КОМПОЗИЦИЯ ПОКРЫТИЯ
COATING COMPOSITION

Настоящее изобретение относится к композиции покрытия. В частности, настоящее изобретение относится к композиции грунтовочного покрытия, в особенности к композиции грунтовочного покрытия, для морского судна, морского сооружения или летательного аппарата.
Системы покрытий, которые осаждают на подложку, могут подвергаться повреждению от воздействия окружающей среды. Например, во время воздействия на подложку кислорода и/или воды может протекать коррозия металлической подложки, такой как, например, морское судно, морское сооружение или летательный аппарат. Для защиты подложки от коррозии и других негативных аспектов зачастую используют слой «грунтовочного» покрытия. Слой грунтовки может быть нанесен непосредственно на подложку, или подложка может быть сначала подвергнута предварительной обработке. Предварительные обработки зачастую оказывают воздействие, пассивирующее металлическую подложку и промотирующее достижение коррозионной стойкости. После этого поверх слоев грунтовочных покрытий может быть нанесено покрытие в виде слоев промежуточных или покрывных покрытий.
Обычно в грунтовочных покрытиях и при предварительных обработках использовали соединения хрома и/или соединения других тяжелых металлов для достижения желаемого уровня коррозионной стойкости и адгезии к наносимым впоследствии покрытиям. Однако желательно уменьшить или исключить использование хрома и/или других тяжелых металлов, поскольку их использование приводит к получению потоков отходов, которые создают экологические проблемы и трудности с утилизацией.
Как это известно на современном уровне техники, получение защиты от коррозии. обеспечивают бесхромовые эпоксидные грунтовки. Однако коррозионные характеристики являются переменными и зависящими как от подложки, так и от обработки поверхности.
Как это известно, выбор грунтовки может оказывать воздействие на свойства последующего слоя наносимого поверх нее покрытия в виде слоя промежуточного или покрывного покрытия.
Одна цель аспектов настоящего изобретения заключается в предложении одного или нескольких решений для вышеупомянутых или других проблем.
В соответствии с одним первым аспектом настоящего изобретения предлагается пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия, содержащая
i) эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя, образованное из глицидилметакрилата и по меньшей мере одного дополнительного этиленненасыщенного мономера; и
ii) сшиватель, включающий полиамин.
Под термином «этиленненасыщенный мономер» подразумевается любой мономер, содержащий ненасыщенную связь (связи) С-С, например, алкены, алкины, сопряженные и несопряженные диены или функциональные алкены. В определенных вариантах осуществления по меньшей мере один дополнительный этиленненасыщенный мономер может включать акриловый мономер, винильный мономер или их комбинации.
Ссылка на акриловый мономер в настоящем документе включает любые подходящие алкил(алк)акрилаты или (алк)акриловые кислоты. Подходящие примеры акриловых мономеров включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: метакриловая кислота; метилакрилат; этилакрилат; акриловая кислота; н-бутилакрилат; изобутилакрилат; трет-бутилакрилат; метил(мет)акрилат, этил(мет)акрилат, пропил(мет)акрилат; н-бутил(мет)акрилат; изобутил(мет)акрилат; втор-бутил(мет)акрилат; трет-бутил(мет)акрилат; циклогексил(мет)акрилат; циклогексилакрилат; 2-этилгексил(мет)акрилат; 2-этилгексилакрилат; изооктил(мет)акрилат; изодецил(мет)акрилат; лаурил(мет)акрилат; лаурилакрилат; стеарил(мет)акрилат; изоборнил(мет)акрилат; изоборнилакрилат; глицидилметакрилат; глицидилакрилат; гидроксилфункциональные акрилаты, такие как 2-гидроксиэтилметакрилат; гидроксипропилэтилметакрилат; 2-гидроксиэтилакрилат; гидроксипропилакрилат; гидроксиэтил(мет)акрилат; гидроксипропил(мет)акрилат; 2-гидроксибутил(мет)акрилат; 4-гидроксибутил(мет)акрилат; аддукты между гидрокси(мет)акрилатами и лактонами, такие как аддукты между гидроксиэтил(мет)акрилатом и 6-капролактоном; этиленгликольди(мет)акрилат; 1,3-бутиленгликольди(мет)акрилат; 1,4-бутандиолди(мет)акрилат; 2,3-диметилпропан-1,3-ди(мет)акрилат; 1,6-гександиолди(мет)акрилат; пропиленгликольди(мет)акрилат; дипропиленгликольди(мет)акрилат; трипропиленгликольди(мет)акрилат; тетраэтиленгликольди(мет)акрилат; тетрапропиленгликольди(мет)акрилат; этоксилированный гександиолди(мет)акрилат; пропоксилированный гександиолди(мет)акрилат; неопентилгликольди(мет)акрилат; алкоксилированный неопентилгликольди(мет)акрилат; гексиленгликольди(мет)акрилат; диэтиленгликольди(мет)акрилат; полиэтиленгликольди(мет)акрилат; полибутадиенди(мет)акрилат; тиодиэтиленгликольди(мет)акрилат; триметиленгликольди(мет)акрилат; триэтиленгликольди(мет)акрилат; алкоксилированный гександиол; ди(мет)акрилат; алкоксилированный неопентилгликольди(мет)акрилат; пентандиолди(мет)акрилат; циклогександиметанолди(мет)акрилат; этоксилированный бисфенол А-ди(мет)акрилат; глицеринтри(мет)акрилат; триметилолпропантри(мет)акрилат; этоксилированный триметилолпропантри(мет)акрилат; пропоксилированный триметилолпропантри(мет)акрилат; дитриметилолпропантетра(мет)акрилат; пентаэритриттетра(мет)акрилат; этоксилированный пентаэритриттетра(мет)акрилат; пропоксилированный пентаэритриттетра(мет)акрилат; дипентаэритритпента(мет)акрилат и их комбинации. В определенных вариантах осуществления могут быть использованы смеси из (алкил)акрилатных мономеров, в том числе смеси из моно-, ди-, три- и/или тетра(алкил)акрилатов. В соответствии с использованием в настоящем документе и в соответствии с общей практикой на современном уровне техники использование термина «(мет)акрилат» и тому подобных терминов относится как к метакрилату, так и к акрилату.
2
Термин «винильный мономер» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к соединению, включающему этенильную группу, описывающуюся формулой -CH=CH. Подходящие примеры винильных мономеров включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: стирол; винилацетат; винилтолуол; алкилзамещенные стиролы, такие как а-метилстирол; винилацетат-этилен; винилацетат-VEOVA (торговая марка; виниловые сложные эфиры версатиковой кислоты); стирол-бутадиен; винилтолуол-бутадиен; стирол-акрилонитрил; винилтолуол-акрилонитрил; диизоцианат-полиол; виниловый спирт; винилбутираль; винилхлорид; винилиденхлорид и их комбинации.
5
6
5
6
3
2
Под термином «версатиковая кислота» подразумеваются кислота или смесь из кислот, описывающиеся общей формулой CRRCHCOH, в которой в совокупности присутствуют от 9 до 11 атомов углерода, и каждый из R и R представляет собой алкильную группу. Общая формула версатиковой кислоты продемонстрирована в приведенной ниже формуле (i):
В соответствии с этим, общая формула винилового сложного эфира версатиковой кислоты продемонстрирована в приведенной ниже формуле (ii):
5
6
1
7
Где каждый из R и R независимо представляет собой C-C разветвленную или неразветвленную алкильную группу, но где совокупное количество атомов углерода в виниловом сложном эфире версатиковой кислоты, описывающемся формулой (ii), находится в диапазоне от 11 до 13.
