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底漆组合物和涂覆基材的方法与流程

2021-08-13 19:38:00 来源:中国专利 TAG:基材 申请 组合 底漆 美国
底漆组合物和涂覆基材的方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年2月10日提交的美国临时申请第62/972,170号以及2021年1月25日提交的美国申请第17/157,700号的权益,其在此通过引用整体并入。

本公开内容一般地涉及底漆组合物、生产其的方法、和涂覆基材的方法,并且更特别地涉及提供良好的腐蚀防护并且可以使用湿碰湿工艺被一种或更多种面漆层覆盖的底漆组合物、以及使用其涂覆基材的方法。



背景技术:

制造商通常在制造过程期间给机动车辆涂漆以提高经涂覆的组件的寿命和耐久性,以及提供吸引人的外观。涂覆过程通常包括施加覆盖基材的底漆组合物以形成底漆层,然后施加面漆层覆盖底漆层。可以任选地施加透明涂层覆盖面漆层。湿碰湿施加工艺涉及施加底漆组合物以形成底漆层,然后在使底漆层固化之前施加一种或更多种覆盖底漆层的面漆层(和/或透明涂层)。通常在已经施加底漆层之后约10分钟或15分钟内施加面漆层。然后使底漆层和面漆层同时固化。与在施加面漆层之前使底漆层固化相比,湿碰湿施加工艺节省时间,并且还免去了将在施加面漆层之前在使底漆层固化期间单独储存基材并使其固化所需的空间和设备。

汽车制造商和其他制造商通常期望提供有效的防腐蚀防护的底漆层。面漆层提供一些保护,但是通常依赖于底漆层用于最有效的腐蚀防护。各个涂层还需要具有足够的附着力以保持与下层或基材的接触。可获得在湿碰湿施加中表现良好的聚氨酯和聚酯底漆组合物,但是这些底漆组合物不能提供良好的腐蚀防护。可获得提供良好腐蚀防护的环氧底漆组合物,但是这些环氧底漆组合物在湿碰湿施加中表现不好,因为最终涂层的外观由于基于环氧的底漆层的缓慢固化而受到损害。环氧底漆层中的溶剂滞留进一步限制了底漆层的强度,并导致整个涂层的滑动。

因此,期望提供用于湿碰湿施加技术的底漆组合物,其中该底漆组合物快速地固化并且还提供良好的腐蚀防护和附着力。此外,期望提供具有在施加之后迅速蒸发的溶剂的用于湿碰湿施加技术的底漆组合物,使得经固化的底漆层不会由于溶剂滞留而软化,并且其中底漆层提供良好的腐蚀防护和附着力。此外,根据随后的详细说明和所附权利要求,结合附图和该背景技术,本发明实施方案的其他期望的特征和特性将变得明显。



技术实现要素:

提供了底漆组合物和使用其的方法。在一个示例性实施方案中,底漆组合物包含具有复数个环氧部分的环氧树脂。底漆组合物还包含(甲基)丙烯酸系树酯,所述(甲基)丙烯酸系树酯具有与有机部分共价键合的复数个(甲基)丙烯酸系部分。在底漆组合物中还存在交联组分,其中所述交联组分为胺。

在另一个示例性实施方案中,提供了涂覆基材的方法。该方法包括将底漆组合物施加至基材上以形成底漆层,其中底漆组合物包含环氧树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、和交联组分。环氧树脂包含复数个环氧部分,(甲基)丙烯酸系树脂包含复数个(甲基)丙烯酸系部分,以及交联组分包含胺。在使底漆层固化之前施加面漆层覆盖底漆层,以及使底漆层和面漆层同时固化以形成经固化的底漆层和经固化的面漆层。

在另一个实施方案中提供了底漆组合物。底漆组合物包含具有环氧树脂和溶剂的第一部分,其中环氧树脂包含复数个环氧部分。溶剂包含异丁醇、二甲苯、甲氧基丙醇、和乙酸丁酯中的两者或更多者。底漆组合物的第二部分包含作为非那明(酚醛胺,phenalkamine)的交联组分。在除第二部分之外的部分中存在(甲基)丙烯酸系树脂,其中(甲基)丙烯酸系树脂包含与有机部分共价键合的三个(甲基)丙烯酸系部分。基于底漆组合物的总固体重量,环氧树脂以约10重量%至约35重量%存在于底漆组合物中。基于底漆组合物的总固体重量,(甲基)丙烯酸系树脂以约1重量%至约10重量%存在,以及交联组分以约2重量%至约10重量%存在。基于底漆组合物的总重量,溶剂以约10重量%至约30重量%存在。

