Способ нанесения покрытий на металлические поверхности субстратов и изделия с нанесенными по данному способу покрытиям - RU2015125055A
Код документа: RU2015125055A
Формула
1. Способ нанесения покрытия на металлические поверхности субстратов, включающий стадии или состоящий из стадий:
I. подготовка субстрата с очищенной металлической поверхностью,
II. приведение в контакт металлических поверхностей с водной композицией в форме дисперсии и/или суспензии и нанесение с ее помощью покрытия,
III. при необходимости промывка органических покрытий, и
IV. сушка и/или обжиг органических покрытий, или
V. при необходимости сушка органических покрытий и нанесение покрытия с помощью аналогичной или другой покрывающей композиции перед сушкой и/или обжигом,
отличающийся тем, что
на стадии II нанесение покрытия осуществляют с помощью водной композиции в форме дисперсии и/или суспензии, которая содержит комплексный фторид, выбранный из группы, состоящей из гекса- или тетрафторида следующих элементов: титана, циркония, гафния, кремния, алюминия и/или бора в количестве от 1,1 10-6 моль/л до 0,30 моль/л, в пересчете на катионы, причем к анион-стабилизированной дисперсии из пленкообразующих полимеров и/или суспензии из пленкообразующих неорганических частиц с содержанием твердых веществ от 2 до 40% масс. и средним размером частиц от 10 до 1000 нм, которая стабильна в диапазоне значений pH от 0,5 до 7,0,
добавляют по меньшей мере один анионный полиэлектролит в количестве от 0,01 до 5,0% масс в пересчете на общую массу конечной смеси, причем водная композиция имеет значение pH в диапазоне от 0,5 до 7,0 и образует покрытие на основе ионогенного геля, который связывает катионы, выделенные растворением из металлической поверхности, и эти катионы образуются на стадии предварительной обработки и/или при контактировании на стадии II.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют водную композицию, которая содержит комплексный фторид в количестве от 1,1 10-5 моль/л до 0,15 моль/л, предпочтительно от 1,1 10-4 моль/л до 0,05 моль/л в пересчете на катионы, и имеет значение pH в диапазоне от 1,0 до 6,0, предпочтительно от 1,5 до 5,0.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один анионный полиэлектролит выбран из групп, содержащих или состоящих из a) полисахаридов на основе гликогенов, амилаз, амилопектинов, каллоз, агар-агара, альгинов, альгинатов, пектинов, каррагенов, целлюлоз, хитинов, хитозанов, курдланов, декстранов, фруктанов, коллагенов, геллановой камеди, гуммиарабика, крахмалов, ксантановой камеди, трагантов, камеди карайи, камеди тары и глюкоманнанов; b) анионных полиэлектролитов из природных источников на основе полиаминокислот, коллагенов, полипептидов, лигнинов и/или c) синтетических анионных полиэлектролитов на основе полиаминокислот, полиакриловых кислот, сополимеров полиакриловых кислот, сополимеров акриламида, лигнинов,
поливинилсульфоновых кислот, поликарбоновых кислот, полифосфорных кислот или полистиролов.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что анионный полиэлектролит содержит или состоит из по меньшей мере одного полисахарида на основе пектинов или геллановой камеди.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водная композиция и/или полученное из нее органическое покрытие содержит смесь из по меньшей мере двух различных анионных полиэлектролитов.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что водная композиция и/или полученное из нее органическое покрытие содержит смесь из двух пектинов.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водная композиция и/или полученное из нее органическое покрытие содержит по меньшей мере один анионный полисахарид, выбранный из таковых со степенью этерификации карбоксильной функциональности в диапазоне от 5 до 75% в пересчете на общее число спиртовых и карбоксильных групп.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водная композиция и/или полученное из нее органическое покрытие содержит по меньшей мере один анионный полисахарид и/или по меньшей мере один из
других анионных полиэлектролитов, выбранный из таковых с молекулярной массой в диапазоне от 500 до 1000000 г/моль-1.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водная композиция и/или полученное из нее органическое покрытие содержит по меньшей мере один анионный полисахарид и/или по меньшей мере один из других анионных полиэлектролитов, выбранный из таковых со степенью аминирования карбоксильной функциональности в диапазоне от 1 до 50%, со степенью эпоксидирования до 80%.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что анионные полиэлектролиты подвергнуты или подвергаются модификации при помощи усиливающих сцепление адгезивных групп, выбранных из группы, состоящей из химических групп многофункциональных эпоксидов, изоцианатов, первичных аминов, вторичных аминов, третичных аминов, четвертичных аминов, амидов, имидов, имидазолов, формамидов, продуктов реакции Михаэля, карбодиимидов, карбенов, циклических карбенов, циклокарбонатов, многофункциональных карбоновых кислот, аминокислот, нуклеиновых кислот, метакриламидов, полиакриловых кислот, производных полиакриловых кислот, поливинилспиртов, полифенолов, полиолов с по меньшей мере одним алкильным и/или арильным остатком, капролактамов, фосфорных кислот, сложных эфиров фосфорных кислот, сложных эпоксиэфиров, сульфоновых кислот, сложных эфиров сульфоновых кислот, винилсульфоновых кислот, винилфосфоновых кислот, катехола, силанов, а также образованных
