ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНОЙ СМОЛЫ Российский патент 2011 года по МПК C09D163/00 C08K3/22 B05D3/00 

Настоящее изобретение относится к новым покрытиям на основе эпоксидной смолы, таким как грунтовки, основные покрытия и промежуточные покрытия. Изобретение также распространяется на использование новых покрытий на основе эпоксидной смолы и на способы покрытия металлических оснований новыми покрытиями на основе эпоксидной смолы.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Эпоксидные покрытия на основе ароматических диглицидиловых эфиров бисфенола А (DGEBA), прореагировавшие, например, с полиамидами, полиаминами или полиамидными аддуктами, являющимися аддуктами на основе продуктов реакции DGEBA и полиаминов или полиамидов, а также эпоксидные покрытия на основе модифицированного DGEBA (например, DGEBA, модифицированный жирными кислотами) традиционно используются в защитных покрытиях и корабельных покрытиях. Указанные покрытия обладают высокой адгезией к металлическому основанию и хорошими антикоррозийными свойствами, а также устойчивостью к некоторым химическим веществам.

К сожалению, эпоксидные смолы на основе DGEBA обладают низкой устойчивостью к УФ излучению, вызывающему разрушение покрытия после облучения солнечным светом. Разрушение покрытия УФ излучением ограничивает потенциал нанесения на указанные покрытия внешних покрытий, особенно когда покрытие может облучаться солнечным светом в течение длительного периода перед внешним покрытием. Возможным решением указанной проблемы является модификация DGEBA некоторыми жирными кислотами, что позволяет продлить период воздействия УФ излучения, после которого все еще возможно нанесение устойчивого внешнего покрытия.

Указанная технология использовалась в нанесении защитных покрытий, включая корабельный сектор. В частности указанная технология нашла применение в качестве верхних эпоксидных покрытий на битумной основе, наносимых по грунтовкам и промежуточным покрытиям на основе DGEBA, модифицированного жирными кислотами. Указанные верхние покрытия нашли конкретное применение для покрытия верхней части судов (то есть части корпуса выше разгруженной ватерлинии), поскольку они дают гидрофобные, водоотталкивающие грунтовочные верхние покрытия перед нанесением внешнего покрытия.

Впрочем, хотя указанные эпоксидные смолы на битумной основе могли использоваться в течение коротких периодов воздействия УФ излучения, они не могли обеспечивать возможность нанесения на указанные покрытия внешних покрытий в течение весьма длительных периодов УФ воздействия, как например, в модульном судостроении. В отличие от традиционных способов судостроения, когда суда строят одной цельной секцией, грунтуют и затем покрывают верхним покрытием, в модульном судостроении строительство судна осуществляют путем сборки нескольких секций. Секции грунтуют после производства, но не наносят верхнее покрытие до окончания сварки с последующей секцией и обработки шва. Таким образом, после стадии сборки модулей, модульные секции могут подвергаться воздействию УФ излучения солнечного света в течение значительных периодов времени перед сваркой секций и нанесения верхнего покрытия. И хотя после соответствующего длительного УФ воздействия на нижнее грунтовочное битумное покрытие сухая адгезия наносимого верхнего покрытия может быть удовлетворительной, во влажных условиях может произойти отслаивание верхнего покрытия от грунтовки.

Кроме того, эпоксидные смолы на битумной основе дают неудовлетворительные уровни глянца для современных высокоглянцевых корабельных покрытий. Это привело к замене битумных эпоксидных смол на высокостойкие двухкомпонентные полиуретановые покрытия, включающие алифатические изоцианаты.

Проблемы расслаивания, связанные с УФ облучением эпоксидных грунтовочных покрытий, привели также к необходимости дорогой щелочной очистки и/или механического ошкуривания эпоксидной грунтовки перед нанесением внешнего слоя. В качестве альтернативы, стойкое к воздействию УФ лучей верхнее покрытие может быть нанесено на модульной стадии. Указанное стойкое к воздействию УФ лучей покрытие обычно представляет собой полиуретановое покрытие, упомянутое выше. Нанесение указанного стойкого к воздействию УФ лучей покрытия в качестве верхнего грунтовочного слоя на модульной стадии нацелено на предотвращение отслаивания последующего верхнего покрытия от верхнего грунтовочного слоя во влажных условиях. Впрочем, УФ-стойкое полиуретановое покрытие обладает худшими антикоррозийными свойствами по сравнению с грунтовками на основе эпоксидной смолы, таким образом, наносить единственный слой полиуретановой грунтовки на металлическое основание перед нанесением верхнего покрытия неприемлемо, так же как не приемлемо наносить единственный слой эпоксидной грунтовки на модульной стадии, после которой наносят верхнее покрытие на стадии сборки корпуса. Поэтому используется неэффективная система, включающая, по меньшей мере, 3 покрытия (эпоксидную грунтовку, УФ-стойкое полиуретановое промежуточное покрытие и верхнее покрытие).