5
6
В соответствии с этим, каждый из R и R может быть независимо выбран из метальной группы; этильной группы, линейной или разветвленной пропильной группы, линейной или разветвленной бутильной группы; линейной, разветвленной или циклической пентильной группы; линейной, разветвленной или циклической гексильной группы; или линейной, разветвленной или циклической гептильной группы.
5
6
Например, в случае выбора R в виде пропильной группы R может быть выбран в виде любой линейной, разветвленной или циклической пропильной, бутильной или пентильной группы, что, тем самым, приводит к получению винилового сложного эфира версатиковой кислоты, содержащего 11, 12 или 13 атомов углерода, соответственно,
В одном в особенности подходящем варианте осуществления количество атомов углерода в виниловом сложном эфире версатиковой кислоты составляет 11, что, таким образом, соответствует виниловому сложному эфиру версатиковой кислоты, содержащей 9 атомов углерода.
Такие виниловые сложные эфиры версатиковой кислоты коммерчески доступны под обозначением «Veova» (RTM) от компании Momentive Chemicals.
В определенных вариантах осуществления этиленненасыщенный мономер может включать винильный мономер. В подходящем случае этиленненасыщенный мономер может включать стирол.
19
20
21
22
23
24
25
26
27
27
25
26
19
27
3
2
Термины «алк» или «алкил» в соответствии с использованием в настоящем документе, если только не будет определено другого, относятся к насыщенным углеводородным радикалам, представляющим собой прямо-цепочечные, разветвленно-цепочечные, циклические или полициклические фрагменты или их комбинации и содержащим от 1 до 20 атомов углерода, в подходящем случае от 1 до 10 атомов углерода, в более подходящем случае от 1 до 8 атомов углерода, в еще более подходящем случае от 1 до 6 атомов углерода, в даже более подходящем случае от 1 до 4 атомов углерода. Данные радикалы необязательно могут быть замещены заместителями хлоро, бромо, иодо, циано, нитро, OR, OC(O)R, C(O)R, C(O)OR, NRR, C(O)NRR, SR, C(O)SR, C(S)NRR, арил или Het, где каждый от R до R независимо представляет собой атом водорода, арил или алкил, и/или прерваны атомом кислорода или серы или группами силано или диалкилсилоксана. Примеры таких радикалов могут быть независимо выбраны из метила, этила, н-пропила, изопропила, н-бутила, изобутила, втор-бутила, трет-бутила, 2-метилбутила, пентила, изоамила, гексила, циклогексила, 3-метилпентила, октила и тому подобного. Термин «алкилен» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к бивалентной радикальной алкильной группе в соответствии с приведенным выше определением. Например, алкильная группа, такая как метил, который может быть представлен в виде -СН, становится метиленом -СН- при представлении в виде алкилена. В соответствии с этим должны быть поняты и другие алкиленовые группы.
19
20
21
22
23
24
25
26
27
27
25
26
19
27
2
Термин «алкенил» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к углеводородным радикалам, содержащим одну или несколько, в подходящем случае вплоть до 4, двойных связей, представляющим собой прямо-цепочечные, разветвленно-цепочечные, циклические или полициклические фрагменты или их комбинации и содержащим от 2 до 18 атомов углерода, в подходящем случае от 2 до 10 атомов углерода, в более подходящем случае от 2 до 8 атомов углерода, в еще более подходящем случае от 2 до 6 атомов углерода, в даже более подходящем случае от 2 до 4 атомов углерода. Данные радикалы необязательно могут быть замещены заместителями гидроксил, хлоро, бромо, иодо, циано, нитро, OR, OC(O)R, C(O)R, C(O)OR, NRR, C(O)NRR, SR, C(O)SR, C(S)NRR или арил, где каждый от R до R независимо представляет собой атом водорода, арил или алкил, и/или прерваны атомом кислорода или серы или группами силано или диалкилсилоксана. Примеры таких радикалов могут быть независимо выбраны из алкенильных групп, включающих винил, аллил, изопропенил, пентенил, гексенил, гептенил, циклопропенил, циклобутенил, циклопентенил, циклогексенил, 1-пропенил, 2-бутенил, 2-метил-2-бутенил, изопренил, фарнезил, геранил, геранилгеранил и тому подобное. Термин «алкенилен» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к бивалентной радикальной алкенильной группе в соответствии с приведенным выше определением. Например, алкенильная группа, такая как этенил, который может быть представлен в виде -СН=СН, становится этениленом -СН=СН- при представлении в виде алкенилена. В соответствии с этим должны быть поняты и другие алкениленовые группы.
19
20
21
22
23
24
25
26
27
27
25
26
19
27
Термин «алкинил» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к углеводородным радикалам, содержащим одну или несколько, в подходящем случае вплоть до 4, тройных связей, представляющим собой прямо-цепочечные, разветвленно-цепочечные, циклические или полициклические фрагменты или их комбинации и содержащим от 2 до 18 атомов углерода, в подходящем случае от 2 до 10 атомов углерода, в более подходящем случае от 2 до 8 атомов углерода, в еще более подходящем случае от 2 до 6 атомов углерода, в даже более подходящем случае от 2 до 4 атомов углерода. Данные радикалы необязательно могут быть замещены заместителями гидрокси, хлоро, бромо, иодо, циано, нитро, OR, OC(O)R, C(O)R, C(O)OR, NRR, C(O)NRR, SR, C(O)SR, C(S)NRR или арил, где каждый от R до R независимо представляет собой атом водорода, арил или низший алкил, и/или прерваны атомом кислорода или серы или группами силано или диалкилсилоксана. Примеры таких радикалов могут быть независимо выбраны из алкинильных радикалов, включающих этинил, пропинил, пропаргил, бутинил, пентинил, гексинил и тому подобное. Термин «алкинилен» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к бивалентной радикальной алкинильной группе в соответствии с приведенным выше определением. Например, алкинильная группа, такая как этинил, который может быть представлен в виде -C≡СН, становится этиниленом -C≡C- при представлении в виде алкинилена. В соответствии с этим должны быть поняты и другие алкиниленовые группы.
19
20
21
22
23
24
25
26
27
27
25
26
19
27
Термин «арил» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к органическому радикалу, произведенному из ароматического углеводорода в результате удаления одного атома водорода, и включает любое моноциклическое, бициклическое или полициклическое углеродное кольцо, содержащее вплоть до 7 членов в каждом кольце,, причем по меньшей мере одно кольцо является ароматическим. Данные радикалы необязательно могут быть замещены заместителями гидрокси, хлоро, бромо, иодо, циано, нитро, OR, OC(O)R, C(O)R, C(O)OR, NRR, C(O)NRR, SR, C(O)SR, C(S)NRR или арил, где каждый от R до R независимо представляет собой атом водорода, арил или низший алкил, и/или прерваны атомом кислорода или серы или группами силано или диалкилкремния. Примеры таких радикалов могут быть независимо выбраны из фенила, п-толила, 4-метоксифенила, 4-(трет-бутокси)фенила, 3-метил-4-метоксифенила, 4-фторфенила, 4-хлорфенила, 3-нитрофенила, 3-аминофенила, 3-ацетамидофенила, 4-ацетамидофенила, 2-метил-3-ацетамидофенила, 2-метил-3-аминофенила, 3-метил-4-аминофенила, 2-амино-3-метилфенила, 2,4-диметил-3-аминофенила, 4-гидроксифенила, 3-метил-4-гидроксифенила, 1-нафтила, 2-нафтила, 3-амино-1-нафтила, 2-метил-3-амино-1-нафтила, 6-амино-2-нафтила, 4,6-диметокси-2-нафтила, тетрагидронафтила, инданила, бифенила, фенантрила, антрила или аценафтила и тому подобного. Термин «арилен» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к бивалентной радикальной арильной группе в соответствии с приведенным выше определением. Например, арильная группа, такая как фенил, который может быть представлен в виде -Ph, становится фениленом -Ph- при представлении в виде арилена. В соответствии с этим должны быть поняты и другие ариленовые группы.
