用于涂覆金屬或聚合物管的涂覆系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】用于涂覆金屬或聚合物管的涂覆系統(tǒng)
[0001] 相關(guān)申請的引用
[0002] 本申請要求于2012年12月4日提交的美國臨時專利申請序列號61/733, 112和 于2012年12月11日提交的美國臨時專利申請序列號61/735, 851的權(quán)益。通過引用將相 關(guān)申請結(jié)合于本文中。
【背景技術(shù)】
[0003] 汽車應(yīng)用中的管道系統(tǒng)通常位于汽車的底部，在那里它們暴露于惡劣的環(huán)境。例 如，這種管道系統(tǒng)可以一直暴露于磨損力，如通過巖石擊打管道系統(tǒng)產(chǎn)生的那些；腐蝕力， 如通過暴露于用于防止水在道路上結(jié)冰的鹽產(chǎn)生的那些；和振動力，如通過汽車移動產(chǎn)生 的那些。同樣，靈活燃料汽車（flexible fuel vehicle) (FFV)往往設(shè)計為通過甲醇、乙醇、 汽油、和/或這些燃料的任何組合來供給燃料。某些燃料共混物可以腐蝕性地侵蝕金屬，甚 至一些類型的不銹鋼。
[0004] 排放標(biāo)準(zhǔn)，例如，由加州空氣資源委員會（California Air Resources Board) (CARB)和U. S. EPA發(fā)布的那些，已經(jīng)逐漸增加了它們的標(biāo)準(zhǔn)，并且已經(jīng)強(qiáng)制高達(dá)150, 000英 里或15年無泄漏或無滲透。為了滿足標(biāo)準(zhǔn)并且解決損壞力，已經(jīng)用一層或多層保護(hù)性涂層 覆蓋汽車管道系統(tǒng)。用作保護(hù)性涂層的材料僅表現(xiàn)出對上述破壞力的有限耐受性。
[0005] 此外，用于汽車應(yīng)用的管道系統(tǒng)往往需要制造過程，如在已經(jīng)涂覆管道系統(tǒng)之后， 彎曲、擠壓、或打孔。由于這些過程導(dǎo)致對涂層嚴(yán)重的作用，不像例如彎曲導(dǎo)線的情況，涂覆 管通常具有較差的可加工性。例如，當(dāng)使用聚乙烯或聚氯乙烯涂覆的金屬管經(jīng)受彎曲、擠 壓、或打孔時，涂層可以從金屬表面分離、起折痕、或斷裂。
[0006] 表現(xiàn)出改善的耐磨損性、耐腐蝕性、和抗振性（直接與管道系統(tǒng)或粘附層形成良 好的粘附結(jié)合）中的一種或多種的保護(hù)性涂層是令人期望的。進(jìn)一步具有改善的對金屬管 的粘附性并且在金屬成型過程中導(dǎo)致剝離、起折痕、和斷裂中的一種或多種降低的保護(hù)性 涂層是進(jìn)一步令人期望的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本文公開的是涂覆管、用于制造涂覆管的方法和使用涂覆管的方法。
[0008] 在一個實施方式中，涂覆管可以包括：管；和管上的涂覆組合物。涂覆組合物可以 包含聚酯和抗沖改性劑，并且其中，抗沖改性劑包含選自環(huán)氧基團(tuán)和馬來酸酐基團(tuán)的至少 一種側(cè)基（pendent group)。
[0009] 在另一個實施方式中，涂覆管可以包括：管；和管上的涂覆組合物。涂覆組合物可 以包含聚酯和抗沖改性劑，并且其中，聚酯包含聚（對苯二甲酸丁二酯）。
[0010] 在一個實施方式中，涂覆管的方法可以包括：施加涂覆組合物至管。涂覆組合物可 以包含聚酯和抗沖改性劑，并且其中，抗沖改性劑包含選自環(huán)氧基團(tuán)和馬來酸酐基團(tuán)中的 至少一種側(cè)基；或聚酯和抗沖改性劑，并且其中，聚酯包含聚（對苯二甲酸丁二酯）；或聚酯 和抗沖改性劑，并且其中，聚酯包含聚（對苯二甲酸丁二酯）并且抗沖改性劑包含選自環(huán)氧 基團(tuán)和馬來酸酐基團(tuán)中的至少一種側(cè)基。
[0011] 通過以下附圖和具體描述來舉例說明上述和其他特征。
【附圖說明】
[0012] 現(xiàn)在參考附圖，其是示例性的實施方式：
[0013] 圖1是暴露于多種溶劑后，實施例1的百分比伸長率（percent elongation)的圖 形表示；
[0014] 圖2是在23°C下暴露于多種溶劑500h后，實施例2的百分比伸長率的圖形表示；
[0015] 圖3是在60°C下暴露于多種溶劑1，OOOh后，實施例2的百分比伸長率的圖形表 示；
[0016] 圖4是在60°C下暴露于多種溶劑5, OOOh后，實施例2的百分比伸長率的圖形表 示；以及
[0017] 圖5是實施例4的后成型（post-formed)層壓件的圖像。
【具體實施方式】
