用于自动沉积的碱性涂层组合物制造技术

本发明专利技术的实施方案包括用于使涂层在金属表面上自动沉积的方法、一种用于在非不锈钢金属基片表面上产生涂层的方法、以及一种碱性涂层组合物，其中用于使涂层在金属基片表面上自动沉积的方法包括将该金属基片表面的至少一部分浸入一种涂层组合物中，该涂层组合物包括一种胶乳以及一定量的碱，该碱的量足以将该组合物的ｐＨ提升到一个碱性的ｐＨ，其中，当来自金属基片表面的金属离子与该碱性涂层组合物相接触时，该涂层自动沉积在该金属基片表面上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本披露的实施方案涉及涂层组合物，此类涂层组合物有效于在一个基片上形成一 个涂层。更确切地说，本披露的实施方案涉及其类型是有效于在金属上形成涂层的一种碱 性涂层组合物。
技术介绍
自动沉积(还称为化学离子移动(chemiphoresis)、自泳、和/或自泳沉积)是一 种用于涂覆金属的水性浸入方法，该方法是由涂层与金属基片表面之间的反应(当少量的 多价金属离子稍微溶解并且从金属表面释放从而引起组合物在表面的不稳定和沉积时) 来驱动的。用于涂覆金属的水性组合物可以包含一种聚合物分散体。例如，可自动沉积的 涂层的一个特征可以在于分散的材料是通过聚合物上的官能团来稳定的和/或通过表面 活性剂(表面活性剂对进入水相的多价离子是敏感的)来提供的。沉积作用可以通过多价 离子与官能团之间的反应来发生，当足够的多价离子浓度发生在金属表面时，引起分散体 沉淀在表面上。通过与颗粒表面的羧基基团和/或与其他功能性表面基团以及与金属基片 的反应，这些多价离子还可以使分散体颗粒交联。例如在欧洲专利申请0132828，Bashir M. Ahmed, U. S. Pat. No. 4，647，480，以及 Wilbur S. Hall,U. S. Pat. No. 5，691，048，以及4，657，788，以及其中所引用的专利中披露了 自动沉积组合物的例子。当提供一种树脂材料时，此类组合物可以被设计成特别有效的，该 树脂材料的提供形式为一种分散的聚合物，如一种磺酸盐功能化的酚醛清漆，或从例如至 少两种可聚合的烯键式不饱和单体的乳液聚合产物制成的胶乳。
技术实现思路
本披露提供了用于使一个涂层在一个金属基片表面上自动沉积的方法、在一个 非不锈钢金属基片表面上产生一个涂层的方法、以及一种碱性涂层组合物。该涂层组合 物包括一种胶乳以及一定量的碱，该碱的量足以将该涂层组合物的PH提升到一个碱性的 PH。该方法将该金属基片表面的至少一部分浸入该涂层组合物中，其中，当来自金属基片 表面的金属离子与该碱性涂层组合物反应并使之不稳定时，该涂层自动沉积在该金属基片 表面上。在一些实施方案中，该胶乳的沉积作用可以继续直到该涂层具有至少约1/4英寸 (0.635厘米)的厚度为止。对于不同的实施方案，pH可以处于约7. 1至约12、优选约9. 5至约11. 5的范围。 在一些实施方案中，该自动沉积率可以取决于涂层组合物的PH。同样地，用于提升涂层组合 物PH的碱可以选自下组，该组包括氨、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化铯、氢氧化 钙、氢氧化锂、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、一种胺、以及它们的任何混合物。在不同的实施方案中，本披露的胶乳可以包括未着色的胶乳、着色的乳胶漆，和 /或快速硬化的路标乳胶漆。此外，用于沉积的非不锈钢金属表面可以选自下组，其构成为 铜、青铜、锌、铁、铝、镀锌的钢、热浸镀锌钢、以及它们的合金。3在本披露的不同的实施方案中，该涂层组合物可以包括一种聚亚胺或一种聚胺。在一些实施方案中，该金属表面浸入该涂层组合物的时间越长，在金属表面上的 涂层在重量和/或厚度上会增加。在一些实施方案中，自动沉积在基片表面上的胶乳保留约所有的最初存在于胶乳 或水性组合物中的水。在这些实施方案中，离子可以移动通过水相以继续胶乳在基片上的 自动沉积。在不同的实施方案中，该水性涂层组合物可以包括一种胶乳，该胶乳具有大于约 40摄氏度的Tg以在非不锈钢金属基片表面上产生一个类似陶瓷的涂层。