单层可自沉积涂层配制物制造技术

本发明专利技术涉及一种水性自沉积组合物，所述水性自沉积组合物包含铁(III)离子、氟离子、至少一种链转移剂和至少一种分散的有机粘合剂组分，其中所述有机粘合剂组分包含至少一种水分散性的可聚合(甲基)丙烯酸组分；以及至少一种丙烯酰化的单磷酸酯或二磷酸酯组分。丙烯酰化的单磷酸酯或二磷酸酯组分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单层可自沉积涂层配制物
[0001]本专利技术涉及一种水性自沉积组合物，所述水性自沉积组合物包含铁(III)离子、氟离子、至少一种链转移剂和至少一种分散的有机粘合剂组分，其中所述有机粘合剂组分包含至少一种水分散性可聚合(甲基)丙烯酸组分；以及至少一种丙烯酰化的单磷酸酯或二磷酸酯组分。
[0002]自沉积组合物，在本领域也被称为自泳浴(autophoretic baths)，用于金属表面(通常是铁表面)的有机涂覆，作为金属部件的防腐蚀底漆涂层或作为金属
‑
弹性体化合物制备中的粘合剂中间层，例如，用于汽车工业的减震部件。自泳涂覆是一种浸涂方法，与电浸涂相反，自泳涂覆是在没有外部电流的情况下进行的，即没有施加外部电压源。这种自沉淀组合物通常为有机树脂或聚合物的水性分散体，其由于金属阳离子的酸洗去除，在与金属表面接触时以薄液层直接聚结在部件表面上。由于金属表面被聚结的树脂颗粒和/或聚合物颗粒覆盖会导致金属溶解度下降，聚结过程被延迟并最终停止，因此，层的形成具有自限性。
[0003]自泳沉积的技术实施要求对浴组合物进行持续监测。首先，必须调整沉积浴，使得自沉淀在与金属表面接触时足够快速且均匀地发生。因此，必须永久确保浸渍浴内分散体的稳定性。另外，不得允许在沉积过程中从浸渍浴中吸收的阳离子浓度上升到浴特定阈值水平以上，否则水性分散体作为一个整体变得不稳定并聚结。
[0004]从自泳浴中直接沉积的层具有胶状稠度，其热处理诱导有机粘合剂组分的最终聚合，这可能会被固化剂进一步促进。因此获得的聚合物涂层保护了金属表面免受腐蚀并能承受机械应力。
[0005]作为有机粘合剂组分，通常可采用单组分体系和双组分体系，其中可使用各种类型的有机可聚合单体、低聚物和聚合物化合物，取决于预期施用和所需的机械、物理和光学性能以及金属基材的特性。经济地，单组分体系是优选的，因为其配方通常不太复杂。丙烯酸类聚合物是有机单组分粘合剂组分的一个实例。丙烯酸类涂层对紫外线辐射稳定，但耐腐蚀性不够。相应的固化涂层相对较低的玻璃化转变温度通常与良好的变形特性同时存在，但却导致抗黏着性不足。此外，包括丙烯酸类粘合剂组分的含氢氟酸自沉积组合物的稳定性降低，并且只能产生有限的颜色种类。
[0006]美国专利申请公开号2006/0047085A1公开了含有用磷酸盐/酯化的单体合成的丙烯酸类多元醇的金属涂层组合物，具有改善的粘合和抗腐蚀特性。所述的磷酸盐/酯化的单体可以通过任何合适的方式掺入到成品涂层组合物中。然而，优选地，在加热反应器中用磷酸盐/酯化的单体合成成膜聚合物，例如丙烯酸类多元醇。其他合适的成膜聚合物包括丙烯酸类聚合物、聚氨酯聚合物、聚酯、醇酸树脂、聚酰胺、含环氧基的聚合物等。将它在双组份体系中使用是特别优选的。公开的组合物旨在用于喷涂施用。
[0007]因此，本领域需要经济上有利的、稳定的自沉积组合物，其产生可延展的又有粘性、耐候性、特别是耐腐蚀的涂层，其进一步具有多种颜色并且具有良好的抗黏着性。
[0008]惊讶地发现在水性自沉积组合物的基于丙烯酸类聚合物的粘合剂部分中加入特定的丙烯酰化的单磷酸酯和二磷酸酯克服了上述与基于丙烯酸类聚合物的自沉积组合物
有关的用于涂覆金属表面的技术缺陷并进一步产生以显著和永久光泽为特点的涂层。
[0009]在第一方面，本专利技术因此涉及到一种水性自沉积组合物，包括：
[0010]a)氟离子；
[0011]b)铁(III)离子；
[0012]c)至少一种链转移剂；和
[0013]d)至少一种分散在水相中的有机粘合剂组分，
[0014]其中，有机粘合剂组分包括至少一种水分散性、可聚合的(甲基)丙烯酸化合物；以及至少一种丙烯酰化的单磷酸酯或二磷酸酯化合物或其盐，具有下式：
[0015][0016]其中，在式(I)中，R1表示任选被取代的乙烯基团；R2表示二价疏水基团；并且每个R3独立地选自氢和具有下式的基团
[0017][0018]其中，在式(II)中，R1和R2如上文为式(I)所定义；以及
[0019]e)水。
[0020]在第二方面，本专利技术进一步涉及根据如本文所述的水性自沉积组合物用于金属表面的自泳涂层的用途。
[0021]在其他方面，本专利技术涉及一种自泳涂覆金属表面的方法，其中，至少在一个步骤中，所述金属表面与如本文所述的组合物接触。