Во избежание сомнений ссылка на алкил, алкенил, алкинил, арил или аралкил в составных группах в настоящем документе должна быть интерпретирована в соответствии с этим, например, ссылка на алкил в аминоалкиле или на алк в алкоксиле должна быть интерпретирована в соответствии с приведенными выше терминами «алк» или «алкил» и так далее.
В соответствии с использованием в настоящем документе единственное число включает множественное число, а множественное число охватывает единственное число, если только не будет конкретно утверждаться другого. Например, использование единственного числа, то есть, терминов «один» или «некий», включает термин «один и несколько». В дополнение к этому в соответствии с использованием в настоящем документе использование термина «или» обозначает «и/или», если только конкретно не будет утверждаться другого, даже несмотря на возможность посредственного использования термина «и/или» в определенных случаях.
Эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может быть получено любым подходящим способом, например при использовании обычных способов полимеризации. Подходящие способы должны быть хорошо известны специалистам в соответствующей области техники и включают нижеследующее: суспензионная полимеризация; растворная полимеризация; полимеризация в массе и эмульсионная полимеризация. Общее получение эпоксифункциональных акриловых связующих на основе органического растворителя описывается в публикации «Polymer Syntheses», Stanley R. Sandler et al., Vol. 2, published by Academic Press, 2007.
Эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может характеризоваться любым подходящим молярным соотношением между глицидилметакрилатом и этиленненасыщенным мономером. В определенных вариантах осуществления соотношение между глицидилметакрилатом и этиленненасыщенным мономером может находиться в диапазоне от приблизительно 10:1 до 1:10, например от приблизительно 9:1 до 1:9.
Глицидилметакрилат и по меньшей мере один дополнительный этиленненасыщенный мономер могут составлять любое подходящее массовое количество мономеров, которые образуют эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя. В определенных вариантах осуществления глицидилметакрилат и по меньшей мере один дополнительный этиленненасыщенный мономер могут составлять по меньшей мере приблизительно 50% (масс.) мономеров, которые образуют эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя, в подходящем случае по меньшей мере приблизительно 60% (масс.) мономеров, которые образуют эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя, например по меньшей мере приблизительно 70% (масс.) мономеров, которые образуют эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя, или даже по меньшей мере приблизительно 80% (масс.) мономеров, которые образуют эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя.
В определенных вариантах осуществления глицидилметакрилат и стирольные мономеры могут составлять любое подходящее массовое количество мономеров, которые образуют эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя. В определенных вариантах осуществления глицидилметакрилат и стирольные мономеры могут составлять по меньшей мере приблизительно 50% (масс.) мономеров, которые образуют эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя, в подходящем случае по меньшей мере приблизительно 60% (масс.) мономеров, которые образуют эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя, например по меньшей мере приблизительно 70% (масс.) мономеров, которые образуют эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя, или даже по меньшей мере приблизительно 80% (масс.) мономеров, которые образуют эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя.
Эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может характеризоваться любой подходящей среднечисленной молекулярной массой (Mn). В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может характеризоваться значением Mn в диапазоне от приблизительно 1000 до 50000 дальтонов (Да=г/моль), в подходящем случае от приблизительно 1000 до 25000 Да, например от приблизительно 1000 до 10000 или даже от приблизительно 1000 до 5000 Да.
Среднечисленная молекулярная масса может быть измерена любым подходящим методом. Методики измерения среднечисленной молекулярной массы должны быть хорошо известны специалистам в соответствующей области техники. В подходящем случае значение Mn может быть определено при использовании гельпроникающей хроматографии, с использованием полистирольного стандарта.
Эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может характеризоваться любой подходящей среднемассовой молекулярной массой (Mw). В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может характеризоваться значением Mw в диапазоне от приблизительно 5000 до 50000 дальтонов (Да = г/моль), в подходящем случае от приблизительно 5000 до 30000 Да, например от приблизительно 5000 до 20000 Да или даже от приблизительно 5000 до 10000 Да.
Среднемассовая молекулярная масса может быть измерена любым подходящим методом. Методики измерения среднемассовой молекулярной массы должны быть хорошо известны специалистам в соответствующей области техники. Специалисты в соответствующей области техники должны понимать то, что для измерения среднемассовой молекулярной массы также могут быть использованы методики измерения среднечисленной молекулярной массы. В подходящем случае значение Mw может быть определено при использовании гельпроникающей хроматографии с использованием полистирольного стандарта.
Эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может характеризоваться любой подходящей температурой стеклования (Tg). В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может характеризоваться значением Tg в диапазоне от приблизительно 50 до 120°C.
Эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может характеризоваться любой подходящей вязкостью. В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может характеризоваться вязкостью в диапазоне от приблизительно 320 до 15000 сантипуазов, в подходящем случае от приблизительно 500 до 10000 сантипуазов, например от приблизительно 1000 до 6000 сантипуазов или даже от приблизительно 2000 до 5000 сантипуазов, согласно измерению в соответствии с документом ASTM method D-1545 при использовании пузырькового вискозиметра.
Термин «полиамин» и тому подобные термины в соответствии с использованием в настоящем документе относятся к соединению, содержащему по меньшей мере две аминогруппы, например две, три или четыре аминогруппы. Аминогруппы полиамина могут соответствовать первичным, вторичным или третичным аминам. Подходящие сшиватели, включающие полиамин, должны быть хорошо известны специалистам в соответствующей области техники. Сшиватель, включающий полиамин, может представлять собой диамин, триамин, тетраамин, более высокофункциональный амин или их комбинацию.
Примеры подходящих диаминов включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: этилендиамин; 1,2-диаминопропан; 1,5-диамино-2-метилпентан (такой как продукт, коммерчески доступный под обозначением DYTEK А от Invista); 1,3-диаминопентан (такой как продукт, коммерчески доступный под обозначением DYTEK ЕР от Invista); 1,2-диаминоциклогексан (такой как продукт, коммерчески доступный под обозначением DCH-99 от Invista); 1,6-диаминогексан; 1,11-диаминоундекан; 1,12-диаминододекан; 3-(циклогексиламино)пропиламин; 1-амино-3,3,5-триметил-5-аминометилциклогексан; изофорондиамин (ИФДА); 4,4'-диаминодициклогексилметан (такой как продукт, коммерчески доступный под обозначением РАСМ-20 от Invista или под обозначением DICYKAN от BASF); 3,3'-диметил-4,4'-диаминодициклогексилметан (такой как продукт, коммерчески доступный под обозначениями DIMETHYLDICYKAN или LAROMIN С260 от BASF; или под обозначением ANCAMINE 2049 от Air Products); 3,3'-[1,4-бутандиилбис(окси)бис]-1-пропанамин; ментандиамин; диаминофункциональные полиэфирполиамины на основе простого эфира, содержащие алифатически связанные первичные аминогруппы, примеры которых включают продукты JEFFAMINE D-230, JEFFAMINE D-400, JEFFAMINE D-2000 и JEFFAMINE D-4000 (коммерчески доступные от Huntsman Corporation) и их комбинации.
