Композиции покрытий, включающие гидроксид магния, и подложки с нанесенным покрытием

Композиции покрытий, включающие гидроксид магния, и подложки с нанесенным покрытием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к композициям покрытий, которые включают частицы гидроксида магния, характеризующиеся размером частиц, меньшим чем 200 нанометров, к многокомпонентным композициям покрытий, в которых из такой композиции покрытия осаждают, по меньшей мере, один слой покрытия, и к подложкам, которые, по меньшей мере, частично покрыты, по меньшей мере, одним слоем, осажденным из такой композиции.

Уровень техники

Покрытия наносят на электрические бытовые приборы, автомобили, летательные аппараты и тому подобное по ряду причин, обычно для получения как противокоррозионной защиты, так и улучшенных эксплуатационных характеристик. Для улучшения коррозионной стойкости металлической подложки в покрытиях, наносимых на подложку, обычно используют противокоррозионные ингибиторы. Обычный противокоррозионный ингибитор представляет собой хромат стронция, который обеспечивает получение превосходной коррозионной стойкости для металлических подложек, в особенности для алюминиевых подложек. Однако, противокоррозионные ингибиторы, такие как хромат стронция, являются высокотоксичными и канцерогенными, и их использование в результате приводит к образованию потоков отходов, которые создают экологические проблемы и ставят вопросы в отношении утилизации.

В результате желательно получить коррозионно-стойкое покрытие в отсутствие хроматных пигментов при одновременном обеспечении получения характеристик коррозионной стойкости, равнозначных тому или превосходящих то, что имеет место для подобной нехромсодержащей композиции.

Краткое раскрытие изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к композициям покрытий, включающим гидроксид магния, характеризующийся средним размером первичных частиц, меньшим чем 200 нанометров (нм), индивидуально или в комбинации с другими компонентами, характеризующимся хорошей адгезией к металлам, включающим алюминий и алюминиевые сплавы, оголенную и оцинкованную сталь, цинк, магний и магниевые сплавы, и превосходной коррозионной стойкостью по истечении 3000 часов воздействия солевого тумана. В некоторых вариантах осуществления изобретение относится к композициям покрытий, включающим коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния, которые могут обладать свойствами, подобными тем, что и у наночастиц оксида магния, представляя собой альтернативный нехроматный противокоррозионный ингибитор. Изобретение, кроме того, относится к способам получения композиций покрытия, включающим наночастицы гидроксида магния, индивидуально или в комбинации с другими компонентами.

В некоторых отношениях настоящее изобретение относится к способам использования композиции покрытия, включающим получение подложки для нанесения покрытия и нанесение на подложку покрытия в виде композиции покрытия, имеющей эффективное для ингибирования коррозии количество частиц гидроксида магния.

Покрытия, описанные в настоящем документе, демонстрируют превосходные характеристики коррозионной стойкости и адгезию. Композиции покрытий являются подходящими для использования во многих отраслях промышленности, включающих нижеследующее, но не ограничивающихся только этим: авиационная и космическая отрасли промышленности.

Подробное раскрытие изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к композициям покрытий, включающим коррозионно-стойкие наночастицы гидроксида магния, характеризующиеся средним размером первичных частиц, меньшим, чем 200 нм. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «наночастицы» относится к частицам, которые имеют, по меньшей мере, один размер, который имеет порядок нескольких нанометров. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния» относится к частицам, которые при включении в композицию покрытия, которую осаждают на подложку, оказывают действие, создающее покрытие, которое противостоит изменению или, в некоторых случаях, даже предотвращает изменение или деградацию подложки, например, посредством химического или электрохимического окисления, включающим ржавчину для железосодержащих подложек и оксиды разложения для алюминиевых подложек. Композиции покрытий вариантов осуществления настоящего изобретения не содержат хроматных соединений, тем самым, исключая образование потоков отходов, которые создают экологические проблемы.

Композиции покрытий, соответствующие вариантам осуществления настоящего изобретения, включают коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния, по меньшей мере, в одном компоненте композиции покрытия. Говоря конкретно, коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния могут присутствовать в любом из или во всех компонентах композиции покрытия. В дополнение к коррозионно-стойким частицам гидроксида магния, композиции покрытий, соответствующие вариантам осуществления настоящего изобретения, также включают пленкообразующую смолу и/или другие компоненты.

В определенных вариантах осуществления рецептуры композиций покрытий составляют в виде однокомпонентной композиции, где отвердитель (или активатор) смешивают с другими компонентами композиции покрытия для получения устойчивой при хранении композиции. В таком варианте осуществления в устойчивую при хранении композицию включают коррозионно-стойкие наночастицы гидроксида магния. В альтернативном варианте, рецептуры композиций покрытий настоящего изобретения могут быть составлены в виде двухкомпонентной композиции покрытия, где отвердитель (или активатор) включают в активаторный компонент, который добавляют к предварительно полученной смеси других компонентов композиции непосредственно перед нанесением. Коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния могут присутствовать либо в активаторном компоненте, либо в предварительно полученной смеси двухкомпонентной композиции. В других еще вариантах осуществления настоящего изобретения рецептуры композиций покрытий могут быть составлены в виде трехкомпонентной композиции покрытия, например, состоящей из основного компонента, активаторного компонента и разбавляющего компонента, где три компонента перемешивают незадолго до нанесения. Коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния присутствуют, по меньшей мере, в одном компоненте, выбираемом из основного компонента, активаторного компонента или разбавляющего компонента из трехкомпонентной системы. В дополнение к этому, коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния могут присутствовать, по меньшей мере, в двух компонентах, выбираемых из основного компонента, активаторного компонента или разбавляющего компонента из трехкомпонентной системы. Кроме того, коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния могут присутствовать в каждом компоненте, выбираемом из основного компонента, активаторного компонента или разбавляющего компонента из трехкомпонентной системы.

Композиции покрытий настоящего изобретения могут иметь форму композиции жидкого покрытия, такой как композиция покрытия, растворимого в воде (PB), композиция покрытия, растворимого в растворителе (PP), или композиция электроосаждаемого покрытия. Композиции покрытий также могут иметь форму вступающего в совместную реакцию твердого вещества в дисперсной форме (то есть композиции порошкового покрытия). Композиции покрытий настоящего изобретения могут быть получены по любому из широкого спектра способов, подходящих для использования. Например, в определенных вариантах осуществления коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния добавляют в любой момент времени во время получения композиции покрытия до тех пор, пока они будут образовывать устойчивую дисперсию. В определенных вариантах осуществления настоящего изобретения композиция покрытия может быть получена в результате перешивания сначала пленкообразующей смолы, коррозионно-стойких частиц гидроксида магния и разбавителя, такого как органический растворитель и/или вода. В случае использования в качестве разбавителя воды композиция покрытия может быть композицией покрытия, растворимого в воде. В определенных вариантах осуществления композиция покрытия, растворимого в воде, может включать пленкообразующую смолу, полученную в результате проведения реакции между полиамином и эпоксифункциональным полимером. В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния могут присутствовать в любом компоненте или во всех компонентах композиции покрытия, растворимого в воде.

В случае использования в качестве разбавителя органического растворителя композиция покрытия может быть композицией покрытия, растворимого в растворителе. В определенных вариантах осуществления композиция покрытия, растворимого в растворителе, может включать пленкообразующую смолу, полученную в результате проведения реакции между полиамином и эпоксифункциональным полимером. Например, композиция покрытия, растворимого в растворителе, может представлять собой трехкомпонентную систему, включающую основной компонент, например, эпоксифункциональный полимер, активаторный компонент, например, полиамин, и необязательно разбавляющий компонент, например, смесь растворителей. Однако необходимо понимать то, что любой компонент, выбираемый из основного компонента, активаторного компонента или разбавляющего компонента, может включать другие компоненты, такие как пигменты или другие добавки. В ходе использования, при наличии готовности к нанесению композиции покрытия на подложку, основной компонент и активаторный компонент, а при необходимости и разбавляющий компонент перемешивают друг с другом, наносят на подложку и выдерживают их для отверждения. В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния могут присутствовать в любом компоненте или во всех компонентах композиции покрытия, растворимого в растворителе.

Коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния

В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения наночастицы гидроксида магния присутствуют, по меньшей мере, в одном компоненте композиции покрытия в количестве в диапазоне от 5 до 60 массовых процентов, например, от 5 до 40 процентов или от 5 до 20 процентов, при этом массовый процент получают в расчете на совокупную массу композиции отвержденного покрытия. В определенных вариантах осуществления коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния могут являться композитными частицами и могут включать компоненты, отличные от гидроксида магния. Например, коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния могут включать от 50 до 100 массовых процентов гидроксида магния в расчете на совокупную массу частиц. В определенных вариантах осуществления коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния также могут включать от 0 до 50 массовых процентов подходящего для использования неорганического оксида, такого как те материалы, которые описываются в патенте США №7,745,010 и патентных заявках США с регистрационными номерами 11/956,542 и 11/213,136, вся полнота содержания которых посредством ссылки включается в настоящий документ. Например, коррозионно-стойкие частицы вариантов осуществления настоящего изобретения могут включать от 0 до 50 массовых процентов оксида магния в расчете на совокупную массу коррозионно-стойких частиц гидроксида магния. В других вариантах осуществления композиции покрытий включают наночастицы гидроксида магния, состоящие по существу из гидроксида магния. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «состоящий по существу из гидроксида магния» означает то, что коррозионно-стойкие частицы содержат главным образом гидроксид магния, но могут содержать и другие вещества, которые не оказывают воздействия на характеристики коррозионной стойкости гидроксида магния, но которые сами по себе не являются коррозионно-стойкими частицами. Например, частицы, состоящие, по существу, из гидроксида магния, также не будут содержать коррозионно-стойкие частицы другого вещества. Однако в некоторых вариантах осуществления коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния, состоящие, по существу, из гидроксида магния, включают гидроксид магния по всему объему совокупной частицы. В противоположность этому, в соответствии с определенными вариантами осуществления частицы, которые включают гидроксид магния только на поверхности частицы, а не в ядре частицы, не будут считаться частицами гидроксида магния, состоящими, по существу, из гидроксида магния.

В определенных вариантах осуществления в дополнение к наночастицам гидроксида магния композиция покрытия может, кроме того, включать другие коррозионно-стойкие частицы. Например, композиция покрытия может включать смесь из наночастиц гидроксида магния и других коррозионно-стойких частиц, таких как коррозионно-стойкие частицы, включающие неорганический оксид. Смесь из коррозионно-стойких частиц гидроксида магния и коррозионно-стойких частиц неорганического оксида может включать соотношение компонентов в смеси в диапазоне от 90:10 до 10:90. Примеры подходящих для использования коррозионно-стойких частиц неорганического оксида могут включать те материалы, которые описываются в патенте США №7,745,010 и патентных заявках США с регистрационными номерами 11/956,542 и 11/213,136, вся полнота содержания которых посредством ссылки включается в настоящий документ.

В определенных вариантах осуществления коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния могут характеризоваться определяемой по методу БЭТ площадью удельной поверхности, составляющей, по меньшей мере, 10 квадратных метров в расчете на один грамм, такой как величина в диапазоне от 30 до 500 квадратных метров в расчете на один грамм или в некоторых случаях от 80 до 250 квадратных метров в расчете на один грамм. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «определяемая по методу БЭТ площадь удельной поверхности» относится к площади удельной поверхности, определяемой в результате адсорбирования азота в соответствии со стандартом ASTMD 3663-78 на основании метода Брунауэра-Эмметта-Теллера, описанного в периодической публикации «The Journal of the American Chemical Society», 60,309 (1938).

В определенных вариантах осуществления коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния характеризуются рассчитанным эквивалентным сферическим диаметром (то есть средним размером первичных частиц), не большим чем 200 нм, таким как не более чем 150 нм или в определенных вариантах осуществлениях находящимся в диапазоне от 5 до 130 нм. В других вариантах осуществления коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния характеризуются рассчитанным эквивалентным сферическим диаметром, не большим чем 100 нм, таким как не более чем 50 нм или в некоторых вариантах осуществления не более чем 20 нм. Как должны понимать специалисты в соответствующей области техники, рассчитанный эквивалентный сферический диаметр может быть определен исходя из определяемой по методу БЭТ площади удельной поверхности в соответствии со следующим далее уравнением:

Диаметр(нанометры)=6000/[BET(м²/г)*ρ(грамм/см³)]

Размер первичных частиц для частицы относится к сфере наименьшего диаметра, которая будет полностью охватывать частицу. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «размер первичных частиц» относится к размеру отдельной частицы (то есть первичной частицы) в противоположность агломерации из двух и более отдельных частиц. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «размер агломерированных частиц» относится к размеру агломерации из двух и более отдельных частиц.

В определенных вариантах осуществления коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния характеризуются средним размером первичных частиц, не большим чем 200 нм, таким как не более чем 150 нм или в некоторых вариантах осуществления находящимся в диапазоне от 5 до 130 нм, согласно определению в результате визуального рассмотрения микрофотографии для изображения, полученного по методу просвечивающей электронной микроскопии («ПЭМ»), измерения диаметра частиц на изображении и вычисления среднего размера первичных частиц для измеренных частиц исходя из увеличения изображения, полученного по методу ПЭМ. В других вариантах осуществления коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния характеризуются средним размером первичных частиц, не большим чем 130 нм, таким как не более чем 50 нм или в некоторых вариантах осуществления не более чем 20 нм, согласно определению в результате визуального рассмотрения микрофотографии для изображения, полученного по методу просвечивающей электронной микроскопии («ПЭМ»), измерения диаметра частиц на изображении и вычисления среднего размера первичных частиц для измеренных частиц исходя из увеличения изображения, полученного по методу ПЭМ. Специалист в соответствующей области техники должен понимать то, как получать такое изображение по методу ПЭМ и определять средний размер первичных частицы исходя из увеличения.

Специалист в соответствующей области техники также должен понимать то, как определять средний размер первичных частиц на основании электрофореза.

Форма (или морфология) коррозионно-стойких частиц гидроксида магния могут варьироваться. Например, первичные частицы в общем случае могут характеризоваться сферическими морфологиями, или они могут характеризоваться морфологиями, которые являются кубическими, пластинчатыми или игольчатыми (удлиненными или волокнистыми). В дополнение к этому, агломерированные частицы представляют собой агломерации из первичных частиц и поэтому могут характеризоваться любой морфологией, которая представляет собой результат агломерирования описанных выше первичных частиц.

Пленкоообразующая смола

В определенных вариантах осуществления композиции покрытий настоящего изобретения включают пленкообразующую смолу в дополнение к коррозионно-стойким частицам гидроксида магния. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «пленкообразующая смола» относится к смолам, которые могут образовывать непровисающую непрерывную пленку, по меньшей мере, на горизонтальной поверхности подложки после удаления любых разбавителей или носителей, присутствующих в композиции, или после отверждения при комнатной или повышенной температуре.

Пленкообразующие смолы, которые могут быть использованы в композициях покрытий настоящего изобретения, включают без ограничения те смолы, которые используют, помимо прочего, в композициях покрытий для авиационно-космических летательных аппаратов, композициях автомобильных покрытий от производителя оригинального оборудования, композициях автомобильных покрытий для ремонтных работ, композициях промышленных покрытий, композициях строительных красок и композициях покрытий рулонного проката.

В определенных вариантах осуществления пленкообразующая смола, включенная в композиции покрытий настоящего изобретения, содержит термоотверждающуюся пленкообразующую смолу. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «термооотверждающийся» относится к смолам, которые необратимо «схватываются» после отверждения или сшивания, где полимерные цепи полимерных компонентов соединяются друг с другом воедино ковалентными связями. Данное свойство обычно ассоциируется с реакцией сшивания компонентов композиции, зачастую индуцируемой, например, под воздействием тепла или излучения. См. публикации Hawley, Gessner G., The Condensed Chemical Dictionary, Ninth Edition, page 856; Surface Coatings, vol. 2, Oil and Colour Chemists′ Association, Australia, TAFE Educational Books (1974). Реакции отверждения или сшивания также могут быть проведены и в условиях окружающей среды. Сразу после отверждения или сшивания термоотверждающаяся смола не будет плавиться при подводе тепла и будет нерастворимой в растворителях. В других вариантах осуществления пленкообразующая смола, включенная в композиции покрытий настоящего изобретения, включает термопластическую смолу. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «термопластический» относится к смолам, которые содержат полимерные компоненты, которые не соединяются ковалентными связями и, тем самым, могут претерпевать жидкостное течение при нагревании и являются растворимыми в растворителях. См. публикацию Saunders, K.J., Organic Polymer Chemistry, pp.41-42, Chapman and Hall, London (1973).

В определенных вариантах осуществления настоящего изобретения пленкообразующая смола в композициях покрытий настоящего изобретения присутствуют в количестве, большем чем 10 массовых процентов, таком как величина в диапазоне от 20 до 90 массовых процентов или в некоторых случаях от 40 до 70 массовых процентов, при этом массовый процент получают в расчете на совокупную массу композиции покрытия. В случае использования отвердителя в определенных вариантах осуществления он может присутствовать в количестве, доходящем вплоть до 70 массовых процентов, таком как величина в диапазоне от 10 до 70 массовых процентов; данный массовый процент также получают в расчете на совокупную массу композиции покрытия.

В соответствии с определенными вариантами осуществления настоящего изобретения неотвержденная термоотверждающаяся пленкообразующая смола включает коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния, характеризующиеся средним размером первичных частиц, меньшим чем 200 нм. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «неотвержденный» относится к смолам, которые еще не являются отвержденными или сшитыми. В соответствии с этим, неотвержденная термоотверждающаяся пленкообразующая смола может включать отдельные компоненты, такие как основной компонент (например, эпоксифункциональный полимерный компонент) и активаторный компонент (например, полиаминовый компонент), каждый или оба из которых могут включать коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния, характеризующиеся средним размером первичных частиц, меньшим чем 200 нм.

Пленкообразующие смолы, подходящие для использования в композициях покрытий настоящего изобретения, включают, например, те материалы, которые получают в результате проведения реакции между полимером, содержащим, по меньшей мере, один тип реакционно-способной группы, и отвердителем, содержащим реакционно-способные группы, вступающие в реакцию с реакционно-способной группой (группами) полимера. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «полимер» понимается как охватывающий олигомеры и включает без ограничения как гомополимеры, так и сополимеры. Полимеры могут представлять собой, например, акриловый полимер, насыщенный или ненасыщенный сложный полиэфир, полиуретан или простой полиэфир, полимеры на поливинильной, целлюлозной, акрилатной, кремнийсодержащей основе, их сополимеры и их смеси и могут содержать реакционно-способные группы, такие как, помимо прочего, группы эпоксида, карбоновой кислоты, гидроксида, изоцианата, амида, карбамата и карбоксилата, включая их смеси.

В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения композиции покрытий имеют форму композиций жидких покрытий, примеры которых включают композиции покрытий, растворимых в воде (PB) и растворимых в растворителе (PP), и композиции электроосаждаемых покрытий. Композиции покрытий настоящего изобретения также могут иметь форму вступающего в совместную реакцию твердого вещества в дисперсной форме (то есть композиции порошкового покрытия).

Композиции покрытий настоящего изобретения могут быть получены по любому из широкого спектра способов. Например, в определенных вариантах осуществления коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния добавляют в любой момент времени во время составления рецептуры композиции покрытия, содержащей пленкообразующую смолу, до тех пор, пока они будут образовывать устойчивую дисперсию в пленкообразующей смоле. Композиции покрытий настоящего изобретения могут быть получены в результате перемешивания сначала пленкообразующей смолы, ранее описанных коррозионно-стойких частиц, пигментов, наполнителей и разбавителей, таких как органический растворитель (растворители) и/или вода, диспергирования смеси при использовании высокоскоростного диспергатора при воздействии в диапазоне от 1000 до 2000 об/мин в течение от 10 до 30 минут. После этого дисперсия может быть перепущена через краскотерку для достижения тонкости помола 5 плюс согласно проверке при использовании калиброванного прибора для измерения степени перетира.

Композиции покрытий, растворимых в воде

В случае использования в качестве разбавителя воды, композиция покрытия может быть композицией покрытия, растворимого в воде. В определенных вариантах осуществления композиция покрытия, растворимого в воде, может включать пленкообразующую смолу, полученную в результате проведения реакции между основным компонентом на основе эпоксифункционального полимера и полиаминовым активаторным компонентом. Например, в определенных вариантах осуществления настоящее изобретение может включать эпоксидные смолы, такие как диглицидиловые эфиры бисфенола A, бисфенола F, глицерина, новолачных смол и тому подобного. Примеры подходящих для использования полиэпоксидов описываются в патенте США №4,681,811, в столбце 5, в строках от 33 до 58, процитированная часть которого посредством ссылки включается в настоящий документ. В дополнение к этому, в определенных вариантах осуществления настоящее изобретение может включать полиаминовые отвердители, такие как алифатический амин и аддукты, циклоалифатические амины, амидоамины и полиамиды. Примеры подходящих для использования полиаминов описываются в патенте США №4,046,729, во фрагменте от столбца 6, строки 61 до столбца 7, строки 26 и в патенте США №3,799,854, в столбце 3, в строках от 13 до 50, процитированные части которых посредством ссылки включаются в настоящий документ. В дополнение к этому, прохождению вышеупомянутой реакции отверждения может способствовать третичный аминовый катализатор, такой как трис(диметиламинометил)фенол.

