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無鉻酸鹽的預處理底漆的制作方法

文檔序號:12284716閱讀:329來源:國知局
本發(fā)明涉及涂料組合物,其包含環(huán)氧官能樹脂,耐腐蝕顆粒和交聯(lián)劑,該交聯(lián)劑具有第一官能團(functionality)(其將與環(huán)氧官能團交聯(lián))和第二官能團(其是自交聯(lián)的)。本發(fā)明還涉及至少部分地涂覆有由這樣的組合物沉積的涂層的基材,和多組分復合涂層,其中至少一個涂層是由這樣的涂料組合物沉積的。發(fā)明背景涂料出于多種原因而施涂到器具,汽車,飛機等上,典型地用于腐蝕保護和/或增強的性能。為了改進金屬基材的耐腐蝕性,緩蝕劑通常用于施涂到基材的涂料中。常用的緩蝕劑是鉻酸鍶,其為金屬基材(特別是鋁基材)提供了優(yōu)異的耐腐蝕性。但是,緩蝕劑例如鉻酸鍶是高毒性的和致癌的,并且它們的使用導致產(chǎn)生了廢物流,其引起了環(huán)境關(guān)注和處置問題。因此,令人期望的是提供一種耐腐蝕涂料,其基本上沒有鉻酸鹽顏料。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明涉及一種涂料,其包含:(a)第一組分,其包含:(i)環(huán)氧官能樹脂;和(ii)耐腐蝕顆粒;和(b)第二組分,其包含交聯(lián)劑,該交聯(lián)劑具有與第一組分的環(huán)氧官能團交聯(lián)的第一官能團,和自交聯(lián)的第二官能團。具體實施方式本發(fā)明涉及一種多組分涂料組合物,其包含在第一組分中的環(huán)氧官能樹脂和耐腐蝕顆粒和在第二組分中的交聯(lián)劑。該交聯(lián)劑具有官能團,其提供了經(jīng)由兩種機理的交聯(lián)。第一,該交聯(lián)劑包含官能團,其與環(huán)氧樹脂上的環(huán)氧官能團反應(yīng);該交聯(lián)劑還包含第二官能團,其可以經(jīng)歷自交聯(lián)。除了自交聯(lián)之外,在某些實施方案中,該第二官能團還可以充當附著力促進劑。任何環(huán)氧官能樹脂可以根據(jù)本發(fā)明使用。作為此處使用的,“環(huán)氧樹脂”或者“環(huán)氧官能樹脂”是具有未反應(yīng)的環(huán)氧官能團的樹脂。未反應(yīng)的環(huán)氧官能團能夠與涂料上所用的其他化合物上存在的官能團反應(yīng)。環(huán)氧樹脂合適的例子包括雙酚A,雙酚F的二縮水甘油醚,甘油,酚醛清漆等,包括描述在美國專利No.4681811的第5欄第33-58行的那些環(huán)氧樹脂,其引用部分在此通過引用并入。其他合適的環(huán)氧樹脂包括聚氨酯環(huán)氧樹脂(urethaneepoxy),環(huán)氧官能聚硫醚和環(huán)氧官能聚硫化物。環(huán)氧樹脂是廣泛市售的,例如在它們的EPON和EPIKOTE種類(line)下市售自Momentive。環(huán)氧樹脂的混合物也處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。任何耐腐蝕顆??梢愿鶕?jù)本發(fā)明使用。作為此處使用的,術(shù)語“耐腐蝕顆?!敝傅氖沁@樣的顆粒,其當包括在沉積于基材上的涂料組合物中時,用于提供這樣的涂層,其耐受或者在一些情況中甚至防止基材例如由于化學或者電化學氧化過程而導致的改變(alteration)或者降解,包括含鐵基材的生銹和鋁基材的降解性氧化物。在某些實施方案中,本發(fā)明涉及涂料組合物,其包含含有無機氧化物的耐腐蝕顆粒,在一些實施方案是多種無機氧化物,例如諸如氧化鋅(ZnO),氧化鎂(MgO),氧化鈰(CeO2),氧化鉬(MoO3),氧化鐠和/或二氧化硅(SiO2)等。作為此處使用的,術(shù)語“多種”表示兩種或者更多種。所以,本發(fā)明涂料組合物的某些實施方案包含耐腐蝕顆粒,其包含兩種,三種,四種或者大于四種的無機氧化物。在某些實施方案中,這些無機氧化物存在于這樣的顆粒中,例如以多種氧化物的均勻混合物或者固態(tài)溶液的形式存在。