附图说明

在下文中将结合以下附图对本发明实施方案进行描述,其中相同的附图标记表示相同的要素,并且其中:

图1至图4示出了实施方案的(甲基)丙烯酸系树脂的式;以及

图5示出了交联剂的式。

具体实施方式

以下详细描述本质上仅是示例性的,并且不旨在限制所描述的实施方案的应用或用途。此外,不旨在受前述技术领域、背景技术、发明内容或以下详细描述中呈现的任何理论的束缚。

车辆基材的快速涂覆改善了周期时间,因此降低了成本。通过利用湿碰湿技术可以缩短涂覆过程,在该技术中在底漆层固化之前(即,当底漆层仍为“湿的”时)在底漆层上方施加面漆层。然后可以使面漆层和底漆层同时固化。可以任选地在面漆层上方添加透明涂层,并且可以使底漆层、面漆层和透明涂层全部同时固化。然而,大多数对于湿碰湿施加技术而言固化足够快速的涂料组分往往具有差的腐蚀抑制特性。此外,提高腐蚀防护的化学部分往往比阻碍腐蚀防护的部分更慢地固化,因此湿碰湿施加技术往往在最终涂层中产生滑动、气泡、或其他缺陷。

提高环氧涂料的固化速率的一种方法是增加催化剂的量,其中催化剂为交联化合物。然而,增加催化剂的浓度也往往降低腐蚀防护。此外,具有较快反应时间的催化剂往往具有比具有较慢反应时间的催化剂更少的腐蚀防护。

已经发现,使用具有与多官能丙烯酸系或甲基丙烯酸系树脂(包括具有丙烯酸系和甲基丙烯酸系部分二者的树脂)组合的环氧树脂(尤其是当与适当地选择的交联剂和溶剂组合时)的底漆组合物,可以获得与良好的腐蚀防护组合的良好的湿碰湿性能。通过以下的组合获得了最佳结果:(1)环氧树脂;(2)丙烯酸系或甲基丙烯酸系树脂(包括具有丙烯酸系和甲基丙烯酸系部分二者的树脂);(3)具有合适的用于腐蚀防护的部分的快速固化交联剂例如非那明;以及(4)相对易挥发的溶剂体系。

除非另有说明,否则如本文中所使用的“包含”化合物的构成要素包含基于该构成要素的总重量的约1重量%至约100重量%的化合物。此外,“主要包含”化合物的构成要素包含基于该构成要素的总重量的约50重量%至约100重量%的化合物。

除非另有明确指示,否则本申请中指定的在各种范围内的数值的使用表示为近似值,如同在所述范围内的最小值和最大值之前都有词语“约”。因此,可以使用在所述范围之上或之下的微小变化而获得与在所述范围内的值基本上相同的结果。此外,在这些范围的公开中,旨在连续范围,覆盖最小值与最大值之间的每个值,包括该范围的最小端点和最大端点。通常,术语“约”意指相对所述值 /-10%。

如此处和下文中所使用的术语“(甲基)丙烯酸系”应理解为意指甲基丙烯酸系和/或丙烯酸系。术语“丙烯酸系”意指在乙烯基上没有甲基的丙烯酸系部分,并且在前缀“甲基”周围没有括号的术语“甲基丙烯酸系”意指在与羰基碳直接键合的乙烯基碳上具有甲基的甲基丙烯酸系部分。

术语“双组涂料组合物”也称为2k涂料组合物,是指具有两个包装物的涂料组合物,所述两个包装物被储存在单独的容器中并被密封以提高在储存期间涂料组合物的保存期。在临使用前将两个包装物混合以形成罐混料(potmix),其具有有限的适用期,通常为数分钟(15分钟至45分钟)至数小时(4小时至8小时),但是其他适用期时间段也是可能的。然后将罐混料在基材表面例如车辆车体上施加为期望厚度的层。在施加之后,使该层在环境温度或升高的温度下干燥并固化,以形成基材表面上的具有期望的涂层特性例如高光泽度、耐刮擦性和抗环境损坏性的涂层。

在一个示例性实施方案中,如本文中所考虑的底漆组合物提供为2k(2组)涂料组合物,但是在替代实施方案中,可以以多于2个包装物提供底漆组合物。2个包装物中的一者包含环氧树脂,并且2个包装物中的另一者包含交联剂,其中交联剂为胺。在一个示例性实施方案中,基于底漆组合物的总固体重量,环氧树脂可以以约10重量%至约35重量%存在于底漆组合物中,其中“底漆组合物”包含包括2个或更多个包装物的涂料组合物中的所有包装物。然而,在替代实施方案中,基于底漆组合物的总固体重量,环氧树脂可以以约15重量%至约30重量%、或约20重量%至约25重量%存在。

