专利名称:一种液态涂料配方、涂敷金属底物的方法以及由此得到的金属底物的制作方法
本发明涉及一种液体涂料配方，此配方是以一种粘合剂和一种电导颜料为基础的，按所含颜料的粘合剂计算，至少占总体积的30%。这种涂料配方是用于金属底物的，如金属条带，尤其是钢带，对于金属具有阻蚀作用，並含有高含量的可使金属保有可焊性的电导颜料。提供有这种涂料的金属底物，一般均可经非切割方法，如冲压处理而变形。但这种涂层以后可能会被剥落或被破坏，从而不利于其阻蚀作用。其另一个缺点是可污染成形工具，这样在每进行50或100次冲压操作之后，就须清洁设备，从而使生产受到干扰，这是因为被弄脏了的设备会在金属上造成並不期望有的表面凹陷。根据英国书1481467号所载，因为使用另一种含有占总重量50-70%的促滑动物质以及占总重量50-30%的有机粘合剂的涂料，上述缺点便成了有关工业例如汽车工业中的一个主要问题。由于那种方法的缺点致使生产受到不利的影响，而且需要多花费一些额外的资金。
令人惊异的是，现已发现使用根据本发明的涂料配方，即不须花费额外资金，亦没有造成对生产的不利影响，而经用本涂料处理的底物，既保留有极好的可焊性和阻蚀性质，同时这种底物的可用性亦得以大大提高。
根据本发明的涂料配方，其特征在于此配方至少含有两种其重量占涂料配方总重量的0.05-5%的固体粉末状润滑剂，其中至少有一种是无机润滑剂。
根据本发明的配方，其中可含有任何一种常用的粘合剂，如含羟基的树脂。作为粘合剂的有代表性的例子，可以提到的有至少含一个环氧基的化合物，如环氧树脂和苯氧基树脂。可与一种或多种其它树脂相混合使用。
适当的固体或液体环氧树脂的例子，包括含缩水甘油基的树脂，如聚丙烯树脂、聚酯、聚醚或聚氨基甲酸乙酯，所有这些，其每个分子均含一个或多个缩水甘油基。有代表性的环氧树脂，包括具有下列通式的化合物
其中R代表一个脂族的、环脂族的或芳香族的基团，n是从0到50，最好是0到10的数字，或者是与一个(环)脂族或杂环二胺、最好是与二-仲胺所成的加合物，如哌嗪。这类环氧树脂的例子包括下列化合物的缩水甘油基醚乙二醇、二甘醇、三甘醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，5-戊二醇、双-(4-羟环己基)-2，2-丙烷、4，4′-二羟二苯酮、双-(4-羟苯基)甲烷、双(4-羟苯基)-1，1-乙烷，双-(4-羟苯基)-1，1-异丁烷和1，5-二羟萘。
如有必要，可使用如甘油或1，2，6-己三醇等的聚缩水甘油基醚类的化合物。尤其优选的是，应使用基于双-(4-羟苯基)-2，2-丙烷的二缩水甘油基醚。亦可使用环氧树脂的混合物。
作为适当的苯氧基树脂的例子，可提到的如可在市场买到的联合碳化物公司(Union Carbide)的Phenoxy PKHC和Phenoxy PKHH商标的苯氧基树脂。最后提到的这些树脂是物理上干燥的。有相对较低分子量的环氧树脂。可借助于适当的聚胺、酰胺、聚氨酰胺、封闭或未封闭的聚异氰酸盐、或氨基塑料得以固化。
作为适当的粘合剂的其它例子，可提到的有聚丙烯酸酯树脂、硝酸纤维素、环氧酯和化学式为A-(B-A)m或B-(A-B)n的嵌段共聚物，其中m和n是由1到20的数字，由对苯二酸和/或间苯二酸以及一个双功能羟基化合物组合成的羧酸聚酯的一个或多个嵌段A，其所含酸数目为10-140，平均分子量为800-10，000;以及具有1.5-2.5环氧官能度和100-2，000环氧当量之环氧树脂的1个或多个嵌段B。
作为含羟基多聚物的适当之固化剂的例子，可提到的有封闭或未封闭的异氰脲酸酯化合物，封闭或未封闭的脂族、环脂族或芳香族二-，三-或多价异氰酸酯。