水型預涂底漆的制作方法
【專利說明】水型預涂底漆
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2013年8月23日遞交的題為"水型預涂底漆"的美國臨時專利申請序列 號61/869,494的優(yōu)先權，該臨時申請的全文通過引用并入本文。
[0003] 背景
[0004]聯(lián)運貨物集裝箱(也稱為干貨集裝箱、貨運或航運集裝箱)是用于在區(qū)域(包括國 家)之間搬運產品和原料的可重復使用的運輸和儲存單元。聯(lián)運貨物集裝箱被標準化以有 利于諸如海上運輸、貨運火車運輸和貨運卡車運輸之間的聯(lián)合運輸。
[0005] 集裝箱化已經為全球商務提供了許多益處。船裝貨物搬運更容易、更廉價。制造商 知曉在一個地點裝載的貨物可容易地在目的地卸載。由于集裝箱通常被密封并且可以上鎖 以防止篡改和盜竊，因此貨物的安全性已得到改善。集裝箱還具有更長的使用壽命，并且用 過的集裝箱具有更大的市場。另外，由于在知道世界各地均有潛在客戶時制造商會以更大 的體積制造貨物集裝箱，因此其本身的成本得到降低。
[0006] 已創(chuàng)立若干國際標準以促進國際集裝箱化。例如，國際標準化組織（ISO)已經頒布 了多個適用標準，包括定義術語、尺寸和等級的R-668;定義標識記號的R-790;推薦柜角配 件的R-1161;設定通用集裝箱尺寸的R-1897。其它標準包括ASTM D5728-00;IS0 9897 (1997);IS0 14829(2002);IS0 17363(2007);IS0/PAS 17712(2006);IS0 18185(2007);和 ISO/TS 10891 (2009)。國際集裝箱出租商協(xié)會（IICL)提供了針對涂料/漆料性能的國際規(guī) 范。還參見國際標準化組織（IS0)2006年第4版《ISO標準手冊》第34卷貨運集裝箱(Freight Container)部分（ISBN 92-67-10426-8);以及Levinson,Marc,The Box:How the Shipping Container Made the World Smaller and the World Economy Bigger(《箱子：航運集裝 箱如何使世界變得更小世界經濟變得更大》新澤西普林斯頓大學出版社(Princet〇n，NJ， Princeton University Press) ,2006年（ISBN 0691123241)。這些標準和出版物以及本文 引用的所有其它出版物均以其全文并入本文以用于各種目的。
[0007]通常通過將一些單獨的金屬組件焊接在一起來組裝聯(lián)運貨物集裝箱。為了防止在 焊接期間腐蝕，將各組件清潔(例如，通過噴丸處理），然后用提供暫時防腐蝕的底漆組合物 涂布。這種組合物被稱為預涂底漆，其允許涂有底漆的組件穿過底漆層被焊接而無須除去 焊接點附近的底漆層。焊接和組裝之后，可除去焊接點附近的底漆層以允許檢驗焊接區(qū)域。 可以用底漆和任選地面漆再次涂布所檢驗的區(qū)域以提供長期防腐蝕和期望的美學外觀。
[0008] 通過使用自動焊接設備進行焊接，當重復焊接步驟普遍時尤其如此。然而，當待被 焊接的表面不均勻時，自動焊接設備易于發(fā)生故障。這導致焊接期間燒穿金屬的缺陷或洞， 或者局部不能形成焊接點。
[0009] 常規(guī)預涂底漆是溶劑基環(huán)氧組合物。水基體系不能滿足適用性能要求和/或標準。 因此，已經發(fā)現(xiàn)，只有溶劑基涂料體系在行業(yè)中具有廣泛的商業(yè)接受度。集裝箱行業(yè)對使用 先如提出的水基涂料體系持有很強的偏見。
[0010] 隨著環(huán)境意識的增強，非常期望開發(fā)出允許使用水基涂料體系作為預涂底漆的改 進技術。仍然存在重大的挑戰(zhàn)。一個嚴峻的挑戰(zhàn)是，很難配制顯示出可接受的粘附性和耐腐 蝕性同時還可以焊接的水基預涂底漆。
[0011]由前所述，可以意識到:本領域需要適合用作預涂底漆的涂料體系，所述涂料體系 是水基的且提供最佳的耐腐蝕性和可焊接性。
[0012] 挺塗
[0013] ?=個方面，本說明書提供涂料體系，所述涂料體系包含雙組分涂料組合物，所述 涂料組合物包含分散在水性載體中的聚酰胺樹脂和水分散性聚合物。在一些實施方式中， 涂料組合物實質上不含金屬鋅。在一些實施方式中，涂料組合物包含傳導性顏料。
[0014] 在另一個方面，本說明書提供涂料體系，所述涂料體系包含雙組分涂料組合物，所 述涂料組合物包含分子量(Μη)為800-1500且環(huán)氧當量(EEW)為約200-約500的環(huán)氧樹脂，和 胺當量為約250的聚酰胺。環(huán)氧樹脂和聚酰胺樹脂分散在水性載體中。
[0015] 在另外一個方面，本說明書提供經涂布的金屬制品，所述金屬制品包含其上涂布 有涂料組合物的金屬基材。所述涂料組合物包含分子量(Μη)為800-1500且EEW為約200-約 500的環(huán)氧樹脂和胺當量為約250的聚酰胺。環(huán)氧樹脂和聚酰胺樹脂分散在水性載體中。
[0016] 本說明書提供制造經涂布的金屬制品的方法，所述方法包括以下步驟:提供金屬 基材;在所述基材上涂布雙組分涂料組合物，所述涂料組合物包含分子量(Μη)為800-1500 且EEW為約200-約500的環(huán)氧樹脂，和胺當量為約250的聚酰胺。環(huán)氧樹脂和聚酰胺樹脂分散 在水性載體中。使經涂覆的涂層干燥以在基材表面上提供抗腐蝕性膜。
[0017] 本發(fā)明的上述概述并非意圖描述本發(fā)明的每一個公開的實施方式或每一種實施 情況。下面的描述更具體地舉例說明說明性的實施方式。在整個申請的幾個地方，通過實施 例的列表提供指導，這些實施例可以以各種組合方式使用。在每個實例中，所列舉的列表僅 用作代表性的組，而不應該被解釋為窮舉性的列表。
[0018] 在如下的附圖和說明中闡明了本發(fā)明的一個或多個實施方式的細節(jié)。從說明書和 附圖以及權利要求出發(fā)，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點是明顯的。
[0019] 選擇的定義
[0020]除另有指明外，本文中使用的下列術語具有下面提供的含義。
[0021] 當在本文中使用時，術語"實質上不含"特定組分或成分是指，基于本文所述組合 物的總重量，該組合物包含少于約5重量％的所述組分。術語"基本上不含"特定組分或成分 是指，基于本文所述組合物的總重量，該組合物包含少于約1重量％的所述組分。
[0022] 在針對涂料組合物使用時，術語"可空氣干燥的"是指，該組合物在金屬基材上的 涂覆層可以通過使該組合物在室溫下不受擾動地靜置一天來固化或硬化，從而在基材上提 供不發(fā)粘(tack-free)的連續(xù)膜。
[0023] 當在本文中使用時，在針對材料使用時，術語"傳導性的"是指，這種材料在水型涂 料組合物中的分散體將提供增大的傳導率或減小的體積電阻率，結果使得被這種組合物涂 布的金屬基材是可焊接的或者是更容易焊接的。
[0024] 在針對通過焊珠連接的焊接組件使用時，術語"無缺陷"是指，焊珠中并不展現(xiàn)出 由高焊接熱量灼穿焊珠而引起的孔洞或者焊珠中并不存在其中未形成焊接的局部區(qū)域。
[0025] 在水分散性聚合物的語境中，術語"水分散性的"是指可混合在水(或其它水性載 體）中形成穩(wěn)定混合物的聚合物。例如，容易分成非混溶層的混合物不是穩(wěn)定的混合物。術 語"水分散性的"旨在包括術語"水溶性的"。換言之，當在本文中使用時，水溶性聚合物也被 認為是水分散性聚合物。如果一種組合物長時間（即，1個月或更長)靜置不加干擾就會經歷 輕微沉降或者其它的組分分離，但攪動后恢復均勻狀態(tài)，則其被認為是"分散的"。術語"水 稀釋性的"在本文中可與術語"水分散性的"交換使用。
[0026] 在水分散性聚合物的語境中，術語"分散體"是指分散性聚合物和載體的混合物。 術語"分散體"旨在包括術語"溶液"。
[0027] 術語"熱塑性"是指當被充分加熱時熔融和改變形狀且當充分冷卻時硬化的材料。 這樣的材料通常能夠經受反復的熔融和硬化而不會表現(xiàn)出顯著的化學變化。相反，"熱固 性"是指交聯(lián)的并且不"恪ST的材料。
[0028] 當在本文中使用時，術語"烯屬不飽和"或"烯屬不飽和的"是指，存在碳碳雙鍵或 者自動氧化性碳碳雙鍵官能團。碳碳雙鍵可以存在于脂族或脂環(huán)族化合物中，或者存在于 脂族或脂環(huán)族側鏈、取代基或其他片段中。碳碳雙鍵可以是乙烯基、烯丙基或丙烯酸酯官能 團（例如甲基丙烯酸酯、甲基烯丙基、（甲基)丙烯酸酯、（甲基)烯丙基和類似官能團）的一部 分。
[0029] 除另有說明外，指代"(甲基)丙烯酸酯"化合物(其中"甲基"被括起來)是指既包括 丙烯酸酯化合物又包括甲基丙烯酸酯化合物。
[0030] 當用于涂覆在表面或基材上的涂料的上下文中時，術語"在……上"既包括涂料直 接地涂覆又包括涂料間接地涂覆在表面或基材上。因此，例如，涂料涂覆于覆蓋基材的底漆 層上被看作是涂料涂覆于基材上。
[0031] 術語"揮發(fā)性有機化合物"（"V0C"）是指參與大氣光化學反應的任何碳的化合物， 不包括一氧化碳、二氧化碳、碳酸、金屬碳化物或碳酸鹽和碳酸銨。典型地，揮發(fā)性有機化合 物具有等于或大于〇. 1mm Hg的蒸汽壓。當在本文中使用時，"揮發(fā)性有機化合物含量"（"V0C 含量"）是指每體積涂料固體的V0C的重量，并且報道為例如每升中V0C的千克(kg)數(shù)。當在 本文中使用時，在針對液體涂料組合物使用時，術語"低V0C"是指，基于液體組合物的總重 量，組合物包含少于約7重量％的揮發(fā)性有機化合物、更優(yōu)