Примеры подходящих триаминов включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: диэтилентриамин; дипропилентриамин; бис(гексаметилен)триамин; триаминофункциональные полиэфирполиамины на основе простого эфира, содержащие алифатически связанные первичные аминогруппы, (такие как продукты, коммерчески доступные под обозначениями JEFFAMINE Т-403, Т-3000 или Т-5000 от Huntsman Corporation) и их комбинации.
Примеры подходящих тетра- и более высокофункциональных аминов включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: диэтилентетраамин; триэтилентетраамин, тетраэтиленпентаамин и их комбинации.
В определенных вариантах осуществления полиамин может представлять собой диамин. В подходящем случае сшивающая добавка может представлять собой 3,3'-диметил-4,4'-диаминодициклогексилметан.
Термин «пригодная для нанесения поверх нее покрытия» и тому подобные термины в соответствии с использованием в настоящем документе относятся к композициям покрытий, которые могут иметь последующий слой покрытия, нанесенный на них. Например, пригодные для нанесения поверх них покрытия композиции грунтовочных покрытий могут иметь 0 (ноль) или несколько, например, 1, 2, 3 или 4 и так далее, последующих слоев покрытия, нанесенных на них. Во избежание сомнений последующие слои покрытия, в случае присутствия таковых, могут быть идентичными или отличными в сопоставлении с пригодными для нанесения поверх них покрытия композициями грунтовочных покрытий и могут быть идентичными или отличными в сопоставлении друг с другом. В некоторых вариантах осуществления пригодные для нанесения поверх них покрытия композиции грунтовочных покрытий могут иметь по меньшей мере один последующий слой покрытия, нанесенный на них.
Сшивающий агент в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия может присутствовать в любом подходящем количестве. В определенных вариантах осуществления сшивающий агент в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия может присутствовать в количествах в диапазоне от приблизительно 1 до 50% (масс.), в подходящем случае от приблизительно 5 до 30% (масс.), например от приблизительно 10 до 20% (масс.), при расчете на совокупную массу твердого вещества композиции покрытия.
Пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия, соответствующая настоящему изобретению, может дополнительно содержать растворитель. Пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия может содержать один растворитель или смесь из растворителей. Растворитель может включать органический растворитель или смесь из органических растворителей. В подходящем случае пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия содержит органический растворитель или смесь из органических растворителей.
В определенных вариантах осуществления растворитель может содержать менее, чем приблизительно 20% (масс.) воды, в подходящем случае менее, чем приблизительно 10% (масс.) воды, в более подходящем случае менее, чем приблизительно 5% (масс.) воды или даже менее, чем приблизительно 1% (масс.) воды. В подходящем случае растворитель может по существу не содержать воды.
Подходящие органические растворители включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: алифатические углеводороды, такие как уайт-спириты и нафта, характеризующаяся высокой температурой вспышки; ароматические углеводороды, такие как бензол; толуол; ксилол; сольвент-нафта 100, 150, 200; продукты, доступные от Exxon-Mobil Chemical Company под торговым наименованием SOLVESSO; спирты, такие как этанол; н-пропанол; изопропанол; и н-бутанол; кетоны, такие как ацетон; циклогексанон; метилизобутилкетон; метилэтилкетон; сложные эфиры, такие как этилацетат; бутилацетат; н-гексилацетат; гликоли, такие как бутилгликоль; гликолевые простые эфиры, такие как метоксипропанол; монометиловый простой эфир этиленгликоля; монобутиловый простой эфир этиленгликоля, и их комбинации. Растворитель, в случае присутствия такового, в подходящем случае может быть использован в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия в количествах в диапазоне от приблизительно 10 до 90% (масс.), например, от приблизительно 20 до 80% (масс.) или даже от приблизительно 30 до 70% (масс.), при расчете на совокупную массу твердого вещества пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия.
Пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия, соответствующая настоящему изобретению, может содержать любое подходящее количество эпоксифункционального акрилового связующего на основе органического растворителя. Пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия может содержать от приблизительно 10 до 90% (масс.), в подходящем случае от приблизительно 10 до 60% (масс.), например, от приблизительно 10 до 40% (масс.) или даже от приблизительно 20 до 40% (масс.), эпоксифункционального акрилового связующего на основе органического растворителя при расчете на совокупную массу твердого вещества композиции покрытия.
Пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия, соответствующая настоящему изобретению, может быть отверждена при любой подходящей температуре. В определенных вариантах осуществления пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия может быть отверждена при температуре в диапазоне от приблизительно 5 до 250°C, в подходящем случае от приблизительно 5 до 100°C, например, от приблизительно 5 до 50°C или даже от приблизительно 10 до 30°C. В подходящем случае пригодную для нанесения поверх нее покрытия композицию грунтовочного покрытия отверждают при температуре окружающей среды.
В определенных вариантах осуществления пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия необязательно может содержать ингибирующую коррозию добавку. Термин «ингибирующая коррозию добавка» и тому подобные термины в соответствии с использованием в настоящем документе относятся к соединениям, которые в случае включения в композицию покрытия, которую осаждают на подложку, будут оказывать действие по формированию покрытия, которое противодействует изменению или разложению подложки, например, в результате процесса химического или электрохимического окисления, включающим ржавчину для железосодержащих подложек и оксиды разложения в алюминиевых подложках, или в некоторых случаях даже предотвращает возникновение данных изменения или разложения.
2
3
2
Подходящая ингибирующая коррозию добавка должна быть хорошо известна специалистам в соответствующей области техники. Подходящие примеры ингибирующих коррозию добавок включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: неорганические оксиды, такие как, например, оксиды цинка, церия, иттрия, марганца, магния, молибдена, лития, алюминия, магния, олова, кальция, бора, фосфора, кремния, циркония, железа или титана; кремнийорганические соединения, такие как полидиметилсилоксан (ПДМА), или их комбинации. В определенных вариантах осуществления ингибирующая коррозию добавка может включать оксид цинка (ZnO), оксид магния (MgO); диоксид церия (CeO), триоксид молибдена (MoO), диоксид кремния (SiO) или их комбинации. В подходящем случае ингибирующая коррозию добавка может включать оксид магния (MgO).
В определенных вариантах осуществления ингибирующая коррозию добавка, в случае присутствия таковой, может иметь форму нанопорошка. Термин «нанопорошок» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к ингибирующей коррозию добавке, характеризующейся средним размером частиц, меньшим, чем приблизительно 50 нм. Например, ингибирующая коррозию добавка может включать нанопорошок оксида магния или нанопорошок оксида цинка. В определенных вариантах осуществления ингибирующая коррозию добавка может включать нанопорошок оксида магния.
Ингибирующая коррозию добавка, в случае присутствия таковой, может иметь любую подходящую форму, например, форму гомогенной смеси или твердого раствора.
Ингибирующая коррозию добавка, в случае присутствия таковой, в подходящем случае может быть использована в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия в количествах в диапазоне от приблизительно 5 до 60% (масс.), в подходящем случае в диапазоне от приблизительно 10 до 50% (масс.), например, от приблизительно 10 до 40% (масс.) или даже от приблизительно 20 до 30% (масс.), при расчете на совокупную массу твердого вещества композиции покрытия.
