[發明專利]底漆組合物

有效

• 申請號: 201180043927.8
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN103097473A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 瀧田有香;宮內恭子;山邊秀敏
• 申請（專利權）人: 住友金屬礦山株式會社
• 主分類號: C09D163/02
• 分類號: C09D163/02;C09D5/00;C09D7/12;C09D163/04
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 崔香丹;洪燕

技術領域

本發明涉及一種在各種金屬材料表面能夠改善對粘著劑的親和性，由此能夠實現金屬材料基于粘著劑的牢固的粘接的新型底漆組合物。

背景技術

普通鋼、不銹鋼、鋁、鋁合金、銅、鍍鋅鋼等各種金屬材料，發揮其優異的耐腐蝕性和表面外觀而廣泛應用于以建材和電子設備為代表的很多領域中。當將這些金屬材料作為結構材料或各種構件等使用時，多數情況下需要將金屬材料板彼此之間相互接合、或將金屬材料板與其它構件或部件相接合。此時，以往大多數情況下是通過焊接來接合金屬材料板。

然而，當通過焊接來接合金屬材料板時，在焊接后的金屬材料板表面殘留有焊接痕，存在著金屬材料板固有的優異的表面外觀受損的問題。另外，為了消除焊接痕或焊接變形，需要進行板金加工。該板金加工不僅需要大量的時間和勞力，而且因產生噪音等而惡化作業環境，因此，不僅是操作者，連周邊的居民也對此敬而遠之。

于是，作為代替焊接的金屬材料的接合方法，近年來，采用粘著劑進行接合的粘接法引起了關注。由于采用粘著劑的粘接法對金屬材料的表面外觀幾乎沒有任何損傷，因此，具有無需進行上述板金加工的優點。但是，通常大多數情況下金屬材料的表面覆蓋有穩定的氧化覆膜，特別是，不銹鋼的氧化覆膜具有優異的耐腐蝕性，但相反其與粘著劑的親和性非常低，存在著粘著力變差的問題。因此，粘接后的接合界面的耐水性低，當將這些金屬材料的粘接部暴露在高溫高濕環境中時，存在粘著力在短時間內大幅降低的缺點。

上述金屬材料對粘著劑的親和性、特別是對環氧系粘著劑的親和性，可通過預先采用酸對這些金屬材料的表面進行活化處理來加以改善。例如，已知有：通過硫酸和草酸的混合水溶液來處理不銹鋼板表面的方法；將鋁板或鋁合金板浸漬在磷酸水溶液或重鉻酸水溶液中、或者邊浸漬邊通過陽極進行電氧化的方法。已知這些處理方法能夠表現出優良的粘接性，并已在飛行機器的組裝工序等中得到了實用化。

但是，在通過上述酸處理使不銹鋼板表面活化的方法中，存在著在不銹鋼板表面產生剝黑膜（desmut）的問題。該剝黑膜可通過用重鉻酸和硫酸的混合水溶液來處理不銹鋼板表面而去除。但是，因該脫剝黑膜處理產生含鉻排水，因此，從破壞環境的觀點出發，受到了嚴格的限制。

最近，作為無需進行該脫剝黑膜處理的粘接方法，嘗試了預先對不銹鋼板表面涂布底漆而形成有機系薄膜（底漆層），由此提高粘接性的方法。例如，在專利文獻1中，記載了為了提高不銹鋼板的粘接性，使用包含酸性磷酸酯和／或其鹽、以及水的水性底漆來處理不銹鋼板表面的方法。另外，在專利文獻2中，記載有通過使用硅烷系偶聯劑對普通鋼板或不銹鋼板的表面進行處理，從而改善與氟系涂膜的粘著性的方法。

已確認通過上述使用了酸性磷酸酯或硅烷系偶聯劑的表面處理，在普通鋼板、不銹鋼板、鋁板和鋁合金板等中，能夠提高對環氧系粘著劑的親和性。然而，在這樣的表面處理方法中，無法獲得與上述以往通過硫酸和草酸的混合水溶液進行處理的方法同等程度的粘接性。因此，粘接后不銹鋼板等的粘接強度和耐久性在實用上并不充分，作為粘接結構體無法長期穩定地使用。

進而，在專利文獻3中，記載有將多官能環氧樹脂和雙酚A型環氧樹脂作為主體、并作為固化劑含有咪唑的底漆組合物。然而，由于該底漆組合物不含填料，因此膜的成型性（造膜性）差。另外，為了確保涂布操作性而采用甲苯或甲乙酮等有機溶劑來進行溶劑稀釋，則必然產生因揮發性有機化合物（Volatile?Organic?Compounds/VOC）引起的大氣污染，具有制造過程和使用過程受很大的限制的缺陷。

此外，作為向普通鋼板、不銹鋼板、鋁板和鋁合金板等賦予粘接性的技術，已知有采用硅烷偶聯劑的技術。例如，在非專利文獻1中，記載了：通過包含與環氧系粘著劑具有反應性的官能團的硅烷偶聯劑進行處理，提高不銹鋼板、鋁板和鋁合金板等的粘接性。但是，由于硅烷偶聯劑是單體結構，因此，難以將其稀釋溶液均勻涂布在有污染的實用金屬表面。

即，對沒有污染的金屬表面而言，例如，通過烷氧基或作為其水解生成物的硅烷醇基、與金屬表面氧化物層的羥基之間的縮合反應，硅烷偶聯劑能夠牢固地附著在沒有污染的金屬表面。但是，通常的金屬表面受到了大氣中存在的有機物或無機物的污染，這些有機物或無機物堆積在氧化物層上，并已經牢固地附著在氧化物層上。而在現實中難以完全去除這些污染層，因此，目前的狀況是，難以將硅烷偶聯劑均勻地附著在受污染的實用金屬表面上。