在不同的实施 方案中，该水性涂层组合物可以包括一种胶乳，该胶乳具有在约-70摄氏度至约25摄氏度 的范围内的Tg。除其他之外，这些涂层可以被用于涂覆钢筋、螺栓螺纹、线材、汽车车身和 汽车车身部件、以及工业金属。除其他用途之外，该涂层组合可以被用于涂覆线材和/或 螺纹、提供工业金属成品、使金属绝缘、在金属上提供一个声阻尼涂层(sound dampening coating)、和/或在金属上提供一个厚的、膨胀的涂层。本披露的以上概述并非旨在说明本披露的各个披露实施方案或每种实现方式。以 下的说明更具体地举例说明了说明性实施方案。在贯穿本申请的若干之处，通过实例清单 提供了指导，这些实例可以用于不同组合。在各个例子中，除非明确地这样陈述，所叙述的 清单仅作为一个代表性的组起作用并且不应该被解释为是唯一的清单。定义如在此所使用的，“一种/ 一个(a/an) ”、“该”、“至少一种”、以及“一种或多种”是 可互换使用的。术语“包含”、“包括”、以及它的变体在这些术语在说明书和摘要中所出现之 处不具有限制性含义。因此，例如包括“一种”胶乳以及“一种”碱的一种碱性涂层组合物 可以被解释为是指该碱性涂层组合物包括“一种或多种”胶乳和/或“一种或多种”碱。如在此所使用的，术语“和/或”是指一种或所有的所列出的元素。如在此所使用的，术语“干的”是指实质上不含水，并且术语“干基”是指一种干材 料的重量。如在此所使用的，术语“室温”是指20-25 °C。为了本披露的目的，术语“共聚物”是指衍生自多于一种单体的一种聚合物。如在此所使用的，“Tg”是玻璃化转变温度的缩写。如在此所使用的，“ml，，是毫升的缩写。如在此所使用的，“mm”是毫米的缩写。如在此所使用的，“密耳”是等于一英寸的1/1000的一个长度单位的缩写。如在此所使用的，“。C ”是摄氏度的缩写。如在此所使用的，“g”是克的缩写。如在此所使用的，术语“金属基片表面”是指涂层在其上自动沉积的表面。如在所 使用的，术语“金属表面”、“金属基片”、“基片”、以及“金属基片表面”是指在其上涂层自动 沉积的金属和/或金属表面。同样在此，由端点详述的数字范围包括所有的包含在该范围之内的数字(例如，1 至 5 包括 1,1. 5、2、2· 75,3,3. 80、4、5，等)。附图说明图1是展示对于不同涂层组合物在镀锌的钢上的湿涂镀(wet plating)和干涂镀 (dry plating)量的图示。图2是展示对于不同涂层组合物在不锈钢和非不锈钢金属上的干涂镀量的图示。图3是展示一个短的持续浸入时间对于在镀锌钢上涂镀的影响的图示。图4是展示浸入时间对于在镀锌钢上涂镀的影响的图示。图5是展示浸入时间对于在青铜上涂镀的影响的图示。图6是展示将一种涂层组合物涂镀在不同金属上的图示。图7是展示将一种涂层组合物涂镀在镀锌的钢上对比不锈钢上的图示。图8-10是展示对于几种不同的涂层组合物干涂镀随一种碱和一种聚胺或聚亚胺 而变化的图示。具体实施例方式本披露的实施方案包括涂层组合物，该涂层组合物包括一种胶乳以及一定量的 碱，该碱的量足以将该组合物的PH提升到一个碱性的pH。本披露的实施方案还包括用于施 涂该涂层组合物的方法以及用于在一个金属基片表面上产生涂层的方法，包括将该金属基 片表面的至少一部分浸入该涂层组合物中，其中，当来自金属基片表面的金属离子与该碱 性涂层组合物相接触时，该涂层自动沉积在该金属基片表面上。将一种涂层组合物施涂到一个金属基片表面的方法提供了乳胶漆或涂层和/或 快速硬化的路标胶乳的厚的或薄的薄膜沉积，其中沉积在基片上的涂层的厚度取决于该基 片浸入该涂层组合物中的时间。例如，该分散的胶乳的沉积作用可以继续直到该涂层具有 至少约1/4英寸(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碱性涂层组合物，包括：一种胶乳以及一种碱，其中该碱性涂层组合物自动沉积在一个金属基片的表面上。

【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：GD莎伊，DJ布伦南，HF戴维斯，
申请(专利权)人：阿科玛股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]