В определенных вариантах осуществления композиция покрытия, растворимого в воде, представляет собой трехкомпонентную систему, включающую основной компонент, например эпоксифункциональный полимер, активаторный компонент, например полиамин, и разбавляющий компонент, например воду или водный раствор. Термин «трехкомпонентная система» известен на современном уровне техники и относится к раздельному хранению основного компонента и активаторного компонента перед нанесением. Три компонента смеси могут быть объединены незадолго перед нанесением на подложку. Например, основной компонент на основе эпоксифункционального полимера и полиаминовый активаторный компонент могут храниться раздельно и перемешиваться непосредственно перед нанесением.

Композиции покрытий, растворимых в растворителе

В случае использования в качестве разбавителя органического растворителя, композиция покрытия может быть композицией покрытия, растворимого в растворителе. Например, в определенных вариантах осуществления настоящее изобретение может включать растворители, такие как кетоновые, ацетатные, гликолевые, спиртовые и ароматические растворители. Примеры подходящих для использования растворителей описываются в патенте США №6,774,168, в столбце 3, в строках от 28 до 41, процитированная часть которого посредством ссылки включается в настоящий документ.

В определенных вариантах осуществления композиция покрытия, растворимого в растворителе, может включать пленкообразующую смолу, полученную в результате проведения реакции между основным компонентом (например, эпоксифункциональным полимером) и активаторным компонентом (например, полиамином). Например, в определенных вариантах осуществления настоящее изобретение настоящее изобретение может включать эпоксидные смолы, такие как диглицидиловые эфиры бисфенола А, бисфенола F, глицерина, новолачных смол и тому подобного. Примеры подходящих для использования полиэпоксидов описываются в патенте США №4,681,811, в столбце 5, в строках от 33 до 58, процитированная часть которого посредством ссылки включается в настоящий документ. В дополнение к этому, в определенных вариантах осуществления настоящее изобретение может включать полиаминовые отвердители, такие как алифатический амин и аддукты, циклоалифатические амины, амидоамины и полиамиды. Примеры подходящих для использования полиаминов описываются в патенте США №4,046,729, во фрагменте от столбца 6, строки 61 до столбца 7, строки 26 и в патенте США №3,799,854, в столбце 3, в строках от 13 до 50, процитированные части которых посредством ссылки включаются в настоящий документ. В дополнение к этому, прохождению вышеупомянутой реакции отверждения может способствовать третичный аминовый катализатор, такой как трис(диметиламинометил)фенол.

Например, композиция покрытия, растворимого в растворителе, может представлять собой трехкомпонентную систему, включающую основной компонент, например эпоксифункциональный полимер, активаторный компонент, например полиамин, и необязательно разбавляющий компонент, например растворитель или смесь растворителей. Однако необходимо понимать то, что любой компонент, выбираемый из основного или активаторного компонентов, может включать и другие компоненты, такие как пигменты или другие добавки. Во время использования при готовности к нанесению композиции покрытия на подложку основной компонент, активаторный компонент и разбавляющий компонент перемешивают друг с другом, наносят на подложку и обеспечивают их отверждение. Как отмечалось выше, композиция покрытия может, кроме того, включать любое количество подходящих для использования добавок либо в основном компоненте, либо в активаторном компоненте.

Подложки

Настоящее изобретение также относится к подложкам, таким как металлические подложки с нанесенным, по меньшей мере, частичным покрытием из композиции покрытия настоящего изобретения, а также к подложкам, таким как металлические подложки с нанесенным, по меньшей мере, частичным покрытием в виде многокомпонентного композитного покрытия настоящего изобретения.

Во многих случаях композиции покрытий настоящего изобретения при осаждении, по меньшей мере, на часть одной металлической подложки, выбираемой из холоднокатаной стали, гальванически оцинкованной стали и алюминия, и отверждении приводят к получению подложки, которая демонстрирует характеристики коррозионной стойкости, лучшие, чем характеристики коррозионной стойкости, которые та же самая подложка демонстрирует с нанесенным, по меньшей мере, частичным покрытием в тех же самых условиях из подобной композиции покрытия, которая не включает ранее описанные коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния. В некоторых случаях композиции покрытий настоящего изобретения при осаждении, по меньшей мере, на часть двух металлических подложек, выбираемых из холоднокатаной стали, гальванически оцинкованной стали и алюминия, и отверждении приводят к получению подложки, которая демонстрирует характеристики коррозионной стойкости, лучшие, чем характеристики коррозионной стойкости, которые те же самые две подложки демонстрируют с нанесенным, по меньшей мере, частичным покрытием в тех же самых условиях из подобной композиции покрытия, которая не включает ранее описанные коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния. В некоторых случаях композиции покрытий настоящего изобретения при осаждении, по меньшей мере, на часть подложки из холоднокатаной стали, гальванически оцинкованной стали и алюминия и отверждении приводят к получению подложки, которая демонстрирует характеристики коррозионной стойкости, лучшие, чем характеристики коррозионной стойкости, которые те же самые три подложки демонстрируют с нанесенным, по меньшей мере, частичным покрытием в тех же самых условиях из подобной композиции покрытия, которая не включает ранее описанные коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния.

В определенных вариантах осуществления композиции покрытий настоящего изобретения имеют форму композиций жидких покрытий, примеры которых включают композиции покрытий на водной основе и на основе растворителя, композиции покрытий, растворимые в воде, и композиции электроосаждаемых покрытий. Композиции покрытий настоящего изобретения также могут иметь форму вступающего в совместную реакцию твердого вещества в дисперсной форме, то есть композиции порошкового покрытия. Вне зависимости от формы композиции покрытий настоящего изобретения могут быть использованы индивидуально или в комбинации в качестве грунтовок, основных слоев покрытия или покровных слоев покрытия. Определенные варианты осуществления настоящего изобретения в соответствии с дальнейшим более подробным обсуждением относятся к коррозионно-стойким композициям грунтовочных покрытий. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «композиция грунтовочного покрытия» относится к композициям покрытий, из которых на подложку может быть осаждено подстилающее покрытие в целях получения поверхности для нанесения системы защитного или декоративного покрытия. Металлические подложки, на которые могут быть нанесены покрытия из таких композиций, включают, например, подложки, содержащие сталь (в том числе, помимо прочего, гальванически оцинкованную сталь, холоднокатаную сталь, сталь горячего цинкования), алюминий, алюминиевые сплавы, цинковоалюминиевые сплавы и сталь, плакированную алюминием. Подложки, на которые могут быть нанесены покрытия из таких композиций, также могут содержать более чем один металл или металлический сплав, в том смысле, что подложка может представлять собой комбинацию из двух и более металлических подложек, скомпонованных друг с другом, так как в случае стали горячего цинкования, скомпонованной с алюминиевыми подложками.

Композиции грунтовочных покрытий для металлических подложек настоящего изобретения могут быть нанесены на оголенный металл. Под «оголенным» понимается не бывший в употреблении материал, который не был обработан при использовании каких-либо композиций предварительной обработки, таких как, например, в случае обычных фосфатирующих ванн, промываний тяжелых металлов, химического конверсионного покрытия, анодирования в хроматных растворах и тому подобного. Для улучшения адгезии к грунтовочному покрытию оголенный металл может быть подвергнут пескоструйной обработке или истиранию под действием механической силы. В дополнение к этому, подложки из оголенного металла, на которые наносят покрытие из композиций грунтовочных покрытий настоящего изобретения, могут представлять собой обрезанную кромку подложки, которую на остальной части ее поверхности подвергают обработке и/или нанесению покрытия другим образом.

Композиции грунтовочных покрытий для металлических подложек настоящего изобретения могут быть нанесены на металл, подвергнутый обработке. Под «подвергнутым обработке» понимается не бывший в употреблении материал, который был обработан при использовании композиций предварительной обработки, таких как, например, в случае обычных фосфатирующих ванн, промываний тяжелых металлов, химического конверсионного покрытия, анодирования в хроматных растворах, нехроматной обработки поверхности, такой как в случае продуктов Boegel и PreKote, и тому подобного. В дополнение к этому, подвергнутые обработке металлические подложки, на которые наносят покрытие из композиций грунтовочных покрытий настоящего изобретения, могут представлять собой обрезанную кромку подложки, которую на остальной части ее поверхности подвергают обработке и/или нанесению покрытия другим образом.

Перед нанесением композиции грунтовочного покрытия настоящего изобретения металлическая подложка, на которую должно быть нанесено покрытие, сначала может быть очищена для удаления жира, грязи или другого постороннего вещества. Могут быть использованы обычные методики и материалы для очищения. Данные материалы могли бы включать, например, мягкие или сильные щелочные очистители, такие как те проду