[发明专利]用于金属表面上的涂层的粘附促进剂

说明书

基本上不含双酚A且具有优异的表面粘附性的涂层或树脂组合物，基于具有以下结构(I)的树脂，其包括有效量小于10％w/w的化合物。粘附促进剂优选地是芳香羧酸、膦酸、次膦酸、磺酸或亚磺酸或其相应的离子形式的醛缩合产物。

介绍

许多金属物体都经过涂层处理以建立美学效果、以长时间保持原有品质、以提高性能等。粘附性是涂层成功的关键因素。由于粘附的复杂性，特别是在金属合金上，似乎难以获得稳固的粘附促进体系。众所周知的成功产品是硅烷、羧酸、磺酸盐和磷酸盐，特别是双酚A(BPA)树脂的环氧磷酸酯。

本领域技术人员熟知BPA受到高度的监管压力，因为它被认为是内分泌干扰物。因此，含BPA的化合物即将从与食品或饮料直接接触的涂层中排除，例如在二片罐和三片罐中，从内部开始，也有可能是外部涂层，包括油墨，将被要求不含BPA。

用于应用为直接食品接触的涂层的新型粘附促进剂必须符合FDA和欧洲食品安全局(EFSA)的标准。此外，它们必须遵守REACH和化学物质的其他区域注册。聚合物、几种天然产生的产物等，已获得REACH豁免。

除了监管方面之外，涂层在钢上的粘附似乎非常困难。然而，用于铝的许多粘附促进剂是商业上可获得的，而证明很难找到用于钢的粘附促进剂。钢组分的微小变化会导致本质上不同的键合强度，可能导致粘附性丧失。

发明内容

意外地，申请人发现，当添加包括以下结构的化合物时，可以实现涂层组合物优异的粘附性：

X和Y可以独立地选自氢、烷基、芳基、取代的烷基、取代的芳基、极性官能团，如醇、巯基、硝基、胺、伯酰胺、仲酰胺、酮、醛、环氧磷酸酯、硫酸酯、羧酸、膦酸、次膦酸、磺酸和亚磺酸。取代基X或Y的其中一个必须是羧酸、膦酸、次膦酸、磺酸、亚磺酸和杂环或其相应的离子形式(金属盐或者用碱中和，例如氨基化合物)。芳香环上的取代可以位于邻位、间位或对位。更高取代的苯分子也是可利用的并且也可以满足粘附促进的标准。

W和Z可以独立地选自氢、烷基、芳基、取代的烷基、取代的芳基、多环芳烃、取代的多环芳烃、极性官能团，如醇、巯基、硝基、胺、伯酰胺、仲酰胺、酮、醛、环氧磷酸酯、硫酸酯、羧酸、膦酸、次膦酸、磺酸和亚磺酸。

除了苯，芳香族部分还可以选自萘、蒽、菲和结构同系物以及休克尔规则芳香族化合物，可以含有更高取代度。

本发明还涉及一种涂层组合物，其包括树脂和下式的粘附促进剂：

其中，n是从0至1000的数字，X₁和Y₁独立地选自羟基和极性官能团，如醇、巯基、硝基、胺、伯酰胺、仲酰胺、酮、醛、环氧磷酸酯、硫酸酯、羧酸、膦酸、次膦酸、磺酸、亚磺酸和杂环；

W₁独立地选自氢、烷基、芳基、取代的烷基、取代的芳基、多环芳烃、取代的多环芳烃、极性官能团，如醇、巯基、硝基、胺、伯酰胺、仲酰胺、酮、醛、环氧磷酸酯、硫酸酯、羧酸、膦酸、次膦酸、磺酸、亚磺酸和杂环；