[0018] 使用于汽車應(yīng)用的管道系統(tǒng)經(jīng)受來自環(huán)境和來自許多汽車流體的腐蝕力。施加至 管道系統(tǒng)的保護(hù)性涂層僅表現(xiàn)出有限的腐蝕力耐受性，并且在金屬成型過程中往往表現(xiàn)出 剝離、起折痕、和斷裂中的一種或多種。申請人出人意料地發(fā)現(xiàn)包含聚酯和抗沖改性劑的保 護(hù)性涂層導(dǎo)致改善的耐化學(xué)性和對汽車管道系統(tǒng)的增加的粘附性中的一種或兩種。具體 地，申請人發(fā)現(xiàn)相對于未浸泡的拉伸棒，在23攝氏度CC )下暴露于溶劑500小時（h)后， 通過GMW3013所確定，保護(hù)性涂覆可以導(dǎo)致在最大斷裂力（maximum force at break)(根 據(jù)ISO 527測量）下小于或等于400百分?jǐn)?shù)（％)，具體地小于或等于300%，更具體地小于 或等于100 %，甚至更具體地小于或等于50 %，又更具體地小于或等于20 %的百分比伸長 率變化。在暴露于60°C下最高達(dá)5, OOOh后，通過SAEJ2260所確定的，百分比伸長率和最 大力的這些變化得以保持。申請人進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)保護(hù)性涂層對汽車管道系統(tǒng)具有改善的粘附 性，使得當(dāng)以90°角、以22毫米/分鐘（mm/min)從1英寸寬金屬條帶剝離時，0.010英寸 和/或0. 020英寸標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格薄膜可以具有大于或等于0. 5牛頓/毫米（N/mm)，具體地大于 或等于I. 0N/mm，更具體地大于或等于5. 0N/mm的平均剝離強(qiáng)度，其中，1英寸寬金屬條帶包 括鋼和金屬涂層，其中，基于金屬涂層的總重量，金屬涂層包含95wt %鋅和5wt %錯。
[0019] 保護(hù)性涂層（也稱為涂覆組合物）可以包含聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚 酯-碳酸酯、或包括上述中的至少一種的組合；并且基于除任何填料之外的涂覆組合物的 總重量，可選地包含lwt%至35wt% (例如，lwt%至10wt%)的抗沖改性劑。保護(hù)性涂層 可以包含 XEN0Y?或 VAL0X?樹脂，如由 SABIC' s Innovative Plastics business 可獲得 的父680081^0父￥0397、1760、6370、￥3004、￥比4311、325、或父4810。
[0020] 聚酯可以是結(jié)晶聚酯。聚酯可以包含下式（1)的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元：
[0021]
【主權(quán)項】
1. 一種涂覆管，包括： 管；和 所述管上的涂覆組合物，其中，所述涂覆組合物包含聚酯和抗沖改性劑，并且其中，所 述抗沖改性劑包含選自環(huán)氧基團(tuán)和馬來酸酐基團(tuán)的至少一種側(cè)基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂覆管，其中，基于所述聚酯的總量，所述聚酯包含50wt%至 IOOwt%的聚（對苯二甲酸丁二酯）。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項所述的涂覆管，其中，基于所述聚酯的總量，所述聚酯包 含70wt%至IOOwt%的聚（對苯二甲酸丁二酯）。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的涂覆管，其中，基于所述涂覆組合物的總重量，抗 沖改性劑以Iwt%至35wt%的量存在。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的涂覆管，其中，基于所述涂覆組合物的總重量，所 述涂覆組合物包含65wt%至95wt%的聚醋和5wt%至35wt%的所述抗沖改性劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的涂覆管，其中，所述涂覆組合物進(jìn)一步包含聚碳 酸酯、聚丙烯酸酯、聚酯-碳酸酯樹脂、或包括上述中的一種或多種的組合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的涂覆管，其中，所述涂覆組合物不含碳酸酯單元。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的涂覆管，其中，所述抗沖改性劑是丙烯酸橡膠和 聚烯烴共聚物中的至少一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的涂覆管，其中，所述抗沖改性劑包括包含源自丙 烯酸、乙烯基酯、和乙烯基醚中的至少一種的單元的聚烯烴共聚物。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的涂覆管，其中，所述抗沖改性劑包含甲基丙烯酸 酯丁二烯橡膠。