在本發(fā)明的某些實施方案中,該耐腐蝕顆粒包含鋅,鈰,釔,錳,鎂,鉬,鋰,鋁,鎂,錫或者鈣的氧化物。在某些實施方案中,該顆粒包含鎂,鋅,鈰或者鈣的氧化物。在某些實施方案中,該顆粒還包含硼,磷,硅,鋯,鐵或者鈦的氧化物。在某些實施方案中,該顆粒包含二氧化硅(“氧化硅”)。在某些實施方案中,根據(jù)本發(fā)明使用的耐腐蝕顆粒包含多種無機氧化物,其選自(i)包含鈰,鋅和硅的氧化物的顆粒;(ii)包含鈣,鋅和硅的氧化物的顆粒;(iii)包含磷,鋅和硅的氧化物的顆粒;(iv)包含釔,鋅和硅的氧化物的顆粒;(v)包含鉬,鋅,和硅的氧化物的顆粒;(vi)包含硼,鋅和硅的氧化物的顆粒;(vii)包含鈰,鋁和硅的氧化物的顆粒,(viii)包含鎂或者錫和硅的氧化物的顆粒,和(ix)包含鈰,硼和硅的氧化物的顆粒,或者顆粒(i)-(ix)中兩種或更多種的混合物。MgO(單獨地或者與其他無機氧化物相組合)是特別合適的。任何平均粒度的任何耐腐蝕顆粒例如MgO可以根據(jù)本發(fā)明使用。在某些實施方案中,該耐腐蝕顆粒是微米級的,例如0.5-50微米或者1-15微米,并且該尺寸基于平均粒度。在某些實施方案中,該耐腐蝕顆粒是納米級的,例如10-499納米,或者10-100納米,并且該尺寸基于平均粒度。應(yīng)理解這些粒度指的是在引入至涂料中時耐腐蝕顆粒的粒度。不同的涂料制備方法可導致耐腐蝕顆粒聚集,其將增加平均粒度,或者剪切或者其他作用,其可降低平均粒度。耐腐蝕顆粒市售自許多來源,例如在實施例部分所列的那些。例如本發(fā)明涂料組合物的某些實施方案包含超細耐腐蝕顆粒。作為此處使用的,術(shù)語“超細”指的是這樣的顆粒,其的B.E.T.比表面積是至少10平方米/克,例如30-500平方米/克,或者在一些情況中是80-250平方米/克。作為此處使用的,術(shù)語“B.E.T.比表面積”指的是通過氮氣吸附,根據(jù)ASTMD3663-78標準,基于描述在期刊“TheJournaloftheAmericanChemicalSociety”,60,309(1938)中的Brunauer-Emmett-Teller方法所測定的比表面積。在某些實施方案中,本發(fā)明的涂料組合物包含耐腐蝕顆粒例如MgO顆粒,其所計算的當量球直徑(equivalentsphericaldiameter)不大于200nm,例如不大于100nm,或者在某些實施方案中是5-50nm。如本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解的,所計算的等價球直徑可以由B.E.T.比表面積,根據(jù)下面的等式來測定:直徑(nm)=6000/[BET(m2/g)*.ρ.(g/cm3)]。本發(fā)明涂料組合物的某些實施方案包含耐腐蝕顆粒例如MgO顆粒,其的平均初級粒度(primaryparticlesize)不大于100nm,例如不大于50nm,或者在某些實施方案中不大于25nm,其是如下來測定的:通過目視檢查透射電子顯微鏡(“TEM”)圖像的顯微圖,測量圖像中顆粒的直徑,并且計算所測量顆粒的平均初級粒度(基于TEM圖像的放大倍率)。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解如何準備這樣的TEM圖像和測定初級粒度(基于放大倍率)。顆粒的初級粒度指的是完全包納該顆粒的最小球直徑。作為此處使用的,術(shù)語“初級粒度”指的是單個顆粒的尺寸,這不同于兩個或更多個的單個顆粒的聚集體。在某些實施方案中,該耐腐蝕顆粒具有對組合物介質(zhì)的親合力,該親合力足以將該顆粒保持懸浮于其中。在這些實施方案中,顆粒對于介質(zhì)的親合力大于該顆粒對于彼此的親合力,由此降低或者消除該顆粒在介質(zhì)內(nèi)的聚集。耐腐蝕顆粒例如MgO顆粒的形狀(或者形態(tài))可以改變。例如可以使用大體球形的形態(tài),以及立方體的,扁平狀的,多面體的或者針狀(延長的或者纖維的)的顆粒。在其他具體實施方案中,該顆??梢酝耆采w于聚合物凝膠中,根本不覆蓋于聚合物凝膠中,或者被聚合物凝膠部分地覆蓋?!氨痪酆衔锬z部分地覆蓋”表示顆粒的至少某些部分在其上具有沉積的聚合物凝膠,其例如可以共價鍵合到所述顆粒或者僅僅與所述顆粒相連。用于本發(fā)明涂料中的耐腐蝕顆粒例如MgO的量可以根據(jù)用戶需要而變化。