CN101952376B

CN101952376B - 用于自动沉积的碱性涂层组合物

Info

Publication number: CN101952376B
Application number: CN200980105388.9A
Authority: CN
Inventors: G·D·莎伊; D·J·布伦南; H·F·戴维斯
Original assignee: Arkema Inc
Current assignee: Arkema Inc
Priority date: 2008-02-15
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2029-02-06
Also published as: EP2242808B9; EP2242808B1; EP2242808A1; ES2422755T3; WO2009102409A1; CN101952376A; US20110097503A1; BRPI0908830A2; US8974861B2; AR070381A1

Abstract

本发明的实施方案包括用于使涂层在金属表面上自动沉积的方法、一种用于在非不锈钢金属基片表面上产生涂层的方法、以及一种碱性涂层组合物，其中用于使涂层在金属基片表面上自动沉积的方法包括将该金属基片表面的至少一部分浸入一种涂层组合物中，该涂层组合物包括一种胶乳以及一定量的碱，该碱的量足以将该组合物的pH提升到一个碱性的pH，其中，当来自金属基片表面的金属离子与该碱性涂层组合物相接触时，该涂层自动沉积在该金属基片表面上。

Description

用于自动沉积的碱性涂层组合物

技术领域

本披露的实施方案涉及涂层组合物，此类涂层组合物有效于在一个基片上形成一个涂层。更确切地说，本披露的实施方案涉及其类型是有效于在金属上形成涂层的一种碱性涂层组合物。

背景技术

自动沉积(还称为化学离子移动(chemiphoresis)、自泳、和/或自泳沉积)是一种用于涂覆金属的水性浸入方法，该方法是由涂层与金属基片表面之间的反应(当少量的多价金属离子稍微溶解并且从金属表面释放从而引起组合物在表面的不稳定和沉积时)来驱动的。用于涂覆金属的水性组合物可以包含一种聚合物分散体。例如，可自动沉积的涂层的一个特征可以在于：分散的材料是通过聚合物上的官能团来稳定的和/或通过表面活性剂(表面活性剂对进入水相的多价离子是敏感的)来提供的。沉积作用可以通过多价离子与官能团之间的反应来发生，当足够的多价离子浓度发生在金属表面时，引起分散体沉淀在表面上。通过与颗粒表面的羧基基团和/或与其他功能性表面基团以及与金属基片的反应，这些多价离子还可以使分散体颗粒交联。

例如在欧洲专利申请0132828，Bashir M.Ahmed，U.S.Pat.No.4,647,480，以及Wilbur S.Hall，U.S.Pat.No.5,691,048，以及4,657,788，以及其中所引用的专利中披露了自动沉积组合物的例子。当提供一种树脂材料时，此类组合物可以被设计成特别有效的，该树脂材料的提供形式为一种分散的聚合物，如一种磺酸盐功能化的酚醛清漆，或从例如至少两种可聚合的烯键式不饱和单体的乳液聚合产物制成的胶乳。

发明内容

本披露提供了用于使一个涂层在一个金属基片表面上自动沉积的方法、在一个非不锈钢金属基片表面上产生一个涂层的方法、以及一种碱性涂层组合物。该涂层组合物包括一种胶乳以及一定量的碱，该碱的量足以将该涂层组合物的pH提升到一个碱性的pH。该方法将该金属基片表面的至少一部分浸入该涂层组合物中，其中，当来自金属基片表面的金属离子与该碱性涂层组合物反应并使之不稳定时，该涂层自动沉积在该金属基片表面上。在一些实施方案中，该胶乳的沉积作用可以继续直到该涂层具有至少约1/4英寸(0.635厘米)的厚度为止。

对于不同的实施方案，pH可以处于约7.1至约12、优选约9.5至约11.5的范围。在一些实施方案中，该自动沉积率可以取决于涂层组合物的pH。同样地，用于提升涂层组合物pH的碱可以选自下组，该组包括：氨、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化铯、氢氧化钙、氢氧化锂、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、一种胺、以及它们的任何混合物。

在不同的实施方案中，本披露的胶乳可以包括：未着色的胶乳、着色的乳胶漆，和/或快速硬化的路标乳胶漆。此外，用于沉积的非不锈钢金属表面可以选自下组，其构成为：铜、青铜、锌、铁、铝、镀锌的钢、热浸镀锌钢、以及它们的合金。

在本披露的不同的实施方案中，该涂层组合物可以包括一种聚亚胺或一种聚胺。

在一些实施方案中，该金属表面浸入该涂层组合物的时间越长，在金属表面上的涂层在重量和/或厚度上会增加。

在一些实施方案中，自动沉积在基片表面上的胶乳保留约所有的最初存在于胶乳或水性组合物中的水。在这些实施方案中，离子可以移动通过水相以继续胶乳在基片上的自动沉积。

在不同的实施方案中，该水性涂层组合物可以包括一种胶乳，该胶乳具有大于约40摄氏度的T_g以在非不锈钢金属基片表面上产生一个类似陶瓷的涂层。在不同的实施方案中，该水性涂层组合物可以包括一种胶乳，该胶乳具有在约-70摄氏度至约25摄氏度的范围内的T_g。除其他之外，这些涂层可以被用于涂覆钢筋、螺栓螺纹、线材、汽车车身和汽车车身部件、以及工业金属。除其他用途之外，该涂层组合可以被用于涂覆线材和/或螺纹、提供工业金属成品、使金属绝缘、在金属上提供一个声阻尼涂层(sound dampening coating)、和/或在金属上提供一个厚的、膨胀的涂层。

本披露的以上概述并非旨在说明本披露的各个披露实施方案或每种实现方式。以下的说明更具体地举例说明了说明性实施方案。在贯穿本申请的若干之处，通过实例清单提供了指导，这些实例可以用于不同组合。在各个例子中，除非明确地这样陈述，所叙述的清单仅作为一个代表性的组起作用并且不应该被解释为是唯一的清单。

定义

如在此所使用的，“一种/一个(a/an)”、“该”、“至少一种”、以及“一种或多种”是可互换使用的。术语“包含”、“包括”、以及它的变体在这些术语在说明书和摘要中所出现之处不具有限制性含义。因此，例如包括“一种”胶乳以及“一种”碱的一种碱性涂层组合物可以被解释为是指该碱性涂层组合物包括“一种或多种”胶乳和/或“一种或多种”碱。

如在此所使用的，术语“和/或”是指一种或所有的所列出的元素。

如在此所使用的，术语“干的”是指实质上不含水，并且术语“干基”是指一种干材料的重量。

如在此所使用的，术语“室温”是指20-25℃。

为了本披露的目的，术语“共聚物”是指衍生自多于一种单体的一种聚合物。

如在此所使用的，“T_g”是玻璃化转变温度的缩写。

如在此所使用的，“ml”是毫升的缩写。

如在此所使用的，“mm”是毫米的缩写。

如在此所使用的，“密耳”是等于一英寸的1/1000的一个长度单位的缩写。

如在此所使用的，“℃”是摄氏度的缩写。

如在此所使用的，“g”是克的缩写。

如在此所使用的，术语“金属基片表面”是指涂层在其上自动沉积的表面。如在所使用的，术语“金属表面”、“金属基片”、“基片”、以及“金属基片表面”是指在其上涂层自动沉积的金属和/或金属表面。

同样在此，由端点详述的数字范围包括所有的包含在该范围之内的数字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5，等)。

附图说明

图1是展示对于不同涂层组合物在镀锌的钢上的湿涂镀(wet plating)和干涂镀(dry plating)量的图示。

图2是展示对于不同涂层组合物在不锈钢和非不锈钢金属上的干涂镀量的图示。

图3是展示一个短的持续浸入时间对于在镀锌钢上涂镀的影响的图示。

图4是展示浸入时间对于在镀锌钢上涂镀的影响的图示。

图5是展示浸入时间对于在青铜上涂镀的影响的图示。

图6是展示将一种涂层组合物涂镀在不同金属上的图示。

图7是展示将一种涂层组合物涂镀在镀锌的钢上对比不锈钢上的图示。

图8-10是展示对于几种不同的涂层组合物干涂镀随一种碱和一种聚胺或聚亚胺而变化的图示。

具体实施方式

本披露的实施方案包括涂层组合物，该涂层组合物包括一种胶乳以及一定量的碱，该碱的量足以将该组合物的pH提升到一个碱性的pH。本披露的实施方案还包括用于施涂该涂层组合物的方法以及用于在一个金属基片表面上产生涂层的方法，包括将该金属基片表面的至少一部分浸入该涂层组合物中，其中，当来自金属基片表面的金属离子与该碱性涂层组合物相接触时，该涂层自动沉积在该金属基片表面上。

将一种涂层组合物施涂到一个金属基片表面的方法提供了乳胶漆或涂层和/或快速硬化的路标胶乳的厚的或薄的薄膜沉积，其中沉积在基片上的涂层的厚度取决于该基片浸入该涂层组合物中的时间。例如，该分散的胶乳的沉积作用可以继续直到该涂层具有至少约1/4英寸(0.635厘米)的厚度为止。然而，高达1/2英寸(1.27厘米)或更厚的非常厚的涂层是可能的。

本披露的实施方案与乳胶粘合剂和乳胶漆的商业化的自动沉积的不同之处在于，本披露的涂层组合物处于碱性的pH。在商业化的自动沉积中，乳胶粘合剂和乳胶漆是处于低的pH，经常加入氢氟酸(HF)和/或一种氧化剂，如过氧化氢(H₂O₂)。在涂覆过程中，通过酸性组合物将被涂覆基片的金属溶解。例如，当用一种包含HF以及H₂O₂的组合物涂覆一种铁的或钢的物品时，铁被从该基片溶解并且然后从亚铁被氧化成三价铁。三价铁然后可以与胶乳中的聚合物上的官能团相接触，从而引起胶乳沉淀以形成一个涂层。

然而，使用酸性聚合物胶乳的商业化的自动沉积可以包括不同的局限性。例如，一个涂层可以在一个金属表面上形成，不论该表面与该组合物接触的时间，该涂层的厚度是相同的。换言之，该涂覆过程停止，阻止了任何进一步的膜积累。在这类情况下，为了获得更厚的涂层，可以使金属表面经受多阶段的涂覆操作，或者可以增加组合物的固体含量。

另一方面，本披露的实施方案包括涂层组合物、以及使涂层在金属表面上自动沉积的方法，此类方法使用一种处于碱性pH的涂层组合物，而没有加入特殊的添加剂(如氧化剂)、和/或危险材料(如HF)。如在此所讨论的，在这些实施方案中，涂层的厚度可以是该金属表面浸入该涂层组合物的时间的一个直接函数。换言之，本披露的涂层组合物提供了一种使用自动沉积的涂覆过程，该涂覆过程在特定时间段后并不停止。

在本披露的实施方案中，该涂层组合物包括一种胶乳以及一种碱。该碱可以将该涂层组合物的pH提升到一个碱性的pH。不希望被理论约束，包括在涂层组合物中的碱可以将金属离子从金属基片表面溶解以与该胶乳或部分的胶乳反应以引起涂层在金属基片表面上的自动沉积。由于该金属基片表面的至少一部分被浸入该涂层组合物中，液体水平、连同pH水平在自动沉积过程中保持相同。这些金属离子可以继续从该金属基片表面通过该涂层组合物中的水而扩散，从而产生了一个依赖于时间的自动沉积过程，因此如在此所讨论的引起高达至少1/4英寸的厚涂层。

在一些实施方案中，在金属基片表面上形成的涂层可以具有一种多孔的、蜂窝类型的结构。在这些实施方案中，在涂层组合物中的碱可以继续到达该金属基片表面以将金属离子释放到该涂层组合物中，从而改进厚的涂层被施涂到该金属基片表面上的可能性。

在一些实施方案中，使该涂层组合物在一个金属基片表面上自动沉积的方法可以包括施涂一个超薄的薄膜。如在此所使用的，一个“超薄的薄膜”是指具有一个分子厚度的一个涂层。在这些实施方案中，可以将该金属基片表面浸入该涂层组合物中持续小于约5秒钟。在不同的实施方案中，当将该金属基片表面浸入该涂层组合物中持续约1分钟时，可以在一个金属基片表面上产生具有在约1微米至约10微米范围内厚度的一个薄的涂层。

如在此所讨论的，本披露的涂层组合物包括一种胶乳以及一种碱。如在此所使用的，“胶乳”是指一种不溶于水的聚合物的一个分散体，该聚合物可以通过常规的聚合反应技术来制备，如例如乳液聚合法。如在此所使用的，“玻璃化转变温度”或“T_g”是指窄的温度范围，经过这个窄的温度范围无定形的聚合物从相对硬和脆的变成相对软和粘性的(似橡胶的)。

包括在本披露的涂层组合物中的胶乳可以具有一个单模态的或多模态的(例如双峰的)粒度分布。此外，该胶乳可以是一种未着色的胶乳或一种着色的胶乳。该胶乳组合物还可以具有其他组分存在，如颜料分散剂类、表面活性剂类、杀生物剂类，等等。另外，该胶乳可以是一种快速硬化的路标乳胶漆。在快速干燥应用中使用的胶乳是本领域的那些普通技术人员所熟知的，并且多种此类胶乳是可商购的。还可以使用多种胶乳的混合物和/或共混物。

本披露的实施方案包括了包括均聚物和/或共聚物的胶乳。此外，该胶乳可以包含一种单独的共聚物或多种共聚物。形成一种聚合物和/或共聚物的示例性的单体可以包括烯键式不饱和单体，这些单体包括：苯乙烯；丁二烯；丙烯酸酯；烷基取代的丙烯酸酯类，如甲基丙烯酸甲酯以及甲基丙烯酸乙酯；乙烯基卤化物类，如氯乙烯；亚乙烯基卤化物类，如偏二氯乙烯以及亚乙烯基二氯化物；烯烃类，如乙烯；卤化物取代的烯烃，如四氟乙烯；丙烯腈类，如丙烯腈，以及乙烯基酯单体，如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、以及新癸酸乙烯酯、它们的组合，等等。

如在此所讨论的，在一些实施方案中，该胶乳可以是一种快速硬化的路标乳胶漆。在一些实施方案中，快速硬化的路标胶乳聚合物可以是一种共聚物。可以使用一个宽泛种类的单体以制备该快速硬化的路标乳胶漆的共聚物。例如，主要包括(甲基)丙烯酸酯单体的(甲基)丙烯酸酯共聚物是一种类型的共聚物。

如在此所使用的，术语“(甲基)”表明，在由该术语修饰的化合物中包括甲基取代的化合物。例如，术语(甲基)丙烯酸表示丙烯酸和甲基丙烯酸。

适当的(甲基)丙烯酸酯类的例子包括：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯以及丙烯酸异辛酯、丙烯酸正癸酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丙酯、连同丙烯酸2-羟乙酯以及丙烯酰胺。优选的(甲基)丙烯酸酯类是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、以及甲基丙烯酸丁酯。

其他适当的单体包括低级烷基的丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类，包括丙烯酸的和甲基丙烯酸的酯单体：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙脂、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸异癸酯、甲丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸叔丁基氨乙基酯、甲基丙烯酸硬脂醇酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸二环戊烯酯、以及甲基丙烯酸苯酯。

在一些实施方案中，快速硬化的路标乳胶漆可以包括一种含胺的胶乳。如在此所使用的，“含胺的”胶乳是指一种具有侧胺官能团的胶乳。这些含胺的胶乳可以根据任何多种方法来制备，这些方法包括但不局限于：烯键式不饱和单体(含有胺官能度)的加成聚合；通过水解容易产生胺类的单体的聚合反应；氮丙啶类与含羧基的聚合物的反应；包含烯醇羰基的聚合物(例如甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)、以及二胺类)的反应；胺类与含环氧的聚合物的反应；以及胺类与乙烯基苄基氯的聚合物的反应。这些聚合反应在本领域中是已知的，并且在以下公布中可以找到制备这些和其他适当的含胺的胶乳的例子：U.S.Pat.No.3,847,857(Chouet al.)；U.S.Pat.No.4,119,600(Bakule et al.)；U.S.Pat.No.5,364,891(Pears et al.)；U.S.Pat.No.5,494,961(Lavoie et al.)；以及U.S.Pat.No.4,367,298。

可以包括在本披露的涂层组合物中的示例性的快速硬化的路标胶乳包括DowDT211、Dow DT 250、Dow DT 400，可从The Dow Chemical Company商购，以及Fastrack 2706，可从Rohm and Haas Company商购。

在涂层组合物中的胶乳的量可以取决于胶乳的类型和其他涂层成分而变化。例如，在一些实施方案中，在涂层组合物中的胶乳浓度可以是高于总组合物的1重量百分比。在不同的实施方案中，胶乳浓度是大于总组合物的10％。此外，在未着色的胶乳组合物中，胶乳固体含量可以是高达60％或更大。

在一些实施方案中，胶乳的聚合物可以基于涂层在金属表面上的所希望的特性来选择。例如，为了在金属基片表面上获得一种硬的、或类似陶瓷的涂层，该胶乳聚合物可以具有高于约40摄氏度的T_g。如本领域的普通技术人员所理解的，“硬度”是指一种材料对由压痕引起的塑性变形的抗性。一个表面的硬度可以通过在15至1,000克力(gf)载荷下向材料的一个表面内施加一个压头(如一个Vickers或Knoop压头)来测定。对于Knoop压头，通过以下公式给出了硬度值：

其中：

L＝压痕沿它的长轴的长度

C_p＝关于压头形状的修正因子

P＝载荷

在本披露的实施方案中，术语“类似陶瓷的”是指具有在100至500范围内的HK的涂层。换言之，术语“类似陶瓷的”是指一个涂层，该涂层不能被一个手指甲压印，并且当将轻打一个金属表面时还呈现一种“叮当响的”声音。具有高于约40摄氏度的T_g的一种胶乳的一个例子是NeoCAR Acrylate 850，具有50摄氏度的T_g，可从The Dow Chemical Company商购。在另一个实施方案中，使用具有高于约10摄氏度的T_g以及大于约50％的无机颜料体积浓度的一种胶乳聚合物可以在金属基片表面上获得一个硬的、或类似陶瓷的涂层，如可以典型地是一种无光泽漆涂层配制品。在一些实施方案中，胶乳中的无机颜料体积浓度可以是大于80％。

在另一方面，为了在金属基片表面上获得一种软的和/或发粘的涂层，该胶乳聚合物可以具有在约-70摄氏度至约10摄氏度范围内的T_g。除其他之外，示例性的胶乳包括Dow 300，具有5摄氏度的T_g，以及Dow 123，具有-17摄氏度的T_g。包括在本披露涂层组合物的胶乳中的聚合物的T_g是通过差示扫描热量法(DSC)来测定的。

适当的胶乳可以使用常规的乳液聚合技术来生产。因此，例如，有待在所涉及的具体的胶乳中使用的单体是典型地分散的，在足以将混合物在一个水性介质中乳化的搅拌下，该水性介质可以含有已知的乳化剂(如表面活性剂)，连同本领域中作为聚合反应助剂使用的其他成分，包括链转移剂。然后可以将此类单体在一个源的辅助下经受聚合反应用于产生自由基，包括自由基聚合催化剂，活化辐射、或其他方法。

适合用于前述聚合反应的自由基聚合反应催化剂包括已知用来促进乳液聚合反应的那些。在此类催化剂中，有氧化剂类，如有机过氧化物，如叔丁基氢过氧化物以及异丙苯氢过氧化物，无机氧化剂类，如过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵，以及在水相中活化(例如通过一种溶于水的还原剂)的催化剂类，像氧化还原催化剂。

此类催化剂是以足以引起聚合反应的量(即以一个催化性的量)来使用。作为惯例，基于有待聚合的总单体，范围从约0.01至约5重量百分比的量是足够的。可替代地，可以使用其他的产生自由基的方法来活化聚合反应，如暴露于活化辐射，而不是热和/或催化性化合物中。

可以使用的适当的乳化剂包括通常用于乳液聚合反应的阴离子的和非离子的乳化剂。通常，包括了至少一种阴离子的乳化剂，并且还可以存在一种或多种非离子的乳化剂。代表性的阴离子乳化剂的类型是烷基芳基磺酸盐类、碱、金属烷基硫酸盐类、磺酸盐烷基酯类、脂肪酸皂类，等。那些所熟知的乳化剂的具体例子包括：十二烷基苯磺酸钠、丁基萘磺酸钠、月桂基硫酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸二钠、N-十八烷基磺基琥珀酸二钠、以及二辛基磺基琥珀酸钠，以及优选地对应的铵盐形式。此类乳化剂可以按不同的量来使用，只要实现适当的乳化以提供具有所希望的粒度和粒度分布的分散的聚合物颗粒。然而，作为惯例，基于有待聚合的总单体，有利的是使用范围从约0.01至约5重量百分比的量。

在胶乳的生产中还可以使用常规的链转移剂，并且的确，在聚合反应阶段使用了一种脂肪族共轭二烯烃，优选这样做。例子包括长链硫醇，例如：月桂基硫醇、十二烷基硫醇、以及其他已知的链转移剂。

本领域中已知的对在乳液聚合反应中的不同的特殊目的有用的其他成分也可以被用于上述胶乳中，例如，当对于一种给定的胶乳的可聚合的组分包括一种单烯键式不饱和羧酸单体时，优选在酸性条件下的聚合反应，即水性介质具有从约2至7的pH值，尤其从约2至约5。在此类例子中，该水性介质可以包括酸类和/或盐类以提供所希望的pH值以及可能地一个缓冲体系。

胶乳可以通过本领域中熟知的乳液聚合技术来制备。例如，在一些实施方案中，将水和一种种子胶乳、和/或一种形成胶束的表面活性剂引入到一个配备了泵(以递送单体和水性原料)的反应器中。将反应器用氮气吹扫、并且进行加热。经过几个小时的时间，加入单体流、连同包含水、水性表面活性剂、以及聚合引发剂的一个流。在加入单体流和水性流以后，将反应混合物维持在该反应温度另外的反应时间，以确保在冷却前彻底反应。然后可以将胶乳进行蒸汽蒸馏以减小未反应的单体的浓度。

在本发明的组合物中可以使用众多的其他共聚物以及包含共聚物的胶乳，例如披露于美国专利6,075,079；5,201,948；5,213,901；5,198,492；5,185,396；5,182,327；5,173,534；5,212,251；5,059,456；4,293,476；4,666,777；4,658,003；4,742,108；4,644,032；4,623,678；4,087,572；4,012,355；5,236,991；5,157,084；5,045,576；4,973,670；4,972,018；4,968,740；4,962,154；4,863,979；4,857,631；4,806,207；4,508,869；4,733,005；以及4,707,221。

如在此所讨论的，本披露的涂层组合物包括一种胶乳以及一种碱，用来将组合物的pH提升到一个碱性的pH，从而产生一种碱性涂层组合物。在一些实施方案中，该碱可以选自下组，该组包括：氨、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化铯、氢氧化钙、氢氧化锂、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、一种胺、以及它们的任何混合物。此外，在一些实施方案中，该含胺的碱可以选自下组，其构成为：二甲胺、二乙胺、氨基丙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、甲胺、丙胺、2-丙基胺、以及它们的任何混合物。。

在一些实施方案中，可以将该碱加入涂层组合物中以将该组合物的pH提升到在约7.1至约12范围内的pH。更优选地，可以将该碱加入涂层组合物中以将该组合物的pH提升到在约9.5至约11.5范围内的pH。在一些实施方案中，涂层组合物pH的提升增加了涂层组合物在金属基片表面上的自动沉积率。换言之，当涂层组合物具有更高的pH时，例如当涂层组合物具有在约9.5至约11.5范围内的pH时，在更短的时间段内可以施涂更厚的涂层。

在一些实施方案中，该涂层组合物可以包括一种聚亚胺或聚胺。聚胺是通过胺单体的聚合反应或通过使聚合物水解成胺官能度而生成的聚合物。类似地，聚亚胺是通过亚胺单体的聚合反应而生成的聚合物，亚胺单体不包含碳碳烯键式不饱和，但却包含碳氮不饱和度或作为杂环化合物存在。其结果是，聚亚胺在聚合物主链上具有氮原子。聚亚胺可以是直链或支链的，并且可以包含伯、仲、和/或叔胺并且和/或沿聚合物主链。取决于体系的pH，这些氮原子可以是质子化了的。

在一些实施方案中，可以按足以产生一种快速硬化的路标胶乳的量使用聚亚胺或聚胺，如在此所讨论的。如将理解到的，快速硬化的路标胶乳以及由其制成的路标涂料通常分别被称为“快速干燥的胶乳”以及“快速干燥的涂料”。虽然在施涂一个涂层后，快速硬化的路标胶乳似乎非常迅速地干燥，该薄膜实际上继续包含显著的水含量，即使触摸起来感觉表面是干的。在一个实施方案中，基于100重量份的胶乳固体，所使用的聚亚胺或聚胺的量是从约0.2至约5重量份，基于100重量份的胶乳固体，优选从约0.3至3份，并且更优选从约0.5至约2份。

用于本披露涂层组合物中的适当的聚亚胺或聚胺包括例如：聚乙烯亚胺类和聚丙烯亚胺类，所希望的是具有至少约250克每摩尔(g/mol)的分子量，优选具有至少约400g/mol的分子量，更优选具有至少约700g/mol的分子量。用于本披露的涂层组合物中的优选的聚亚胺或聚胺包括聚乙烯亚胺(PEI)，它具有约2,000g/mol的平均分子量。该材料可从BASF得到，为LUPASOL G-35，CAS No.9002-98-6。其他可商购的PEI′s包括：LUPASOL FG，具有约800g/mol的平均分子量；以及LUPASOL G-20，具有约1,300g/mol的分子量。低分子量的PEI还可以从NipponShokubai得到，为CAS No.106899-94-9，包括EPOMIN SP-300，具有约300g/mol的平均分子量；EPOMIN SP-012，具有约1,200g/mol的平均分子量；以及EPOMINSP-018，具有约1,800g/mol的平均分子量。此外，高分子量的PEI可从NipponShokubai得到，为CAS No.9002-98-6，包括EPOMIN SP-200，具有约10,000g/mol的平均分子量；以及EPOMIN P-1000，具有约70,000g/mol的平均分子量。PEI′s的分子量是通过光散射技术来测定的。

如果希望的话，可以将一种或多种添加剂掺入本披露的涂层组合物中，以便改进其特性。这些添加剂的例子包括：常规的增稠剂类、分散剂类、颜料类、染料类和/或着色剂类、杀生物剂类、消泡剂类、光增亮剂类、湿增强剂类、润滑剂类、水保留剂类、阻燃剂类、抗氧化剂类、紫外线稳定剂类、交联剂类、表面活性剂类、缓冲剂类、等等。

如在此所讨论的，使涂层在金属基片表面上自动沉积的方法包括：将该金属基片表面的至少一部分浸入该涂层组合物中，其中，当来自金属基片表面的金属离子与该碱性涂层组合物相接触时，该涂层自动沉积在该金属基片表面上。在一些实施方案中，该金属基片表面是一种非不锈钢金属。在不同的实施方案中，该非不锈钢金属可以选自下组，其构成为：铜、青铜、铁、锌、铝、镀锌的钢、热浸镀锌钢、以及它们的合金。

钢由等级、类型、以及种类来命名。等级被用来表示化学构成；类型被用来表明脱氧操作；并且种类被用来描述一些其他属性，如强度水平或表面平滑度。ASTM或ASME是在美国针对钢产品最广泛使用的规格；然而，术语等级、类型、以及种类在某种程度上可互换使用。不锈钢因它出色的抗腐蚀性而已知并且主要是铁、铬与镍的一种合金，具有非常低的碳含量。18-8是一个属类的命名，它被用来表示不锈钢，如302、303、304、305、384，它具有包含大概18％的铬以及8％的镍的构成。316不锈钢经常是为水接触而选择的金属，并且其组成为：按重量计67.9％的铁(Fe)、17％的铬(Cr)、12％的镍(Ni)、3.0％的钼(Mo)、以及0.10％的碳(C)。碳钢比不锈钢具有更低的抗腐蚀性，具有的碳含量在约0.3-1.1％的范围内。它们还包含小于1.65％的锰(Mn)、0.60％的硅(Si)、以及0.60％的铜(Cu)，而合金钢具有更高水平的这三种元素。与这些成对照的是锻铁(包含98.5％的Fe，有1.5％的C)以及铸铁(具有97％的Fe，有3％的碳)。几乎所有暴露于外部环境的碳钢都是镀锌的或是热浸镀锌电镀的(还有涂锌)。一般等级的镀锌的碳钢是：钢等级2(低碳钢)、钢等级5(中碳钢)以及钢等级8(中碳合金钢)。由于镀锌钢具有比镀锌的钢更厚的涂层，所以镀锌钢也是更抗腐蚀的。

黄铜和青铜是铜的合金，但是他们还包含一些锌。一种典型的黄色黄铜构成是67％的Cu以及33％的锌(Zn)，而船用黄铜是60％的Cu、39％的Zn、以及1％的锡(Sn)。青铜经常被用于船舶应用，并且具有比黄铜更高的强度以及更高的抗腐蚀性。一种典型的盐水青铜的构成是45％的Cu、33％的Ni、16％的Sn、以及5.5％的Zn。

在一些实施方案中，本披露的涂层组合物可以在金属和/或非不锈钢金属物品上施涂一个涂层，除其他之外，包括钢筋、螺栓螺纹、线材、汽车车身和汽车车身部件、以及工业金属。使用本披露涂层组合物施涂的涂层可以被用于例如：涂覆线材、提供工业金属成品、使金属绝缘、在金属上产生一个声阻尼的涂层、和/或在金属上产生一个厚的、膨胀的涂层。对于该涂层的其他用途也是可能的。

如在此所讨论的，在一些实施方案中，该涂层组合物可以在金属表面上形成一个涂层，具有类似蜂窝状的结构。在一些工业应用中，该涂层的类似蜂窝状的结构可以允许其他材料进入涂层中以加固涂层与材料之间的结合。例如，该涂层组合物可以被用于涂覆钢筋，然后可以将钢筋与混凝土一起使用，其中，在混凝土凝固成固相之前，混凝土可以进入钢筋上的涂层的类似蜂窝状的结构中，与未涂覆的钢筋相比，在混凝土与钢筋上的涂层之间形成了一种更强的结合。

虽然以上已经展示并且详细说明了本披露，对本领域的普通技术人员而言清楚的是，在没有偏离本披露的精神和范围下，可以做出改变和变更。这样，在前述的说明和附图中所陈述的那些只是通过展示而并不是作为一种限制而提供的。本披露的实际范围是旨在由以下权利要求连同这些权利要求有权得到的等效物的全部范围来限定。

此外，经过阅读并且理解本披露，本领域的普通技术人员将理解到，针对在此描述的本披露的其他变体可以包括在本披露的范围之内。

提供了以下实例用于说明性的目的，而并非旨在限制本披露的范围，因为本披露的范围仅由所附的权利要求及其等效物来限定。除非另外指明，所有的份数和百分比都是按重量计的。

实施例

给出了以下实例以展示本披露的实施方案，并且不应该解释为在范围上的限制。除非另外指明，所有的份数和百分比都是按重量计的。

试验方法

pH

使用带有自动温度补偿的一个Cole Parmer pH 100 Series pH计在室温下对胶乳和涂料的pH进行测量。

自动沉积作用

商品化的螺栓或拉力螺钉被用于试验金属基片。由于它们每单位体积具有一个大的表面积、大小和几何形状均一、容易获得、成本低、不需要制备、具有一种带螺纹的几何形状、具有允许用于试验的少量体积的样品液体的几何形状和大小、并且以一个给定的几何形状在多种金属类型上是可获得的，因此它们是一种优选的测试金属基片。常见的2英寸(2″)长并且1/4″直径的带螺纹的螺栓和拉力螺钉是标准的试验几何形状。镀锌的钢、热浸镀锌钢、以及实心青铜构造的全螺纹六角头攻丝螺栓用于大部分金属稳定性试验。由于黄铜不经常以六角头构形获得，使用具有开槽盘头或平头的全螺纹实心黄铜机器螺钉。黄铜机器螺钉的轴与相同直径的六角头螺栓是完全相同的。2″攻丝螺栓和机器螺钉具有标准的螺纹，对于1/4″直径，20螺纹/英寸。对于此几何形状的常用标志是1/4 20×2。锌钢和镀锌钢构造的六角头拉力螺栓(通常称为拉力螺钉)也被用于金属试验，并且这些对于这些金属是一种优选的几何形状。直径为1/4″的2″六角头拉力螺钉具有比拉力螺栓更宽的(10螺纹/英寸)并且更深的螺纹。与具有一个相对平的头的螺栓不同，拉力螺钉具有一个尖的末端并且被设计为用于锚定到木材基质中。

用于包含试验金属的试验单元是带有塑料盖的玻璃的20毫升(ml)一次性闪烁小瓶。使用这些单元是因为加盖时它们大到足以包含2″试验金属、容易密封、透明、成本低、惰性的、并且容易获得。这些闪烁小瓶的尺寸是：高度为60毫米(mm)，内径(ID)为24mm，具有一个16mm的颈开口。虽然这些小瓶当充满时容纳20ml，对于各个试验仅使用15ml的液体样品，使螺栓部分地浸入到32mm的深度。当15ml液体样品在闪烁小瓶中时，一个1/4″(约6mm)直径的螺栓或螺钉的浸入深度是32mm。螺栓在液体表面的上方延伸约28mm，其中该螺栓或螺钉顶端的头正好留在小瓶颈内用于定位并且缓和移动。

以下是关于此方法的一个详细程序。所有称重都用一个精确到四位小数的分析天平来进行。

1.对一系列螺栓或拉力螺钉进行编号并且称重(W_M1)。对于一个给定的试验系列，所有的试验金属都来自同一供应商并且是同一批。

2.将15.0ml胶乳或涂料通过注射器注入各个小瓶中，并且然后对小瓶加盖。

3.将包含15ml胶乳或乳胶漆的各个加盖的小瓶进行称重(W_VL1)。

4.将一个编号匹配的螺栓或拉力螺钉放在各个包含胶乳或涂料的小瓶中，螺栓或拉力螺钉的头朝上并且带螺纹的末端朝下。重新盖上小瓶。

5.允许样品安静地放置指定的浸入时间。标准时段是24小时(hr)。

6.在浸入时期的最后，用镊子小心地移开各个螺栓或拉力螺钉，避免与小瓶的颈或侧面接触。使任何游离的胶乳滴回小瓶中(通常只有1-3滴)，并且然后将各个螺栓的头放在一个锯齿状的金属齿条中进行干燥。重新盖上小瓶。

7.将包含剩余的未涂覆的胶乳或涂料的各个加盖的小瓶称重(W_VL2)以测定“湿涂层”(C_W)，其中(C_W)＝W_VL1-W_VL2。

8.将涂覆的螺栓风干1小时后，将包含螺栓的金属齿条放在一个120℃的空气循环烘箱中2小时。将金属齿条从烘箱移开，并且允许样品冷却到室温(约15分钟)。

9.将各个涂覆的螺栓称重(W_M2)并且然后计算“干涂镀层”(C_D)，其中C_D＝W_M2-W_M1。

干涂层(C_D)除以湿涂层(C_W)，给出了平均“涂层固体”(C_S)，其中C_S＝(C_D/C_W)×100。

对于涂覆了涂料的样品，在从小瓶移开后，将螺栓或螺钉立即用去离子水轻轻地漂洗。在此程序中，用镊子将螺栓从该单元移开并且然后浸入含有去离子水的一个容器中。使螺栓在该容器中轻轻地涡旋3次并且然后移开并且放在一个干燥齿条中。该程序去除了没有真正涂覆上的任何游离的涂料。真正涂覆在金属片上的胶乳或涂料变成不溶于水的并且在漂洗过程中保留在螺纹上。

如在此所使用的，金属基片表面上的涂层被称为“涂镀层(plating)”。例如，涂覆在一个金属基片表面上的胶乳的量将具有一个“湿涂镀”量和一个“干涂镀”量，它们分别是指当涂层是湿的以及当涂层是干的时，涂层在金属基片表面上的重量。

材料

在实例中使用以下材料。

胶乳：UCAR^TM胶乳DT211、DT250、DT400、DM 171、6109、DL 215、627、6045、DW 110、367、379G、301、163S、2300、357、629、460、443、481、441、455、626、471、DT100、300、123、9165、3427、657、435、DM166、以及379G；NEOCAR^TM丙烯酸胶乳820以及850；NEOCAR^TM胶乳2535、2302A、以及2300；Dow胶乳31215以及41191；以及EVOCAR胶乳DA280(可从The DowChemical Company，Midland MI，USA获得)

单元：带盖的20ml闪烁小瓶

胶乳或乳胶漆：每个小瓶中15.0ml

金属基片：1/4英寸直径的2英寸螺栓或螺钉

涂料配方：无甲醇的白色路标涂料，配制品建议V-2212，UCAR胶乳DT250产品公报，形式No.309-00368-0903NA

实施例1

将一个2英寸镀锌的钢拉力螺钉放在一个包含15ml UCAR胶乳DT250的小瓶中。24小时后，将螺栓移开，并且在将螺栓放在一个干燥齿条中前，允许2到3滴未涂镀的湿胶乳滴回到小瓶中。在螺栓上的湿涂镀层是2.5克(g)。在120℃下干燥2小时后的干涂镀层是1.5g。

实施例2

将一个2英寸黄铜攻丝螺栓放在一个包含15ml UCAR胶乳DT250的小瓶中。24小时后，如实例1中所提供的，将该螺栓移开。在螺栓上的湿涂镀层是1.8g。在120℃下干燥2小时后的干涂镀层是1.1g。

实施例3

将一个2英寸镀锌的钢拉力螺钉放在一个包含28g白色路标涂料的小瓶中，该涂料通过使用无甲醇的白色路标胶乳配制品V-2212而制备。24小时后，将该螺栓移开并且进行漂洗。在螺栓上的湿涂镀层是8.2g。在120℃下干燥2小时后的干涂镀层是6.4g。

实施例4

向多个单独的小瓶中放入15ml三十种不同的商业胶乳中的每一种。然后将一个2英寸镀锌的钢拉力螺钉放入各个小瓶中。这些商业胶乳的品种包括：UCAR^TM胶乳DM 171、6109、DL 215、627、6045、DW 110、367、379G、301、163S、2300、357、629、460、443、481、441、455、626、471、DT100、DT211、DT250、DT400；NEOCAR丙烯酸胶乳820以及850；NEOCAR胶乳2535以及2302A；以及Dow胶乳31215以及41191，可从The Dow Chemical Company商购。这些胶乳的pH范围是从低于6至高于10。24小时后，如实例1中所提供的，将该螺栓移开。图1中显示了湿涂镀层以及在120℃下干燥2小时后的干涂镀层。

如在图1中所示，胶乳DT211、DT250、以及DT400具有最高的涂镀量。

实施例5

向多个单独的小瓶中放入15ml多种商业胶乳中的每一种。然后将一个金属基片放入各个小瓶中。该金属基片包括：镀锌的钢螺钉(Hillman，镀锌的钢六角头拉力螺钉，1/4英寸×2英寸，批号167421，产品号230015)、镀锌钢拉力螺钉(拱顶螺栓，热浸镀锌钢六角头拉力螺钉，批号＝Box 3)、黄铜机器螺钉(螺栓库(Bolt Depot)，黄铜平头开槽机器螺钉，1/4英寸×2英寸，批＝400枚一袋，产品号104712)、青铜攻丝螺栓、不锈钢拉力螺钉、以及不锈钢攻丝螺栓。多种商业胶乳包括UCAR^TM胶乳DT211、DT250、以及DT400，可从The Dow ChemicalCompany商购。24小时后，如实例1中所提供的，将这些螺栓移开。图2中显示了在120℃下干燥2小时后的干涂镀层。

如在图2中所示，所有胶乳都显示出在镀锌的钢基片上一些涂镀。在不锈钢上显示的少量胶乳是当将螺栓从试验单元移开时保留在螺纹之间的胶乳。该胶乳似乎不是涂镀的，因为在干燥前，它可以容易地用水漂洗来洗掉。然而，在其他金属基片上的涂镀层在漂洗过程中基本上保留。

实施例6

将一个热浸镀锌钢拉力螺钉放在一个包含15ml UCAR^TM胶乳DT250的小瓶中。经一段时间监测涂镀层和涂镀固体的量并且在图3中示出。

如在图3中所示，涂镀似乎一经浸入就开始了。图4是对图3在更长的时间框架内的一个延伸。

如在图4中所示，随着时间的过去，胶乳涂层继续生长，持续长达约60小时。

实施例7

将一个平头实心黄铜机器螺钉放在一个包含15ml UCAR^TM胶乳DT250的小瓶中。经一段时间监测涂镀层和涂镀固体的量，如在图5中所示。

如在图5中所示，涂镀似乎一经浸入就开始了，并且随着时间的过去，继续生长，持续长达约45小时。45小时后，胶乳涂层继续生长，然而与从0小时到45小时的速率相比以一个降低的速率生长。

实施例8

多种1/4英寸直径的金属基片包括：2英寸镀锌的钢拉力螺钉、2英寸热浸镀锌钢拉力螺钉、2英寸黄铜机器螺钉、2英寸铝螺钉、2英寸焊接钢、以及黑管的一个切割2英寸区段(Southland产品，3/8英寸直径的黑管钢管接头，提供时在一端带螺纹3/4英寸，用钢锯GS四分的，用矿物油精和丙酮洗涤)，将这些1/4英寸直径的金属基片放在多个包含15ml(28.0g)的路标涂料(包含UCAR^TM胶乳DT250)的小瓶中。24小时后，将该螺栓移开并且进行漂洗。图6中示出了在120℃下干燥2小时后的干涂镀层。

如在图6中所示，涂镀发生在所有金属上，然而，最多的涂镀发生在镀锌的钢以及热浸镀锌钢上。

实施例9

将一个2英寸镀锌的钢拉力螺钉以及一个2英寸不锈钢螺钉放在单独的小瓶中，这些小瓶中包含15ml(28.0)包含UCAR^TM胶乳DT250的路标涂料。24小时后，将该螺栓移开并且进行漂洗。图7中示出了在120℃下干燥2小时后的干涂镀层。

如在图7中所示，涂料沉积在镀锌的钢上与不锈钢相比存在很大差异。

实施例10

在一个四乘三(4×3)种水平的实验设计中将Dow胶乳41191的样品用不同量的氨和PEI处理。氨从1.0至2.0份活性NH₃在胶乳固体上而变化，并且PEI从0.5至2.0份活性PEI在胶乳固体上而变化。将15ml各个胶乳组合物以及一个2英寸的镀锌的拉力螺钉放在各个小瓶中。24小时后，将拉力螺钉移开，并且测定在各个螺钉上的胶乳涂镀量。

如在图8中所示，在金属基片上的涂镀层随着PEI量的增加而增加，并且随着涂层组合物pH的增加而增加。然而，如在图8中所示，涂镀量更大地取决于在涂层组合物中的PEI的量。

实施例11

在一个三种水平的实验设计中将Dow胶乳31215的样品用不同量的氨和PEI处理。氨从0.7至1.3份活性NH₃在胶乳固体上而变化，并且PEI从0.7至1.3份活性PEI在胶乳固体上而变化。将15ml各个胶乳组合物以及一个2英寸的镀锌的拉力螺钉放在各个小瓶中。24小时后，将拉力螺钉移开，并且测定在各个螺钉上的胶乳涂镀量。

如在图8中所示，在金属基片表面上的涂镀层随着涂层组合物pH的增加而增加。在本实例中，向涂层组合物中加入PEI似乎没有增加在金属基片表面上沉积的胶乳的量。

实施例12

在一个三种水平的实验设计中将用Dow胶乳41191制造的涂料样品用不同量的氨和PEI处理。氨从0.80至1.6份活性NH₃在胶乳固体上而变化，并且PEI从1.0至1.5份活性PEI在胶乳固体上而变化。将15ml各个涂料组合物以及一个2英寸的镀锌的拉力螺钉放在各个小瓶中。24小时后，将拉力螺钉移开并漂洗，并且测定在各个螺钉上的涂料涂镀量。

如在图10中所示，在金属基片表面上的涂镀随着PEI和pH浓度的增加而增加。

实施例13

将Dow胶乳31215和41191的样品用三种水平的28％的氨水(高达1.5％的胶乳固体绝对值(％ABOLS))进行处理以给出从约8.9至约10.3的pH范围。在一些样品中，向Dow胶乳31215和41191的样品(已经用氨中和至pH 10.0)中加入1％的PEI。加入PEI后产生的pH为约10.2。将所有的胶乳用去离子水调节，以获得恒定的50.5％的固体。将2英寸镀锌的钢螺钉放在包含15ml的各个涂层组合物(包括一种胶乳以及不同量的氨)的小瓶中。24小时后，如实例1中所提供的，将这些螺栓移开。表1呈现了加入Dow胶乳31215和41191中的氨和PEI、以及对于各种组合物的平均胶乳沉积。

