[发明专利]用于涂覆金属带材的方法

说明书

用于漆涂金属带材(Coi1s)的方法和涂层剂是已知的。通常，在三个涂覆阶段中施涂涂层剂。

在第一阶段中，在将金属带材展开并用碱性浸蚀溶液清洗，接着用水冲洗之后，将预处理剂施加到金属带材上以提高抗腐蚀性。为此，最近力求研制出不含铬的预处理剂，其保证非常良好的、可与含铬的预处理剂比拟的抗腐蚀性。在此，含有作为无机组分的d-元素的盐和/或络合物的预处理剂表明是特别适宜的。优选的预处理溶液通常还含有粘附促进剂，例如硅烷，其应当确保对金属基底和后续涂层的粘附性；以及低比例的优选水溶性的聚合物，其通常很少用于成膜而是有针对性地控制上文提及的无机组分的晶体生长。通常将预处理剂喷涂于金属带材上(冲洗法，紧接着冲洗)或者通过Chemcoaters来施涂(无冲洗法，不冲洗)。随后，将用预处理剂涂覆的金属带材在大约90℃的金属带材的最高温度(PMT＝峰值金属温度)下干燥。

在第二阶段中，优选通过辊涂将底漆(Primer)涂覆到根据第一阶段预涂覆的金属带材上。在此，几乎仅涉及基于溶剂的漆料体系，以这样的湿涂层厚度施涂该漆料体系，使得在干燥并固化后产生4至8μm的涂层厚度。通常，底漆含有聚酯、聚氨酯、环氧树脂和/或较不常见地作为基料组分的聚丙烯酸酯和三聚氰胺树脂和/或作为交联剂组分的多异氰酸酯。通常在烘箱中在介于220和260℃之间的PMT下进行底漆涂层的固化，其中在离开烘箱之后通过水幕使金属带材骤冷并随后干燥。

在最后的第三阶段中，用面漆(Top coat)覆涂在根据第二阶段预涂覆金属带材上，其中以这样的湿涂层厚度施涂所述面漆，使得在干燥后产生15至25μm的涂层厚度，并且通常在烘箱中在介于220和260℃之间的PMT下进行面漆涂层的固化。

由于上述方法复杂且能耗高，所以不缺乏简化该方法的尝试，特别是合并所述方法的步骤，以及减少所述方法的能耗。

因此，例如WO-A-2007/125038描述了一种用于涂覆金属带材的方法，其中，将预处理剂整合至水性底漆涂层中。这借助于作为腐蚀抑制剂的特殊共聚物来实现，该共聚物含有具有N-杂环的单体单元、具有酸性基团的单体单元和乙烯基芳族单体单元。作为可交联的基料可以使用在卷材涂层漆领域常见的、具有足够柔性的基料。按照WO-A-2007/125038，优选的基料是聚(甲基)丙烯酸酯或者苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-二烯烃共聚物、聚氨酯和醇酸树脂。在施涂面漆之前，烘烤所述底漆涂层。然而，这样的底漆涂层的流平性和再涂性强烈依赖于基料组分的选择并且常常难以调整。特别是用于底漆涂层的单独的烘烤步骤是高能耗的，并因此在环境以及经济方面不是最佳的。

WO-A-2005/047390中描述了含有作为基料的具有酸基团的水分散性聚氨酯的底漆，用具有可交联基团的胺将其中和。在施加面漆涂层之前，将底漆涂层在单独的高能耗烘烤步骤中固化，即交联，其中，胺的特定选择防止了面漆的酸催化固化被阻碍，否则这在面漆涂层中导致起皱现象和金属外观缺陷。在这种体系中，底漆涂层的流平性和再涂性也强烈依赖于基料组分的选择，并且用于底漆涂层的单独的烘烤步骤是高能耗的，并因此在环境以及经济方面不是最佳的。

WO-A-01/43888中描述了一种将面漆涂层涂覆到未干燥的预处理剂涂层上的方法，其中，该未干燥的预处理剂涂层应当具有某种对于施涂面漆涂层而言必需的传导性，并且该面漆优选是粉末漆。如果使用这种面漆，则取决于由预处理剂构成的涂层的湿度，对于高湿度来说，出现不期望的预处理剂与面漆彻底混匀；对于低湿度来说，由预处理剂构成的涂层的流平性和再涂性则非常取决于基料组分的选择。

目的和技术方案

根据上文所述的现有技术，本发明的目的是找到一种在金属带材上施加一体化的、低溶剂的涂层剂的的方法，该涂层剂结合了抗腐蚀功能和底漆功能，其允许一体化的涂层剂中的基料具有广泛的适用性并且尤其产生具有非常良好的流平性和再涂性的涂层。底漆和面漆层的复合体同样应当满足高要求，如尤其是对用这样的复合体涂覆的卷材提出的那些，如尤其是耐腐蚀性、可弯曲性和耐化学性，特别是当将所述卷材加工成型和暴露于侵蚀作用时。该方法尤其应当使得通过在卷材涂覆过程中的单个步骤的合并来减少设备和能量的消耗。

令人惊讶地，通过包括以下方法步骤的用于涂覆金属带材方法实现本发明的目的：