專利名稱：涂覆金屬表面的腐蝕保護(hù)系統(tǒng)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于涂覆集裝箱和鋼結(jié)構(gòu)金屬表面的腐蝕保護(hù)系統(tǒng)，以及一種制
造所述腐蝕保護(hù)系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)久以來(lái)，通常使用不同結(jié)構(gòu)的集裝箱和鋼結(jié)構(gòu)。由此導(dǎo)致的結(jié)果是，高效能的腐
蝕保護(hù)系統(tǒng)必須能夠長(zhǎng)時(shí)間地保護(hù)金屬材料。因此，根據(jù)期望的腐蝕性要求，選用涂層系
統(tǒng)，其中該涂層系統(tǒng)的效能取決于所選擇的粘合劑、材料配料、層數(shù)以及層厚度。 在集裝箱的長(zhǎng)期使用時(shí)段內(nèi)，由于利用集裝箱進(jìn)行的貨物運(yùn)輸，集裝箱經(jīng)受著極
其不同的氣候要求以及腐蝕性要求。土木工程或設(shè)備結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中不同類別的鋼結(jié)構(gòu)具有很
長(zhǎng)的使用期限，該使用期限與維修周期相匹配。由此導(dǎo)致的結(jié)果是，對(duì)于耐用物品必須使用
最高質(zhì)量的保護(hù)層，以確保長(zhǎng)的使用期限或者長(zhǎng)的維修周期。 金屬材料的腐蝕性負(fù)荷被逐漸掌握，并在DIN EN ISO 12944，鋼結(jié)構(gòu) 的腐蝕保護(hù)(Korrosionsschutz von Stahlbauten)，第2部分關(guān)于腐蝕性類別 (Korrosivitatskategorie )中有所說(shuō)明。對(duì)于涂層系統(tǒng)在大氣負(fù)荷下的最高保護(hù)需求在 DIN EN ISO 12944的腐蝕性類別C5-M關(guān)于高保護(hù)期限中有所說(shuō)明。根據(jù)腐蝕性類別C5M 高保護(hù)期限的需求，DINEN ISO 12944具有多層保護(hù)系統(tǒng)，該保護(hù)系統(tǒng)根據(jù)粘合劑具有320 微米至500微米的整體層厚度。 僅利用可被水稀釋的涂層材料以上述層厚度范圍來(lái)制備的涂層系統(tǒng)迄今為止在 實(shí)際中尚未使用。 海外集裝箱經(jīng)受很高的腐蝕性負(fù)荷。用于集裝箱的腐蝕保護(hù)涂層除了所需的腐蝕 保護(hù)性能之外，還必須在機(jī)械上可穩(wěn)固地被加載負(fù)荷，并且具有高附著強(qiáng)度和持久的彈性。
取決于使用領(lǐng)域地，利用所述二層或三層保護(hù)系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間地保護(hù)集裝箱和鋼結(jié)構(gòu) 不受腐蝕和其它影響。 在選擇保護(hù)系統(tǒng)時(shí)，必須考慮待保護(hù)的物品在使用地點(diǎn)或使用范圍上所期望的要
求，這在對(duì)涂層的各個(gè)組分和保護(hù)系統(tǒng)的層厚度的選擇方面得以表現(xiàn)。 所需的腐蝕保護(hù)系統(tǒng)大多為三層。使用1K-和2K-涂層材料。2K-環(huán)氧樹(shù)脂
(EP)-鋅粉-底漆提供最好的長(zhǎng)時(shí)間腐蝕保護(hù)。2K-聚氨酯(PUR)-頂涂層提供長(zhǎng)時(shí)間的耐
候性，其中l(wèi)K-丙烯?；?頂涂漆(Deckfarbe)也能提供良好的耐候性。對(duì)于海外集裝箱，
三層腐蝕保護(hù)系統(tǒng)在外部區(qū)域的干燥層厚度為130微米至185微米。 在用于集裝箱制造的自動(dòng)化大型設(shè)備中，由于技術(shù)原因，目前使用含有溶劑的涂 層材料。集裝箱的大型制造在批量制造中進(jìn)行，其中，包括自動(dòng)化涂覆室和干燥室。作 為底涂層的主要是在具有2K-EP-中間層和2K-PUR-頂涂層的三層系統(tǒng)中的含有溶劑的 2K-EP-鋅粉-底漆。 在選擇工業(yè)腐蝕保護(hù)中待涂覆的保護(hù)系統(tǒng)時(shí)必須無(wú)條件地考慮到整個(gè)保護(hù)系統(tǒng) 可被施加的時(shí)間。也就是說(shuō)，由于快速的和(必要時(shí))自動(dòng)化的產(chǎn)物通過(guò)，各個(gè)層的非常短的再加工時(shí)間是必須的。 集裝箱制備的自動(dòng)化大型設(shè)備中的周期時(shí)間相對(duì)較短，在自動(dòng)化顏料噴涂設(shè)備中 也是如此。短的周期時(shí)間適于在順序排列的顏料噴涂室、干燥室以及還有用于后續(xù)涂層的 噴涂室等之中連續(xù)通過(guò)，并且在三層系統(tǒng)情況下對(duì)于所有待涂覆的涂層要求非常短的干燥 時(shí)間和再加工時(shí)間。最后待涂覆的涂層必須同樣地在周期流程(Taktregime)內(nèi)干燥，其 中，整個(gè)涂層系統(tǒng)在2小時(shí)之后必須已經(jīng)可以被提早施以水。而僅當(dāng)溶劑份額大于50%時(shí)， 在10至15分鐘的周期時(shí)間下，該要求可利用含有溶劑的涂層材料來(lái)掌控。