В определенных вариантах осуществления пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия может содержать промотирующую адгезию добавку. Подходящие промотирующие адгезию добавки должны быть хорошо известны специалистам в соответствующей области техники. Подходящие примеры промотирующих адгезию добавок включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: эпоксидные смолы; эпоксифенольные смолы; силановые смолы; органофункциональные силаны, такие как эпокси- или аминофункциональные силаны; новолачные смолы; димеры и тримеры изофорондиизоцианата (ИФДИ), гексаметилендиизоцианата (ГДМИ); толуолдиизоцианат; блокированные изоцианаты, такие как диизоцианат ИФДИ, блокированный капролактамом, и их комбинации. В подходящем случае промотирующая адгезию добавка может включать органофункциональный силан, такой как эпокси- или аминофункциональный силан. Промотирующая адгезию добавка, в случае присутствия таковой, в подходящем случае может быть использована в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия в количествах в диапазоне от приблизительно 0 до 10% (масс.) при расчете на совокупную массу твердого вещества композиции покрытия.
В определенных вариантах осуществления пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия может содержать дополнительное связующее. Подходящие дополнительные связующие должны быть хорошо известны специалистам в соответствующей области техники. Подходящие примеры дополнительных связующих включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: смолы сложных полиэфиров; акриловые смолы; алкидные смолы; полиуретановые смолы; полисилоксановые смолы; эпоксидные смолы или их комбинации. В определенных вариантах осуществления дополнительное связующее может включать эпоксифункциональное связующее, такое как диглицидиловый простой эфир бисфенола А или диглицидиловый простой эфир бисфенола F. Дополнительное связующее, в случае присутствия такового, в подходящем случае может быть использовано в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия в количествах в диапазоне от приблизительно 1 до 50% (масс.), в подходящем случае от приблизительно 5 до 30%) (масс.), например, от приблизительно 10 до 20% (масс.), при расчете на совокупную массу твердого вещества композиции покрытия.
В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может составлять от приблизительно 10 до 100% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В подходящем случае дополнительное связующее может составлять от приблизительно 90 до 0% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может составлять от приблизительно 20 до 100% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В подходящем случае дополнительное связующее может составлять от приблизительно 80 до 0% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может составлять от приблизительно 30 до 100% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В подходящем случае дополнительное связующее может составлять от приблизительно 70 до 0% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может составлять от приблизительно 40 до 100% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В подходящем случае дополнительное связующее может составлять от приблизительно 60 до 0% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может составлять от приблизительно 50 до 100%) (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В подходящем случае дополнительное связующее может составлять от приблизительно 50 до 0% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия.
В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может составлять от приблизительно 10 до 100% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В подходящем случае дополнительное связующее, включающее эпоксифункциональное связующее, такое как диглицидиловый простой эфир бисфенола А или диглицидиловый простой эфир бисфенола F, может составлять от приблизительно 90 до 0% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может составлять от приблизительно 20 до 100% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В подходящем случае дополнительное связующее, включающее эпоксифункциональное связующее, такое как диглицидиловый простой эфир бисфенола А или диглицидиловый простой эфир бисфенола F, может составлять от приблизительно 80 до 0% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может составлять от приблизительно 30 до 100% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В подходящем случае дополнительное связующее, включающее эпоксифункциональное связующее, такое как диглицидиловый простой эфир бисфенола А или диглицидиловый простой эфир бисфенола F, может составлять от приблизительно 70 до 0% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может составлять от приблизительно 40 до 100% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В подходящем случае дополнительное связующее, включающее эпоксифункциональное связующее, такое как диглицидиловый простой эфир бисфенола А или диглицидиловый простой эфир бисфенола F, может составлять от приблизительно 60 до 0% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может составлять от приблизительно 50 до 100% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В подходящем случае дополнительное связующее, включающее эпоксифункциональное связующее, такое как диглицидиловый простой эфир бисфенола А или диглицидиловый простой эфир бисфенола F, может составлять от приблизительно 50 до 0% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия.
В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может составлять от приблизительно 10 до 99,9% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В подходящем случае дополнительное связующее может составлять от приблизительно 90 до 0,1% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может составлять от приблизительно 20 до 99,9% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В подходящем случае дополнительное связующее может составлять от приблизительно 80 до 0,1% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может составлять от приблизительно 30 до 99,9% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В подходящем случае дополнительное связующее может составлять от приблизительно 70 до 0,1% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может составлять от приблизительно 40 до 99,9% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В подходящем случае дополнительное связующее может составлять от приблизительно 60 до 0,1% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может составлять от приблизительно 50 до 99,9% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В подходящем для использования случае дополнительное связующее может составлять от приблизительно 50 до 0,1% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия.
В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может составлять от приблизительно 10 до 99,9% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В подходящем случае дополнительное связующее, включающее эпоксифункциональное связующее, такое как диглицидиловый простой эфир бисфенола А или диглицидиловый простой эфир бисфенола F, может составлять от приблизительно 90 до 0,1% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может составлять от приблизительно 20 до 99,9% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В подходящем случае дополнительное связующее, включающее эпоксифункциональное связующее, такое как диглицидиловый простой эфир бисфенола А или диглицидиловый простой эфир бисфенола F, может составлять от приблизительно 80 до 0,1%) (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может составлять от приблизительно 30 до 99,9% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В подходящем случае дополнительное связующее, включающее эпоксифункциональное связующее, такое как диглицидиловый простой эфир бисфенола А или диглицидиловый простой эфир бисфенола F, может составлять от приблизительно 70 до 0,1% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может составлять от приблизительно 40 до 99,9% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В подходящем случае дополнительное связующее, включающее эпоксифункциональное связующее, такое как диглицидиловый простой эфир бисфенола А или диглицидиловый простой эфир бисфенола F, может составлять от приблизительно 60 до 0,1% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В определенных вариантах осуществления эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя может составлять от приблизительно 50 до 99,9% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия. В подходящем случае дополнительное связующее, включающее эпоксифункциональное связующее, такое как диглицидиловый простой эфир бисфенола А или диглицидиловый простой эфир бисфенола F, может составлять от приблизительно 50 до 0,1% (масс.) от совокупного связующего, присутствующего в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия.
В определенных вариантах осуществления пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия, соответствующая настоящему изобретению, может также содержать дополнительный сшивающий агент. Дополнительным сшивающим агентом может быть любой подходящий сшивающий агент. Подходящие дополнительные сшивающие агенты должны быть хорошо известны специалистам в соответствующей области техники. Подходящие сшивающие агенты включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: фенольные смолы (или фенолоформальдегидные смолы); аминовые смолы; эпоксидные смолы; изоцианатные смолы; бета-гидрокси(алкил)амидные смолы; алкилированные карбаматные смолы; поликислоты; ангидриды; металлоорганические кислотнофункциональные материалы; полиамины; полиамиды и их комбинации.
В определенных вариантах осуществления дополнительный сшивающий агент может включать фенольную смолу. Неограничивающими примерами фенольных смол являются те смолы, которые образуются в результате проведения реакции между фенолом и формальдегидом. Неограничивающими примерами фенолов, которые могут быть использованы для получения фенольных смол, являются фенол, бутилфенол, ксиленол и крезол. Обычное получение фенольных смол описывается в публикации «The Chemistry and Application of Phenolic Resins or Phenoplasts», Vol. V, Part I, edited by Dr. Oldring; John Wiley and Sons/Cita Technology Limited, London, 1997. В подходящем случае фенольные смолы относятся к резольному типу. Под термином «резольный тип» заявители подразумевают смолы, полученные в присутствии основного (щелочного) катализатора и необязательно избытка формальдегида. Подходящие примеры коммерчески доступных фенольных смол включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: продукты PHENODUR PR285 и BR612 и смолы, продаваемые под торговой маркой BAKELITE, такие как продукт BAKELITE 6582 LB.