例如本發(fā)明的涂料可以包含1-75重量%的顆粒,例如5-50或者10-50,該重量%基于共混涂料的總固體,包括顏料?!肮不焱苛稀北硎臼┯玫交纳系耐苛?;即,由混合在一起的兩種組分所形成的涂料。在某些實施方案中,該耐腐蝕顆粒明確排除鐠。仍然的其他實施方案明確排除全部的稀土元素。稀土表示周期表17個化學元素的整體(collection),具體地是15個鑭系元素(原子數(shù)57-71的15個元素,從鑭到镥)加上鈧和釔。其他具體實施方案排除鉻或者其衍生物,例如含鉻材料。作為此處使用的,術(shù)語“含鉻材料”指的是包括三氧化鉻基團CrO3的材料。這樣的材料非限定性例子包括鉻酸,三氧化鉻,鉻酸酐,重鉻酸鹽例如重鉻酸銨,重鉻酸鈉,重鉻酸鉀和重鉻酸的鈣、鋇、鎂、鋅、鎘和鍶鹽。當本發(fā)明的涂料基本上沒有或者完全沒有鉻時,這包括任何形式的鉻,包括含鉻材料。因此在某些實施方案中,本發(fā)明的涂料基本上沒有一種或多種任何形式的稀土金屬,包括但不限于氧化鐠,和/或任何形式的鉻。在其他實施方案中,本發(fā)明的涂料組合物完全沒有任何或者全部的這些化合物或者材料。作為此處使用的,術(shù)語“基本上沒有”表示組合物中的特定材料或者化合物(如果有的話)作為附帶的雜質(zhì)存在。換言之,材料的量是如此地小,以至于它不影響組合物的性能;在鉻酸鹽或者鉻的情況中,這可以進一步包括材料不以這樣的水平(即,它們造成了環(huán)境負擔)存在于涂料中。這意味著在本發(fā)明的某些實施方案中,該涂料組合物包含小于2重量%的任何或者全部上述化合物或者材料,或者在一些情況中小于0.05重量%的任何或者全部上述化合物或者材料,其中這樣的重量百分比是基于組合物的總重量。作為此處使用的,術(shù)語“完全沒有”表示材料根本不存在于組合物中。本發(fā)明的涂料可以進一步包含氨基酸。當存在時,該氨基酸可以處于第一組分、第二組分或者二者中。氨基酸被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解為具有酸和胺官能團二者的化合物,其具有對于每個氨基酸來說特定的側(cè)鏈。該氨基酸可以是單體型或者低聚型,包括二聚物。在某些實施方案中,當使用低聚型氨基酸時,該低聚物通過GPC測定的分子量小于1000。雖然任何氨基酸可以根據(jù)本發(fā)明使用,但是特別合適的是組氨酸,精氨酸,賴氨酸,半胱氨酸,胱氨酸,色氨酸,蛋氨酸,苯丙氨酸和酪氨酸。進一步會理解氨基酸可以是L-或者D-對映體,其是彼此的鏡像,和L-構(gòu)型典型地存在于蛋白質(zhì)和自然界中,并且因此是廣泛市售的。作為此處使用的,術(shù)語“氨基酸”因此指的是D-和L-構(gòu)型二者;在某些實施方案中,可以包括僅僅L-或者僅僅D-構(gòu)型。氨基酸可以例如購自SigmaAldrich,ThermoFisherScientific,HawkinsPharmaceutical,或者Ajinomato。本發(fā)明的某些實施方案明確排除了氨基酸甘氨酸,精氨酸,脯氨酸,半胱氨酸和/或蛋氨酸。氨基酸可以以任何量存在,其改進了涂料的耐腐蝕性。例如該氨基酸的存在量可以是0.1-20重量%,例如2-4重量%,并且重量百分比基于共混涂料的樹脂固體。氨基酸的量和耐腐蝕顆粒的量可以一起經(jīng)選擇來賦予涂料優(yōu)化的耐腐蝕性。如上所述,本發(fā)明的涂料組合物包含第二組分,該第二組分包含交聯(lián)劑或者固化劑。該交聯(lián)劑具有與環(huán)氧樹脂的環(huán)氧官能團反應(yīng)的官能團。這樣的官能團的例子包括例如胺基團,酰胺基團和硫醇基團。該交聯(lián)劑還包含會自交聯(lián)的官能團;即,它會與自身交聯(lián)。這樣的官能團的例子包括烷氧基-硅烷,烷氧基-鈦酸酯和烷氧基-鋯酸酯。雖然該交聯(lián)劑已經(jīng)在此描述為具有兩種不同類型的官能團,但是它也可以具有大于兩種類型。特別合適的交聯(lián)劑包括氨基硅烷。在某些實施方案中,該交聯(lián)劑包含雙足(dipodal)硅烷?!半p足硅烷”應(yīng)理解為指的是具有兩個明顯分開的硅原子的交聯(lián)劑,其包含烷氧基-硅烷官能團。