专利名称：具有改进的金属粘附的涂层配制剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有改进的金属粘附的涂层配制剂。
背景技术：
建筑用色漆和清漆防止快速倒塌并维持构造能行使功能。对于任 何建筑材料、任何基底和任何类型的后续暴露，建筑用油漆的制造商 提供了经优化和适应性协调并通常结合成体系的涂料。
钢是具有高价值的建筑材料并且可以几乎普遍地使用。此外，它 使得某些建筑构造才是可能的。宽跨度桥梁、桅杆和化学工厂由非合
金至低合金化的钢建立。这类钢具有成问题的性能当空气氧和水分 同时存在时，它被腐蚀。在此，通过熔炼过程获得的高能铁金属再次 转化成其天然且低能的氧化物形式，即锈。钢构件逐渐地损失物质。 由此危害竖立稳定性或承载能力。
腐蚀防护体系由多个彼此协调一致的分涂层组成，所述分涂层一 同形成阻隔氧气和水分的阻隔物。底涂层(其粘结剂尤其由醇酸树脂 或环氧树脂构成)后面是中间涂层，用于改进阻隔功能。面涂层一方 面确保耐候性，另一方面确保光学质量，即色彩和光泽。基于丙烯酸 系树脂和脂族多异氰酸酯固化剂的醇酸树脂和高级聚氨酯粘结剂是现 今最重要的粘结剂。
在建筑材料的涂覆方面的一个问题是腐蚀防护体系对不同材料的 粘附。腐蚀仅可以通过建筑材料和涂层之间的全区域材料粘结而抑制。 此外，防护体系由于环境影响变脆，然后由于最小的机械应力而脱落。 因此，如果涂层中大部分存在小缺陷，则下方材料的腐蚀性降解在其 中非常快速地开始。因此，在其竖立稳定性和/或承载力极其重要的物 体的情况下，必须建立需要大量人力和成本的监控程序。例如，必须
4以定期的控制工序检查桥梁建筑的可能有的腐蚀损害。
经常在建造阶段过程中现场涂布涂层。然而，优选的是车间内涂 布，因为它们可以在受控条件下进行。然而，在緩慢干燥的情况下， 得到不切实际的循环时间，因为直到干燥完全才能移动构件。
发明内容
本发明的目的是提供改进的涂层配制剂，它显示良好的粘附性能， 更尤其是对金属表面的粘附性能。
另外的目的是提供它的制备方法。
所述目的已经通过用于金属的涂层配制剂达到，该涂层配制剂包 含具有至少一种烯属不饱和单体组分的树脂体系，其特征在于存在至 少一种具有酸(甲基)丙烯酸酯或选自二羧酸的可共聚的多官能化羧
酸的聚合物组分。
已经令人惊奇地发现，所述新型涂层配制剂对金属表面，更尤其
是对钢具有突出的粘附性能。
本发明的涂料既可以现场使用，又可以在车间内使用。 已经发现，所述涂层配制剂非常快速地干燥。达到大约l小时的
干燥时间。经由进一步添加固化剂，可以进一步减少干燥/固化时间。
因此，优选的车间内应用可以在可接受的循环时间内进行。
此外，已经发现，所述快速干燥性/固化性和良好粘附性的涂层配
制剂还突出地适合于厚涂膜(例如l-5mm)。
所使用的交联剂尤其是多官能甲基丙烯酸酯例如甲基丙烯酸烯丙 酯、乙二醇二曱基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二 甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、 1, 3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二 醇二甲基丙烯酸酯、1， 12-十二烷二醇二曱基丙烯酸酯、甘油二甲基丙 烯酸酯、三羟曱基丙烷三甲基丙烯酸酯。
用于涂覆金属表面的树脂体系是已知的。
涂料树脂优选包含至少一种热塑性聚合物和与之结合的具有烯属
5不饱和双键的低分子量单体或低聚物，所述烯属不饱和双键呈例如a-P烯属不饱和羧酸酯酯基例如曱基丙烯酸酯基或丙烯酸酯基形式。 表述"(甲基)丙烯酸酯"在此不但表示甲基丙烯酸酯，例如甲
基丙烯酸甲酯、曱基丙烯酸乙酯等，而且表示丙烯酸酯，例如丙烯酸
甲酯、丙烯酸乙酯等，还表示这两者的混合物。
一种热塑性聚合物优选是(甲基)丙烯酸酯树脂，呈均聚物、共
聚物和/或三元共聚物形式。尤其优选一种聚合物组分可以是(曱基)
丙烯酸酯聚合物。这种聚合物可以经由一种或多种甲基丙烯酸酯或丙
烯酸酯单体的聚合制备，所述甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯单体优选选自 (甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁西旨、 (甲基)丙烯酸异丁酯、(曱基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-
羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯和/或(甲基)丙烯酸2-乙基己酯。
共反应物可以是苯乙烯或乙烯基甲苯。 一种尤其优选的热塑性聚合物
是甲基丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯的共聚物。
一种烯属不饱和单体组分包含至少一个曱基丙烯酸酯或丙烯酸酯
官能团。
一种烯属不饱和单体组分可以优选选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲 基)丙烯酸乙酯、(曱基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、 (甲基)丙烯酸叔丁酯、(曱基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸 2-羟丙酯和/或(甲基)丙烯酸2-乙基己酯。
另一类热塑性聚合物树脂包含乙烯基单体例如苯乙烯、乙烯基曱 苯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、偏二氯乙烯和/或乙烯基酯的均聚物、共聚 物或三元共聚物。共反应物可以是二烯，例如丁二烯。
热塑性树脂构成涂料混合物的树脂组分的10重量％-60重量％。
聚合物组分可以包含(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、 (甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(曱基)丙烯酸叔 丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(曱基)丙烯酸2-羟丙酯和/或(曱 基)丙烯酸2-乙基己酯。
一种聚合物组分也可以是一种或多种二烯与至少一种苯乙烯、乙烯基曱苯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、偏二氯乙烯和/或乙烯基酯的反应产
液态单体组分中的至少一种包含甲基丙烯酸酯官能团，尤其优选 甲基丙烯酸酯。如果需要的话，还可以存在丙烯酸酯官能团，优选丙 烯酸酯。
此外， 一种单体组分是单官能的，由此与有机过氧化物的反应产 物是热塑性的，熔融和流动，直至添加剂的反应温度。
举例来说， 一种烯属不饱和单体组分选自(曱基)丙烯酸甲酯、 (曱基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(曱基)丙烯酸异丁 酯、(曱基)丙烯酸叔丁酯、(曱基)丙烯酸2-羟乙酯、(曱基)丙
烯酸2-羟丙酯和/或(甲基)丙烯酸2-乙基己酯和它们的混合物。甲
基丙烯酸甲酯和丙烯酸2-乙基己酯是尤其优选的。
液态单体组分构成涂料混合物的树脂组分的30重量％-60重量％。 树脂组分构成涂料混合物的10重量％-60重量％，尤其优选25重
量°/。-50重量％。
为了将液体涂层配制剂固化，使用引发剂。使用偶氮引发剂或有 机过氧化物。优选所使用的引发剂是二烷基过氧化物、酮过氧化物、 过氧化酯、二酰基过氧化物、氩过氧化物和/或过氧缩酮。按占总树脂 组合物的0. 5%-5%，尤其优选1%-4%的量使用引发剂。
当使用过氧化二苯曱酰(benzol)作为引发剂时，优选添加叔胺 以加速固化。优选的叔胺是N，N-二曱基苯胺和N，N-二烷基对甲苯胺。
基于总树脂混合物计叔胺的比例是0. 1%-4%，优选0. 25%-3%。
优选的偶氮引发剂是2，2-偶氮双(脒基丙烷)二盐酸盐、2，2-偶 氮双(2-甲基丁腈)、2， 2-偶氮双(2-甲基丙腈)、2, 2-偶氮双(2， 4-二甲基戊腈)和它们的混合物。
经由酸(甲基)丙烯酸酯或可共聚的多官能化的羧酸的添加实现 了涂层对金属表面的粘附性能方面的显著改进。酸(曱基)丙烯酸酯 优选选自二羧酸，尤其优选P-CEA。所述可共聚的多官能化羧酸尤其 优选选自衣康酸、富马酸、马来酸。p -CEA是丙烯酸的迈克尔加成产物并且总是以下物质的混合物:
丙烯酸p-羧乙酯 其中n=l-20