В определенных вариантах осуществления дополнительный сшивающий агент может включать изоцианатную смолу. Подходящие изоцианаты включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: многофункциональные изоцианаты. Подходящие примеры многофункциональных полиизоцианатов включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: алифатические диизоцианаты, такие как гексаметилендиизоцианат и изофорондиизоцианат; и ароматические диизоцианаты, такие как толуолдиизоцианат и 4,4'-дифенилметандиизоцианат. Полиизоцианаты могут быть блокированными или неблокированными. Примеры других подходящих полиизоцианатов включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: изоциануратные тримеры; аллофанаты; уретдионы или диизоцианаты; поликарбодиимиды и их комбинации. Подходящие примеры коммерчески доступных полиизоцианатов включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: продукты DESMODUR VP2078 и DESMODUR N3390 от Bayer Corporation, и продукт TOLONATE HDT90 от Rhodia Inc..
В определенном варианте осуществления дополнительный сшивающий агент может включать аминопластовую смолу. Неограничивающие примеры аминопластовых смол включают те смолы, которые получают в результате проведения реакции между триазином, таким как меламин или бензогуанамин, и формальдегидом. В подходящем случае получающиеся в результате соединения могут быть этерифицированы с образованием простого эфира при использовании спирта, такого как метанол, этанол, бутанол или их комбинации. Получение и использование аминопластовых смол описывается в публикации «The Chemistry and Applications of Amino Crosslinking Agents or Aminoplast», Vol. V, Part II, page 21 ff., edited by Dr. Oldring; John Wiley and Sons/Cita Technology Limited, London, 1998.
Пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия, соответствующая настоящему изобретению, необязательно может содержать добавку или комбинацию из добавок. Пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия необязательно может содержать любую подходящую добавку. Подходящие добавки должны быть хорошо известны специалистам в соответствующей области техники. Примеры подходящих добавок включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: катализаторы, смазки; пигменты; пластификаторы; поверхностно-активные вещества; регуляторы текучести; тиксотропные добавки; наполнители; разбавители; органические растворители и их комбинации.
Подходящие катализаторы должны быть хорошо известны специалистам в соответствующей области техники. Подходящие катализаторы включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: фосфорная кислота; алкиларилсульфоновые кислоты, такие как додецилбензолсульфоновая кислота; метансульфоновая кислота; пара-толуолсульфоновая кислота; динонилнафталиндисульфоновая кислота; фенилфосфиновая кислота и их комбинации. Катализатор, в случае присутствия такового, может быть использован в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия в любом подходящем количестве. В определенных вариантах осуществления катализатор, в случае присутствия такового, может быть использован в количествах в диапазоне от приблизительно 0,01 до 10% (масс.), в подходящем случае от приблизительно 0,1 до 2% (масс.), при расчете на совокупную массу твердого вещества композиции покрытия.
Подходящие смазки должны быть хорошо известны специалистам в соответствующей области техники. Подходящие примеры смазок включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: карнаубский воск и смазки, относящиеся к полиэтиленовому типу. В определенных вариантах осуществления смазка, в случае присутствия таковой, может быть использована в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия в количествах, составляющих по меньшей мере 0,01% (масс.) при расчете на совокупную массу твердого вещества композиции покрытия.
Подходящие пигменты должны быть хорошо известны специалистам в соответствующей области техники. Подходящий для использования пигмент может представлять собой, например, диоксид титана. Пигмент, в случае присутствия такового, может быть использован в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия в любом подходящем количестве. В определенных вариантах осуществления пигмент, в случае присутствия такового, может быть использован в пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия в количествах, доходящих вплоть до приблизительно 90% (масс.), например, вплоть до приблизительно 50% (масс.) или даже вплоть до приблизительно 10% (масс.), при расчете на совокупную массу твердого вещества композиции покрытия.
Поверхностно-активные вещества необязательно могут быть добавлены к пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия в целях содействия текучести и смачиванию подложки. Подходящие поверхностно-активные вещества должны быть хорошо известны специалистам в соответствующей области техники. В подходящем случае поверхностно-активное вещество, в случае присутствия такового, выбирают в целях обеспечения совместимости с областями применения контейнеров для продуктов питания и/или напитков. Подходящие поверхностно-активные вещества включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: алкилсульфаты (например, лаурилсульфат натрия); сульфаты простых эфиров; сложные эфиры фосфорной кислоты; сульфонаты; и их различные соли щелочных металлов, аммония, аминов; этоксилаты алифатических спиртов; алкилфенолэтоксилаты (например, нонилфенольный простой полиэфир); поверхностно-активные вещества на полисилоксановой основе; поверхностно-активные вещества на акриловой основе; соли и/или их комбинации. Поверхностно-активные вещества, в случае присутствия таковых, могут присутствовать в количествах в диапазоне от приблизительно 0,01% (масс.) до 10%) (масс.) при расчете на совокупную массу твердого вещества композиции покрытия.
Пригодные для нанесения поверх них покрытия композиции грунтовочных покрытий, соответствующие настоящему изобретению, могут быть нанесены на любую подходящую подложку. Пригодные для нанесения поверх них покрытия композиции грунтовочных покрытий, соответствующие настоящему изобретению, могут быть использованы, например, в различных промышленных областях применения вследствие их благоприятных противокоррозионных свойств. Типичные промышленные области применения для композиций изобретения включают, например, использование для изготовления покрытий и/или промежуточных покрытий на множестве типов металлических подложек. Подходящие металлические подложки включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: листовая сталь; литейный чугун; алюминий; металлические сплавы, такие как сплавы алюминия или стали; цветные металлы, такие как латунь, бронза и медь, и их комбинации. В частности, пригодные для нанесения поверх них покрытия композиции грунтовочных покрытий изобретения могут быть использованы в качестве красочных составов и покрытий для нанесения покрытия на промышленные объекты и, в частности, в судостроительной и авиационно-космической промышленности. Например, в случае использования в судостроительной промышленности пригодные для нанесения поверх них покрытия композиции грунтовочных покрытий могут быть нанесены на морское судно или морское сооружение, такое как корпуса судов, в том числе блоки для судостроения. В последнем случае блоки могут быть предназначены для корпусов судов или других компонентов, таких как балластные цистерны. Например, в случае использования в авиационно-космической промышленности пригодные для нанесения поверх них покрытия композиции грунтовочных покрытий могут быть нанесены на летательный аппарат, например, на внешние панели и/или внутренние поверхности летательных аппаратов.
В определенных вариантах осуществления пригодные для нанесения поверх них покрытия композиции грунтовочных покрытий могут быть нанесены на оголенную подложку.
В определенных вариантах осуществления пригодные для нанесения поверх них покрытия композиции грунтовочных покрытий могут быть нанесены на подложку, подвергнутую предварительной обработке. Типичные предварительные обработки включают, например, обычные фосфатирующие ванны, ополаскивания средами, содержащими тяжелые металлы, или нанесение композиций покрытий для предварительной обработки. Термин «композиция покрытия для предварительной обработки» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к композициям покрытий, которые могут быть нанесены при очень низкой толщине пленки на оголенную подложку для улучшения коррозионной стойкости или для увеличения адгезии наносимых впоследствии слоев покрытия.
