Способ нанесения покрытий на металлические поверхности смесью, содержащей по крайней мере два силана - RU2005129537A

Реферат

1. Водный состав для предварительной обработки металлической поверхности перед нанесением другого покрытия или обработки данной поверхности, отличающийся тем, что состав наряду с водой содержит

а) не менее чем один гидролизующийся и/или по крайней мере частично гидролизованный свободный от фтора силан и

б) не менее чем один гидролизующийся и/или по крайней мере частично гидролизованный содержащий фтор силан, а также

в) по крайней мере одно хелатное соединение металла и/или

г) по крайней мере один органический пленкообразователь, представляющий собой мономер/олигомер/полимер/сополимер,

причем отношение мономера/олигомера/полимера/сополимера компоненты г) к силанам (а) и б)) в концентрате и/или в ванне лежит в пределах от 0,1:1 до 10:1,

причем отношение количеств а) к б) в каждом отдельном случае, включая образующиеся из них продукты реакций, в предпочтительном случае лежит в пределах от 1:0,01 до 1:4,

причем силаны в составе растворимы в воде или, в частности, становятся растворимыми в воде в результате (следующего далее) гидролиза и/или химических реакций.

2. Способ нанесения покрытия на металлическую поверхность с помощью водного состава, который может также содержать органический растворитель и другие компоненты, при этом состав практически полностью или полностью свободен от соединений шестивалентного хрома, для предварительной обработки перед нанесением другого покрытия или для обработки, отличающийся тем, что применяемый состав наряду с водой содержит

а) не менее чем один гидролизующийся и/или по крайней мере частично гидролизованный свободный от фтора силан и

б) не менее чем один гидролизующийся и/или по крайней мере частично гидролизованный содержащий фтор силан, а также

в) по крайней мере одно хелатное соединение металла и/или

г) по крайней мере один органический пленкообразователь, представляющий собой олигомер/полимер/сополимер,

причем отношение олигомера/полимера/сополимера компоненты г) к силанам (а) и б)) в концентрате и/или в ванне лежит в пределах от 0,1:1 до 10:1,

причем силаны в составе растворимы в воде или, в частности, становятся растворимыми в воде перед нанесением на металлическую поверхность в результате (следующего далее) гидролиза и/или химических реакций,

при этом в контакт с водным составом входит чистая, протравленная, очищенная и/или предварительно обработанная металлическая поверхность, а на металлической поверхности образуется пленка, которая после этого высушивается и в соответствующих случаях дополнительно отверждается,

при этом слой высушенной и в соответствующих случаях отвержденной пленки имеет толщину в пределах от 0,001 до 10 мкм.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что применяют водный состав, содержащий в качестве свободного от фтора силана по крайней мере один ацилоксисилан, один алкоксисилан, один силан с не менее чем одной аминогруппой, например аминоалкилсилан, один силан с не менее чем одной группой на основе янтарной кислоты и/или на основе ангидрида янтарной кислоты, один бис-силил-силан, один силан с не менее чем одной эпоксидной группой, например глицидоксисилан, один (мет)акрилатосилан, один мульти-силил-силан, один уреидосилан, один винилсилан и/или по крайней мере один силанол и/или по крайней мере один силоксан или, соответственно, силоксан, химический состав которого соответствует приведенным выше силанам.

4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что применяют водный состав, содержащий по крайней мере один свободный от фтора силан, выбираемый из группы на основе

глицидоксиалкилтриалкоксисилана,

метакрилоксиалкилтриалкоксисилана,

(триалкоксисилил)алкилсукцинилсилана,

аминоалкиламиноалкилалкилдиалкоксисилана,

(эпоксициклоалкил)алкилтриалкоксисилана,

бис-(триалкоксисилилалкил)амина,

бис-(триалкоксисилил)этана,

(эпоксиалкил)триалкоксисилана,

аминоалкилтриалкоксисилана,

уреидоалкилтриалкоксисилана,

N-(триалкоксисилилалкил)алкилендиамина,

N-(аминоалкил)аминоалкилтриалкоксисилана,

N-(триалкоксисилилалкил)диалкилентриамина,

поли(аминоалкил)алкилдиалкоксисилана,

трис(триалкоксисилил)алкилизоцианурата,

уреидоалкилтриалкоксисилана и

ацетоксисилана.

5. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что применяют водный состав, содержащий по крайней мере один силан, выбираемый из группы или на основе

3 -глицидоксипропилтриэтоксисилана,

3-глицидоксипропилтриметоксисилана,

3-метакрилоксипропилтриэтоксисилана,

3-метакрилоксипропилтриметоксисилана,

3-(триэтоксисилил)пропилсукцинилсилана,

аминоэтиламинопропилметилдиэтоксисилана,

аминоэтиламинопропилметилдиметоксисилана,

бета-(3,4-эпоксициклогексил)этилтриэтоксисилана,

бета-(3, 4-эпоксициклогексил)этилтриметоксисилана,

бета-(3,4-эпоксициклогексил)метилтриэтоксисилана,

бета-(3,4-эпоксициклогексил)метилтриметоксисилана,

гамма-(3, 4-эпоксициклогексил)пропилтриэтоксисилана,

гамма-(3,4-эпоксициклогексил)пропилтриметоксисилана,

бис(триэтоксисилилпропил)амина,

бис(триметоксисилилпропил)амина,

(3,4-эпоксибутил)триэтоксисилана,

(3,4-эпоксибутил)триметоксисилана,

гамма-аминопропилтриэтоксисилана,

гамма-аминопропилтриметоксисилана,

гамма-уреидопропилтриалкоксисилана,

N-[3-(триметоксисилил)пропил]этилендиамина,

N-бета-(аминоэтил)-гамма-аминопропилтриэтоксисилана,

N-бета-(аминоэтил)-гамма-аминопропилтриметоксисилана,

N-(гамма-триэтоксисилилпропил)диэтилентриамина,

N-(гамма-триметоксисилилпропил)диэтилентриамина,

N-(гамма-триэтоксисилилпропил)диметилентриамина,

N-(гамма-триметоксисилилпропил)диметилентриамина,

поли(аминоалкил)этилдиалкоксисилана,

поли(аминоалкил)метилдиалкоксисилана,

трис[3-(триэтоксисилил)пропил]изоцианурата,

трис[3-(триметоксисилил)пропил]изоцианурата и

винилтриацетоксисилана.

6. Способ по п.2, отличающийся тем, что используют водный состав, содержащий в качестве содержащих фтор силанов по крайней мере один ацилоксисилан, один алкоксисилан, один силан с не менее чем одной аминогруппой, например амино-алкилсилан, один силан с не менее чем одной группой на основе янтарной кислоты и/или на основе ангидрида янтарной кислоты, один бис-силил-силан, один силан с не менее чем одной эпоксидной группой, например глицидоксисилан, один (мет)акрилатосилан, один мульти-силил-силан, один уреидосилан, один винилсилан и/или по крайней мере один силанол и/или по крайней мере один силоксан или, соответственно, полисилоксан, химический состав которого соответствует приведенным выше силанам, который в каждом отдельном случае содержит по крайней мере одну группу с не менее чем одним атомом фтора.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что используют водный состав, содержащий по крайней мере один фторалкоксиалкилсилан, по крайней мере один моно-, ди -или трйфункциональный фторсилан, по крайней мере один моно-, бис- или трис-фторсилан, по крайней мере один фторсилан на основе этоксисилана и/или на основе метоксисилана и/или по крайней мере один фторсилан с не менее чем одной функциональной группой, например с аминогруппой, в частности, в виде такого продукта соконденсации, как, например, фторалкилдиалкоксисилан, фтораминоалкилпропилтриалкоксисилан, фторметансульфонат, фторпропилалкилдиалкоксисилан, трифенилфторсилан, триалкоксифторсилан, триалкилфторсилан и/или тридекафтороктилтриалкоксисилан.

8. Способ по одному из пп.2, 6 или 7, отличающийся тем, что силан содержит по крайней мере две аминогруппы, а также по крайней мере одну этильную и/или по крайней мере одну метальную группу.

9. Способ по п.2, отличающийся тем, что используют водный состав, содержащий дополнительно по крайней мере одну компоненту д), выбираемую из группы:

д₁) по крайней мере одно неорганическое соединение в виде частиц со средним диаметром частиц, измеренным на растровом электронном микроскопе, в пределах от 0,005 до 0,3 мкм в диаметре,

д₂) по крайней мере одно средство, облегчающее скольжение,

д₃) по крайней мере один органический ингибитор коррозии,

д₄) по крайней мере один защищающий от коррозии пигмент,

д₅) по крайней мере одно средство для нейтрализации и/или для стерической стабилизации искусственных смол,

д₆) по крайней мере один органический растворитель,

д₇) по крайней мере один силоксан,

д₈) по крайней мере один длинноцепочечный спирт и

д₉) по крайней мере одно поверхностноактивное вещество.

10. Способ по п.2, отличающийся тем, что органический пленкообразователь представляет собой смесь искусственных смол, состоящую из по крайней мере одного полимера и/или по крайней мере одного продукта сополимеризации и включающую искусственную смолу на акрилатной, эпоксидной, этиленовой, мочевино-формальдегидной, фенольной, полиэфирной, полиуретановой, стирольной, стирол-бутадиеновой и/или винильной основе.

11. Способ по п.2, отличающийся тем, что органический пленкообразователь содержит также в качестве искусственной смолы органический полимер, сополимер и/или их смеси на основе полиэтиленимина, поливинилового спирта, поливинилфенола, поливинилпирролидона и/или полиаспарагиновой кислоты, в частности, сополимеры с фосфорсодержащим винильным соединением.