使用溶劑含量低于40X的2K-基的含有溶劑的或者說(shuō)貧溶劑的系統(tǒng)，其缺點(diǎn)在 于，在施加多個(gè)層時(shí)，涂覆下一層之前必需有較長(zhǎng)的等待時(shí)間。 在通常具有極大量加工的涂層材料的工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，含有溶劑的2K-系統(tǒng)或者說(shuō)貧 溶劑的2K-系統(tǒng)的另一缺點(diǎn)在于顯著的溶劑排放。然而，所述2K-系統(tǒng)整體含有的溶劑越 少，就必須預(yù)估更長(zhǎng)的單層再加工時(shí)間。特別是在由于uv-穩(wěn)定性，而應(yīng)該涂覆基于聚氨酯 (PUR)的頂涂層時(shí)，需要預(yù)估更長(zhǎng)的單層再加工時(shí)間。在使用聚氨酯(PUR)-頂涂層對(duì)上述 EP-涂層進(jìn)行再加工的非常短的再加工時(shí)間內(nèi)，可能導(dǎo)致副反應(yīng)以及隨之而來(lái)的頂涂層中 的表面干擾。因此，迄今為止，具有根據(jù)腐蝕類別C5-I或C5-M高保護(hù)期限的高保護(hù)性能的 適于環(huán)境的多層系統(tǒng)的快速的工業(yè)應(yīng)用在實(shí)踐中仍未實(shí)現(xiàn)。 目前，當(dāng)在具有所需的干燥時(shí)間或再加工時(shí)間的噴涂室內(nèi)手動(dòng)進(jìn)行涂覆時(shí)，將可 被水稀釋的1K-和2K-涂層材料用在集裝箱制造過(guò)程中。 可被水稀釋的2K-EP-鋅粉-底漆，用于中間涂層的可被水稀釋的1K-丙烯酰 基-涂層-材料或2K-EP-涂層材料以及用于頂涂層的可被水稀釋的、基于丙烯酰基的 1K-涂層材料或基于PUR的2K-涂層材料是公知的，但是，由于所需的非常短的干燥時(shí)間和 再加工時(shí)間，上述材料在具有直至后續(xù)涂覆的、通常的短周期時(shí)間的自動(dòng)化顏料噴涂設(shè)備 中迄今為止在技術(shù)上是不能使用的。 DE 4336012 Al描述了一種涂層劑及該涂層劑用于集裝箱內(nèi)涂層的應(yīng)用。其中描 述了如下的涂層劑，該涂層劑由基本組分和固化劑組成，其中，在基本組分中使用合成的鐵 黑云母(Eisenglimmer)。使用環(huán)氧樹(shù)脂_分散體作為用于該基本組分的粘合劑，對(duì)于固化 劑使用胺_加合物。在所述的實(shí)施例中，改性的鋅_磷酸鋁作為活性腐蝕保護(hù)顏料起作用。
在DE 10142687 Al中描述了可被水稀釋的腐蝕保護(hù)-涂層材料，其含有至少一種 可被水稀釋的、可自由基聚合的化合物和至少一種可水分散的、可聚合的、進(jìn)行再交聯(lián)的化 合物和至少一種在光化學(xué)照射的作用下形成自由基的可水分散的化合物，所述化合物互相 固化。介紹了基于聚酯樹(shù)脂或/和環(huán)氧樹(shù)脂的腐蝕保護(hù)引物(Korrosionsschutzprimer)， 其由占干燥薄膜的70至95%的鋅、鋁、石墨或/和硫化鉬和腐蝕保護(hù)顏料形成的混合 物以及由占干燥薄膜的5至30%的有機(jī)粘合劑或添加劑組成。特別使用可被水稀釋的 2K-PUR-清漆(Lacke)作為頂涂層。通過(guò)UV-照射、化學(xué)的再交聯(lián)、并且如果需要的話，通過(guò) 額外的加熱來(lái)固化該涂層。 在EP-A 0 761 320中實(shí)施有已涂覆的鋼板，其具有有機(jī)保護(hù)層，該有機(jī)保護(hù)層通 過(guò)可離子化的、可聚合的有機(jī)化合物的電解聚合從水性溶液中生成。 DE 10 2005 061 318 A 1涉及一種制劑以及一種方法，用于將腐蝕保護(hù)層涂覆于 金屬表面之上，其中，該制劑包含至少一種在大氣條件下可固化的粘合劑系統(tǒng)、二羧酸_烯烴-共聚物以及細(xì)粒狀填料、顏料或染料。作為粘合劑，包括聚丙烯酸酯的分散體、苯乙烯_丙烯酸酯_共聚物的分散體、苯乙烯_ 二烯烴_聚合物的分散體、聚氨酯的分散體或醇酸樹(shù)脂的分散體。利用該粘合劑形成三層涂層系統(tǒng)，所述涂層系統(tǒng)也被建議用于集裝箱和鋼結(jié)構(gòu)的涂層。