如本文所使用的术语“固体”是指在固化之后并且在溶剂已经蒸发之后保留的底漆组合物的非挥发性部分。在一个示例性实施方案中,配制底漆组合物使得底漆组合物包含约50重量%至约95重量%的固体,或者在一个替代实施方案中约70重量%至约90重量%的固体。底漆组合物的剩余部分是在固化时蒸发或耗散的溶剂或其他挥发性组分。这样,“底漆组合物的总重量”是底漆组合物的所有包装物的总重量,包括可能之后在固化或干燥过程期间挥发的溶剂或其他材料的重量。

如上所述,本文中所考虑的底漆组合物包含环氧树脂。环氧树脂材料包含环氧部分,并且可以包含两个或更多个环氧部分。环氧树脂的环氧部分与有机部分共价键合,并且可以利用多种有机部分。本文中所考虑的底漆组合物中所使用的环氧树脂可以通过包括例如多羟基化合物与表氯醇的缩合的多种方法制备。在一个示例性实施方案中,多羟基化合物为二羟基化合物。可用于制备环氧材料的二羟基化合物包括例如二酚和二元醇。示例性环氧树脂包括例如源自双酚a和/或双酚f与表氯醇的缩合的材料。环氧材料可以通过使一当量的双酚a和/或双酚f与所需当量数的表氯醇反应以产生具有剩余环氧官能度的材料(例如环氧树脂)来制备。

在一些实施方案中,可商购的环氧树脂可以包含不同环氧树脂的混合物,但是在其他实施方案中,环氧树脂限于一种类型的环氧材料。可以单独或组合存在于环氧树脂中的环氧树脂材料包括但不限于二环氧化物、单环氧化物、和不含环氧基的芳族聚醚。在一些实施方案中,环氧树脂包含环氧当量重量(eew)为至多1500的环氧材料。

示例性的环氧材料包括但不限于:缩水甘油基封端的聚(双酚a-共聚-表氯醇);缩水甘油基封端的聚(双酚f-共聚-表氯醇);缩水甘油基封端的聚(双酚f-共聚-表氯醇)-共聚-(双酚a-共聚-表氯醇);聚(亚烷基二醇)二缩水甘油醚例如聚(乙二醇)二缩水甘油醚或聚(丙二醇)二缩水甘油醚;聚(四氢呋喃)二缩水甘油醚;具有一个、两个或更多个环氧部分的其他材料;及其组合。

本文中所考虑的底漆组合物还包含多官能(甲基)丙烯酸系树脂。(甲基)丙烯酸系树脂包含有机部分以及与有机部分共价键合的两个或更多个(甲基)丙烯酸系部分。在一个示例性实施方案中,两个或更多个(甲基)丙烯酸系部分利用酯键与有机部分连接。在一个示例性实施方案中,(甲基)丙烯酸系树脂包含三个(甲基)丙烯酸系部分,但是在替代实施方案中,(甲基)丙烯酸系树脂可以包含两个(甲基)丙烯酸系部分、四个(甲基)丙烯酸系部分、或多于四个(甲基)丙烯酸系部分。在一个示例性实施方案中,基于底漆组合物的固体重量,(甲基)丙烯酸系树脂以约1重量%至约10重量%存在于底漆组合物中。然而,在替代实施方案中,基于底漆组合物的固体重量,(甲基)丙烯酸系树脂以约2重量%至约8重量%、或约2重量%至约6重量%存在。(甲基)丙烯酸系树脂以比环氧树脂低的浓度存在于底漆组合物中。

在一些实施方案中,(甲基)丙烯酸系树脂可以包含丙烯酸系部分和甲基丙烯酸系部分的组合,但是在替代实施方案中,(甲基)丙烯酸系树脂可以仅包含丙烯酸系部分,或者(甲基)丙烯酸系树脂可以仅包含甲基丙烯酸系部分。在一些实施方案中,(甲基)丙烯酸系树脂的分子量可以在约200克/摩尔至约500克/摩尔的范围内,但是其他分子量也是可能的。

在一些实施方案中,(甲基)丙烯酸系树脂可以由如图1至4中所示的式a1)、a2)、a3)、和/或a4)中的一者或更多者表示。在一个示例性实施方案中,在式a1)、a2)、a3)和a4)中,ra1彼此独立地为氢或甲基,以及ra2、ra3、ra4、和ra5为具有1至约100个碳原子的有机部分,其中与ra2、ra3、ra4、和/或ra5连接的酯键可以或可以不与(甲基)丙烯酸系树脂的ra2、ra3、ra4、和/或ra5有机部分的同一碳原子连接。因此,对于式a1),(甲基)丙烯酸系部分的两个酯键可以或可以不与(甲基)丙烯酸系树脂的有机部分(ra2)的同一碳共价键合,对于式a2)、a3)和a4)的情况也是一样的。在一个示例性实施方案中,ra2、ra3、ra4、和/或ra5为烷基,其中烷基可以为支化或直链的。然而,在替代实施方案中,ra2、ra3、ra4、和ra5可以包含芳族部分,并且在另一些实施方案中,ra2、ra3、ra4、和ra5包含碳和氢,并且可以包含元素氮(n)、氧(o)、硅(si)、硫(s)、磷(p)、氯(cl)、或氟(f)中的一者或更多者。式a1)、a2)、a3)、和a4)均代表具有有机部分(即,ra2、ra3、ra4、或ra5)、以及与有机部分共价键合的两个或更多个(甲基)丙烯酸系部分的(甲基)丙烯酸系树脂。(甲基)丙烯酸系树脂还可以包含与有机部分共价键合的多于4个(甲基)丙烯酸系部分,因此(甲基)丙烯酸系部分的数量不限于4,其中具有多于4个(甲基)丙烯酸系部分的实施方案未在以上图中示出。在一个示例性的实施方案中,(甲基)丙烯酸系树脂包括在式a2)中表示的具有与有机部分共价键合的3个(甲基)丙烯酸系部分的结构。

(甲基)丙烯酸系树脂用于涂料和底漆中,但是(甲基)丙烯酸系树脂通常在紫外线(uv)引发的情况下用于聚合,或者在乳液聚合中用作交联剂。此外,已知(甲基)丙烯酸系树脂负面地影响涂层的耐腐蚀性。本文中描述的底漆组合物包含环氧树脂,并且在固化过程期间经历缩聚。不利用或不需要uv固化。在一些实施方案中,(甲基)丙烯酸系树脂和环氧树脂包含在同一包装物或容器中,并且(甲基)丙烯酸系树脂和环氧树脂在室温下长期储存期间是稳定的,其中长期储存意指一年或更长时间。例如,环氧树脂和(甲基)丙烯酸系树脂都可以存在于第一包装物中,并且可以都不存在于第二包装物中。然而,在替代实施方案中,环氧树脂和(甲基)丙烯酸系树脂也可以被提供在不同的包装物中。(甲基)丙烯酸系树脂与环氧树脂组合使用在保持良好的腐蚀防护的同时导致更快速的固化,但是预期这两种不同的树脂的组合不提供本文中描述的益处。

底漆组合物还包含交联剂。交联剂增强了底漆层在被涂覆至基材上之后的固化期间发生的交联。在一个示例性实施方案中,基于底漆组合物的固体重量,交联剂以约5重量%至约13重量%存在于底漆组合物中。然而,在替代实施方案中,基于底漆组合物的固体重量,交联剂以约6重量%至约12重量%、或以约8重量%至约11重量%存在于底漆组合物中。

交联剂包括能够在固化温度下与涂料组合物中存在的其他官能团反应的材料。在一个示例性实施方案中,交联剂包括具有两个或更多个胺官能团的胺。在一些实施方案中,交联剂为非那明,如图5中示出的式b)所表示。在式b)中,rc1包含位于芳族基团的1号位的复数个胺官能团。rc1基团包含碳(c)、氮(n)、和氢(h),并且在一个示例性实施方案中,rc1基团仅包含元素c、n、和h。在rc1基团中,n原子可以被两个碳原子隔开,以及可以存在2个、3个、4个、或更多个n原子。在不同的实施方案中,rc1基团可以包含2个至约50个碳原子、或3个至约20个碳原子。在不同的实施方案中,rc1基团可以是直链或支化的。然而,在替代实施方案中,rc1基团还可以包含除c、h、和n之外的其他元素例如o、p、s、si、cl、或f1。

羟基(oh)位于芳香族基团的2号位、3号位、4号位、5号位、或6号位中的一者,以及rc2为在2号位、3号位、4号位、5号位、或6号位的脂族基团,其中脂族基团rc2和羟基(oh)在芳族基团上的不同位置。在多个实施方案中,脂族基团rc2包含5个至约100个碳原子、或约10个至约30个碳原子、或约12个至约20个碳原子。脂族基团可以包含单键、双键或三键,以及脂族基团可以为支化或直链的。胺基rcl提供了有助于交联的反应性胺官能团,并且羟基有助于底漆层与基材的附着。脂族基团rc2改善了耐水性和耐腐蚀性。非那明交联剂的使用提供了在中等温度下的快速固化,这有助于湿碰湿施加。非那明交联剂还提供了良好的耐化学性、良好的表面外观、和良好的耐湿性。然而,在替代实施方案中,底漆组合物包含其他交联剂,例如:除非那明之外的胺;三聚氰胺;酮亚胺;二月桂酸二丁基锡和二乙酸二丁基锡;锌盐;乙酰丙酮锆;酸、封端的酸、或酸酐;醇;硫醇;其他交联剂;及其组合。

非那明交联剂与环氧树脂和(甲基)丙烯酸系树脂组合提供了快速固化以及良好的腐蚀防护。三种不同的组分的组合提供了比对于这些组分中的任意两种的组合所观察到的性能优异的性能。挥发性溶剂体系的使用进一步增强了底漆组合物的湿碰湿性能。不受理论的束缚,猜测挥发性溶剂更快地蒸发,因此在固化过程期间不易滞留在底漆层中。

溶剂通常为非水的,其中基于底漆组合物的总重量(包括溶剂,不限于固体),水以约0重量%至约5重量%存在于底漆组合物中。在一些实施方案中,基于底漆组合物的总重量,底漆组合物以约10重量%至约40重量%的量包含溶剂。在一个示例性实施方案中,溶剂体系包含一种或更多种“轻溶剂”,在一个示例性实施方案中,其中如本文中所使用的“轻溶剂”为在20摄氏度(℃)下蒸气压为约8毫米汞(mmhg)或更大且在760mmhg下的沸点为约135℃或更低的溶剂。然而,在替代实施方案中,轻溶剂具有在20℃下的约8.5mmhg或更大的蒸气压以及约130℃或更低的沸点。可以使用的示例性轻溶剂包括异丁醇、甲氧基丙醇、乙酸丁酯、异丁醇、和甲基异丁醇,但是可以利用许多其他轻溶剂。在一些实施方案中,溶剂包含两种或更多种轻溶剂。溶剂可以包含重溶剂,其中如本文中所使用的“重溶剂”为在20℃下蒸气压大于约8mmhg且在760mmhg下的沸点低于约135℃的溶剂。基于溶剂的总重量,溶剂可以在一个示例性实施方案中以约70重量%或更多,或者在另一个实施方案中以约80重量%或更多的量包含轻溶剂。这样,基于溶剂的总重量,溶剂可以包含少于约30重量%的重溶剂、或少于约20重量%的重溶剂。可以在不对底漆组合物的性能产生显著有害影响的情况下在底漆组合物中包含少量的较重的溶剂(例如二甲苯或其他材料)。这些较重的溶剂可以包含在用于配制底漆组合物的一些组分中。

除上述组分之外,本文中所考虑的底漆组合物还可以包含通常用于涂料组合物中的另外组分,例如颜料、填料、表面活性剂、流变剂、光保护剂、和其他添加剂。颜料、填料、表面活性剂、流变剂、消泡剂、润湿剂、干燥剂、和其他添加剂可以为本领域技术人员已知的量。

可以使用多种常规技术来施加底漆组合物。在一个示例性实施方案中,将环氧树脂和(甲基)烯酸类树脂提供在第一包装物中,并且将交联剂提供在第二包装物中。两个包装物中均可以包含溶剂,并且第三包装物中可以包含另外的溶剂。添加剂或其他组分可以任选地包含在任意包装物中。在一些实施方案中,还可以利用另外的包装物。将两个、三个、或更多个包装物的内容物组合以形成罐装混料(potmix),然后将罐装混料施加至基材以形成底漆层。在一个示例性实施方案中,可以将底漆层施加至约20微米或更大的底漆厚度,例如约20微米至约150微米的底漆厚度。在一些实施方案中,底漆层可以具有约100微米或更大的底漆厚度,例如约100微米至约150微米的底漆厚度。然后在室温例如约10℃至约50℃下,将底漆层急骤干燥约10分钟至约15分钟。

可以在底漆层固化之前,但在将底漆层急骤干燥之后,在底漆层上施加面漆层。例如,在替代示例性实施方案中,可以在施加底漆层约1分钟至约15分钟内、或在施加底漆层约10分钟至约15分钟内施加面漆层。面漆层包含颜料,并且可以包含多种粘结剂以及其他添加剂。在一个示例性实施方案中,面漆层可以包含聚氨酯粘结剂。或者,在多个实施方案中,面漆层可以包含聚酯粘结剂或其他粘结剂或粘结剂的组合。可以将面漆层施加至约20微米或更大,例如约20微米至约100微米的面漆层厚度,但是在替代实施方案中,可以将面漆层施加至约30微米至约100微米的面漆层厚度。然后可以例如通过加热至约50℃至约150℃的温度持续约10分钟至约60分钟,使具有底漆层和面漆层的基材同时固化以形成经固化的底漆和经固化的面漆层,但是也可以使用其他固化参数。例如,可以使面漆层和底漆层在环境温度例如约10℃至约30℃下固化持续约10分钟至约48小时。固化程度通过底漆层、面漆层、和/或透明涂层的交联度来确定,其中在一个示例性实施方案中,将约80%或更高的交联密度定义为完全固化。然而,在替代实施方案中,可以将完全固化定义为约90%或更高、或者95%或更高的交联密度。经固化的底漆层、面漆层和/或透明涂层可以具有例如约3毫米或更小的分层的高度耐腐蚀性,如通过astmb117盐雾测试对于约1000小时的测试时间所测量的。

在多个实施方案中,可以在固化过程之前或之后,施加任选的透明涂层覆盖面漆层。可以将透明涂层施加至约20微米或更大,例如约20微米至约150微米的透明涂层厚度,但是在替代实施方案中,约25微米至约130微米的透明涂层厚度也是可能的。底漆厚度、面漆层厚度、和透明涂层厚度通过在固化之后测量层的厚度来确定。如果在固化过程之前施加透明涂层,则可以在施加透明涂层之前将面漆层在环境温度下急骤干燥约1分钟至约15分钟,或者在不同的示例性实施方案中自面漆层施加起将面漆层在环境温度下急骤干燥约10分钟至约15分钟。在一个示例性实施方案中,可以例如通过加热至约50℃至约150℃的温度持续约10分钟至约60分钟,来使底漆层、面漆层、和透明涂层全部同时固化。或者,可以使底漆层、面漆层、和透明涂层在环境温度例如约10℃至约30℃下全部同时固化持续约10分钟至约48小时。

实验

测试了若干种组合物的湿碰湿施加、和腐蚀防护。测试表明,添加(甲基)丙烯酸系树脂改善了性能,但是使用如以上所讨论的非那明交联剂和轻溶剂进一步改善了性能。全部三种组分(即,(甲基)丙烯酸系树脂、非那明交联剂、和轻溶剂)与环氧树脂的平衡和使用制造了这样的底漆组合物,所述底漆组合物具有在用于湿碰湿施加技术时的快速固化和产生良好外观的溶剂蒸发,以及良好的腐蚀防护。腐蚀防护通过astmb117和dineniso6270-2在钢、镀锌钢、和铝上的暴露1,000小时来测试。湿碰湿性能通过dineniso2409(交叉切割)和423-0009(利用刀技术的volvo附着力测试)在将面板从烘箱取出之后直接进行测试来测试。制备了以下测试样品,其中“s.”意指“样品”,以及“tol.”意指“公差”。表1中的所有值均以克为单位提供。

表1

1)所用的环氧树脂为缩水甘油基封端的聚(双酚a-共聚-表氯醇)

2)可从wuxihonghuiresinco.ltd获得的羟基官能乙烯基树脂。

3)由brochers供应的基于合成羧酸的金属盐的物理干燥剂

4)可从byk获得的基于改性的脲的流变添加剂

5)zpa(腐蚀抑制剂)

6)使用的滑石为可从imifabi获得的滑石cm1p

7)使用硫酸钡作为增量剂(albawhite70),并且可从deutschebarytindustrie获得

8)二氧化钛(tipuretmr-902 )

9)三官能(甲基)丙烯酸系树脂(4006)且由igmresins供应

10)由cardolite供应的非那明

11)可从evonik获得的催化剂(k54)

制备样品以示出环氧树脂和(甲基)丙烯酸系树脂与适当地选择的交联剂和溶剂体系的组合,其中所有样品均包含环氧树脂。样品1和样品2提供了基线参照,其中样品2具有更高浓度的活化剂。样品3和样品4包含具有增加的轻溶剂浓度和降低的重溶剂浓度的优化的溶剂体系,但是没有(甲基)丙烯酸系树脂,并且其中样品4具有更高浓度的活化剂。样品5和样品6包含(甲基)丙烯酸系树脂,但是没有优化的溶剂体系,同样其中样品6具有更高浓度的活化剂。最后,样品7和样品8包含(甲基)丙烯酸系树脂和环氧树脂以及优化的溶剂体系,其中样品8包含更高浓度的活化剂。

下表示出了表示湿碰湿性能和腐蚀性能的测试结果。

表2

a)gt0:意指边缘完全光滑并且格子中的方格均未分离,gt5:意指格子中多个方格完全脱附。

b)0:非常良好的附着力,不能除去油漆,3:非常差的附着力,油漆剥落。

c)结果表示腐蚀的毫米数,其中较低的值表示较小的腐蚀,较高的值表示较大的腐蚀。

d)0s0:不起泡,5s5,整个表面起泡。

在样品7的情况下看到最好的腐蚀结果。将示例性环氧树脂和(甲基)丙烯酸系树脂组合并测试相容性。理想地,将上述环氧树脂和(甲基)丙烯酸系树脂提供在单个包装物(例如第一包装物)中,其中将交联剂提供在单独的包装物(例如第二包装物)中。可以将溶剂稀释剂提供在另一个不同的包装物(例如第三包装物)中。因为预期(甲基)丙烯酸系树脂的双键与反应性环氧部分反应,因此预料环氧树脂和(甲基)丙烯酸系树脂将不会长期稳定。然而,测试表明该树脂对于长期储存(一年或更长时间)是相容的。因为所有样品均表现出了最小的粘度变化、最小的环氧当量重量(eew)变化值,并且即使在延长的储存时间之后,底漆也是容易混合的,因此确定了相容性。

虽然在前述的具体实施方式中已经呈现了至少一个示例性实施方案,但是应理解存在大量的变型。还应理解,一个或更多个示例性实施方案仅是实例,并且不旨在以任何方式限制本申请的范围、适用性或配置。而是,前述的具体实施方式将为本领域技术人员提供用于实现一个或更多个实施方案的便利路线图,应理解,在不脱离如所附权利要求中阐述的范围的情况下,可以对示例性实施方案中描述的要素的功能和布置做出各种改变。

本申请还涉及以下方案。

1.一种底漆组合物,包含:

环氧树脂,其中所述环氧树脂包含复数个环氧部分;

(甲基)丙烯酸系树脂,其中所述(甲基)丙烯酸系树脂包含与有机部分共价键合的复数个(甲基)丙烯酸系部分;以及

包含胺的交联组分。

2.根据项1所述的底漆组合物,其中:

所述环氧树脂被提供在第一包装物中;

所述(甲基)丙烯酸系树脂被提供在所述第一包装物中;以及

所述交联组分被提供在第二包装物中。

3.根据项1所述的底漆组合物,其中:

所述(甲基)丙烯酸系树脂包含与所述有机部分共价键合的三个(甲基)丙烯酸系部分。

4.根据项1所述的底漆组合物,其中:

基于所述底漆组合物的总固体重量,所述环氧树脂占所述底漆组合物的约10重量%至约35重量%;

基于所述底漆组合物的所述总固体重量,所述(甲基)丙烯酸系树脂占所述底漆组合物的约1重量%至约10重量%;以及

基于所述底漆组合物的所述总固体重量,所述交联组分占所述底漆组合物的约5重量%至约13重量%。

5.根据项4所述的底漆组合物,还包含:

溶剂,基于所述底漆组合物的总重量,所述溶剂以约10重量%至约40重量%存在于所述底漆组合物中,其中所述溶剂包含在20摄氏度的温度下蒸气压为约8毫米汞柱(mmhg)或更大的轻溶剂,以及其中基于所述溶剂的总重量,所述轻溶剂占所述溶剂的约70重量%或更多。

6.根据项1所述的底漆组合物,还包含:

溶剂,基于所述底漆组合物的总重量,所述溶剂以约10重量%至约40重量%存在于所述底漆组合物中,其中所述溶剂包含在760毫米汞柱的压力下沸点为约135摄氏度或更低的轻溶剂,以及其中基于所述溶剂的总重量,所述轻溶剂占所述溶剂的约70重量%或更多。

7.根据项6所述的底漆组合物,其中:

所述溶剂包含以下中的两者或更多者:异丁醇、乙氧基丙醇、甲氧基丙醇、乙酸丁酯、乙酸己酯、甲基乙基酮、甲基丙基酮、甲基戊基酮、甲基异丁基酮、环己烷、具有6至10个碳原子的芳族化合物(包括但不限于二甲苯)、乙酸甲酯、丙酮、和庚烷。

8.根据项1所述的底漆组合物,其中:

所述交联组分包含非那明。

9.一种涂覆基材的方法,所述方法包括以下步骤:

将底漆组合物施加至基材上以形成底漆层,其中所述底漆组合物包含环氧树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、和交联组分,其中所述环氧树脂包含复数个环氧部分,所述(甲基)丙烯酸系树脂包含复数个(甲基)丙烯酸系部分,以及所述交联组分包含胺;

在所述底漆层固化之前施加覆盖所述底漆层的面漆层;以及

使所述底漆层和所述面漆层同时固化以形成经固化的底漆和经固化的面漆层。

10.根据项9所述的方法,其中:

使所述底漆层固化不包括紫外线固化。

11.根据项9所述的方法,其中:

施加所述面漆层包括在施加所述底漆层约1分钟至约15分钟内施加所述面漆层。

12.根据项11所述的方法,其中:

使所述底漆层和所述面漆层固化包括将所述底漆层和所述面漆层从约50摄氏度加热至约150摄氏度持续约10分钟至约60分钟。

13.根据项12所述的方法,其中:

施加所述底漆组合物包括施加所述底漆组合物至约20微米或更大的底漆厚度;

施加所述面漆层包括施加所述面漆层至约20微米或更大的面漆层厚度;以及

使所述底漆层和所述面漆层固化至交联密度为约80%或更大。

14.根据项11所述的方法,其中:

施加所述底漆组合物包括施加所述底漆组合物至约20微米或更大的底漆厚度;

施加所述面漆层包括施加所述面漆层至约20微米或更大的面漆层厚度;以及

使所述底漆层和所述面漆层固化包括使所述底漆层和所述面漆层固化至约3毫米或更小的分层,如通过astmb117盐雾测试对于约1,000小时的测试时间所测量的。

15.根据项9所述的方法,还包括:

在施加所述面漆层约1分钟至约15分钟内施加覆盖所述面漆层的透明涂层;以及

其中使所述底漆层和所述面漆层固化还包括使所述透明涂层同时固化。

16.根据项15所述的方法,其中:

施加所述底漆组合物包括施加所述底漆组合物至约20微米或更大的底漆厚度;

施加所述面漆层包括施加所述面漆层至约20微米或更大的面漆层厚度;

施加所述透明涂层包括施加所述透明涂层至约20微米或更大的透明涂层厚度;以及

使所述底漆层、所述面漆层、和所述透明涂层固化包括使所述底漆层、所述面漆层、和所述透明涂层固化至交联密度>80%。

17.根据项9所述的方法,其中:

施加所述底漆组合物包括施加其中所述底漆组合物包含溶剂的所述底漆组合物,以及其中所述溶剂在约25摄氏度的温度下的蒸气压为约2mmhg。

18.根据项9所述的方法,其中:

施加所述底漆组合物包括施加其中所述底漆组合物包含溶剂的所述底漆组合物,其中所述溶剂包含异丁醇、二甲苯、甲氧基丙醇、和乙酸丁酯中的至少两者,以及其中基于所述底漆组合物的总重量,所述溶剂以约10重量%至约30重量%存在于所述底漆组合物中。

19.一种底漆组合物,包含:

包含环氧树脂和溶剂的第一包装物,其中所述环氧树脂包含复数个环氧部分,以及其中所述溶剂包含异丁醇、甲氧基丙醇、乙酸丁酯、和甲基异丁醇中的两者或更多者;

包含交联组分的第二包装物,其中所述交联组分为非那明;

在除所述第二包装物之外的包装物中的(甲基)丙烯酸系树脂,其中所述(甲基)丙烯酸系树脂包含与有机部分共价键合的复数个(甲基)丙烯酸系部分;

其中基于所述底漆组合物的总固体重量,所述底漆组合物包含约10重量%至约35重量%的所述环氧树脂,其中所述底漆组合物的所述总固体重量包括所述底漆组合物的所有包装物的总和固体重量;

其中基于所述底漆组合物的所述总固体重量,所述底漆组合物包含约1重量%至约10重量%的所述(甲基)丙烯酸系树脂;

其中基于所述底漆组合物的所述总固体重量,所述底漆组合物包含约5重量%至约13重量%的所述交联组分;以及

其中基于所述底漆组合物的总重量,所述底漆组合物包含约10重量%至约30重量%的所述溶剂,其中所述底漆组合物的所述总重量包括所述底漆组合物的所有包装物的总和重量。

20.根据项19所述的底漆组合物,其中:

所述溶剂包含在20摄氏度的温度下蒸气压为约8毫米汞柱(mmhg)或更大的轻溶剂,以及其中基于所述溶剂的总重量,所述轻溶剂占所述溶剂的约70重量%或更多。

再多了解一些

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