Цель настоящего изобретения заключается в преодолении одной или более вышеупомянутых проблем.

Согласно настоящему изобретению предлагается грунтовочная композиция на основе эпоксидной смолы, металлическое основание с покрытием, использование оксида цинка и способ покрытия металлического основания как изложено в формуле изобретения.

Во избежание недоразумений, ссылки на "грунтовочные композиции на основе эпоксидной смолы" здесь являются ссылками на отверждаемое покрытие, если не указано иное. Кроме того, ссылки на грунтовку должны включать другие покрытия, наносимые перед нанесением верхнего покрытия и включающие основное покрытие (покрытия) или промежуточное покрытие (покрытия).

Преимущественно, с помощью грунтовки согласно настоящему изобретению, металлическое основание, такое как корпус судна, может быть покрыто грунтовкой и верхним покрытием независимо от интервала между нанесением указанных двух покрытий, то есть УФ воздействия, и независимо от воздействия на указанные покрытия погружения в воду. Особое преимущество настоящего изобретения заключается в нанесении грунтовочной композиции на основе эпоксидной смолы на "модульной стадии" постройки нового судна, а также полиуретанового или эпоксидного верхнего покрытия на стадии сборки корпуса, без дорогой очистки поверхности и/или механического ошкуривания или дополнительного нанесения УФ-защитных покрытий по коррозийностойким грунтовкам перед нанесением верхнего покрытия. Таким образом, настоящее изобретение особенно полезно для предотвращения межслойного отслаивания в воде или после воздействия воды.

Примеры подходящих эпоксидных смол включают смолы, которые могут быть получены в результате присоединения эпоксигруппы к обоим концам парафиновой углеводородной цепи (например, диэпоксиды, полученные из бутандиола) или полиэфирной цепи, такой как α-ω-диэпоксиполипропиленгликоль. Более экзотические диэпоксисмолы включают, помимо прочего, винилциклогексендиоксид, 3,4-эпоксициклогексилметил-3,4-эпоксициклогексан-монокарбоксилат, 3-(3,4-эпоксициклогексил)-8,9-эпокси-2,4-диоксаспиро-[5.5]-ундекан, бис-(2,3-эпоксициклопентиловый) эфир, бис-(3,4-эпокси-6-метилциклогексил) адипат и диглицидиловый эфир резорцина. Другие используемые эпоксидные смолы могут включать более двух эпоксидных функциональных групп в молекуле, например, эпоксидированные соевые масла, полиглицидиловые эфиры фенольных смол новолачного типа, п-аминофенолтриглицидиловый эфир или тетраглицидиловый эфир 1,1,2,2-тетра-(п-гидроксифенил)этана. Другой класс эпоксидных смол включает эпоксидные полиэфиры, полученные в результате реакции эпигалогидрина (такого как эпихлоргидрин или эпибромгидрин) с полифенолом в присутствии щелочи. Подходящие полифенолы включают резорцин, пирокатехин, гидрохинон, бис(4-гидроксифенил)-2,2-пропан, то есть бисфенол A; бис(4-гидроксифенил)-1,1-изобутан, 4,4-дигидроксибензофенон; бис(4-гидроксифенил-1,1-этан; бис(2-гидроксифенил)метан; и 1,5-гидроксинафталин. Одним из традиционно используемых полиэпоксидов является полиглицидиловый эфир полифенола, такого как бисфенола A. Другой класс эпоксидной смолы включает гидрогенизированную эпоксидную смолу на основе бисфенола А, такую как Eponex 1510 от Shell.

Другие классы эпоксидных смол представляют собой полиглицидиловые эфиры многоатомных спиртов. Указанные соединения могут быть получены из таких многоатомных спиртов как этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,4-бутиленгликоль, 1,5-пентандиол, 1,2,6-гексантриол, глицерин, триметилолпропан, а также бис(4-гидроксициклогексил)-2,2-пропан. Подробный список подходящих эпоксисоединений может быть найден в руководствах A. М. Paquin, "Epoxidverbindungen und Harze" (Эпоксисоединения и смолы), Springer Verlag, Berlin 1958, Chapter IV и H. Lee and K. Neville, "Handbook of Epoxy Resins" MC Graw Hill Book Company, New York 1982, переиздание, а также в C. A. May, "Epoxy Resins-Chemistry and Technology", Marcel Dekker, Inc. New York and Basle, 1988. Как правило, молекулярная масса (мол.м.) эпоксидной смолы составляет 300-4000.

Предпочтительно, настоящее изобретение относится к грунтовочной композиции на основе эпоксидной смолы, где эпоксидная смола представляет собой диглицидиловый эфир бисфенола А (DGEBA).