12. Способ по п.10 или 11, отличающийся тем, что кислотные группы искусственных смол стабилизированы аммиаком, такими аминами, как, например, морфолин, диметилэтаноламин, диэтилэтаноламин или триэтаноламин, и/или такими соединениями щелочных металлов, как, например, гидроксид натрия.

13. Способ по п.2, отличающийся тем, что используют водный состав, содержащий от 0,1 до 980 г/л органического пленкообразователя, в предпочтительном случае от 2 до 600 г/л.

14. Способ по п.2, отличающийся тем, что используют водный состав, содержащий от 0,05 до 300 г/л по крайней мере одного свободного от фтора силана, включая образующиеся из него продукты превращений.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют водный состав, содержащий от 0,01 до 150 г/л по крайней мере одного содержащего фтор силана, включая образующиеся из него продукты превращений.

16. Способ по п.2, отличающийся тем, что по крайней мере одно хелатное соединение металла выбирают из хелатных комплексов на основе ацетилацетонатов, ацетоуксусных эфиров, ацетонатов, алкилендиаминов, аминов, лактатов, карбоновых кислот, цитратов и/или гликолей, причем содержание по крайней мере одного хелатного соединения в водном составе, включая возможные продукты его превращений, в предпочтительном случае составляет от 0,1 до 80 г/л.

17. Способ по п.8, отличающийся тем, что в качестве неорганического соединения в виде частиц прибавляют тонко измельченный порошок, дисперсию или суспензию, например, карбоната, оксида, силиката или сульфата, в частности, коллоидные и/или аморфные частицы.

18. Способ по п.8, отличающийся тем, что в качестве неорганического соединения в виде частиц прибавляют частицы на основе по крайней мере одного соединения алюминия, бария, церия, кальция, лантана, кремния, титана, иттрия, цинка и/или циркония.

19. Способ по п.8, отличающийся тем, что в качестве облегчающего скольжение средства используют по крайней мере один воск, выбираемый из группы: парафины, полиэтилены и полипропилены, в частности оксидированный воск, причем содержание восков в водном составе в предпочтительном случае лежит в пределах от 0,01 до 5 мас.%.

20. Способ по п.2, отличающийся тем, что образование покрытия в отдельных случаях происходит в результате сушки и формирования пленки и/или в результате отверждения при облучении, при катионной полимеризации и/или в результате образования сетчатой структуры при нагревании.

21. Способ по п.2, отличающийся тем, что применяют водный состав, содержащий дополнительно по крайней мере одну добавку, в частности, по крайней мере одну из них выбирают из группы, включающей по крайней мере один биоцид, по крайней мере одно средство для снижения пенообразования и/или по крайней мере одно смачивающее средство.

22. Способ по п.2, отличающийся тем, что металлическую поверхность с покрытием сушат при температуре окружающего воздуха в пределах от 20 до 400°С.

23. Способ по п.2, отличающийся тем, что водный состав наносят с помощью валиков, путем полива, накатки, опрыскивания, аэрозольного напыления, с помощью кисти или окунанием, после чего он может быть отжат с помощью валика.

24. Способ по п.2, отличающийся тем, что на высушенную и в соответствующем случае отвержденную пленку в каждом отдельном случае может быть нанесено по крайней мере одно покрытие в виде цветной надпечатки, фольги, лака, аналогичного лаку материала, порошкового лака, клеящего вещества и/или носителя клеящего вещества.

25. Способ по п.2, отличающийся тем, что металлические детали, полосы или отрезки полос с покрытием подвергаются переработке, лакировке, покрываются такими полимерами, как, например, поливинилхлорид, получают надпечатки, оклеиваются, подвергаются горячей пайке, свариваются и/или соединяются между собой или с другими элементами с помощью клепки или за счет других способов сборки.

26. Применение субстратов, покрытых способом по одному из предыдущих пп.2-24 в качестве проволоки, полосы, жести или фрагмента для намотки проволоки, для проволочного плетения, в качестве стальной полосы, жести, облицовки, экрана, кузова или детали кузова, детали транспортного средства, прицепа, жилого вагончика или летательного аппарата, крыши, корпуса, лампы, светильника, элемента подвесного светильника, предмета мебели или детали мебели, элемента бытового прибора, стеллажа, профиля, формованного изделия сложной геометрии, элемента направляющей планки, нагревательного прибора или ограждения, ударной штанги, детали, состоящей из трубы и/или профиля или включающей по крайней мере одну трубу и/или профиль, рамы окна, двери или велосипеда или же такой небольшой детали, как винт, гайка, шайба, пружина или оправа очков.

27. Применение состава по п.1 или используемого в способе по одному из пп.1-24 состава в качестве промывочного раствора, который наносят на предшествующее покрытие, например, на конверсионное покрытие, и/или в качестве состава для защиты от коррозии чистой поверхности.