在此，涂覆的金屬表面至少可以經(jīng)受根據(jù)DIN EN ISO 12944類別C2的腐蝕負(fù)荷。 EP-A 157 133公開(kāi)了用于水性腐蝕保護(hù)漆料的粘合劑組成物，其包含聚(甲基)丙烯酸酯-共聚物的水性分散體以及聚合的聚羧酸的鋅絡(luò)合鹽(Zinkkomplexsalze)。該配料也可以包含腐蝕抑制劑以及腐蝕保護(hù)顏料。 W0 99/46337公開(kāi)了例如由烷基(甲基)丙烯酸酯、乙烯基酯或乙烯基芳香酯(Vinylaromaten)組成的水性聚合物分散體，該水性聚合物分散體與具有磷酸基團(tuán)的乳化劑相結(jié)合，以及公開(kāi)了該水性聚合物分散體作為用于涂抹漆料(Anstrichfarbe)或腐蝕保護(hù)清漆的粘合劑的應(yīng)用。 US 6， 090， 894公開(kāi)了以0H_官能化的共聚物及該共聚物用于制備金屬的或塑料的涂層的清漆的應(yīng)用。通過(guò)環(huán)氧化合物與由馬來(lái)酸單酯或馬來(lái)酸二酯和a-烯烴-羧酸以及必要時(shí)其它單體組成的、含有COOH-基團(tuán)的共聚物進(jìn)行類聚合物(polymeranalog)的轉(zhuǎn)化，而含有以O(shè)H-官能化的共聚物。環(huán)氧化合物可以是例如縮水甘油基化合物、氧化乙烯或優(yōu)選為氧化丙烯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，提供在使用可被水稀釋的組分的情況下的工業(yè)上可應(yīng)用的腐蝕保護(hù)系統(tǒng)以及用于制備該腐蝕保護(hù)系統(tǒng)的方法，所述腐蝕保護(hù)系統(tǒng)可通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)化噴漆工藝來(lái)施加，并且使得各層之間極短的再加工時(shí)間間隔成為可能，其中，應(yīng)該達(dá)到C5-I或C5-M的高的腐蝕保護(hù)作用以及根據(jù)DIN ISO 12944的高保護(hù)期限。這些性能與盡可能少的溶劑排放所帶來(lái)的高環(huán)境友好性相結(jié)合。 根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1所述的三層的腐蝕保護(hù)系統(tǒng)解決該任務(wù)。有利的構(gòu)造方案源自所附的從屬權(quán)利要求。 另選地，通過(guò)根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求5所述的二層的腐蝕保護(hù)系統(tǒng)解決該任務(wù)。有利的構(gòu)造方案源自所附的從屬權(quán)利要求。 此外，通過(guò)根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求10所述的制備腐蝕保護(hù)系統(tǒng)的方法來(lái)解決本發(fā)明所基于的任務(wù)。其它有利的構(gòu)造方案由從屬權(quán)利要求中獲悉。 在根據(jù)本發(fā)明的方法中，由可被水稀釋的2K-環(huán)氧樹(shù)脂-固化劑與鋅粉成分的組合組成的底涂層，在10至15分鐘之后，利用同樣可被水稀釋的中間涂層進(jìn)行再加工，所述中間涂層基于丙烯?；?acryliert)的EP-樹(shù)脂，具有活性腐蝕保護(hù)著色劑(Pigmentierimg)和抑制劑。再經(jīng)過(guò)15分鐘之后，涂覆出于裝飾性高要求的、可被水稀釋的頂涂層，所述頂涂層基于丙烯酸樹(shù)脂與丙烯?；腅P-樹(shù)脂的樹(shù)脂組合。制備完成之后，所述涂層系統(tǒng)的長(zhǎng)處在于2小時(shí)之后就具有很高的提早耐水性。 對(duì)于所述涂層系統(tǒng)僅需要很少的時(shí)間消耗，這是因?yàn)楦鲗拥脑O(shè)計(jì)使得在極短時(shí)間之后無(wú)誤地進(jìn)行再加工成為可能。 所述涂層系統(tǒng)由具有不同功能的多個(gè)保護(hù)層組成。對(duì)于底涂層，在被照射
6(gestrahlt)的金屬基底上需要高的附著強(qiáng)度。該底涂層不僅必須可用作車間底漆(Shopprimer)，而且必須實(shí)現(xiàn)固有底涂層的功能。底涂層必須通過(guò)其在顏料中的鋅粉成分同樣電化學(xué)地保護(hù)位于其下的基底免于腐蝕。中間涂層具有擴(kuò)散阻擋體的功能，并且同樣包含活性腐蝕保護(hù)顏料和抑制劑。頂涂層必須具有長(zhǎng)時(shí)間且極好的、具有UV-穩(wěn)定性的耐候性。由此，優(yōu)選獲得的結(jié)果是良好的裝飾性能，諸如保持光澤和色調(diào)穩(wěn)定性以及獲得很少的老化和很小的層結(jié)構(gòu)。 