数方面仍然占主导。Ti的来源有利地为有机钛酸酯。Zr的来源有利地为有机锆酸酯。当组合物不包括锆酸酯时，Ti/Si摩尔比有利地为10/90至60/40，更有利地为20/80至50/50，甚至更有利地为25/75至50/50。固体组合物有利地为凝胶或粉末形式，粒度在约2μm至约3mm范围内。钛酸酯前体有利地为有机钛酸酯。在第一个优选实施方案中，有机钛酸酯选自C1-C10四烷基钛酸酯，有利地为C1-C8四烷基钛酸酯。它们可以由下式(I)表示：其中R1、R2、R3和R4独立地代表任选取代的C1-C10烷基、优选C1-C8烷基。C1-C10四烷基钛酸酯(有利地，C1-C8四烷基钛酸酯)有利地选自由以下组成的组：钛酸四乙酯(TET，Ti(OC2H5)4)、钛酸四正丁酯(TnBT，Ti(OC4H9)4)、钛酸四异丙酯(Ti(OCH(CH3)2)4)、钛酸四正丙酯(Ti(OCH2CH2CH3)4)和钛酸辛二醇酯(OGT，TI(O2C8H17)4)。在第二个实施方案中，有机钛酸酯选自与水不相容(在有机相中相容)的螯合物形式的有机钛酸酯，特别是乙酰丙酮钛和双(乙酰乙酸乙酯)钛酸二异丙酯，其由DorfKetal以名称AA(乙酰丙酮钛)和DC(双(乙酰乙酸乙酯)钛酸二异丙酯)销售。在第三个实施方案中，有机钛酸酯选自与水相相容的螯合钛酸酯，其可有利地由以下通式(II)表示：其中R和R’独立地代表任选取代的C1-C10烷基，有利地C1-C8烷基，X和X’独立地代表包含氧或氮原子的官能团，且Y和Y’独立地代表具有1至4个碳原子的烃链。X和X’有利地代表氨基或乳酸根。在水相中相容的螯合物形式的有机钛酸酯有利地选自由三乙醇胺钛酸酯(由DorfKetal销售的TE和TEP)组成的组。作为在水相中相容的螯合物形式的有机钛酸酯的实例，还可以提及螯合物形式的烷醇胺钛酸酯和钛酸酯-乳酸螯合物，其由DorfKetal以名称TA(螯合物形式的烷醇胺钛酸酯)和LA(钛酸酯-乳酸螯合物)销售。锆酸酯前体有利地为有机锆酸酯。在第一个优选实施方案中，有机锆酸酯选自C1-C10四烷基锆酸酯，有利地为C1-C8四烷基锆酸酯，其可以有利地由下式(III)表示：其中R1、R2、R3和R4独立地代表任选取代的C1-C10烷基、优选C1-C8烷基。四C1-C10烷基锆酸酯(有利地四C1-C8烷基锆酸酯)有利地选自锆酸四正丙酯和锆酸四正丁酯。在第二个实施方案中，有机锆酸酯选自与水不相容(在有机相中相容)的螯合物形式的有机锆酸酯，特别是由DorfKetal以名称ZEC销售的锆酸二乙酯螯合物。在第三个实施方案中，有机锆酸酯选自与水相相容的锆酸酯螯合物，其可有利地由以下通式(IV)表示：其中R和R’独立地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可再水合的固体组合物，其用于制备基于水性分散体中的粒状金属的金属部件用防腐蚀涂层组合物，所述固体组合物基于粒状金属或粒状金属混合物、钛酸酯前体和/或锆酸酯前体和硅烷，所述硅烷携带至少一个可水解为羟基官能团的官能团，其中Ti/Si摩尔比在10/90至60/40范围内。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171128 FR 17612641.一种可再水合的固体组合物，其用于制备基于水性分散体中的粒状金属的金属部件用防腐蚀涂层组合物，所述固体组合物基于粒状金属或粒状金属混合物、钛酸酯前体和/或锆酸酯前体和硅烷，所述硅烷携带至少一个可水解为羟基官能团的官能团，其中Ti/Si摩尔比在10/90至60/40范围内。


2.根据权利要求1所述的固体组合物，其中Ti/Si摩尔比为10/90至60/40，有利地为20/80至50/50，更有利地为25/75至50/50。


3.根据前述权利要求中任一项所述的固体组合物，其为粉末形式，且粒度在约2μm至约3mm范围内。


4.根据权利要求1至2中任一项所述的固体组合物，其为凝胶形式。


5.根据前述权利要求中任一项所述的固体组合物，其中所述钛酸酯前体是有利地选自C1-C8四烷基钛酸酯的有机钛酸酯，且所述锆酸酯前体是有利地选自C1-C8四烷基锆酸酯的有机锆酸酯。


6.根据前述权利要求中任一项所述的固体组合物，其中所述硅烷额外带有环氧官能团。


7.根据前一权利要求所述的固体组合物，其中所述硅烷选自环氧官能的二-或三甲氧基硅烷和环氧官能的二-或三乙氧基硅烷，以及其混合物，特别是如β-(3,4-环氧基环己基)乙基-三甲氧基硅烷、4-(三甲氧基甲硅烷基)丁烷-1,2-环氧化物、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、(2-二乙基磷酰乙基)三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸甲酯三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸甲酯三乙氧基硅烷及其混合物。


8.根据前述权利要求中任一项所述的固体组合物，其中所述粒状金属含量基于所述固体组合物的总重量在20至70...

【专利技术属性】
技术研发人员：让玛丽·普莱，迪迪埃·拉布什，斯蒂芬妮·布吕耶尔，
申请(专利权)人：欧洲NOF金属涂层公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR