水型预涂底漆的制作方法
【专利说明】水型预涂底漆
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2013年8月23日递交的题为"水型预涂底漆"的美国临时专利申请序列 号61/869,494的优先权，该临时申请的全文通过引用并入本文。
[0003] 背景
[0004]联运货物集装箱(也称为干货集装箱、货运或航运集装箱)是用于在区域(包括国 家)之间搬运产品和原料的可重复使用的运输和储存单元。联运货物集装箱被标准化以有 利于诸如海上运输、货运火车运输和货运卡车运输之间的联合运输。
[0005] 集装箱化已经为全球商务提供了许多益处。船装货物搬运更容易、更廉价。制造商 知晓在一个地点装载的货物可容易地在目的地卸载。由于集装箱通常被密封并且可以上锁 以防止篡改和盗窃，因此货物的安全性已得到改善。集装箱还具有更长的使用寿命，并且用 过的集装箱具有更大的市场。另外，由于在知道世界各地均有潜在客户时制造商会以更大 的体积制造货物集装箱，因此其本身的成本得到降低。
[0006] 已创立若干国际标准以促进国际集装箱化。例如，国际标准化组织（ISO)已经颁布 了多个适用标准，包括定义术语、尺寸和等级的R-668;定义标识记号的R-790;推荐柜角配 件的R-1161;设定通用集装箱尺寸的R-1897。其它标准包括ASTM D5728-00;IS0 9897 (1997);IS0 14829(2002);IS0 17363(2007);IS0/PAS 17712(2006);IS0 18185(2007);和 ISO/TS 10891 (2009)。国际集装箱出租商协会（IICL)提供了针对涂料/漆料性能的国际规 范。还参见国际标准化组织（IS0)2006年第4版《ISO标准手册》第34卷货运集装箱(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：航运集装 箱如何使世界变得更小世界经济变得更大》新泽西普林斯顿大学出版社(Princet〇n，NJ， Princeton University Press) ,2006年（ISBN 0691123241)。这些标准和出版物以及本文 引用的所有其它出版物均以其全文并入本文以用于各种目的。
[0007]通常通过将一些单独的金属组件焊接在一起来组装联运货物集装箱。为了防止在 焊接期间腐蚀，将各组件清洁(例如，通过喷丸处理），然后用提供暂时防腐蚀的底漆组合物 涂布。这种组合物被称为预涂底漆，其允许涂有底漆的组件穿过底漆层被焊接而无须除去 焊接点附近的底漆层。焊接和组装之后，可除去焊接点附近的底漆层以允许检验焊接区域。 可以用底漆和任选地面漆再次涂布所检验的区域以提供长期防腐蚀和期望的美学外观。
[0008] 通过使用自动焊接设备进行焊接，当重复焊接步骤普遍时尤其如此。然而，当待被 焊接的表面不均匀时，自动焊接设备易于发生故障。这导致焊接期间烧穿金属的缺陷或洞， 或者局部不能形成焊接点。
[0009] 常规预涂底漆是溶剂基环氧组合物。水基体系不能满足适用性能要求和/或标准。 因此，已经发现，只有溶剂基涂料体系在行业中具有广泛的商业接受度。集装箱行业对使用 先如提出的水基涂料体系持有很强的偏见。
[0010] 随着环境意识的增强，非常期望开发出允许使用水基涂料体系作为预涂底漆的改 进技术。仍然存在重大的挑战。一个严峻的挑战是，很难配制显示出可接受的粘附性和耐腐 蚀性同时还可以焊接的水基预涂底漆。
[0011]由前所述，可以意识到:本领域需要适合用作预涂底漆的涂料体系，所述涂料体系 是水基的且提供最佳的耐腐蚀性和可焊接性。
[0012] 挺塗
[0013] ?=个方面，本说明书提供涂料体系，所述涂料体系包含双组分涂料组合物，所述 涂料组合物包含分散在水性载体中的聚酰胺树脂和水分散性聚合物。在一些实施方式中， 涂料组合物实质上不含金属锌。在一些实施方式中，涂料组合物包含传导性颜料。
[0014] 在另一个方面，本说明书提供涂料体系，所述涂料体系包含双组分涂料组合物，所 述涂料组合物包含分子量(Μη)为800-1500且环氧当量(EEW)为约200-约500的环氧树脂，和 胺当量为约250的聚酰胺。环氧树脂和聚酰胺树脂分散在水性载体中。
[0015] 在另外一个方面，本说明书提供经涂布的金属制品，所述金属制品包含其上涂布 有涂料组合物的金属基材。所述涂料组合物包含分子量(Μη)为800-1500且EEW为约200-约 500的环氧树脂和胺当量为约250的聚酰胺。环氧树脂和聚酰胺树脂分散在水性载体中。
[0016] 本说明书提供制造经涂布的金属制品的方法，所述方法包括以下步骤:提供金属 基材;在所述基材上涂布双组分涂料组合物，所述涂料组合物包含分子量(Μη)为800-1500 且EEW为约200-约500的环氧树脂，和胺当量为约250的聚酰胺。环氧树脂和聚酰胺树脂分散 在水性载体中。使经涂覆的涂层干燥以在基材表面上提供抗腐蚀性膜。
[0017] 本发明的上述概述并非意图描述本发明的每一个公开的实施方式或每一种实施 情况。下面的描述更具体地举例说明说明性的实施方式。在整个申请的几个地方，通过实施 例的列表提供指导，这些实施例可以以各种组合方式使用。在每个实例中，所列举的列表仅 用作代表性的组，而不应该被解释为穷举性的列表。
[0018] 在如下的附图和说明中阐明了本发明的一个或多个实施方式的细节。从说明书和 附图以及权利要求出发，本发明的其它特征、目的和优点是明显的。
[0019] 选择的定义
[0020]除另有指明外，本文中使用的下列术语具有下面提供的含义。
[0021] 当在本文中使用时，术语"实质上不含"特定组分或成分是指，基于本文所述组合 物的总重量，该组合物包含少于约5重量％的所述组分。术语"基本上不含"特定组分或成分 是指，基于本文所述组合物的总重量，该组合物包含少于约1重量％的所述组分。
[0022] 在针对涂料组合物使用时，术语"可空气干燥的"是指，该组合物在金属基材上的 涂覆层可以通过使该组合物在室温下不受扰动地静置一天来固化或硬化，从而在基材上提 供不发粘(tack-free)的连续膜。
[0023] 当在本文中使用时，在针对材料使用时，术语"传导性的"是指，这种材料在水型涂 料组合物中的分散体将提供增大的传导率或减小的体积电阻率，结果使得被这种组合物涂 布的金属基材是可焊接的或者是更容易焊接的。
[0024] 在针对通过焊珠连接的焊接组件使用时，术语"无缺陷"是指，焊珠中并不展现出 由高焊接热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区域。
[0025] 在水分散性聚合物的语境中，术语"水分散性的"是指可混合在水(或其它水性载 体）中形成稳定混合物的聚合物。例如，容易分成非混溶层的混合物不是稳定的混合物。术 语"水分散性的"旨在包括术语"水溶性的"。换言之，当在本文中使用时，水溶性聚合物也被 认为是水分散性聚合物。如果一种组合物长时间（即，1个月或更长)静置不加干扰就会经历 轻微沉降或者其它的组分分离，但搅动后恢复均匀状态，则其被认为是"分散的"。术语"水 稀释性的"在本文中可与术语"水分散性的"交换使用。
[0026] 在水分散性聚合物的语境中，术语"分散体"是指分散性聚合物和载体的混合物。 术语"分散体"旨在包括术语"溶液"。
[0027] 术语"热塑性"是指当被充分加热时熔融和改变形状且当充分冷却时硬化的材料。 这样的材料通常能够经受反复的熔融和硬化而不会表现出显著的化学变化。相反，"热固 性"是指交联的并且不"恪ST的材料。
[0028] 当在本文中使用时，术语"烯属不饱和"或"烯属不饱和的"是指，存在碳碳双键或 者自动氧化性碳碳双键官能团。碳碳双键可以存在于脂族或脂环族化合物中，或者存在于 脂族或脂环族侧链、取代基或其他片段中。碳碳双键可以是乙烯基、烯丙基或丙烯酸酯官能 团（例如甲基丙烯酸酯、甲基烯丙基、（甲基)丙烯酸酯、（甲基)烯丙基和类似官能团）的一部 分。
[0029] 除另有说明外，指代"(甲基)丙烯酸酯"化合物(其中"甲基"被括起来)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] 当用于涂覆在表面或基材上的涂料的上下文中时，术语"在……上"既包括涂料直 接地涂覆又包括涂料间接地涂覆在表面或基材上。因此，例如，涂料涂覆于覆盖基材的底漆 层上被看作是涂料涂覆于基材上。
[0031] 术语"挥发性有机化合物"（"V0C"）是指参与大气光化学反应的任何碳的化合物， 不包括一氧化碳、二氧化碳、碳酸、金属碳化物或碳酸盐和碳酸铵。典型地，挥发性有机化合 物具有等于或大于〇. 1mm Hg的蒸汽压。当在本文中使用时，"挥发性有机化合物含量"（"V0C 含量"）是指每体积涂料固体的V0C的重量，并且报道为例如每升中V0C的千克(kg)数。当在 本文中使用时，在针对液体涂料组合物使用时，术语"低V0C"是指，基于液体组合物的总重 量，组合物包含少于约7重量％的挥发性有机化合物、更优