所述系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域是針對(duì)所有類型的集裝箱和用于海運(yùn)領(lǐng)域的交通設(shè)施的涂層以及保護(hù)。 另外，所有類別的、經(jīng)受根據(jù)DIN EN ISO 12944C5-I或C5-M高保護(hù)期限的負(fù)荷的鋼結(jié)構(gòu)得到保護(hù)。 對(duì)于本發(fā)明重要的是，每10-15分鐘之后，就已可以將后續(xù)層(Folgeschicht)涂覆于前一層 之上，不會(huì)在腐蝕保護(hù)的要求以及光學(xué)性能方面產(chǎn)生負(fù)面影響。這以如下方式實(shí)現(xiàn)各層盡可能好地相互匹配，并且通過(guò)特定的配料，在優(yōu)化成膜的同時(shí)，保證極快的水輸出。優(yōu)選地，在8t:至3(TC的溫度下，在40%至80%的相對(duì)空氣濕度下進(jìn)行涂覆。
可被水稀釋的2K-環(huán)氧化物_底涂層的特別優(yōu)選的配料基于所選的2K-EP-樹(shù)脂/固化劑_組合，其中，EP-樹(shù)脂具有大于400的環(huán)氧化物_當(dāng)量質(zhì)量，并且固化劑是胺當(dāng)量大于120的聚胺-加合物和/或聚氨基酰胺。 所述底涂層的EP-樹(shù)脂-含量為8至25 % ，固化劑含量為1至10 % ，由此產(chǎn)生的混合比例為2 : l至8 : 1。該環(huán)氧樹(shù)脂-固化劑組合與所選著色劑相結(jié)合，其中，多于65%的鋅粉，10至50%的顏料-體積-濃度(PVK)和特定的共溶劑導(dǎo)致極快的干燥和10微米至100微米干燥層厚度范圍內(nèi)的可再加工性。 使用可部分或全部混溶于水的極性溶劑作為共溶劑。優(yōu)選使用乙二醇、二乙二醇和丙二醇的單烷基醚，例如乙二醇丁醚以及使用不同的醇和酮。共溶劑進(jìn)一步影響如下重要性能，例如顏料_和基底潤(rùn)濕、干燥進(jìn)程和成膜。 以如下方式配制用于集裝箱和鋼結(jié)構(gòu)腐蝕保護(hù)系統(tǒng)的、基于丙烯?；沫h(huán)氧樹(shù)脂的快干中間涂層粘合劑含量在15至30重量％之間，通過(guò)使用層狀和球狀顏料和填料、腐蝕保護(hù)顏料和有機(jī)抑制劑而形成框架。PVK的范圍為10體積％至60體積％。
在特別優(yōu)選的方式中使用頂涂層，該頂涂層基于丙烯酸樹(shù)脂和丙烯?；沫h(huán)氧樹(shù)脂的精確匹配的組合形成，其中，其粘合劑組成物由30至70重量％的丙烯?；沫h(huán)氧樹(shù)脂與70至30重量％的丙烯酸樹(shù)脂的組合組成。該著色劑(Pigmentier皿g)由層狀和球狀顏料和填料組成。PVK在10至50體積％的范圍內(nèi)變化。 由此形成快干的、濃稠的、不可水溶脹的頂涂層，該頂涂層整體形成快速提早耐水的整體涂層。這產(chǎn)生了 2小時(shí)之后就已提早耐水的保護(hù)層。具有120微米范圍內(nèi)的干燥層厚度的整體多層結(jié)構(gòu)在根據(jù)DINEN ISO 12944的腐蝕快速試驗(yàn)中達(dá)到腐蝕類別C5-I或C5-M和高的保護(hù)期限。 令人驚訝地，根據(jù)本發(fā)明描述的由2至3個(gè)單層組成的系統(tǒng)也可以作為三層結(jié)構(gòu)，以每個(gè)單層分別10-15分鐘的間隔在45分鐘之內(nèi)被完全施加。這通常適用于大規(guī)模使用的噴涂方法，例如無(wú)氣噴涂、具有補(bǔ)給空氣的無(wú)氣噴涂以及適用于高流量低壓力噴涂(HVLP)和高壓噴涂方法，在此，同樣適用于手動(dòng)和自動(dòng)化噴涂方法。施加例如10至100微米的每個(gè)單層，理想地，對(duì)于二層結(jié)構(gòu)其整體形成30至150微米的層厚度，對(duì)于三層結(jié)構(gòu)其整體形成70至300微米的層厚度。 對(duì)于三層系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明描述的系統(tǒng)利用所述的時(shí)間順序和操作方式的而具有70至300微米的干燥層厚度，優(yōu)選為120微米的干燥層厚度，令人驚訝的，該系統(tǒng)在施加結(jié)束2小時(shí)之后就已具有很高的提早耐水性，這對(duì)于單組分的和物理性干燥的涂層來(lái)說(shuō)是罕見(jiàn)的早的數(shù)值。對(duì)于二層系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的層厚度達(dá)到30至150微米的范圍，優(yōu)選為大約90微米。 另外，根據(jù)本發(fā)明描述的系統(tǒng)令人驚訝地具有高腐蝕保護(hù)作用，該腐蝕保護(hù)作用根據(jù)DIN EN ISO 12944相應(yīng)于腐蝕性類別C5-I或C5-M，即高保護(hù)期限，并且通常僅是具有顯著較高層厚度的完全雙組份系統(tǒng)才達(dá)到上述高的腐蝕保護(hù)作用。 對(duì)于下述使用者，使用根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)解決方案和方法解決方案是特別有利
的其中，一方面必須在很短的且周期性的時(shí)間間隔內(nèi)來(lái)涂覆工業(yè)途徑中的大型表面，同時(shí)
還必須使盡可能小的層厚度與高的腐蝕保護(hù)和非常低的溶劑排放相結(jié)合。涂層系統(tǒng)的涂層
材料在工業(yè)涂層過(guò)程中以空氣干燥的方式，在5t:至3(TC的空氣溫度下施加。 借助公知的施加方式，例如無(wú)氣噴涂、具有補(bǔ)給空氣的無(wú)氣噴涂、HVLP噴涂或高壓
噴涂，在自動(dòng)化設(shè)備中或以手動(dòng)途徑進(jìn)行施加。 在另選的實(shí)施方式中，可以在l(TC至8(TC的溫度下常規(guī)地或者強(qiáng)化地進(jìn)行熱干燥，其中，涂層材料_組成物使得在絕熱的或等溫的溫度控制下在干燥過(guò)程中快速的水輸出成為可能。
具體實(shí)施例方式
下面，通過(guò)一些具體實(shí)施方式
和涂層材料示例更為詳細(xì)地解釋本發(fā)明。
示例1 :方法示例1 (三層結(jié)構(gòu)) 在涂覆之前，如DIN EN ISO 12944-4中所述以通常形式準(zhǔn)備金屬表面。 首先在自動(dòng)化條件下以如下方式涂覆初級(jí)層待涂覆的表面以恒定的前送速度在
噴漆裝置上通過(guò)，并且涂覆含有鋅粉成分的可被水稀釋的2K-EP-涂層材料，高度為約10微
米的干燥層厚度。 如此涂覆的以碾制材料形式的表面可以被成型和焊接。隨后，在注意徹底再清洗的情況下，在已涂覆且成型的表面上再次涂覆可被水稀釋的2K-EP-涂層材料，所述涂層材料具有鋅粉成分，干燥層厚度為20至90微米，優(yōu)選為20至30微米。涂覆通過(guò)無(wú)氣噴槍在自動(dòng)化設(shè)備中進(jìn)行。 10至15分鐘之后，涂覆作為中間涂層材料的快干涂層，所述快干涂層基于丙烯?；沫h(huán)氧樹(shù)脂，其配比如下粘合劑含量為15至30重量％，并且通過(guò)使用層狀和球狀顏料以及填料、腐蝕保護(hù)顏料和有機(jī)抑制劑形成框架。涂覆的干燥薄膜厚度為大約50微米。PVK處于10體積％至60體積％的范圍內(nèi)。通過(guò)無(wú)氣噴槍在自動(dòng)化設(shè)備中進(jìn)行涂覆。
再經(jīng)過(guò)10至15分鐘之后，涂覆干燥薄膜厚度為40微米的頂涂層材料，所述頂涂層材料由精確匹配的丙烯酸樹(shù)脂和丙烯酰基化的環(huán)氧樹(shù)脂的組合組成，其粘合劑組成物可以由30至70重量％的丙烯?；沫h(huán)氧樹(shù)脂與70至30重量％的丙烯酸樹(shù)脂組合而成。著色劑由層狀和球狀顏料與填料組成。PVK可在10至50體積X范圍內(nèi)變化。通過(guò)無(wú)氣噴槍在自動(dòng)化設(shè)備中進(jìn)行涂覆。 通過(guò)該方法方式和材料組合在整體上獲得針對(duì)大型加工機(jī)適于揮發(fā)性有機(jī)化合物(V0C)的、工業(yè)可應(yīng)用的、快速干燥的、濃稠的、不可水溶脹的涂層系統(tǒng)，該涂層系統(tǒng)在2小時(shí)之后就已提早耐水。 該整體多層結(jié)構(gòu)基于環(huán)境友好性的單涂層，并且在整體干燥層厚度為120微米的情況下，在根據(jù)DIN EN ISO 12944的腐蝕快速試驗(yàn)中達(dá)到了腐蝕類別C5_I或C5_M S卩，高保護(hù)期限。 示例2 :方法示例2 (兩層結(jié)構(gòu)) 在涂層之前，如DIN EN ISO 12944-4中所述以通常形式準(zhǔn)備金屬表面。 首先在自動(dòng)化條件下以如下方式涂覆初級(jí)層待涂覆的表面以恒定的前送速度在
噴漆裝置上通過(guò)，并且涂覆含有鋅粉成分的、可被水稀釋的2K-EP-涂層材料，高度為約10
微米的干燥層厚度。 如此涂覆的以碾制材料形式的表面可以被成型和焊接。隨后，在注意徹底再清洗的情況下，在已涂覆且成型的表面上再次涂覆可被水稀釋的2K-EP-涂層材料，所述涂層材料具有鋅粉成分，干燥層厚度為20至90微米，優(yōu)選20至30微米。涂覆通過(guò)無(wú)氣噴槍在自動(dòng)化設(shè)備中進(jìn)行。 10至15分鐘之后，涂覆作為頂涂層材料的快干涂層，所述快干涂層基于丙烯酰基化的環(huán)氧樹(shù)脂，或者基于由丙烯酸樹(shù)脂與丙烯?；沫h(huán)氧樹(shù)脂的組合，其中，其粘合劑組成物由30至70重量％的丙烯?；沫h(huán)氧樹(shù)脂與70至30重量％的丙烯酸樹(shù)脂組合而成，其配比如下粘合劑含量為15至30重量％，并且選擇性地，通過(guò)使用層狀和球狀顏料以及填料、腐蝕保護(hù)顏料和有機(jī)抑制劑形成框架。所涂覆的干燥薄膜厚度為30至100微米，優(yōu)選為40至50微米。PVK的范圍是10體積％至60體積％ 。通過(guò)無(wú)氣噴槍在自動(dòng)化設(shè)備中進(jìn)行涂覆。