市售的雙足硅烷的例子包括來自于Momentive的SILQUESTA1170(雙(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺),來自于Gelest的SIB1834(雙[(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-亞乙基二胺)和同樣來自于Gelest的SIB1620(雙(甲基二乙氧基甲硅烷基丙基)胺)。本發(fā)明的涂料組合物是多組分涂料組合物。雖然在此描述為包含第一和第二組分,但是會理解任何數(shù)目的另外的也組分可以用于配制所述涂料。該組分將在施用之前混合。該環(huán)氧樹脂和交聯(lián)劑包含成膜樹脂。作為此處使用的,術(shù)語“成膜樹脂”指的是這樣的樹脂,其可以在除去組合物中存在的任何稀釋劑或載體后或者在環(huán)境溫度或升高的溫度固化后,以在基材的至少水平表面上形成自支撐連續(xù)膜。本發(fā)明的涂料可以在環(huán)境條件下固化。環(huán)境條件表示該涂料不借助于熱或者其他能量(例如不在烘箱中焙烤,不使用強制通風等)而經(jīng)歷熱固化反應(yīng)。如上所述,本發(fā)明的組合物通過兩種機理固化。在第一機理中,交聯(lián)劑上的環(huán)氧反應(yīng)性官能團例如胺官能團與環(huán)氧樹脂上的環(huán)氧官能團反應(yīng)。在第二機理中,交聯(lián)劑上的硅烷自縮合??梢赃M行甚至另外的固化機理,這取決于該第一組分或者第二組分中的其他官能團。還可以在涂料中使用一種或多種另外的成膜樹脂??梢允褂玫牧硗獾某赡渲ǖ幌抻谟糜诤娇蘸教焱苛辖M合物,汽車OEM涂料組合物,汽車整修(refinish)涂料組合物,工業(yè)涂料組合物,建筑涂料組合物和卷材涂料組合物等的那些。適用于本發(fā)明涂料組合物的成膜樹脂包括例如基于丙烯酸類,飽和或者不飽和聚酯,醇酸,聚氨酯或者聚醚,聚乙烯基,纖維素,硅基聚合物,其共聚物的樹脂,該樹脂可以包含反應(yīng)性基團例如環(huán)氧,羧酸,羥基,異氰酸酯,酰胺,氨基甲酸酯,胺和羧酸酯基團等,包括其混合物。可以使用成膜樹脂的組合。在某些實施方案中,包括在本發(fā)明的涂料組合物中的另外的成膜樹脂包含具有會與上述交聯(lián)劑固化的官能團的樹脂,而在其他實施方案中,可以使用一種或多種另外的交聯(lián)劑。合適的交聯(lián)劑可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員基于所選擇的樹脂來確定。在本發(fā)明的某些實施方案中,環(huán)氧樹脂在本發(fā)明的涂料組合物中的存在量大于10重量%,例如20-90重量%,或者在一些情況中是20-60重量%,并且重量百分比基于共混涂料組合物的總固體重量。交聯(lián)劑在這些實施方案中的總量可以以至多70重量%,例如10-70或者10-40重量%的量存在;這個重量百分比也基于共混涂料組合物的總固體重量。應(yīng)理解根據(jù)本發(fā)明的某些實施方案所用的氨基硅烷被用作成膜樹脂中的交聯(lián)劑,并且不以硅烷用作添加劑來例如改進附著性時典型的用量加入。在某些實施方案中,環(huán)氧與胺的當量比是2:1-1:2,例如1.5:1-1:1.5或者1.2:1.0。根據(jù)本發(fā)明的實施方案,該涂料組合物處于液體涂料組合物的形式,其例子包括水性(WB)和溶劑性(SB)涂料組合物和可電沉積涂料組合物。本發(fā)明的涂料組合物也可以處于微粒形式的可共反應(yīng)(co-reactable)固體形式(即,粉末涂料組合物)。當水用作主稀釋劑(即大于50%)時,涂料組合物可以是水性涂料組合物。在其他實施方案中,當溶劑用作主稀釋劑(即大于50%)時,該涂料組合物可以是溶劑性涂料組合物。例如在某些實施方案中,本發(fā)明可以包含溶劑例如酮,乙酸酯,二醇,醇和/或芳族溶劑。示例性的合適的溶劑描述在美國專利No.6774168第3欄第28-41行中,其引用部分在此通過引用并入。如上所述,該水性或者溶劑性涂料組合物是多組分體系,其包括基礎(chǔ)組分例如環(huán)氧官能聚合物,活化劑或者交聯(lián)劑組分,例如胺官能硅烷,和任選的第三組分,例如稀釋劑組分,例如水或者水溶液。