腐蚀抑制剂的制作方法
【专利摘要】腐蚀抑制剂组合物，用于金属表面上或金属容器中的涂料组合物以对所述金属提供耐腐蚀性。该腐蚀抑制剂包含至少一种烷氧基化磷酸酯；和至少一种硼酸酯。该腐蚀抑制剂组合物任选地包含至少一种无机金属盐。还提供最终用途涂料组合物，包含所述腐蚀抑制剂组合物，和通过将所述涂料组合物施涂于金属表面而对其提供耐腐蚀性的方法。
【专利说明】腐蚀抑制剂
[0001]本申请要求于2012年I月31日提交的美国临时申请N0.61/592，800的优先权。通过引用将上述相关申请全文并入本文。
[0002]本发明涉及腐蚀抑制剂，尤其涉及用于金属容器中包含的组合物中或者作为涂料或油漆组合物的一部分施涂于金属表面时对于腐蚀抑制具有有利的性能的化合物的组合。
[0003]金属表面的腐蚀的防止一直是严重的问题，尤其是当这样的金属表面已暴露于水、雨或雪，经受高湿度的条件和面临酸性材料高的气氛时。这样的腐蚀问题不仅在铁类金属领域中是头等重要的而且对于许多非铁类金属也是相当重要的。
[0004]在铝或钢基材的领域中，在含水环境或醇环境例如喷雾罐中，在机加工之前和过程中对铝基金属的洗涤或冲洗过程中，也看到腐蚀问题。
[0005]已进行了几个先前尝试以提供有效的腐蚀抑制剂。一些情况下，已用将金属表面从其敌对环境遮蔽的材料涂敷金属表面，但这种程序不总是有效，因为涂料常常不保持在金属上，整体或部分地离开暴露而对腐蚀开放的金属表面。在其他情况下，已用材料例如油或蜡，其中引入腐蚀抑制剂以抑制这样的金属表面的腐蚀，涂敷金属表面。这些材料倾向于容易地从金属表面除去；因此它们的有用性至多是最小的。
[0006]具有或不具有腐蚀抑制剂的油漆已被用于涂敷材料表面以抑制其的腐蚀，但毁誉参半。将抑制剂分散在整个油漆膜体中并且在与相邻的金属表面接触的油漆膜的内表面上全部腐蚀抑制剂的有效的那部分只是少量。
[0007]已知用于金属例如钢的腐蚀抑制油漆。腐蚀抑制底漆通常落入两个大的范畴:提供高阻隔涂料的那些和赋予活性腐蚀抑制性能的那些。高阻隔涂料可包括各种环氧化物、醇酸树脂、聚氨酯等。腐蚀抑制剂底漆中，有提供阴极保护的富锌涂料。
[0008]已知直接对金属(Direct-to-metal (DTM))丙烯酸系油漆打消了最初的单独油漆涂层的需要。但是，使用DTM丙烯酸系油漆的一个缺点是在低碳钢基材上使用时，它们显示差的耐腐蚀性和闪锈(flash rust)。
[0009]结果，产业上在寻求改进的腐蚀抑制剂，其性能良好并且在环境上是可接受的。
[0010]因此本发明试图提供腐蚀抑制剂组合物，其能够显示改善的腐蚀抑制剂性能，并且克服了特别是用于丙烯酸系油漆时如本文中所述的以往尝试的缺点。本发明还试图提供具有改善的性能的腐蚀抑制剂组合物的制造方法。
[0011]本发明也试图提供腐蚀抑制剂涂料组合物，特别是油漆组合物，其中施涂于金属表面时所述涂料组合物提供改善的腐蚀抑制性能。
[0012]根据本发明的第一方面，提供腐蚀抑制剂组合物，包括:至少一种烷氧基化磷酸酷；和至少一种砸Ife酷。
[0013]根据本发明的第二方面，提供制造腐蚀抑制剂组合物的方法，包括将下述组分混合:至少一种烷氧基化磷酸酯；和至少一种硼酸酯。
[0014]根据本发明的第三方面，提供涂料组合物，包括0.01-1Owt.%的根据第一方面的腐蚀抑制剂组合物。
[0015]根据本发明的第四方面，提供对金属表面提供耐腐蚀性的方法，所述方法包括施涂根据第三方面的涂料组合物。
[0016]根据本发明的第五方面，提供根据第三方面的涂料组合物对施涂其的金属表面赋予耐腐蚀性的用途。
[0017]根据本发明的第六方面，提供对容器的金属表面提供耐腐蚀性的方法，所述方法包括使所述金属表面与腐蚀抑制剂组合物接触，该腐蚀抑制剂组合物包含至少一种烷氧基化磷酸酯和至少一种硼酸酯。
[0018]令人惊奇地，已发现烷氧基化磷酸酯和硼酸酯的组合提供施涂于金属表面时能够赋予改善的耐腐蚀性的组合物。具体地，该组合能够以低水平添加到油漆组合物中，并且在例如钢基材上使用时改善油漆的耐腐蚀性。或者，也发现在其中含有的组合物中混合时该组合改善金属罐的耐腐蚀性。
[0019]本文中使用的术语“腐蚀抑制剂”和“耐腐蚀性”是指组合物可抑制或降低将它们施涂或与它们接触的金属表面的腐蚀水平。
