用于提供覆蓋表面的金屬涂層的粘合劑的方法以及用圖
【專利說明】用于提供覆蓋表面的金屬涂層的粘合劑的方法以及用途
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2011年4月26日的題為“用于提供覆蓋表面的金屬涂層的粘合劑的方法以及用途”的中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01180021237.2的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及用于提供覆蓋表面的金屬涂層的方法。根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及粘合劑用于提供金屬涂層的用途。
【背景技術(shù)】
[0003]金屬涂層使表面特性變?yōu)樗扛驳慕饘俚奶匦?。例如，金屬涂層可以提供引人注目的外觀，如拋光金屬的光澤。另外，金屬涂層可以針對(duì)例如潮濕、鹽霧、氧化以及耐磨性來(lái)保護(hù)表面。金屬涂層廣泛地用于汽車工業(yè)、建筑部門、海外加工出口工業(yè)中或者用于物體的裝飾和修復(fù)。
[0004]通常地，通過使少量的金屬粉末與粘合劑混合，之后將該混合物涂覆到表面上來(lái)提供金屬涂層。另外，多種方法是已知的，其中將包括粘合劑和金屬粉末的混合物噴涂在物體上。通常地，這樣的粘合劑包括聚酯和環(huán)氧樹脂。
[0005]用于提供金屬涂層的另一種已知的方法是鍍鋅，其中通常地將物體浸入到感興趣的經(jīng)融化的金屬的電鍍槽中。一個(gè)實(shí)例是通過用鋅涂層覆蓋金屬物體來(lái)保護(hù)該金屬物體。
[0006]這些現(xiàn)有技術(shù)方法具有數(shù)個(gè)缺點(diǎn)。第一個(gè)缺點(diǎn)在于金屬粉末在粘合劑和金屬粉末的混合物中沉淀。這種沉淀可以引起不均勻的涂層。此外，粘合劑和金屬粉末的混合物的適用期是有限的。包括金屬粉末和粘合劑的混合物的另一個(gè)缺點(diǎn)是用金屬粉末飽和粘合劑是有限的。例如，在用于涂覆粘合劑和金屬粉末的混合物的噴涂技術(shù)中，可以與粘合劑混合的金屬粉末的量是有限的。
[0007]此外，現(xiàn)有的鍍鋅方法對(duì)環(huán)境是有害的。由于必須將大量金屬加熱，所述鍍鋅方法需要例如較高的能量消耗。此外，由于需要使用溶劑和酸，這些鍍鋅方法產(chǎn)生有毒的金屬淤渣廢物。
[0008]考慮到上述常規(guī)方法及其缺點(diǎn)和限制，本領(lǐng)域中需要用于涂覆金屬涂層的更有效并且更耐久的方法，這可以形成具有良好特性的金屬涂層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此，除了其他目的之外，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于提供金屬涂層的方法。
[0010]除了其他目的之外，這個(gè)目的是通過本發(fā)明的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0011]具體地，這個(gè)目的是通過用于提供覆蓋表面的金屬涂層的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，包括以下步驟:
[0012](i)將導(dǎo)電的二組分粘合劑涂覆在所述表面上；
[0013](ii)將金屬粉末靜電噴涂在步驟⑴中使用的粘合劑上；
[0014]其中所述金屬粉末包括具有小于80微米平均直徑的金屬顆粒。
[0015]本發(fā)明上下文中使用的金屬涂層表示涂層、層、薄膜或者金屬薄片。
[0016]如本發(fā)明上下文中使用的，覆蓋表面，應(yīng)該由金屬涂層技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)其說明進(jìn)行理解。例如，覆蓋可以表示通過將一個(gè)層均勻分布在本發(fā)明表面上來(lái)恒定地或均勻地覆蓋、保護(hù)、密封或遮蔽表面。
[0017]本發(fā)明表面可以是任何類型的表面。例如，三維物體的表面。
[0018]可以通過數(shù)種技術(shù)來(lái)提供本發(fā)明粘合劑的涂覆。涂覆技術(shù)的實(shí)例是非噴涂技術(shù)(如浸涂、流涂、浸旋涂或輥涂)，或噴涂技術(shù)(如常規(guī)的空氣霧化、無(wú)空氣噴涂、空氣輔助無(wú)空氣霧化、高容量低壓空氣霧化噴涂或火焰噴涂。此外，將導(dǎo)電的二組分粘合劑涂覆在本發(fā)明表面上可以由此提供具有涂覆粘合劑的表面。更進(jìn)一步地，可以將導(dǎo)電的二組分粘合劑涂覆在本發(fā)明表面上持續(xù)足以在本發(fā)明表面上提供平均分布的涂層、覆蓋物、層或遮蔽物的時(shí)間期間。
[0019]術(shù)語(yǔ)“導(dǎo)電的二組分粘合劑”是指該二組分粘合劑以及涂覆二組分粘合劑的層，或至少涂覆二組分粘合劑的層是導(dǎo)電的。
[0020]將金屬粉末靜電噴涂在涂覆粘合劑上包括通過例如靜電噴涂槍使包括金屬顆粒的霧化粉末帶電荷，然后由導(dǎo)電的粘合劑吸引這些金屬顆粒。優(yōu)選地，執(zhí)行將金屬粉末靜電噴涂在涂覆的粘合劑上的步驟持續(xù)足以用金屬顆粒飽和所述粘合劑的時(shí)間期間。
[0021]本發(fā)明將金屬粉末靜電噴涂在涂覆的粘合劑上可以提供覆蓋本發(fā)明表面的金屬涂層。優(yōu)選地，覆蓋本發(fā)明表面的金屬涂層具有小于200微米的厚度。
[0022]本發(fā)明金屬粉末可以包括一種金屬或可以包括一種金屬合金。此外，每種金屬，或金屬合金可以用于本發(fā)明中。
[0023]優(yōu)選地，本發(fā)明步驟(ii)立即地或直接地跟隨本發(fā)明步驟⑴之后，即不允許將涂覆的本發(fā)明的導(dǎo)電的二組分粘合劑干燥。
[0024]本發(fā)明的發(fā)明者發(fā)現(xiàn)通過根據(jù)本發(fā)明的方法，以高效的、環(huán)境友好的以及可持續(xù)的方式提供金屬涂層。例如，與常規(guī)的鍍鋅工藝相比較，不需要大量的金屬(如充滿金屬的電鍍槽)，因此顯著地降低了加熱成本。
[0025]另外，通過使用本發(fā)明的方法，金屬涂層具有高百分比的金屬顆粒。更具體地，用金屬粉末飽和粘合劑，或基質(zhì)達(dá)到最大值。這種粘合劑或基質(zhì)的最大飽和的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)希望時(shí)，可以容易地對(duì)涂覆表面進(jìn)行最后加工。
[0026]此外，發(fā)明者發(fā)現(xiàn)得到的金屬涂層具有所使用的金屬的特性以及外觀，例如，得到完美的金屬樣光澤。
[0027]本發(fā)明方法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是粘合劑上靜電涂覆的金屬粉末的施加力較低使得之前涂覆的粘合劑未被推開。從而，得到完美的平面。
[0028]本發(fā)明方法的又另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是該方法能夠在任何表面上提供所述的有利的涂層，例如，垂直的、傾斜的、或非水平的表面或甚至三維表面。因此，在這些垂直的、傾斜的、或非水平的表面或甚至三維表面上提供具有均勻分布的，以及用本發(fā)明金屬粉末將基質(zhì)(即粘合劑)最大飽和的完美的平滑表面。
[0029]此外，通過使用本發(fā)明方法，可以得到較薄的金屬涂層。典型地這樣的層具有小于200微米厚度。當(dāng)希望較厚的金屬涂層時(shí)，可以將本發(fā)明方法的步驟重復(fù)，例如一、二、或三次。
[0030]典型地，通過使用本發(fā)明方法，提供的金屬涂層是導(dǎo)電的。例如在生產(chǎn)印制電路板中，這是有利的。因此，本發(fā)明方法可以替代目前使用的蝕刻工藝。
[0031]根據(jù)本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施方式，涂覆導(dǎo)電的二組分粘合劑(步驟i)包括無(wú)空氣噴涂。使用無(wú)空氣噴涂的優(yōu)點(diǎn)是該方法快速并且可應(yīng)用于高速生產(chǎn)線上或表面積較大的地方。