Композиции грунтовочных покрытий, соответствующие настоящему изобретению, могут быть нанесены любым подходящим способом. Подходящие способы включают, например, нанесение кистью, нанесение валиком, распыление, окунание, электроосаждение и тому подобное.
В определенных вариантах осуществления пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия может быть нанесена на морское судно или морское сооружение.
В определенных вариантах осуществления пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия может быть нанесена на летательный аппарат. В определенных вариантах осуществления пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия в случае нанесения на летательный аппарат может содержать ингибирующую коррозию добавку. Подходящие ингибирующие коррозию добавки представляют собой то, что соответствует определению в настоящем документе.
Пригодные для нанесения поверх них покрытия композиции грунтовочных покрытий, соответствующие настоящему изобретению, могут быть нанесены при любой подходящей толщине сухой пленки. В определенных вариантах осуществления пригодные для нанесения поверх них покрытия композиции грунтовочных покрытий могут быть нанесены при толщине сухой пленки в диапазоне от приблизительно 25 до 1000 мкм.
Пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия, соответствующая настоящему изобретению, может быть нанесена на подложку в виде одного слоя или в виде части многослойной системы. В определенных вариантах осуществления композиция покрытия может быть нанесена в виде одного слоя. В определенных вариантах осуществления композиция покрытия может быть нанесена в виде первого покрытия системы многослойного покрытия. В подходящем случае композиция покрытия может быть нанесена в виде подстилающего покрытия или грунтовки. Второе, третье, четвертое и тому подобное покрытия могут содержать любой подходящий красочный состав, такой как красочные составы, содержащие, например, эпоксидные смолы; модифицированные эпоксидные смолы; каменноугольные эпоксидные смолы; смолы сложных полиэфиров; полиуретановые смолы; полисилоксановые смолы; углеводородные смолы; силиконо-алкидные смолы; фенольные смолы; винильные смолы; винилхлоридные смолы; смолы хлорированных каучуков; полимочевиновые смолы; фтористые смолы; силиконмодифицированные смолы; акриловые смолы; или их комбинации. В определенных вариантах осуществления «противообрастающие покрытия» на основе акриловой смолы или винильной смолы, которые препятствуют адгезии организмов, могут быть использованы в качестве материалов функционального покрытия. Также могут быть нанесены и другие защитные и/или декоративные покрытия.
В определенных вариантах осуществления композиции покрытий могут быть нанесены поверх другого слоя красочного состава в виде части многослойной системы. Например, композиции покрытий могут образовывать промежуточный слой, Композиция покрытия может быть нанесена на подложку один или несколько раз.
В соответствии с одним вторым аспектом настоящего изобретения предлагается применение пригодной для нанесения поверх нее покрытия композиции грунтовочного покрытия для увеличения коррозионной стойкости в системе многослойного покрытия, при этом пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия содержит
i) эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя, образованное из глицидилметакрилата и по меньшей мере одного дополнительного этиленненасыщенного мономера; и
ii) сшиватель, включающий полиамин.
В соответствии с одним дополнительным аспектом настоящего изобретения предлагается система покрытия, содержащая пригодную для нанесения поверх нее покрытия композицию грунтовочного покрытия и композицию нанесенного поверх покрытия, при этом пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия содержит
i) эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя, образованное из глицидилметакрилата и по меньшей мере одного дополнительного этиленненасыщенного мономера; и
ii) сшиватель, включающий полиамин.
В соответствии с одним дополнительным аспектом настоящего изобретения предлагаются морское судно или морское сооружение с нанесенным по меньшей мере одной своей части покрытием из системы покрытия, соответствующей настоящему изобретению.
В соответствии с одним дополнительным аспектом настоящего изобретения предлагается система покрытия, содержащая пригодную для нанесения поверх нее покрытия композицию грунтовочного покрытия и композицию нанесенного поверх покрытия, при этом пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия содержит
i) эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя, образованное из глицидилметакрилата и по меньшей мере одного дополнительного этиленненасыщенного мономера; и
ii) сшиватель, включающий полиамин, при этом композицией нанесенного поверх покрытия представляет собой композицию красочного состава морского назначения.
Термин «композиция красочного состава морского назначения» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к композиции красочного состава, подходящей при нанесении в морской промышленности, например, в случае морских судов или морских сооружений. В подходящем случае композиция красочного состава морского назначения может предотвращать адгезию к подложке микроорганизмов, растений и животных. Традиционно имеется несколько способов возможной разработки композиции покрытия для предотвращения адгезии и нарастания агентов обрастания на поверхности. Покрытие может содержать биоцид, который выполняет функцию отравления и/или отпугивания организма, приставшего к поверхности, что, таким образом, стимулирует отпадение организма с поверхности. Данный режим предотвращения адгезии зачастую называется «противообрастанием», и такие покрытия зачастую называются противообрастающими покрытиями.
Такие покрытия также могут быть разработаны для достижения медленных разложения и эрозии с течением времени, таким образом, организмы, прилипшие к поверхности, также будут постепенно отпадать с поверхности при разложении покрытия или в результате одновременного высвобождения биоцида. Тип эрозии поверхности варьируется, но в общем случае имеет в своей основе слаборастворимую природу связующего. Для описания всех данных типов эрозии использовали термин «абляционный». Однако, термин «абляционный» также относится и к конкретному типу эрозии, который также обозначается термином «отшелушивание» и в общем случае обеспечивается наличием слаборастворимых связующих, таких как канифоль, присутствующая в связующем. Поэтому во избежание путаницы под термином «абляционный» в настоящем документе заявители подразумевают данный отшелушивающий тип эрозии.
Еще один тип разложения обычно вызывается прохождением реакции на поверхности в морской воде, такой как гидролиз, ведущий к образованию продуктов, которые после этого являются слаборастворимыми в морской воде, включая пленкообразующий полимер. Данный режим предотвращения адгезии зачастую называется «самополированием», и такие покрытия зачастую называются самополирующимися покрытиями. Существует возможность, когда такие покрытия могут и не содержать какой-либо биоцид и могут требовать меньшего количества биоцида в сопоставлении с традиционными абляционными покрытиями.
В соответствии с этим, в целях получения эффективного и действенного удаления организмов с поверхностей обычной практикой теперь является получение композиций покрытий, которые обычно могут содержать биоцид, и которые медленно разлагаются с течением времени. Такие потенциально бифункциональные покрытия зачастую называются эродируемыми противообрастающими покрытиями и включают как самополирующиеся, так и абляционные покрытия. Однако, в настоящем изобретении эродируемое противообрастающее покрытие необязательно сопровождается противообрастающей добавкой.
В подходящем случае композиция красочного состава морского назначения может соответствовать противообрастающему, самополирующемуся, абляционному и/или эродируемому противообрастающему покрытию.
В соответствии с одним дополнительным аспектом настоящего изобретения предлагаются морское судно или морское сооружение с нанесенным на по меньшей мере одной своей части покрытием из системы покрытия, содержащей пригодную для нанесения поверх нее покрытия композицию грунтовочного покрытия и композицию нанесенного поверх покрытия, при этом пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия содержит
i) эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя, образованное из глицидилметакрилата и по меньшей мере одного дополнительного этиленненасыщенного мономера; и
ii) сшиватель, включающий полиамин, при этом композиция нанесенного поверх покрытия представляет собой композицию красочного состава морского назначения.