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的涂覆管，其中，所述側(cè)基包括所述環(huán)氧基團(tuán)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項所述的涂覆管，其中，所述抗沖改性劑是包含環(huán)氧化 物的丙烯酸抗沖改性劑。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項所述的涂覆管，其中，抗沖改性劑包含ABS、MBS、聚乙 烯、和SEBS中的一種或多種。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項所述的涂覆管，其中，所述抗沖改性劑具有l(wèi)OOg/mol 至20,OOOg/mol的環(huán)氧化物當(dāng)量分子量。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項所述的涂覆管，其中，由浸泡在包含電池酸、生物柴 油、制動液、氯化鈣、柴油#24-22、低pH e E-85、發(fā)動機(jī)冷卻液、氧化汽油、氯化鈉、TF-2、水、 氯化鋅、CE-10、和CM-15中的一種或多種的溶劑中的所述涂覆組合物制造的4mm厚拉伸棒 (ISO 527)在23°C下暴露于溶劑500小時后，通過GMW3013所確定，相對于未浸泡的測試 棒，導(dǎo)致小于或等于400倍的百分比伸長率變化。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項所述的涂覆管，其中，當(dāng)以90°角從1英寸寬金屬條 帶剝離時，所述涂覆組合物的〇.254_標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格膜具有大于或等于0. 5N/mm的平均剝離強(qiáng) 度，和/或其中當(dāng)以90°角從1英寸寬金屬條帶剝離時，0. 508mm標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格膜具有大于或等 于0. 5N/mm的平均剝離強(qiáng)度，其中，所述1英寸寬金屬條帶包括鋼和金屬涂層，其中，基于所 述金屬涂層的總重量，所述金屬涂層包含95wt%鋅和5wt%錯。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項所述的涂覆管，其中，所述管包括鋼。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-17中任一項所述的涂覆管，進(jìn)一步包括所述涂覆組合物和所述管 之間的金屬涂層，其中，基于所述金屬涂層的總重量，所述金屬涂層包含大于或等于70wt% 鋅。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-18中任一項所述的涂覆管，其中，所述涂覆組合物包含： 20-100wt%PBT； 0-30wt%聚碳酸酯；和 0-50wt%PET； 其中，所述重量百分比是基于所述涂覆組合物中樹脂的總重量。
20. -種涂覆管，包括： 管；和 所述管上的涂覆組合物，其中，所述涂覆組合物包含聚酯和抗沖改性劑，并且其中，所 述聚酯包含聚（對苯二甲酸丁二酯）。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的涂覆管，其中，所述抗沖改性劑包含選自環(huán)氧基團(tuán)和馬來 酸酐基團(tuán)中的至少一種側(cè)基。
22. -種涂覆管的方法，包括： 施加涂覆組合物至管； 其中， 所述涂覆組合物包含聚酯和抗沖改性劑，并且其中，所述抗沖改性劑包含選自環(huán)氧基 團(tuán)和馬來酸酐基團(tuán)的至少一種側(cè)基；或 所述涂覆組合物包含聚酯和抗沖改性劑，并且其中，所述聚酯包含聚（對苯二甲酸丁 二酯）；或 所述涂覆組合物包含聚酯和抗沖改性劑，并且其中，所述聚酯包含聚（對苯二甲酸丁 二酯），以及所述抗沖改性劑包含選自環(huán)氧基團(tuán)和馬來酸酐基團(tuán)中的至少一種側(cè)基。
【專利摘要】涂覆管可以包括：管和所述管上的涂覆組合物。所述涂覆組合物可以包含聚酯和抗沖改性劑，并且其中，所述抗沖改性劑包含選自環(huán)氧基團(tuán)和馬來酸酐基團(tuán)的至少一種側(cè)基；和/或聚酯和抗沖改性劑，并且其中，所述聚酯包含聚(對苯二甲酸丁二酯)。
【IPC分類】F16L58-00, C09D7-12, B05D7-14, C09D167-00, C08L67-00, B05D7-22
【公開號】CN104812849
【申請?zhí)枴緾N201380062348
【發(fā)明人】萊納·阿巴索夫, 安德魯·西奇, 薩拉·伊麗莎白·格里斯哈伯, 斯科特·邁克爾·戴維斯, 丁天華
【申請人】沙特基礎(chǔ)全球技術(shù)有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2013年12月3日
【公告號】WO2014089071A1