[发明专利]热硬化的成膜涂层剂及其用途

说明书

本发明涉及以蜡或蜡状化合物或干性油或醇酸树脂为基础的涂层剂。

为了预防腐蚀，用可形成薄膜的涂层涂在金属基质上。尤其对钢制的物品，例如在汽车制造中为预防腐蚀，视要求而定使用一系列不同的涂层类型。按结构形式而定，例如汽车车身有许多难进入的空隙和接缝。这些空隙和接缝在喷漆作业时只得到不充足的涂层，而且通常是用蜡或蜡状化合物涂层的。这些化合物必须对要涂层的基质有很好的润湿性能和粘附性能，有良好的阻水(蒸汽)作用，以及应用时有良好的蠕动性能，为的是借助于毛细吸力渗透到纤细的毛细接缝空隙中并排除可能存在的水膜。正如上面提到，将这些涂层用于难达到的位置，因此对其机械强度，硬度和耐磨性要求不高。经常也把这些化合物称为“空隙封闭剂”。

作为粘合剂，蜡和/或脂膏或油类长时间以来已成功地用于这些防腐蚀涂层。作为蜡可使用植物蜡(例如巴西棕榈蜡，褐煤蜡)，动物蜡，矿物蜡，尤其是石油化工蜡(例如石蜡油，氧化石蜡油，固体石蜡或微晶蜡)，经过化学改性的蜡或合成蜡。此外还可使用干性油或其化学变体，例如长油醇酸树脂，或单独或与上述的一些蜡配合使用，也可使用合成的烃蜡。

作为其它成分，这些防腐蚀涂层还含有腐蚀抑制剂，这例如可能是无机颜料，有机抑制剂如胺或其盐或金属盐分散体。后者的代表、即所谓的有机磺酸高碱性钙盐特别经常被用于防腐蚀涂层，因为这些高碱性钙盐明显地生成非常抗水蒸汽渗透的薄膜，并由于它们的碱性性质可以中和周围的促进腐蚀的微量酸。这些金属盐分散体的梗概例如在Modern Paint Coatings，69(18979)，49-51、作者R.M.Morawek的文章中可找到。这些金属盐分散体已知的商品名称为“SACI”(Severe Atmospheric Corrosion Inhibtors)。

有机磺酸的高碱性钙盐是通过把氧化钙和/或氢氧化钙搅拌到石蜡烃磺酸的醇溶液中或含水的醇溶液中、并紧接导入二氧化碳制成的，使用氧化钙或氢氧化钙的量应以使在分散体中留有大量过剩的氧化钙或氢氧化钙为准。就本发明的意义说的高碱性磺酸钙及其制备作为润滑剂或防锈剂的应用例如已在DE1919317或EP405879中得到了说明。

配方的其它普通成份有颜料，也有所谓的防腐蚀颜料和/或填料如白垩(后者既可能是天然磨碎的白垩，又可能是沉淀出的更细粒的白垩)，以及有机胺类的脂肪酸盐形式的磨碎助剂或分散助剂，如果存在干性油和/或醇酸树脂，还有表层阻化剂以及所谓的干燥剂和对干性油和醇酸树脂的氧化交联起催化作用的催化剂。

可将防腐蚀涂层剂作为在有机溶液如烃(汽油)中的或者在氯代烃中的溶液或分散体通过例如在DE-C-2711596中所述的特殊喷嘴进行喷涂。为了避免挥发性有机成分，在DE-A-2755947中提出了所谓”灌满蜡方法”(“Flatwachsprozeβ”)。在处理的第一步用熔化了的防止腐蚀的蜡状物料将空隙“灌满”，然后在处理的第二步使还是液态的多余物料从空隙流走。

防腐蚀涂层最好应具有低粘度，以便在涂层厚度低的情况下也能完全盖住金属表面及毛细空隙。因此除灌满蜡方法的组成成分之外，这些防腐蚀涂层的几乎所有稀释液都是在容易挥发的有机溶剂中的稀释溶液或在有机溶剂或水中的稀释分散体。

无溶剂的体系例如有类似于DE 1919317中所述的、由高碱性磺酸钙、矿物油和汽油馏分(干洗溶剂)配制成的防腐油类。通常在室温下将这些无溶剂的体系进行喷雾，大多数情况下生成有粘性的油膜。灌满的蜡冷却后生成或多或少固态的薄膜，以醇酸树脂或干性油为基础的无溶剂产品例如亚麻油清漆在使用后开始缓慢地进行薄膜的氧化交联。含溶剂的分散体或溶液在溶剂蒸发之后多数情况下纯物理地生成薄膜。

对所有迄今说明过的防腐蚀涂层不利的是它们的温度敏感性和涂层初期的机械稳定性很低。在制造汽车时，早在生产过程之前就进行涂层。上述涂层经常在干燥后发生“随动”，就是说在制造过程中尤其是在继续提高温度时已经涂上的涂层变得如此稀薄且具流动性，以致物料从车身上流走或滴落，因此发生物料流出和污染车身现象，还会污染输送带和装配线并污染装配工厂的工作地点。此外还可能发生所谓的窝坑形成，就是说流走的物料积累在位于低处的车身凹槽和空隙中。这就造成以后装配工作的障碍。