В соответствии с одним дополнительным аспектом настоящего изобретения предлагается летательный аппарат с нанесенным на по меньшей мере одной своей части покрытием из системы покрытия, соответствующей настоящему изобретению.
В соответствии с одним дополнительным аспектом настоящего изобретения предлагается летательный аппарат с нанесенным на по меньшей мере одной своей части покрытием из системы покрытия, содержащей пригодную для нанесения поверх нее покрытия композицию грунтовочного покрытия и композицию нанесенного поверх покрытия, при этом пригодная для нанесения поверх нее покрытия композиция грунтовочного покрытия содержит
i) эпоксифункциональное акриловое связующее на основе органического растворителя, образованное из глицидилметакрилата и по меньшей мере одного дополнительного этиленненасыщенного мономера; и
ii) сшиватель, включающий полиамин.
Все признаки, содержащиеся в настоящем документе, могут быть объединены с любым из вышеупомянутых аспектов и в любой комбинации.
Для лучшего понимания изобретения и для демонстрации возможности реализации его вариантов осуществления теперь в порядке примера ссылка будет сделана на следующие далее экспериментальные данные.
Примеры
Пример 1
Получение системы ГМА/акриловая смола
Синтезировали эпоксифункциональное акриловое связующее, образованное из глицидилметакрилата и стирола. Полимеризацию проводили в 2-хлитровой 4-хгорлой реакционной колбе, оснащенной средствами нагревания, охлаждения, термопарой, средством перемешивания в виде стальной перемешивающей лопасти с механическим приводом и охлаждаемым дефлегматором. В реакционную колбу подавали поток азота при расходе 0,2 стандартного кубического фута (ст. куб. фут)/минута для получения инертной атмосферы. В реакционную колбу, загружая, добавляли и нагревали до 158°C 27,41 массовой части продукта А-100 и 0,2 массовой части гликолевого простого эфира Dowanol РМ (доступного от The Dow Chemical Company). После этого в реакционные колбы в течение периода времени в 180 минут добавляли 4,09 массовой части ди-трет-амилпероксида и 6,13 массовой части гликолевого простого эфира Dowanol РМ (доступного от The Dow Chemical Company) с последующим добавлением в течение периода времени в 150 минут 55,21 массовой части стирола и 6,13 массовой части глицидилметакрилата. Затем реакционную емкость выдерживали при температуре 158°C в течение 30 минут. После этого в реакционную колбу в течение периода времени в 30 минут добавляли 0,31 массовой части ди-трет-амилпероксида и 0,61 массовой части гликолевого простого эфира Dowanol РМ (доступного от The Dow Chemical Company). Температуру реакционной колбы выдерживали при 158°C в течение еще одного часа, а после этого ей давали возможность понизиться до <40°C. Из реакционной колбы смолу выгружали в необлицованные металлические банки.
Получающаяся в результате смола характеризуется уровнем содержания твердого вещества 68,4% (масс.), вязкостью 4500 сантипуазов согласно измерению в соответствии с документом ASTM method D-1545 при использовании пузырькового вискозиметра, эпоксидной эквивалентной массой 2262 согласно измерению в соответствии с документом ASTM D1652 (Test method В) и среднечисленной молекулярной массой 2230 Да согласно измерению при использовании гельпроникающей хроматографии (также известной под наименованием эксклюзионной хроматографии размеров) в соответствии с документом ASTM D6579-11. Образец, хранившийся при температуре 48,8°C в течение одного месяца, оставался жидкостью.
Примеры 2-5
Примеры рецептур грунтовочных покрытий, соответствующих настоящему изобретению (примеры 2, 3, 4 и 5) и сравнительным примерам 1 и 2, получали в соответствии представлением изобретения в приведенной ниже таблице 1. Все количества даны в массовых частях. Покрытия получали в виде типичных двухкомпонентных («2К») композиций. Два предварительно перемешанных пигментированных компонента, при этом один содержит эпоксифункциональное акриловое связующее, а другой содержит сшиватель (сшиватели), перемешивали друг с другом при использовании пневматического смесителя при умеренных скоростях для гомогенизирования содержимого контейнера в течение 1-2 минут.
Методы испытаний
Получение панелей для испытаний: Образцы покрытий наносили на одну из трех подложек: (А) коммерчески доступная оголенная алюминиевая панель 2024-Т3 bare, истираемая вплоть до устранения окисления поверхности при использовании продукта ЕАС-8 (кондиционер металла, доступный от PPG Aerospace Surface Solutions); (В) коммерчески доступная оголенная алюминиевая панель 2024-Т3 bare, подвергнутая предварительной обработке при использовании продукта Alodine 1200S (содержащее шестивалентный хром конверсионное покрытие, доступное от Henkel Corporation); или (С) плакированная алюминиевая панель 7075-Т6 clad, истираемая вплоть до устранения окисления поверхности при использовании продуктов ЕАС-8 и ЕАР-9 (кондиционеры металла, доступные в компании PPG Aerospace Surface Solutions). На подложки распыляли покрытия непосредственно после перемешивания при использовании обычного пневматического распылительного оборудования.
Испытание на стойкость к воздействию солевого тумана: Испытания на стойкость к воздействию солевого тумана проводили в соответствии с описанием в документе ASTM В117. Панели с нанесенными покрытиями царапали ножом для обнажения оголенной металлической подложки. Процарапанную панель располагали в камере для испытаний, где панель непрерывно орошали туманом водного солевого раствора. Камеру выдерживали при постоянной температуре в диапазоне от 33 до 36°C. Подложку с нанесенным покрытием подвергали воздействию среды солевого тумана в течение от 500 до 1000 часов. После воздействия панели с нанесенным покрытием извлекали из камеры для испытаний и оценивали на предмет коррозии вдоль царапины.
Визуальное пузырение: Панели оценивали на предмет пузырения на лицевой поверхности в соответствии с документом ASTM D714-87.
Как это демонстрируют результаты, композиции покрытий, соответствующие настоящему изобретению, (примеры от 2 до 5), которые содержат эпоксифункциональное акриловое связующее, характеризуются большей стойкостью к коррозии в сопоставлении со сравнительными примерами 1 и 2.
Внимание обращается на все бумаги и документы, которые поданы одновременно с данным описанием изобретения или прежде него в связи с данной заявкой, и которые открыты для всеобщего обозрения совместно с данным описанием изобретения, и содержание всех таких бумаг и документов посредством ссылки включаются в настоящий документ.
Все признаки, раскрытые в данном описании изобретения (включая любые прилагаемые формулу изобретения, реферат и чертежи), и/или все стадии, любых метода или способа, таким образом раскрытых, могут быть объединены в любой комбинации за исключением тех комбинаций, в которых по меньшей мере некоторые из таких признаков и/или стадий являются взаимоисключающими.
Каждый признак, раскрытый в данном описании изобретения (включая любые прилагаемые формулу изобретения, реферат и чертежи), может быть заменен на альтернативные признаки, имеющие идентичное, эквивалентное или подобное назначение, если только недвусмысленно не будет утверждаться другого. Таким образом, если только недвусмысленно не будет утверждаться другого, каждый раскрытый признак представляет собой только один пример из типовой последовательности эквивалентных или подобных признаков.
Изобретение не ограничивается деталями вышеизложенного варианта (вариантов) осуществления. Изобретение простирается на любой новый один или любую новую комбинацию из признаков, раскрытых в данном описании изобретения (включая любые прилагаемые формулу изобретения, реферат и чертежи), или на любую новую одну или любую новую комбинацию из стадий любых метода или способа, таким образом раскрытых.