适当的二异氰酸酯的例子包括1，6-己二异氰酸酯、2，2，4-三甲基-1，6-己烷二异氰酸酯、2，4，4-三甲基-1，6-己烷二异氰酸酯、环己基-1，4-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1分子1，4-丁二醇和2分子异佛尔酮二异氰酸酯的加合物、1分子1，4-丁二醇和2分子1，6-己二异氰酸酯的加合物、二环己基甲烷-4，4′-二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯、1，3，5-三甲基-2，4-双(异氰酸根合甲基)-苯、甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷-4，4′-二异氰酸酯、3分子1，6-己二异氰酸酯和1分子水的加合物、1分子三羟甲基丙烷和3分子异佛尔酮二异氰酸酯的加合物、1分子三羟甲基丙烷和3分子甲苯二异氰酸酯的加合物、以及，分子季戊四醇和4分子1，6-己异二氰酸酯的加合物。为了封闭异氰酸酯或异氰脲酸酯化合物，如需要时可使用任何通常惯用的适当的封闭剂。除以上述及的固化剂外，尚可使用其它适当的固化剂，例如含N-羟甲基和/或N-羟甲基酯基团的氨基塑料，其可由一种醛如，甲醛，与一种含氨基或酰氨基的化合物如三聚氰胺、尿素、N，N′-亚乙基脲、双氰胺和苯并胍胺相反应而制得。有关这些化合物的制备可参见Houben-Weyl，Methoden der organischen ChemicVol 14/2.PP.319-371(1963)。这些化合物最好是用含有1至6个碳原子的醇如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、戊醇、己醇或这些醇的混合物，完全或部分地把它们醚化。尤其是使用每个三聚氰胺分子有4至6个羟甲基的羟甲基三聚氰胺，同时其中至少有3个羟甲基是用甲醇、乙醇、丙醇或丁醇醚化了的，或者是经丁醇醚化了的甲醛和N，N′-亚乙基二脲的缩合产物。
此涂料组份也含有一种电导颜料，其含量至少占粘合剂之体积的30%，最好是不少于50%的体积。作为合适的电导颜料的例子，可提到的有云母铁矿、磷化铁、磁铁矿、气黑或炉法碳黑。所使用的电导颜料，最好是一种金属，例如铝、铜、(不锈)钢、镉、尤其是锌;也可使用2种或多种电导颜料的混合物，如锌和铝的混合物。锌可以是任何细分形式的，如制成锌粉或锌薄片使用。
根据本发明的涂料配方，含有至少两种固态呈粉末状的润滑剂的混合物，其中至少一种是无机润滑剂。
作为适当的无机润滑剂的例子，可提到的有金属化合物，如二硫化钼、二硫化钨、二硫化铅、以及石墨这类化合物。一类优选的无机润滑剂为重金属硫化物，尤其是二硫化钼。根据本发明的涂料配方，其无机润滑剂的含量按涂料组份之重量计算，一般是占重量的0.05-5%较好的是占0.08-3.1%，最好是占0.1-1.9%。
作为适当的有机润滑剂的例子，可提到的有聚四氟乙烯和聚三氟乙烯。使用时优选其平均分子量为35，000-100，000、平均颗粒大小为0.1-40微米的聚四氟乙烯。根据本发明的涂料配方，其中有机润滑剂的含量按涂料配方总重量计算，较好是不多于3%，尤其是应在0.02-1.9%之间，最好是占0.10-0.8%。
特别优选的润滑剂混合物是二硫化钼和聚四氟乙烯的混合物。根据本发明的涂料配方，其所含润滑剂的量按涂料配方总重量计算，一般为占0.05-5%，较好是占1.1-2.7%，最好是占0.3-2%。
所用的各润滑剂可以是互相结合以及以任何适当的方法同涂料配方的其它成份相结合而使用的。例如，可首先将一种以上的润滑剂互相混合，並将所得的混合物加到粘合剂或其溶液中。
此涂料配方通常含有一种用于溶解粘合剂的有机溶剂。作为适当的溶剂的例子，可提到的有乙基乙醇乙酸酯、异佛尔酮、甲基异丁基酮或其混合物，可以选用甲苯或二甲苯等烃类。
此涂料配方可以选择地加入其它添加剂，如抗流挂剂、匀化剂、颜料分散剂、染料、颜料和阻蚀剂。
此涂料成份可以任何适当的方法涂敷于底物上，实践中可使用辊涂法或喷涂法。可用的涂层厚度，例如一般可以在1-60微米范围内，优选范围为5-25微米。通常所用的底物有予处理的和未未作予处理的金属或合金，如铁、钢、锡钢皮、镀锌铁、以某些其它方法镀敷有锌或其合金、或铜或铝覆盖层的铁或钢;所用的铁或钢底物，一般最好是薄片形式的。金属底物可以是作过予处理的，例如经磷酸盐化的或经铬酸盐化的。