示例3 :涂層材料示例1 : 在涂層之前，如DIN EN ISO 12944-4中所述以通常形式準(zhǔn)備金屬表面。
使用可被水稀釋的2K-EP-鋅粉底漆進(jìn)行底涂覆。所述2K-EP-鋅粉底漆基于如下的底涂層，所述底涂層具有環(huán)氧化物當(dāng)量質(zhì)量大于450的可水乳化的A/F-液態(tài)-EP-樹(shù)脂和胺當(dāng)量大于130的聚胺-加合物固化劑，通過(guò)由91重量％的鋅粉、0. 5重量％的腐蝕抑制劑、4重量％的石墨粉、3. 5重量％的鋁膏體和1重量％的氣相二氧化硅(Aerosil)組成的混合物來(lái)著色。樹(shù)脂固化劑-成分的混合比例為10 : 1。 將該可被水稀釋的2K-EP-鋅粉底漆施加于所準(zhǔn)備的金屬表面上，以獲得約50微米的干燥層厚度。 10分鐘之后，使用可被水稀釋的中間涂層涂覆于該底涂層之上，所述中間涂層基于丙烯酰基化的環(huán)氧樹(shù)脂。 所述基于丙烯?；沫h(huán)氧樹(shù)脂的中間涂層具有22重量％的粘合劑含量，并被著色至PVK為45體積％ 。在此，顏料-填料-組合由20重量％的二氧化鈦、40重量％的微細(xì)滑石粉(Mikrotalkum) 、28重量％的細(xì)粒天然碳酸鈣(0myacarb) 、 10重量％的磷酸鋅、0. 5重量％的腐蝕抑制劑和1. 5重量％的蒙脫石組成。 以約30微米的干燥層厚度將該可被水稀釋的中間涂層材料施加于底涂層上。
15分鐘之后，將基于丙烯酸樹(shù)脂和丙烯?；沫h(huán)氧樹(shù)脂的組合的、可被水稀釋 的頂涂層涂覆在中間涂層之上。 該頂涂層由丙烯?；沫h(huán)氧樹(shù)脂和丙烯酸樹(shù)脂的組合組成，在該組成物中，60 重量％的丙烯?；沫h(huán)氧樹(shù)脂與40重量％的丙烯酸樹(shù)脂相組合。PVK為35體積X。在 此，顏料-填料-組合由70重量％的二氧化鈦、10重量％的微細(xì)滑石粉和20重量％的細(xì)粒 天然碳酸鈣組成。施用的干燥層厚度處于40微米的范圍內(nèi)。 形成120微米的整體層厚度。根據(jù)DIN EN ISO 12944對(duì)于C5_I長(zhǎng)的保護(hù)期限和
C5-M，即高保護(hù)期限的要求，該整體涂層能夠提供非常好的腐蝕保護(hù)。
示例4 :涂層材料示例2 : 在涂層之前，如DIN EN ISO 12944-4中所述以通常形式準(zhǔn)備金屬表面。
使用可被水稀釋的2K-EP-鋅粉底漆進(jìn)行底涂覆。所述2K-EP-鋅粉底漆基于底 涂層，所述底涂層具有環(huán)氧化物當(dāng)量質(zhì)量大于450的可水乳化的A/F-液態(tài)-EP-樹(shù)脂和胺 當(dāng)量質(zhì)量大于120的聚胺-加合物固化劑，利用由98重量％的鋅粉、0. 5重量％的腐蝕抑 制劑、0. 5重量％的鋁膏體和1重量％的氣相二氧化硅組成的混合物來(lái)著色。樹(shù)脂固化 劑-成分的混合比例為10 : 1。 將該可被水稀釋的2K-EP-鋅粉底漆施加到所準(zhǔn)備的金屬表面上，以獲得處于40 微米范圍內(nèi)的干燥層厚度。 IO分鐘之后，使用可被水稀釋的中間涂層來(lái)涂覆于該底涂層之上，所述中間涂層 基于丙烯?；沫h(huán)氧樹(shù)脂。 所述基于丙烯?；h(huán)氧樹(shù)脂的中間涂層具有22重量％的粘合劑含量，并被著 色至PVK為50體積％ 。在此，顏料_填料_組合由20重量％的二氧化鈦、40重量％的微細(xì) 滑石粉、28重量％的細(xì)粒天然碳酸*丐、10重量％的磷酸鋅、0. 5重量％的腐蝕抑制劑、1. 5重
量％的蒙脫石組成。 以約40微米的干燥層厚度將該可被水稀釋的中間涂層材料施加于底涂層上。
10分鐘之后，將基于丙烯酸樹(shù)脂和丙烯?；沫h(huán)氧樹(shù)脂的組合的、可被水稀釋 的頂涂層涂覆在中間涂層上。 該頂涂層由丙烯?；沫h(huán)氧樹(shù)脂和丙烯酸樹(shù)脂的組合組成，在該組物中，60重 量％的丙烯酰基化的環(huán)氧樹(shù)脂與40重量％的丙烯酸樹(shù)脂相組合。PVK為30體積X。在此， 顏料-填料-組合由70重量％的二氧化鈦、10重量％的微細(xì)滑石粉和20重量％的細(xì)粒天 然碳酸鈣組成。 所施加的干燥層厚度為約40微米。形成處于120微米范圍內(nèi)的整體層厚度。根 據(jù)DIN EN ISO 12944對(duì)于C5_I，即長(zhǎng)保護(hù)期限和C5_M，即高保護(hù)期限的要求，該整體涂層 實(shí)現(xiàn)非常好的腐蝕保護(hù)。