其他成分可以任選地包含在任何所述組分中。該混合物的三種組分可以在即將施用到基材之前合并。例如該環(huán)氧官能聚合物基礎(chǔ)組分和胺官能硅烷活化劑組分,和任何其他另外的組分(若使用),可以分別儲存和在即將使用之前混合。本發(fā)明的涂料組合物還可以包含涂料制造領(lǐng)域的任何常規(guī)添加劑,包括著色劑,增塑劑,耐磨顆粒,膜增強顆粒,流動控制劑,觸變劑,流變改性劑,催化劑,抗氧化劑,生物殺滅劑,消泡劑,表面活性劑,潤濕劑,分散助劑,附著力促進劑,粘土,受阻胺光穩(wěn)定劑,UV光吸收劑和穩(wěn)定劑,穩(wěn)定劑,填料,有機助溶劑,反應(yīng)性稀釋劑,研磨載體和其他常規(guī)助劑或者其組合。作為此處使用的,術(shù)語“著色劑”是美國專利公開No.2012/0149820第29-38段所定義的,其引用部分在此通過引用并入。“耐磨顆?!笔沁@樣的顆粒,其當用于涂料時,與沒有該顆粒的相同涂料相比,將賦予涂料一些水平的耐磨性。合適的耐磨顆粒包括有機和/或無機顆粒。合適的有機顆粒的例子包括但不限于金剛石顆粒,例如金剛石粉末(diamonddust)顆粒,和由碳化物材料形成的顆粒;碳化物顆粒的例子包括但不限于碳化鈦,碳化硅和碳化硼。合適的無機顆粒的例子包括但不限于二氧化硅;氧化鋁;氧化鋁硅酸鹽;二氧化硅氧化鋁;堿性鋁硅酸鹽;硼硅酸鹽玻璃;氮化物,包括氮化硼和氮化硅;氧化物,包括二氧化鈦和氧化鋅;石英;霞石正長巖;鋯石例如處于氧化鋯的形式;buddeluyite;和異性石??梢允褂萌魏纬叽绲念w粒,如可以使用不同的顆粒和/或不同尺寸的顆粒的混合物。例如該顆??梢允俏⒘#骄6仁?.1-50,0.1-20,1-12,1-10,或者3-6微米,或者處于這些范圍的任何的任意組合。所述顆??梢允羌{米顆粒,平均粒度小于0.1微米例如0.8-500,10-100,或者100-500nm,或者這些范圍內(nèi)的任意組合。作為此處使用的,術(shù)語“附著力促進劑”和“附著力促進性組分”指的是任何這樣的材料,其當包括在組合物中時,增強了涂料組合物到金屬基材的附著力。在本發(fā)明的某些實施方案中,這樣的附著力促進性“組分”是交聯(lián)劑本身。這據(jù)信是通過與基材表面形成共價鍵而發(fā)生的,雖然本發(fā)明人不希望受限于這種機理。在某些實施方案中,本發(fā)明的涂料組合物除了任何前述耐腐蝕顆粒之外,還可以包括另外的常規(guī)非鉻耐腐蝕顆粒。合適的常規(guī)非鉻耐腐蝕顆粒包括但不限于磷酸鐵,磷酸鋅,鈣離子交換的二氧化硅,膠體二氧化硅,合成非晶二氧化硅和鉬酸鹽例如鉬酸鈣,鉬酸鋅,鉬酸鋇,鉬酸鍶及其混合物。合適的鈣離子交換的二氧化硅作為SHIELDEX.AC3和/或SHIELDEX.C303市售自W.R.Grace&Co.。合適的非晶二氧化硅作為SYLOID獲自W.R.Grace&Co.。合適的羥基磷酸鋅作為NALZIN.2市售自ElementisSpecialties,Inc.。這些常規(guī)的非鉻耐腐蝕顏料典型地包含粒度是大約1微米或者更大的顆粒。在某些實施方案中,這些顆粒在本發(fā)明的涂料組合物中的存在量是5-40重量%,例如10-25重量%,并且該重量百分比基于組合物的總固體重量。本發(fā)明的涂料還可以包含一種或多種有機抑制劑。這樣的抑制劑的例子包括但不限于含硫和/或含氮的雜環(huán)化合物,其例子包括唑類,噻吩,肼和衍生物,吡咯和衍生物。這樣的有機抑制劑描述在美國公開No.2013/0065985第52段,其在此通過引用并入。當使用時,有機抑制劑在涂料組合物中的存在量是0.1-20重量%,例如0.5-10重量%,并且重量百分比是基于共混的組合物的總固體重量。本發(fā)明的涂料還可以包含一種或多種催化劑。雖然任何適當?shù)拇呋瘎┛梢愿鶕?jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的決定來使用,但是胺催化劑是特別合適的。例子包括叔胺催化劑例如2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚,其作為ANCAMINEK54市售自AirProducts。其他合適的催化劑包括但不限于咪唑,路易斯酸和間苯二酚。如上所述,本發(fā)明的涂料組合物可以是液體涂料組合物,其例子包括含水或者水基和溶劑基涂料組合物和可電沉積涂料組合物,或者處于可共反應(yīng)固體(處于微粒形式)的形式,即,粉末涂料組合物。不管形式如何,本發(fā)明的涂料組合物可以是著色的或者是透明的,并且可以單獨使用或者組合使用,用作底漆,底涂層或者面漆。如下面更詳細討論的,本發(fā)明的某些實施方案涉及耐腐蝕底漆和/或預處理涂料組合物。如所述的,本發(fā)明的某些實施方案涉及金屬基材底漆涂料組合物,例如“洗滌底漆(washprimer)”和/或金屬基材預處理涂料組合物。作為此處使用的,術(shù)語“底漆涂料組合物”指的是這樣的涂料組合物,底涂層(undercoating)可以由其沉積到基材上。在一些工業(yè)或者基材中,施涂底漆來制備表面,以用于施用保護性或者裝飾性涂層系統(tǒng)。在其他工業(yè)或者基材中,另一涂層不施涂到底漆的頂上。例如,基材表面(其具有有限的或者沒有外部曝露)可以具有頂上不具有其他層的底漆。作為此處使用的,術(shù)語“洗滌底漆”指的是這樣的底漆涂料組合物,其包括附著力促進性組分例如烷氧基硅烷,如上面更詳細描述的。作為此處使用的,術(shù)語“預處理涂料組合物”指的是這樣的涂料組合物,其可以以非常低的膜厚施用到裸基材上,來改進耐腐蝕性或者增加隨后施涂的涂層的附著力。當本發(fā)明的涂料組合物用作底漆時,在一些實施方案中,保護性和/或裝飾性涂層系統(tǒng)可以施用到底漆的至少一部分上,例如單涂層面漆或者著色的底涂料組合物和透明涂料組合物的組合,即,彩色加透明體系。因此,本發(fā)明還涉及多組分復合涂料,其包含由本發(fā)明的涂料組合物沉積的至少一個涂層。在某些實施方案中,本發(fā)明的多組分復合涂料組合物包含底涂層成膜組合物,其充當了底涂層(經(jīng)常是著色的有色涂層),和施用到該底涂層上的成膜組合物,其充當了面漆(經(jīng)常是透明涂層)。在本發(fā)明的這些實施方案中,涂料組合物(由其來沉積底涂層和/或面漆)可以包含例如在例如配制汽車OEM涂料組合物,汽車整修涂料組合物,工業(yè)涂料組合物,建筑涂料組合物,卷材涂料組合物和航空航天涂料組合物的領(lǐng)域的本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何的常規(guī)底涂層或者面漆涂料組合物。這樣的組合物典型地包括成膜樹脂,其可以包括例如丙烯酸類聚合物,聚酯和/或聚氨酯。示例性的成膜樹脂公開在美國專利No.4220679第2欄第24行到第4欄第40行;以及美國專利No.4403003,美國專利No.4147679和美國專利No.5071904,其整個內(nèi)容在此通過引用并入??梢杂眠@樣的組合物涂覆的金屬基材包括例如包含如下的基材,鋼(包括電鍍鋅鋼,冷軋鋼,熱浸鍍鋅鋼等),鋁,鋁合金,鋅-鋁合金,包層鋁(cladaluminum)和鍍鋁鋼。可以用這樣的組合物涂覆的基材還可以包含大于一種金屬或者金屬合金,這在于該基材可以是組裝在一起的兩種或者更多種金屬基材的組合,例如與鋁基材組裝的熱浸鍍鋅鋼。該基材可以是這樣的基材,其已經(jīng)以一些方式處理,例如來賦予視覺和/或顏色效果,或者一些性能增強例如耐腐蝕性。因此,本發(fā)明進一步涉及一種基材,其至少部分地涂覆有本發(fā)明的涂料。該基材可以包含運載工具的一部分?!斑\載工具”在此是以它最寬的含義來使用的,并且包括全部類型的運載工具,例如但不限于飛機,直升飛機,汽車,卡車,巴士,貨車,高爾夫球車,摩托車,自行車,有軌電車,坦克等。會理解該運載工具的根據(jù)本發(fā)明涂覆的部分可以取決于為什么涂料被使用而變化。本發(fā)明的涂料組合物(其可以例如是金屬基材底漆涂料組合物和/或金屬基材預處理涂料組合物)可施用到裸的金屬上。“裸”表示純凈材料,其沒有用任何預處理組合物處理,例如諸如常規(guī)的磷化浴(phosphatingbath),重金屬沖洗等。另外,用本發(fā)明的涂料組合物涂覆的裸金屬基材可以是基材的切割邊緣,該基材是在它的其余表面上以其他方式處理和/或涂覆的。在某些實施方案中,所述基材可以在施用涂料和/或預處理之前研磨?!把心ァ北硎就ㄟ^機械作用部分地研磨掉基材表面。這可以通過手或者機器,使用研磨性材料例如砂紙,SCOTCHBRITE墊,或者研磨性材料的漿體例如摩擦化合物或者拋光化合物來進行。在將本發(fā)明的涂料組合物作為底漆和/或金屬預處理施用之前,待涂覆的金屬基材可以首先經(jīng)清潔來除去油脂、臟物或者其他異物??梢允褂贸R?guī)的清潔程序和材料。這些材料可以包括例如中等或者強堿性清潔劑,例如是市售的那些。例子包括BASEPhaseNon-Phos和BASEPhase#6,二者都獲自PPGIndustries,PretreatmentandSpecialtyProducts。其他例子包括ALK-660和ED-500,二者都獲自PPGIndustries,AerospaceCoatingsProducts。這樣的清潔劑的施用經(jīng)常在水沖洗之前和/或之后。在用堿性清潔劑清潔之后和在與本發(fā)明的涂料組合物接觸之前,該金屬表面然后可以用酸性水溶液沖洗。合適的沖洗溶液的例子包括中等或者強酸性清潔劑,例如市售的稀硝酸溶液。例子包括AC-5,AC-12和EAC-8,其全部獲自PPGIndustries,AerospaceCoatingsProducts。還可以使用組合的清潔/研磨溶液。本發(fā)明的涂料組合物可以通過任何多種方法來制備。例如在某些實施方案中,耐腐蝕顆??梢栽谂渲瓢h(huán)氧官能樹脂的涂料組合物過程中的任何時間加入,只要它們形成在環(huán)氧官能樹脂中的穩(wěn)定的分散體就行。本發(fā)明的涂料組合物可以如下來制備:首先將環(huán)氧官能樹脂,耐腐蝕顆粒,顏料,填料和稀釋劑例如有機溶劑和/或水進行混合,將該混合物用高速分散機以1000-2000RPM分散10-30分鐘,然后將該分散體送過油漆磨機來實現(xiàn)5+的研磨細度(其是用研磨規(guī)(grindinggauge)檢測的)。本發(fā)明的涂料組合物可以通過已知的施涂技術(shù)施涂到基材上,例如浸涂或者浸沒,噴涂,間歇噴涂,浸涂隨后噴涂,噴涂隨后浸涂,刷涂或者通過輥涂??梢允褂猛ǔ5膰娡考夹g(shù)和用于空氣噴涂和靜電噴涂(手動或者自動方法)的裝置。雖然本發(fā)明的涂料組合物可以施涂到不同的基材,例如木材,玻璃,布,塑料,泡沫,包括彈性體基材等,但是在許多情況中,該基材包含金屬,例如上述的那些。在本發(fā)明的涂料組合物的某些實施方案中,在將所述組合物施涂到基材之后,通過加熱或者通過空氣干燥期來將溶劑(即,有機溶劑和/或水)逐出所述膜,以在基材表面上形成膜。合適的干燥條件將取決于具體組成和/或應(yīng)用,但是在一些情況中在大約70-250°F(27-121℃)的溫度大約1-5分鐘的干燥時間將是足夠的。如果期望,可以施用本發(fā)明組合物的大于一個涂層。在某些實施方案中,兩個或更多個涂層是“濕碰濕”施涂的,其中所述涂層的至少一個包括本發(fā)明的涂層。通常在涂覆之間,閃蒸在先施用的涂層;即,曝露于環(huán)境條件持續(xù)期望的時間量。在某些實施方案中,涂層厚度是0.1-3密耳(2.5-75微米),例如0.2-2.0密耳(5.0-50微米)。該涂料組合物然后可經(jīng)加熱。在固化操作過程,將溶劑驅(qū)除,并且所述組合物的可交聯(lián)組分(如果有的話)經(jīng)交聯(lián)。該加熱和固化操作有時候在70-250°F(27-121℃)的溫度進行,但是如果需要,可以使用更低或者更高的溫度。如前所述,本發(fā)明的涂料也可以固化,而無需加入加熱或者干燥步驟,即,在“環(huán)境條件”固化。在環(huán)境條件下固化的能力是本發(fā)明涂料的優(yōu)點。卷材涂料(其在許多工業(yè)中具有廣泛應(yīng)用)也處于本發(fā)明范圍內(nèi)。作為此處使用的,除非另有明確規(guī)定,否則全部的數(shù)字例如表達值,范圍,量或者百分比的那些可以解讀為是用措詞“大約”作為前綴的,即使該術(shù)語沒有明確出現(xiàn)也是如此。同樣,此處所引用的任何數(shù)字范圍目的是包括其中所含的全部子范圍。復數(shù)包括了單數(shù),并且反之亦然。例如,雖然此處提及了“一種”環(huán)氧官能樹脂,“一種”耐腐蝕顆粒和“一種”交聯(lián)劑,但是可以使用此處所述的這些和任何其他組分的每個中的一種或多種。作為此處使用的,術(shù)語“聚合物”指的是低聚物以及均聚物和共聚物二者,和前綴“聚”指的是兩種或更多種。包括和類似術(shù)語表示包括但不限于。當給定范圍時,那些范圍的任何端點和/或處于那些范圍內(nèi)的數(shù)字可以在本發(fā)明范圍內(nèi)組合。實施例下面的實施例旨在說明本發(fā)明,并且不應(yīng)當解釋以任何方式限制本發(fā)明。表1提供了對于實施例制備中所用材料的描述。表1對于全部實施例,每個材料的給定量是以克計(重量)的。一種涂料是如下所述,使用表2所示材料來制備的。表2涂料實施例的基礎(chǔ)組分是通過將組合物的材料使用高速分散共混在一起,隨后在水平珠磨機上研磨來制備的。最終的基礎(chǔ)組分的研磨細度低于10微米,其是通過研磨規(guī),根據(jù)ISO1524測量的。涂料實施例的活化劑組分是通過將組合物的材料使用溫和攪拌共混在一起來制備的。將兩種組分放置最少1天,然后施用到試件(testpiece)上。該基礎(chǔ)和活化劑組分是以2單位的基礎(chǔ)比2單位的活化劑的體積比來混合在一起的。將所述組分手工混合直到均勻。在混合產(chǎn)物施用之前,無需誘導時間。測試面板的制備將該混合的涂料實施例施用到包層和未包層的2024-T3鋁合金面板上,該面板已經(jīng)使用來自于3M的綠色進行研磨。該制備程序包括溶劑脫脂所述面板,隨后使用浸泡在堿性脫脂溶液中的Scotchbrite研磨。該面板然后在自來水下沖洗,并且在用溶劑擦拭之前使其干燥,然后施用該混合的涂料實施例。該混合的涂料實施例使用重力供料空氣霧化噴槍來施涂到所制備的測試面板上,來實現(xiàn)最終(干膜)膜厚是10+/-2微米。所進行的測試所進行的測試包括根據(jù)測試方法ISO2409進行干和濕粘附和根據(jù)測試方法ISO3665進行絲狀腐蝕測試。結(jié)果評價典型的結(jié)果顯示在下表中;數(shù)值評價是在用于干和濕粘附測試的ISO2409中定義的。絲狀腐蝕等級是作為存在于每個面板上的最長的細絲來記錄的,并且以毫米為單位測量。一式三份進行每個測試,并且每個單個測試面板的結(jié)果在下表中通過短劃線隔開?;恼掣剿z狀1000H包層0-0-01-1-10.8-1.1-0.8裸1.2-1.9-1.4要注意的是本發(fā)明的涂料表現(xiàn)出對于包層鋁合金良好的粘附特性,初始時是100%粘附,和在曝露于水之后是95%或更大的粘附。此外,本發(fā)明的涂料對于包層和裸的鋁合金二者表現(xiàn)出良好的腐蝕絲狀腐蝕結(jié)果,其中不存在長度大于1.9mm的腐蝕細絲。制備測試面板II將混合的涂料實施例施用到包層和未包層的2024-T3鋁合金面板上,其具有如AMS-3095A第4.3.2節(jié)所述制備的表面。將該混合的涂料實施例使用重力供料空氣霧化噴槍施用到所制備的測試面板上,以實現(xiàn)最終(干膜)膜厚10+/-2微米。使得含有該涂料實施例的測試面板在環(huán)境條件干燥4-24小時,然后將獲自PPGIndustries,Inc.的DESOPRIMECF7065無鉻底漆施用到所述面板,并且根據(jù)制造商的說明書進行干燥。在合適的干燥之后,將獲自PPGIndustries,Inc.的DESOTHANEHSTopcoatGreyCA8800B00707施用到所述面板,并且根據(jù)制造商的說明書進行干燥。所進行的測試II在多層涂層面板上的測試是根據(jù)AMS3095A進行的,并且包括干和濕粘附,反向沖擊,錐形心軸撓性,圓柱形心軸撓性,耐流體性(fluidresistance),絲狀腐蝕和鹽霧腐蝕。測試結(jié)果II的評價典型的結(jié)果顯示于下表中。所述測試方法和參數(shù)的進一步說明可以在AMS3095A中獲得。全部結(jié)果是針對2024T3包層,除非另有指示要注意的是當用于具有市售底漆和面漆的多層涂層體系中時,本發(fā)明的涂料表現(xiàn)出良好的性能特性,其與AMS3095A航空航天性能規(guī)格所概述的這些測試是一致的。當前第1頁1 2 3 當前第1頁1 2 3 
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