此涂层成份可以固化或以常用的方法烘干。当将此涂层成份用于盘旋涂层时，可在大约100°-280℃固化，这个温度一般是底物的最后固化温度，这个温度只要把已涂层底物与250°-400℃的空气或燃烧气体进行短时间(如10-90秒)接触就能获得。有关盘旋涂层情况下涂料的应用和涂布条件，已为本技术领域：
普通技术人员所熟知，这里无须赘述。对于在其它领域里的应用，则可使用不同的温度范围。如此涂过的底物还可以有选择地进行面涂。
通过下面的实施例对本发明作进一步阐述，但这些例子並不构成对本发明的限制。已固化之涂层的粘附力，是用Detroit Testing Machine CO制造的润滑材料检验器测定的。检验方法是将试验板拉伸两次，使试验板经受了44%的延长。予先要在试验板上涂一薄层润滑油。如果发现涂层没有受到可见的损坏，粘附力即评定为“好”;倘若有1%以上的涂层被去掉时，粘附力定为“差”，处于这两种极端情况之间时，粘附力定为“中等”(详见General Motors Engi-neering Standards，April 1978，PP.W-23401 and W-23402)。
例1一种涂料配方，其构成为8份重量的苯氧基树脂(联合碳化物公司产品，商标为Phenoxy PKHH)，52份重量的(按颜料和粘合剂之体积算则占50%)锌粉和40份重量的乙基乙二醇乙酸酯，其中加入了0.2份重量的二硫化钼和0.2份重量的聚四氟乙烯的混合物。
为了比较，还使用另两种组合其一是在同样的涂料配方中加了0.4份重量的二硫化钼;另一是在同样的涂料配方中完全未加润滑剂。
将这些组份辊涂于钢板上，涂层厚度为14微米(于固化状态的厚度)，将钢板在300°-400°的炉内停留25-35秒，而使之固化，因此钢板的最高温度是大约260℃。粘附力测定结果如下表。
表实施例 粘附力例1 好对照(无润滑剂) 差含0.4份重量二硫化钼的组份 中等
权利要求
1.一种以粘合剂和电导颜料为基础的液体涂料配方，所含颜料和粘合剂体积至少为30%，其特征在于此涂料组份至少含有两种固态、成粉末状的润滑剂，其重量占涂料配方总重量的0.05-0.5%，其中至少有一种是无机润滑剂。
2.根据权利要求
1的涂料配方，其特征在于无机润滑剂是一种重金属二硫化物。
3.根据权利要求
1的涂料配方，其特征在于无机润滑剂是二硫化钼。
4.根据权利要求
1的涂料配方，其特征在于此无机润滑剂的含量占涂料配方总重量的0.08-3.1%。
5.根据权利要求
1的涂料配方，其特征在于此无机润滑剂的含量占涂料配方总重量的0.1-1.9%。
6.根据权利要求
1的涂料配方，其特征在于它含有一种有机润滑剂。
7.根据权利要求
6的涂料配方，其特征在于此有机润滑剂是平均分子量为35，000-100，000，平均颗粒大小为0.1至40微米的一种聚四氟乙烯。
8.根据权利要求
1的涂料配方，其特征在于其所含有机润滑剂的量为涂料配方总重量的0.02-1.9%。
9.根据权利要求
1的涂料配方，其特征在于其所含有机润滑剂的量为涂料配方总重量的0.1-0.8%。
10.根据权利要求
1的涂料配方，其特征在于所含之润滑剂是二硫化钼和聚四氟乙烯。
11.一种涂敷金属底物的方法，其特征在于根据权利要求
1-10中任何一项的涂料配方涂敷于底物上並使之固化。
12.根据权利要求
11的方法，其特征在于应用这种涂料配方是用辊涂法或喷涂法。
13.根据权利要求
11的方法，其特征在于这种涂料成份是在100°至280℃的金属底物温度下被固化的。
14.一种根据权利要求
11-13中任何一项而得到的涂层之金属底物。
专利摘要
本发明提供一种用于金属表面的涂料配方，该涂料配方含有粘合剂，并含高含量的电导颜料，如锌；以及有至少两种固态的成粉末状的润滑剂。其含量占涂料重量的0.05-5％，其中至少有一种是无机润滑剂。本发明也涉及一种用所说的涂料配方涂敷金属表面的方法，以及由此而得到的可作适当地机械加工和焊接的涂层之底物。
文档编号C09D5/24GK85104193SQ85104193
公开日1986年11月26日 申请日期1985年6月4日
发明者帕特里克·皮钱特 申请人:艾克佐·N·V·公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan