用于涂覆金属或聚合物管的涂覆系统的制作方法
【专利说明】用于涂覆金属或聚合物管的涂覆系统
[0001] 相关申请的引用
[0002] 本申请要求于2012年12月4日提交的美国临时专利申请序列号61/733, 112和 于2012年12月11日提交的美国临时专利申请序列号61/735, 851的权益。通过引用将相 关申请结合于本文中。
【背景技术】
[0003] 汽车应用中的管道系统通常位于汽车的底部，在那里它们暴露于恶劣的环境。例 如，这种管道系统可以一直暴露于磨损力，如通过岩石击打管道系统产生的那些；腐蚀力， 如通过暴露于用于防止水在道路上结冰的盐产生的那些；和振动力，如通过汽车移动产生 的那些。同样，灵活燃料汽车（flexible fuel vehicle) (FFV)往往设计为通过甲醇、乙醇、 汽油、和/或这些燃料的任何组合来供给燃料。某些燃料共混物可以腐蚀性地侵蚀金属，甚 至一些类型的不锈钢。
[0004] 排放标准，例如，由加州空气资源委员会（California Air Resources Board) (CARB)和U. S. EPA发布的那些，已经逐渐增加了它们的标准，并且已经强制高达150, 000英 里或15年无泄漏或无渗透。为了满足标准并且解决损坏力，已经用一层或多层保护性涂层 覆盖汽车管道系统。用作保护性涂层的材料仅表现出对上述破坏力的有限耐受性。
[0005] 此外，用于汽车应用的管道系统往往需要制造过程，如在已经涂覆管道系统之后， 弯曲、挤压、或打孔。由于这些过程导致对涂层严重的作用，不像例如弯曲导线的情况，涂覆 管通常具有较差的可加工性。例如，当使用聚乙烯或聚氯乙烯涂覆的金属管经受弯曲、挤 压、或打孔时，涂层可以从金属表面分离、起折痕、或断裂。
[0006] 表现出改善的耐磨损性、耐腐蚀性、和抗振性（直接与管道系统或粘附层形成良 好的粘附结合）中的一种或多种的保护性涂层是令人期望的。进一步具有改善的对金属管 的粘附性并且在金属成型过程中导致剥离、起折痕、和断裂中的一种或多种降低的保护性 涂层是进一步令人期望的。
【发明内容】
[0007] 本文公开的是涂覆管、用于制造涂覆管的方法和使用涂覆管的方法。
[0008] 在一个实施方式中，涂覆管可以包括：管；和管上的涂覆组合物。涂覆组合物可以 包含聚酯和抗冲改性剂，并且其中，抗冲改性剂包含选自环氧基团和马来酸酐基团的至少 一种侧基（pendent group)。
[0009] 在另一个实施方式中，涂覆管可以包括：管；和管上的涂覆组合物。涂覆组合物可 以包含聚酯和抗冲改性剂，并且其中，聚酯包含聚（对苯二甲酸丁二酯）。
[0010] 在一个实施方式中，涂覆管的方法可以包括：施加涂覆组合物至管。涂覆组合物可 以包含聚酯和抗冲改性剂，并且其中，抗冲改性剂包含选自环氧基团和马来酸酐基团中的 至少一种侧基；或聚酯和抗冲改性剂，并且其中，聚酯包含聚（对苯二甲酸丁二酯）；或聚酯 和抗冲改性剂，并且其中，聚酯包含聚（对苯二甲酸丁二酯）并且抗冲改性剂包含选自环氧 基团和马来酸酐基团中的至少一种侧基。
[0011] 通过以下附图和具体描述来举例说明上述和其他特征。
【附图说明】
[0012] 现在参考附图，其是示例性的实施方式：
[0013] 图1是暴露于多种溶剂后，实施例1的百分比伸长率（percent elongation)的图 形表示；
[0014] 图2是在23°C下暴露于多种溶剂500h后，实施例2的百分比伸长率的图形表示；
[0015] 图3是在60°C下暴露于多种溶剂1，OOOh后，实施例2的百分比伸长率的图形表 示；
[0016] 图4是在60°C下暴露于多种溶剂5, OOOh后，实施例2的百分比伸长率的图形表 示；以及
[0017] 图5是实施例4的后成型（post-formed)层压件的图像。
【具体实施方式】
[0018] 使用于汽车应用的管道系统经受来自环境和来自许多汽车流体的腐蚀力。施加至 管道系统的保护性涂层仅表现出有限的腐蚀力耐受性，并且在金属成型过程中往往表现出 剥离、起折痕、和断裂中的一种或多种。申请人出人意料地发现包含聚酯和抗冲改性剂的保 护性涂层导致改善的耐化学性和对汽车管道系统的增加的粘附性中的一种或两种。具体 地，申请人发现相对于未浸泡的拉伸棒，在23摄氏度CC )下暴露于溶剂500小时（h)后， 通过GMW3013所确定，保护性涂覆可以导致在最大断裂力（maximum force at break)(根 据ISO 527测量）下小于或等于400百分数（％)，具体地小于或等于300%，更具体地小于 或等于100 %，甚至更具体地小于或等于50 %，又更具体地小于或等于20 %的百分比伸长 率变化。在暴露于60°C下最高达5, OOOh后，通过SAEJ2260所确定的，百分比伸长率和最 大力的这些变化得以保持。申请人进一步发现保护性涂层对汽车管道系统具有改善的粘附 性，使得当以90°角、以22毫米/分钟（mm/min)从1英寸宽金属条带剥离时，0.010英寸 和/或0. 020英寸标准规格薄膜可以具有大于或等于0. 5牛顿/毫米（N/mm)，具体地大于 或等于I. 0N/mm，更具体地大于或等于5. 0N/mm的平均剥离强度，其中，1英寸宽金属条带包 括钢和金属涂层，其中，基于金属涂层的总重量，金属涂层包含95wt %锌和5wt %错。
[0019] 保护性涂层（也称为涂覆组合物）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种的组合；并且基于除任何填料之外的涂覆组合物的 总重量，可选地包含lwt%至35wt% (例如，lwt%至10wt%)的抗冲改性剂。保护性涂层 可以包含 XEN0Y?或 VAL0X?树脂，如由 SABIC' s Innovative Plastics business 可获得 的父680081^0父￥0397、1760、6370、￥3004、￥比4311、325、或父4810。
[0020] 聚酯可以是结晶聚酯。聚酯可以包含下式（1)的重复结构单元：
[0021]
【主权项】
1. 一种涂覆管，包括： 管；和 所述管上的涂覆组合物，其中，所述涂覆组合物包含聚酯和抗冲改性剂，并且其中，所 述抗冲改性剂包含选自环氧基团和马来酸酐基团的至少一种侧基。
2. 根据权利要求1所述的涂覆管，其中，基于所述聚酯的总量，所述聚酯包含50wt%至 IOOwt%的聚（对苯二甲酸丁二酯）。
3. 根据权利要求1-2中任一项所述的涂覆管，其中，基于所述聚酯的总量，所述聚酯包 含70wt%至IOOwt%的聚（对苯二甲酸丁二酯）。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的涂覆管，其中，基于所述涂覆组合物的总重量，抗 冲改性剂以Iwt%至35wt%的量存在。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的涂覆管，其中，基于所述涂覆组合物的总重量，所 述涂覆组合物包含65wt%至95wt%的聚醋和5wt%至35wt%的所述抗冲改性剂。
6. 根据权利要求1-5中任一项所述的涂覆管，其中，所述涂覆组合物进一步包含聚碳 酸酯、聚丙烯酸酯、聚酯-碳酸酯树脂、或包括上述中的一种或多种的组合。
7. 根据权利要求1-6中任一项所述的涂覆管，其中，所述涂覆组合物不含碳酸酯单元。
8. 根据权利要求1-7中任一项所述的涂覆管，其中，所述抗冲改性剂是丙烯酸橡胶和 聚烯烃共聚物中的至少一种。
9. 根据权利要求1-8中任一项所述的涂覆管，其中，所述抗冲改性剂包括包含源自丙 烯酸、乙烯基酯、和乙烯基醚中的至少一种的单元的聚烯烃共聚物。
10. 根据权利要求1-9中任一项所述的涂覆管，其中，所述抗冲改性剂包含甲基丙烯酸 酯丁二烯橡胶。
11. 根据权利要求1-10中任一项所述的涂覆管，其中，所述侧基包括所述环氧基团。
12. 根据权利要求1-11中任一项所述的涂覆管，其中，所述抗冲改性剂是包含环氧化 物的丙烯酸抗冲改性剂。
13. 根据权利要求1-12中任一项所述的涂覆管，其中，抗冲改性剂包含ABS、MBS、聚乙 烯、和SEBS中的一种或多种。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的涂覆管，其中，所述抗冲改性剂具有lOOg/mol 至20,OOOg/mol的环氧化物当量分子量。
15. 根据权利要求1-14中任一项所述的涂覆管，其中，由浸泡在包含电池酸、生物柴 油、制动液、氯化钙、柴油#24-22、低pH e E-85、发动机冷却液、氧化汽油、氯化钠、TF-2、水、 氯化锌、CE-10、和CM-15中的一种或多种的溶剂中的所述涂覆组合物制造的4mm厚拉伸棒 (ISO 527)在23°C下暴露于溶剂500小时后，通过GMW3013所确定，相对于未浸泡的测试 棒，导致小于或等于400倍的百分比伸长率变化。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的涂覆管，其中，当以90°角从1英寸宽金属条 带剥离时，所述涂覆组合物的〇.254_标准规格膜具有大于或等于0. 5N/mm的平均剥离强 度，和/或其中当以90°角从1英寸宽金属条带剥离时，0. 508mm标准规格膜具有大于或等 于0. 5N/mm的平均剥离强度，其中，所述1英寸宽金属条带包括钢和金属涂层，其中，基于所 述金属涂层的总重量，所述金属涂层包含95wt%锌和5wt%错。
17. 根据权利要求1-16中任一项所述的涂覆管，其中，所述管包括钢。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的涂覆管，进一步包括所述涂覆组合物和所述管 之间的金属涂层，其中，基于所述金属涂层的总重量，所述金属涂层包含大于或等于70wt% 锌。
19.根据权利要求1-18中任一项所述的涂覆管，其中，所述涂覆组合物包含： 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组合物中树脂的总重量。
20. -种涂覆管，包括： 管；和 所述管上的涂覆组合物，其中，所述涂覆组合物包含聚酯和抗冲改性剂，并且其中，所 述聚酯包含聚（对苯二甲酸丁二酯）。
21.根据权利要求20所述的涂覆管，其中，所述抗冲改性剂包含选自环氧基团和马来 酸酐基团中的至少一种侧基。
22. -种涂覆管的方法，包括： 施加涂覆组合物至管； 其中， 所述涂覆组合物包含聚酯和抗冲改性剂，并且其中，所述抗冲改性剂包含选自环氧基 团和马来酸酐基团的至少一种侧基；或 所述涂覆组合物包含聚酯和抗冲改性剂，并且其中，所述聚酯包含聚（对苯二甲酸丁 二酯）；或 所述涂覆组合物包含聚酯和抗冲改性剂，并且其中，所述聚酯包含聚（对苯二甲酸丁 二酯），以及所述抗冲改性剂包含选自环氧基团和马来酸酐基团中的至少一种侧基。
【专利摘要】涂覆管可以包括：管和所述管上的涂覆组合物。所述涂覆组合物可以包含聚酯和抗冲改性剂，并且其中，所述抗冲改性剂包含选自环氧基团和马来酸酐基团的至少一种侧基；和/或聚酯和抗冲改性剂，并且其中，所述聚酯包含聚(对苯二甲酸丁二酯)。
【IPC分类】F16L58-00, C09D7-12, B05D7-14, C09D167-00, C08L67-00, B05D7-22
【公开号】CN104812849
【申请号】CN201380062348
【发明人】莱纳·阿巴索夫, 安德鲁·西奇, 萨拉·伊丽莎白·格里斯哈伯, 斯科特·迈克尔·戴维斯, 丁天华
【申请人】沙特基础全球技术有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2013年12月3日
【公告号】WO2014089071A1