[0022]在其他方面，本专利技术还涉及通过本文所述方法涂覆的金属基材。
[0023]以下描述了本专利技术的各种实施方案，但本专利技术不限于此。应该认识到，这些实施方案仅仅是说明了本专利技术的原理。在不脱离本专利技术范围的情况下，本领域的技术人员可以很容易地进行许多修改和调整。
[0024]本文所用的“一种或多种”，涉及至少一种，并包括1、2、3、4、5、6、7、8、9或更多种的所指种类。类似地，“至少一种”是指一种或多种，即1、2、3、4、5、6、7、8、9或者更多种。此处所用的与任何组分相关的“至少一种”指化学上不同分子的数量，即指不同类型的所指种类的数量，但不是指分子的总数量。
[0025]在本说明书中，术语“一个(“a”和“an”)”以及“至少一种”与术语“一种或多种”相同，并且可以互换使用。
[0026]在此使用的与数值有关的“约”是指所述值的
±
10％，优选
±
5％。
[0027]如果未另行明确说明，则本文给出的与组合物或配方有关的所有百分比是相应组合物或配方的总重量的重量％。
[0028]如本文中可互换使用的“自沉积组合物”或“自沉淀组合物”，被理解为是指组合
物，其在与金属表面接触时诱导其有机成分的聚结，从而可在金属表面上形成有机
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无机层。合适的表面可以从铁表面、锌表面和铝表面以及它们的合金中选择，例如钢表面。为了引起颗粒水性组合物的不稳定并由此使胶体溶解和/或分散的组合物组分以均匀的膜形式聚结在金属表面，需要对要涂覆的金属表面的金属阳离子有足够高的溶液压力。由此形成的膜的热固化产生有机
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无机混合涂层，其保护金属表面免受腐蚀。
[0029]本专利技术的水性自沉积组合物包括
[0030](a)氟离子；
[0031](b)铁(III)离子；
[0032](c)至少一种链转移剂；
[0033](d)至少一种分散在水相中的有机粘合剂组分；以及
[0034](e)水。
[0035]根据本专利技术组合物的氟离子量被理解为指游离的氟离子和以复合形式结合在水溶性化合物中的那些的总量。氟部分决定自沉积组合物对相应金属表面的酸洗速率，并进一步掩蔽金属阳离子，以致即使在金属离子含量升高的情况下也能防止组合物的颗粒成分聚结，从而延长总的自沉积浴的寿命。为了提高金属表面上的酸洗速率并加速十分邻近金属表面的聚结，本专利技术自沉积组合物中的氟离子与铁(III)离子的摩尔比至少为2:1是优选的。根据某些实施方案，氟离子与铁(III)离子的摩尔比为至少3:1。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种水性自沉积组合物，所述组合物包含：(a)氟离子；(b)铁(III)离子；(c)至少一种链转移剂；(d)至少一种分散在水相中的有机粘合剂组分，其中，所述有机粘合剂组分包括至少一种水分散性的、可聚合的(甲基)丙烯酸化合物，以及至少一种丙烯酰化的单磷酸酯或二磷酸酯化合物或它们的盐，具有下式：在式(I)中，R1表示任选被取代的乙烯基团；R2表示二价疏水性基团；并且每个R3独立地选自H和具有下式的基团其中，在式(II)中，R1和R2如上所定义；以及(e)水。2.根据权利要求1的组合物，其中式(I)中的R1选自CH2＝CH
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，CH2＝C(CH3)
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和CH(COOH)＝CH
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。3.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物，其中所述氟离子的存在量使得氟离子与铁(III)离子的摩尔比总计为至少2:1。4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述二价疏水性基团选自(i)具有下式的聚氧化烯基其中，在式(III)中，R4和R5独立地选自H和甲基，并且m和n独立地表示0至60的整数，其中1≤m+n≤60；以及(ii)具有下式的直链烷氧基
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O

【专利技术属性】
技术研发人员：U，
申请(专利权)人：汉高股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：