10
權(quán)利要求
用于涂覆集裝箱和鋼結(jié)構(gòu)金屬表面的腐蝕保護(hù)系統(tǒng)，所述腐蝕保護(hù)系統(tǒng)包括-能被水稀釋的2K-EP-鋅粉-底涂層，所述底涂層基于所選的2K-EP-樹(shù)脂/固化劑-組合，其中，EP-樹(shù)脂具有大于400的環(huán)氧化物-當(dāng)量質(zhì)量，并且使用胺當(dāng)量大于120的聚胺-加合物和/或聚氨基酰胺作為固化劑，以及-能被水稀釋的中間涂層，所述中間涂層基于丙烯?；沫h(huán)氧樹(shù)脂，其具有片狀和球狀顏料和填充物、腐蝕保護(hù)顏料和有機(jī)抑制劑，其中顏料-體積濃度為10-60體積％，以及-能被水稀釋的頂涂層，所述頂涂層基于與丙烯酸樹(shù)脂組合的、不能水溶脹的1K-丙烯?；沫h(huán)氧樹(shù)脂，所述頂涂層的粘合劑組成物由30重量％至70重量％的丙烯酰基化的環(huán)氧樹(shù)脂與70重量％至30重量％的丙烯酸樹(shù)脂組合而成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腐蝕保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述2K-EP-鋅粉-底涂層由能 被水稀釋的2K-EP-鋅粉底漆和共溶劑組成，所述2K-EP鋅粉底漆具有8至25%的EP-樹(shù) 脂_含量，1至10%的固化劑份額，由此獲得的混合比例處于2 : l至8 : l范圍內(nèi)，以及 顏料_體積_濃度處于10-50體積％范圍內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腐蝕保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述頂涂層由丙烯?；沫h(huán) 氧樹(shù)脂與丙烯酸樹(shù)脂及與顏料、填料和染料組合而成，其中，顏料_體積_濃度處于10至50 體積％的范圍內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的腐蝕保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述腐蝕保護(hù)系統(tǒng)的整體干 燥層厚度處于70至300微米的范圍內(nèi)，其中，單干燥層厚度為10微米至100微米。
5. 用于涂覆集裝箱和鋼結(jié)構(gòu)的金屬表面的腐蝕保護(hù)系統(tǒng)，所述腐蝕保護(hù)系統(tǒng)包括_能被水稀釋的2K-EP-鋅粉-底涂層，所述底涂層基于所選的2K-EP-樹(shù)脂/固化 劑_組合，其中，所述EP-樹(shù)脂具有大于400的環(huán)氧化物-當(dāng)量質(zhì)量，并且具有胺當(dāng)量大于 120的聚胺-加合物和/或聚氨基酰胺作為固化劑，以及_能被水稀釋的頂涂層，所述頂涂層基于與丙烯酸樹(shù)脂組合的、不能水溶脹的1K-丙烯 酰基化的環(huán)氧樹(shù)脂，所述頂涂層的粘合劑組成物由30重量％至70重量％的丙烯?；?環(huán)氧樹(shù)脂與70重量％至30重量％的丙烯酸樹(shù)脂組合而成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的腐蝕保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述2K-EP-鋅粉-底涂層由能 被水稀釋的2K-EP-鋅粉底漆和共溶劑組成，所述2K-EP鋅粉底漆具有8至25%的EP-樹(shù) 脂_含量，1至10%的固化劑份額，由此獲得的混合比例處于2 : l至8 : l范圍內(nèi)，以及 顏料_體積_濃度處于10-50體積％范圍內(nèi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的腐蝕保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述頂涂層由丙烯?；沫h(huán) 氧樹(shù)脂與丙烯酸樹(shù)脂及與顏料、填料和染料組合而成，其中，顏料_體積_濃度處于10至50 體積％范圍內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5至7所述的腐蝕保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述腐蝕保護(hù)系統(tǒng)由二層系 統(tǒng)組成，其中，整體_干燥層厚度處于30至150微米的范圍內(nèi)，其中單干燥層厚度為10至 100微米。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8所述的腐蝕保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述腐蝕保護(hù)系統(tǒng)在2小時(shí) 之后便是提早耐水的。