из них силанолов и/или силоксанов, триазинов, тиазолов, тиазинов, дитиазинов, ацеталей, полуацеталей, хинонов, насыщенных жирных кислот, ненасыщенных жирных кислот, алкидных смол, сложных эфиров, сложных полиэфиров, простых эфиров, гликолей, циклических эфиров, краун-эфиров, ангидридов, а также ацетилацетонов, и бета-дикетогрупп, карбонильных групп и гидроксигрупп.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водная композиция и/или полученное из нее органическое покрытие содержит по меньшей мере один комплексообразующий реагент для металлкатионов или один полимер, который комплексообразующе модифицирует металлкатионы.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что по меньшей мере один комплексообразующий реагент выбран из таковых на основе малеиновой кислоты, алендроновой кислоты, итаконовой кислоты, цитраконовой или мезаконовой кислоты, или ангидридов или полуэфиров этих карбоновых кислот.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водная композиция и/или полученное из нее органическое покрытие содержит по меньшей мере один тип катионов, выбранных из таковых на основе катионактивных солей, выбранных из группы, состоящей из меламиновых солей, нитрозильных солей, оксониевых солей, аммониевых солей, солей с четвертичными азотными катионами,
солей аммониевых производных и солей таких металлов, как Al, B, Ba, Ca, Cr, Co, Cu, Fe, Hf, In, K, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Nb, Ni, Pb, Sn, Ta, Ti, V, W, Zn и/или Zr.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что в качестве катионов, которые выделяют/выделены растворением из металлической поверхности и/или добавляют/добавлены к водной композиции, выбирают Al, Cu, Fe, Mg, Ca и/или Zn.
15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водная композиция и/или полученное из нее органическое покрытие содержит органические частицы на основе полиакрилатов, полиуретанов, полиэпоксидов, и/или их гибридов.
16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водная композиция и/или полученное из нее органическое покрытие содержит по меньшей мере один эмульгатор.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что по меньшей мере один эмульгатор выбран из таковых на основе анионных эмульгаторов.
18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водная композиция и/или полученное из нее органическое покрытие содержит по меньшей мере одну добавку, выбранную из добавок, относящихся к группе биоцидов, диспергирующих средств, вспомогательных средств для улучшения пленкообразования, кислых и/или основных
вспомогательных средств для регулирования значений pH, загустителей и средств, улучшающих розлив.
19. Способ по одному из пп. 1-18, отличающийся тем, что водная композиция формирует покрытие на основе ионогенного геля, и что образующаяся при этом или впоследствии сухая пленка имеет толщину по меньшей мере 1 мкм.
20. Способ по одному из пп. 1-18, отличающийся тем, что органическое покрытие образуется спустя 0,05-20 минут нахождения в растворе для нанесения покрытий методом окунания и имеет после высушивания толщину сухой пленки в диапазоне от 5 до 100 мкм.
21. Водная композиция, которая в анион-стабилизированной дисперсии из пленкообразующих полимеров и/или в суспензии из пленкообразующих неорганических частиц с содержанием твердых веществ от 2 до 40% масс. и средним размером частиц от 10 до 1000 нм, которая стабильна в диапазоне значений pH от 0,5 до 7,0, содержит по меньшей мере один анионный полиэлектролит в количестве от 0,01 до 5,0% масс. в пересчете на общую массу конечной смеси, а также комплексный фторид, выбранный из группы, состоящей из гекса- или тетрафторида следующих элементов: титана, циркония, гафния, кремния, алюминия и/или бора в количестве от 1,1 10-6 моль/л до 0,30 моль/л в пересчете на катионы, причем водная композиция имеет значение pH в диапазоне от 4 до 11.
22. Водная композиция по п. 21, отличающийся тем, что она в дисперсии из пленкообразующих полимеров содержит органические частицы на основе полиакрилатов, полиуретанов, полиэпоксидов, и/или их гибридов, по меньшей мере один комплексообразующий реагент, выбранный из таковых на основе малеиновой кислоты, алендроновой кислоты, итаконовой кислоты, цитраконовой или мезаконовой кислоты, или ангидридов или полуэфиров этих карбоновых кислот, и по меньшей мере один анионный полиэлектролит на основе пектинов или геллановой камеди.
23. Применение способа по одному из пп. 1-20 или водной композиции по п. 21 или 22 для нанесения покрытия на субстраты, которые вызывали проблемы при нанесении покрытия при помощи лака, наносимого электроосаждением.