[0020]烷氧基化磷酸酯可选自至少一种脂肪醇、至少一种脂族酹(fatty phenol)、或其组合的酯。
[0021]烷氧基化脂肪醇磷酸酯或烷氧基化脂族酚磷酸酯可选自具有通式结构(I)的化合物:
[0022]
【权利要求】
1.腐蚀抑制剂组合物，包括: 至少一种烷氧基化磷酸酯；和 至少一种硼酸酯。
2.根据权利要求1的腐蚀抑制剂组合物，其中该烷氧基化磷酸酯选自至少一种脂肪醇、至少一种脂族酚或其组合的酯。
3.根据权利要求2的腐蚀抑制剂组合物，其中该烷氧基化脂肪醇磷酸酯或烷氧基化脂族酚磷酸酯选自具有通式结构(I)的化合物:
其中R1、R2和R3各自独立地表示羟基或者烷氧基化脂肪醇或烷氧基化脂族酚的残基。
4.根据权利要求3的腐蚀抑制剂组合物，其中该烷氧基化脂肪醇残基和烷氧基化脂族酹残基选自式(II)的化合物:
-O-(AO)x-(Ph)y-R4(II) 其中 基团AO表不氧亚烷基； 基团R4选自脂族基团； 基团Ph表不任选取代的苯基； X表示具有I的值的整数或者2-30的范围内的整数；和 y是具有O或I的值的整数。
5.根据权利要求4的腐蚀抑制剂组合物，其中该脂族基团是饱和的直链脂族基团，对于烷氧基化脂肪醇残基，包含合计5-22个碳原子；或者对于烷氧基化脂肪醇残基，包含合计5-18个碳原子。
6.根据权利要求4或权利要求5的腐蚀抑制剂组合物，其中该氧亚烷基选自氧亚乙基、氧亚丙基、氧亚丁基和氧四亚甲基，和其中X表示具有4-10的范围内的值的整数。
7.根据权利要求4-6的任一项的腐蚀抑制剂组合物，其中该烷氧基化脂肪醇残基是天然来源的脂肪醇，选自辛醇、壬醇、癸醇、十一烷醇、月桂醇、十三烷醇、肉豆蘧醇、十五烷醇、十六烷醇、十七烷醇和硬脂醇，并且所述脂肪醇随后被烷氧基化。
8.根据权利要求4-6的任一项的腐蚀抑制剂组合物，其中该烷氧基化脂族酚残基为天然来源的脂族酚，选自己基苯酚、庚基苯酚、辛基苯酚、壬基苯酚、癸基苯酚、十一烷基苯酚、十二烷基苯酚、十三烷基苯酚、十四烷基苯酚或十五烷基苯酚，并且所述脂族酚随后被烷氧基化。
9.根据任一项前述权利要求的腐蚀抑制剂组合物，其中该磷酸酯在该腐蚀抑制剂组合物中以20-70wt.%的量存在。
10.根据任一项前述权利要求的腐蚀抑制剂组合物，其中该硼酸酯为低级烷基酯、含氮酯、或其组合。
11.根据权利要求10的腐蚀抑制剂组合物，其中该含氮酯是至少一种氨基醇的酯。
12.根据权利要求11的腐蚀抑制剂组合物，其中该氨基醇具有式(III):
其中R6、R7、R8和R9各自独立地表示氢、低级烷基、烯基、卤代或羟基。
13.根据权利要求11或12的腐蚀抑制剂组合物，其中该氨基醇选自一乙醇胺或异丙醇胺。
14.根据任一项前述权利要求的腐蚀抑制剂组合物，其中该硼酯是单-或二 -1, 3, 2_oxazaborlidine0
15.根据任一项前述权利要求的腐蚀抑制剂组合物，其中该硼酸酯在该腐蚀抑制剂组合物中以20-60wt.%的量存在。
16.根据任一项前述权利要求的腐蚀抑制剂组合物，其中该组合物包含选自氧化锌、硫酸锌、或硫酸锰的至少一种无机金属盐。
17.根据权利要求16的腐蚀抑制剂组合物，其中该无机金属盐在该腐蚀抑制剂组合物中以5-50wt.%的量存在。
18.根据任一项前述权利要求的腐蚀抑制剂组合物，其中该腐蚀抑制剂组合物中磷酸酯与硼酸酯之比(重量比)分别为6:1至1:6的范围内。
19.根据权利要求1-18的任一项的腐蚀抑制剂组合物的制造方法，所述方法包括将下述组分混合:至少一种烷氧基化磷酸酯；和至少一种硼酸酯。
20.涂料组合物，所述涂料组合物包含0.01-1Owt.%的根据权利要求1-18的任一项的腐蚀抑制剂组合物。
21.对金属表面提供耐腐蚀性的方法，所述方法包括施涂根据权利要求20的涂料组合物。
22.根据权利要求20的涂料组合物用于对将其施涂的金属表面赋予耐腐蚀性的用途。
23.对容器的金属表面提供耐腐蚀性的方法，所述方法包括使所述金属表面与根据权利要求1-18的任一项的腐蚀抑制剂组合物接触。
【文档编号】C09D5/08GK104080952SQ201380007183
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年1月29日 优先权日:2012年1月31日
【发明者】J·E·休斯, W·H·麦克纳米 申请人:禾大公司