10. 制備用于金屬表面的腐蝕保護(hù)系統(tǒng)的方法，其特征在于_首先，用能被水稀釋的21(-￡ -鋅粉-底涂層對(duì)集裝箱和鋼結(jié)構(gòu)施加底漆，所述底涂層基于所選的2K-EP-樹(shù)脂/固化劑-組合，其中，EP-樹(shù)脂具有大于400的環(huán)氧化物-當(dāng)量 質(zhì)量，并且使用胺當(dāng)量大于120的聚胺-加合物和/或聚氨基酰胺作為固化劑，_然后，將能被水稀釋的中間涂層涂覆到所述底漆層上，所述中間涂層基于丙烯?；?化的環(huán)氧樹(shù)脂，其具有片狀和球狀顏料及填充物、腐蝕保護(hù)顏料及有機(jī)抑制劑，其中，顏 料_體積_濃度為10-60體積％ ，以及-將能被水稀釋的頂涂層涂覆到所述中間涂層上，所述頂涂層基于與丙烯酸樹(shù)脂組合 的、不能水溶脹的1K-丙烯?；沫h(huán)氧樹(shù)脂，所述頂涂層的粘合劑組成物由30重量％至 70重量％的、丙烯酰基化的環(huán)氧樹(shù)脂與70重量％至30重量％的丙烯酸樹(shù)脂組合而成。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在5t:至3(rC之間的溫度下，進(jìn)行所述 腐蝕保護(hù)系統(tǒng)的施加。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10和11所述的方法，其特征在于，對(duì)所述腐蝕保護(hù)系統(tǒng)的各層在施 加之后進(jìn)行干燥。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，對(duì)所述腐蝕保護(hù)系統(tǒng)的各層在施加之 后進(jìn)行空氣干燥。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10至13所述的方法，其特征在于，對(duì)所述腐蝕保護(hù)系統(tǒng)的每個(gè)層在 施加之后在1(TC至8(TC的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行空氣干燥。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10至12所述的方法，其特征在于，對(duì)所述腐蝕保護(hù)系統(tǒng)的各層在施 加之后在1(TC至8(TC的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)化熱干燥。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10至15所述的方法，其特征在于，所述涂層系統(tǒng)的各層的干燥時(shí)間 為15分鐘。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10至16所述的方法，其特征在于，所述腐蝕保護(hù)系統(tǒng)的總干燥時(shí)間 為45分鐘。
全文摘要
一種用于涂覆集裝箱和鋼結(jié)構(gòu)金屬表面的腐蝕保護(hù)系統(tǒng)及其制備方法。以10微米至100微米來(lái)涂覆每個(gè)單層，理想地，所述單層對(duì)于二層結(jié)構(gòu)整體上獲得90微米范圍內(nèi)的層厚度，對(duì)于三層結(jié)構(gòu)整體上獲得120微米范圍內(nèi)的層厚度。底涂層由可被水稀釋的、具有鋅粉成分的2K-環(huán)氧樹(shù)脂-固化劑-組合組成，10至15分鐘之后，使用同樣可被水稀釋的中間涂層來(lái)再加工所述底涂層，所述中間涂層基于具有活性的腐蝕保護(hù)著色劑和抑制劑的丙烯酰基化的EP-樹(shù)脂。再過(guò)15分鐘之后，涂覆出于裝飾性高要求的、可被水稀釋的頂涂層，所述頂涂層基于丙烯酸樹(shù)脂與丙烯?；腅P-樹(shù)脂的-樹(shù)脂組合。制備完成之后，所述涂層系統(tǒng)的長(zhǎng)處在于2小時(shí)之后就已具有很高的提早耐水性。
文檔編號(hào)C09D133/00GK101760749SQ20091026222
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者亞歷山大·齊爾, 弗蘭克·漢茨察爾, 約阿希姆·羅特爾, 維爾弗里德·齊爾, 雷納·克魯爾奇 申請(qǐng)人:德丹拉克法布里科諾維蒂克有限責(zé)任公司