[0032]優(yōu)選地，導(dǎo)電的二組分粘合劑的二種組分在噴涂裝置的噴嘴內(nèi)混合。這是有利的，因?yàn)椴恍枰A(yù)先混合粘合劑，從而避免了較短的懸浮液適用期的問題，此外，可以提供連續(xù)工藝。這種連續(xù)工藝對(duì)于提供覆蓋較大表面的金屬涂層是有利的。
[0033]根據(jù)本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述二組分粘合劑包括聚氨酯和/或聚脲，以及0.2%至10% (w/w)之間的四價(jià)氮化合物，例如1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%，或0.2%或1%至9%，優(yōu)選0.5%至8%或少于10%、6%、5%或4% (w/w)的四價(jià)氮化合物。優(yōu)選地，所述四價(jià)氮化合物是季銨鹽。此外，所述二組分粘合劑可以包括異氰酸酯，如芳香族聚異氰酸酯。優(yōu)選地，所述粘合劑包括二苯基甲烷_4，4-二異氰酸酯。所述粘合劑是專門開發(fā)的以適合通過靜電噴涂來(lái)涂覆金屬粉末。此外，所述粘合劑能夠使本發(fā)明的方法在內(nèi)部以及外部實(shí)施。此外，所述粘合劑對(duì)于UV光、酸、腐蝕劑、鹽和溶劑，以及對(duì)-30°C至+130°C范圍內(nèi)的溫度具有耐受性。本發(fā)明粘合劑可以包括用于影響粘合劑的表面張力和粘度的填充劑或添加劑，和/或本發(fā)明粘合劑可以包括多種添加劑，如消泡劑或潤(rùn)濕劑。填充劑和添加劑是本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員普遍已知的。
[0034]在處理當(dāng)存在水時(shí)發(fā)生氧化的金屬粉末，如鐵時(shí)，無(wú)溶劑粘合劑具有優(yōu)點(diǎn)。另外，本發(fā)明粘合劑具有較低的粘度和/或較低的表面張力。具有較低粘度和/或較低表面張力的粘合劑的優(yōu)點(diǎn)是在未用涂層填充這些原有零件的情況下，在表面中可靠地再生這些原有零件。例如在藝術(shù)重建領(lǐng)域，如青銅雕塑和半身像的重建或經(jīng)典木質(zhì)畫框的重建，這可能是非常重要的。
[0035]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式，將聚氨酯和/或聚脲分散在選自由蓖麻油、大豆油、向日葵油以及介花油組成的組中的植物油中。更優(yōu)選地，將聚氨酯分散在蓖麻油中。蓖麻油中聚氨酯的一個(gè)實(shí)施例是可商購(gòu)的Alberdingk Boley的ALB0DUR 921。
[0036]根據(jù)本發(fā)明方法的又另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述金屬顆粒具有小于60微米的平均直徑，優(yōu)選地，在2至55微米之間，例如2至40、2至30或2至20，或5至55、10至55、20至55或30至55微米。
[0037]優(yōu)選地，所述金屬顆粒具有球形。然而，所述金屬顆粒還可以具有結(jié)節(jié)形狀或不規(guī)則形狀。所述金屬顆粒還可以具有所述形狀的任何組合。此外，可以使用所有金屬或金屬合金。這些金屬的一些實(shí)例是絡(luò)、鐵、鎳、鉛、鋅、錫、鈾、銀、金、銅、鎘微粒以及它們的組合，如青銅和黃銅。例如，銅用于提供銅(頂板)面板。這種涂覆的優(yōu)點(diǎn)是可以不依賴于這類構(gòu)建面板的正常商業(yè)度量，來(lái)得到各種尺寸的銅(頂板)面板。
[0038]根據(jù)又另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明方法包括在涂覆導(dǎo)電的二組分粘合劑的本發(fā)明步驟之前，將底漆涂覆在表面上。通過使用底漆，本發(fā)明方法可以用于甚至更廣的范圍。一些表面需要這種預(yù)處理。例如，由于其堿性新模制的混凝土。第二，在將金屬粉末涂覆在涂覆的粘合劑上之前，通過底漆的預(yù)處理避免了粘合劑在強(qiáng)吸收表面上的滲漏。此外，平滑表面可能需要包括通過蝕刻或通過機(jī)械手段使表面粗糙的預(yù)處理。優(yōu)選地，本發(fā)明粘合劑用作底漆。然而，本發(fā)