所述酸(甲基)丙烯酸酯或可共聚的多官能化羧酸优选是树脂的 聚合物组分的成分。
这些酸(甲基)丙烯酸酯还对所使用的着色成分具有良好的分散 作用。
所述目的也已通过涂层配制剂的制备方法达到。本发明方法的特 征在于利用自由基聚合使至少一种烯属不饱和单体组分和至少一种具 有选自二羧酸或可共聚的多官能化羧酸的酸(甲基)丙烯酸酯的聚合 物组分和常用的助剂和添加剂聚合。
为了改进流变性，可以添加触变添加剂，以便在一个涂布步骤中 实现厚涂层。按0°/。-2%，优选0. 05°/。-1°/。的量添加它们，基于涂层的总 量。
还可以添加润湿添加剂或分散添加剂。
在将涂层涂布到金属表面上之前，添加有机过氧化物。由此引发 自由基反应，在此过程中，液体涂层固化。通常，固化时间是30分钟。 它可能根据引发剂和加速剂的量而改变。
可以利用喷涂技术、刷涂、辊涂、刀涂或浸渍方法施加涂层配制 剂。作为替代方案，还可以使用多组分喷涂系统。
在涂布涂层之前通常清洁金属表面，以尤其除去加工残渣。有时 也涂布底漆。
还可以涂布面涂层，例如对于暴露的金属表面。
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权利要求
1.用于金属的涂层配制剂，其包含具有至少一种烯属不饱和单体组分的树脂体系，其特征在于存在至少一种具有酸(甲基)丙烯酸酯或选自二羧酸的可共聚的多官能化羧酸的聚合物组分。
2. 根据权利要求1的涂层配制剂，其特征在于所述酸(甲基)丙 烯酸酯选自P-CEA。
3. 根据权利要求1的涂层配制剂，其特征在于所述可共聚的多官 能化羧酸选自衣康酸、富马酸、马来酸。
4. 根据权利要求1的涂层配制剂，其特征在于一种聚合物组分选 自热塑性树脂。
5. 根据权利要求3的涂层配制剂，其特征在于一种聚合物组分选 自(甲基)丙烯酸系树脂的均聚物、共聚物和/或三元共聚物。
6. 根据权利要求1的涂层配制剂，其特征在于一种聚合物组分包 含(甲基)丙烯酸酯共聚物。
7. 根据权利要求1的涂层配制剂，其特征在于一种聚合物组分由 (甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、 (甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯和/或(甲基)丙烯酸2-乙基己酯 组成。
8. 根据权利要求1的涂层配制剂，其特征在于一种聚合物组分可 以是一种或多种二烯与苯乙烯、乙烯基甲苯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、 偏二氯乙烯和/或乙烯基酯的反应产物。
9. 根据权利要求1的涂层配制剂，其特征在于一"烯属不饱和单 体组分包含甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯官能团。
10. 根据权利要求1的涂层配制剂，其特征在于一种烯属不饱和单 体组分包含(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙 烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(曱基)丙烯酸叔丁酯、(甲 基)丙烯酸2-羟乙酯、(曱基)丙烯酸2-羟丙酯和/或(甲基)丙烯酸2-乙基己酯。
11. 根据权利要求1的涂层配制剂的制备方法，其特征在于利用自 由基聚合使至少一种烯属不饱和单体组分和至少一种具有酸(曱基) 丙烯酸酯或选自二羧酸的可共聚的多官能化羧酸的聚合物组分和常用 的助剂和添加剂聚合。
12. 根据权利要求11的涂层配制剂的制备方法，其特征在于使用 的助剂和添加剂是引发剂，优选有机过氧化物。
13. 根据权利要求12的涂层配制剂的制备方法，其特征在于使用 的引发剂是二烷基过氧化物、酮过氧化物、过氧化酯、二酰基过氧化 物、氢过氧化物和/或过氧缩酮。
14. 根据权利要求1的涂层配制剂用于涂覆金属表面的用途。
全文摘要
本发明涉及具有改进的金属粘附的涂层配制剂。
文档编号C09D4/06GK101688074SQ200880022890
公开日2010年3月31日 申请日期2008年6月25日 优先权日2007年7月20日
发明者G·库尔, G·施米特, H·希伯, P·利哈德, P·纽吉保尔, S·肖勒 申请人:赢创罗姆有限责任公司