表1

如在表1中所示，一种碱的加入可以在镀锌的钢螺钉上产生胶乳沉积。此外，一种聚亚胺或聚胺(例如聚乙烯亚胺)的加入增加了沉积的量。

实施例14

选择多种商业Dow胶乳，这些胶乳的不同在于：聚合物类型、粒度、pH、固体含量、表面活性剂稳定类型、以及T_g。这些胶乳的pH范围是从4至9。包括在内的有UCAR胶乳300、357、627、123、以及9165、NEOCAR胶乳2300以及2535、NEOCAR丙烯酸胶乳820以及850。使用各种胶乳的三个样品。第一组胶乳样品是对照并且使之未处理。用28％的氨水将第二组样品中和至pH 10。用28％的氨水将第三组样品也中和至pH 10，但是还加入1.0％的PEI。表2呈现了这些胶乳以及每种胶乳的特性，包括固体含量、粒度、T_g、表面活性剂稳定类型、以及pH。此外，表2呈现了第一、第二、以及第三样品的胶乳的pH。表3呈现了每种胶乳的第一、第二、以及第三样品的湿涂镀和干涂镀。

表2

表3

如在表3中所示，用氨提高的pH对于多种胶乳类型的胶乳沉积作用是有效的。此外，对于在pH 10下具有PEI的样品，在金属上的胶乳沉积有增加。因此，在提高的pH下，聚胺或聚亚胺的存在对于多种胶乳类型的胶乳沉积作用是有效的。同样，所试验的胶乳中的两种为低T_g的，例如，胶乳123具有-17℃的T_g，并且胶乳9165具有-34℃的T_g。这两种胶乳都具有在金属上的显著的胶乳沉积。来自这些胶乳的沉积的胶乳当干燥时是发粘的。另一方面，胶乳850具有50℃的T_g并且给出了类似的涂镀结果，但是具有硬的、或类似陶瓷的涂镀。

实施例15

选择了多种商业Dow胶乳，这些胶乳的不同在于：聚合物类型、粒度、pH、固体含量、表面活性剂稳定类型、以及T_g。这些胶乳的初始pH范围是从4.7至8.8。包括UCAR胶乳629、657、435、DM166、DL215、DM171、379G、EVOCAR胶乳DA280、以及Dow胶乳41191。使用每种胶乳的两个样品用于试验。第一组胶乳样品是在初始pH下的对照。用28％的氨水将第二组样品中和至pH 10。用28％的氨水将第三组样品也中和至pH 10，但是还加入1.0％的PEI活性在胶乳固体上。表4呈现了这些胶乳、它们的特性，包括固体含量、粒度、T_g、以及初始测量的pH。表5呈现了每种胶乳的第一、第二、以及第三样品的平均湿涂镀、干涂镀以及涂镀固体。示出了对于所有胶乳的总体平均数据。

表4

表5

^*数据是每个样品两次测试的平均

^**PEI浓度是1.0％活性在胶乳固体上

如在表5中所示，对于一些胶乳，用氨提高的pH对于胶乳沉积作用是有效的。此外，对于有PEI的在pH 10下的一些胶乳，在金属上的胶乳沉积进一步增加了。因此，在提高的pH下，聚胺或聚亚胺的存在对于多种胶乳类型的胶乳沉积作用是有效的。

实施例16

将2英寸镀锌的钢螺钉和2英寸黄铜攻丝螺栓浸入小瓶中，小瓶中包括20ml的Dow胶乳41191，具有变化量的氢氧化钠。在金属浸入之前，将各个胶乳样品用去离子水调节到相同的胶乳固体(50.5％)。24小时后，将金属移开。表6呈现了在不同pH下在镀锌的钢上的湿涂镀和干涂镀，而表7呈现了在不同pH下在黄铜上的湿涂镀和干涂镀。

表6

表7

如在图6和图7中所示，用氢氧化钠(NaOH)提高涂层组合物的pH增加了自动沉积，在在镀锌的钢上pH 9.8-10.3下达到了最大值，并且在黄铜上在pH 10.5下达到了最大值。此外，虽然用NaOH的自动沉积似乎没有用氨有效(如在表1中所示)，NaOH的使用确实增加了胶乳的自动沉积。如对于之前的实例，PEI的加入在对于试验选定的pH下给出了沉积上的增加。

Claims

1.一种用于使一个涂层在一个金属基片表面上自动沉积的方法，包括：

将该金属基片表面的至少一部分浸入一种涂层组合物中，该涂层组合物包括一种胶乳、一定量的碱，该碱的量足以将该组合物的pH提升到一个碱性的pH、以及一种聚亚胺或一种聚胺，其中，当来自金属基片表面的金属离子与该碱性涂层组合物相接触时，该涂层自动沉积在该金属基片表面上，该涂层组合物的pH被提升到在7.1至12范围内的pH，并且所述胶乳是包括从烯键式不饱和单体形成的均聚物和/或共聚物的胶乳和/或具有侧胺官能团的含胺胶乳。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述烯键式不饱和单体选自烷基取代的丙烯酸酯类、烯烃类、卤化物取代的烯烃、丙烯腈类和乙烯基酯单体。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述卤化物取代的烯烃选自乙烯基卤化物类和亚乙烯基卤化物类。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中该涂层具有的厚度为至少1/4英寸(0.635厘米)。

5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中该胶乳是选自下组，其构成为：未着色的胶乳、着色的乳胶漆。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述着色的乳胶漆是一种快速硬化的路标乳胶漆。

7.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中该金属基片表面是一种选自下组的非不锈钢金属，该组的构成为：铜、青铜、铁、锌、铝、镀锌的钢、以及它们的合金。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述镀锌的钢是热浸镀锌钢。

9.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中该涂层组合物在小于5秒在该金属基片表面的至少一部分上自动沉积成一个薄膜。

10.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中该胶乳浓度是大于总组合物的1重量百分比。

11.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中该涂层组合物包括：一种胶乳，具有高于40摄氏度的T_g以在该金属基片表面上产生一个硬的、类似陶瓷的涂层；或

一种胶乳，具有在-70摄氏度至25摄氏度的范围内的T_g以在该金属基片表面上产生一个软的、发粘的涂层。