Предпочтительно, указанные грунтовочные композиции на основе эпоксидной смолы основаны на ароматическом диглицидиловом эфире бисфенола А (DGEBA).

Подходящие отвердители для эпоксидной смолы включают полиамины и полиамиды. Полиаминовое соединение может представлять собой любое соединение амина, который может использоваться в качестве отвердителя для эпоксидной смолы. Подходящие амины включают алифатические амины, циклоалифатические амины, ароматические амины, аралифатические амины, полиаминоамиды на основе моно- или многоосновных кислот, включающие имидазолиновые группы, а также их аддукты. Перечисленные соединения являются частью общего уровня техники и описаны, среди прочего, в Lee & Neville, "Handbook of Epoxy Resins", MC Graw Hill Book Company, 1987, chapter 6-1 to 10-19.

Используемые амины включают полиамины, которые отличает тот факт, что они несут, по меньшей мере, две первичных аминогруппы, в каждом случае связанные с алифатическим атомом углерода. Указанный амин может также дополнительно включать вторичные или третичные аминогруппы. Подходящие полиамины включают полиаминоамиды (из алифатических диаминов и алифатических или ароматических дикарбоновых кислот) и полииминоалкилендиамины и полиоксиэтиленполиамины, полиоксипропиленполиамины и смешанные полиоксиэтилен/полиоксипропиленполиамины, или аддукты аминов, такие как аддукты амина и эпоксидной смолы. Указанные амины могут включать 2-40 атомов углерода. Например, амины могут быть выбраны из полиоксиалкиленполиаминов и полииминоалкиленполиаминов, включающих 2-4 атома углерода в алкиленовой группе, и могут иметь значение средней степени полимеризации, равное 2-100, другие примеры аминов могут представлять собой линейные, разветвленные или циклические алифатические первичные диаминоалканы, включающие 2-40 атомов углерода. Кроме того, указанные амины могут быть аралифатическими аминами, включающими, по меньшей мере, две первичные аминогруппы, каждая из которых связана с алифатическим атомом углерода. Отверждающая композиция (то есть отвердитель и любые добавки перед смешиванием с эпоксидной смолой) может включать указанные амины в количестве 5-100% по весу, или например, в количестве 5-80% по весу и, например, в количестве 10-70% по весу. Примеры подходящих полиаминов включают: 1,2-диаминоэтан, 1,2-диаминопропан, 1,3-диаминопропан, 1,4-диаминобутан и более тяжелые гомологи, а также 2-метил-1,5-диаминопентан, 1,3-диаминопентан, 2,2,4-триметил-1,6-диаминогексан и 2,4,4-триметил-1,6-диаминогексан, а также их промышленные смеси, 1-амино-3-аминометил-3,5,5-триметилциклогексан, 2,2-диметил-1,3-диаминопропан, 1,3-бис(аминометил)циклогексан, 1,2-диаминоциклогексан, 1,3-бис(аминометил)бензол, бис(4-аминоциклогексил)метан, бис(4-амино-3-метилциклогексил)метан, 3-азопентан-1,5-диамин, 4-азогептан-1,7-диамин, 3,6-диазооктан-1,8-диамин, бензилоксипропиламинопропиламин, диэтиламинопропиламин, 3(4),8(9)-бис(аминометил)трицикло[5.2.1.02,6]декан, 3-метил-3-азопентан-1,5-диамин, 3,6-диоксооктан-1,8-диамин, 3,6,9-триоксоундекан-1,11-диамин, 4,7-диоксодекан-1,10-диамин, 4,7,10-триоксотридекан-1,13-диамин, 4-аминометил-1,8-диаминооктан, 2-бутил-2-этил-1,5-диаминопентан, 3-(аминометил)бензиламин (MXDA), 5-(аминометил)бицикло[[2.2.1]гепт-2-ил]метиламин (NBDA), полиаминоимидазолин (Versamid 140), а также диэтилентриамин (DETA), триэтилентетрамин (TETA, который представляет собой смесь нескольких полиаминов), пентаэтилентетрамин, диметилдипропилентриамин, диметиламинопропиламинопропиламин (DMAPAPA), N-2-(аминоэтил)пиперазин (N-AEP), N-(3-аминопропил)пиперазин, норборнан диамин, epilink MX, изофорондиамин (IPD), диаминодициклогексилметан (PACM), диметилдиаминодициклогексилметан (Laromin C260), тетраметилгексаметилендиамин (TMD), бис-аминометилдициклопентадиен (трициклодецилдиамин, TCD), диаминоциклогексан, диэтиламинопропиламин (DEAPA) и т.п. Подходящие полиоксиалкиленполиамины могут быть получены, например, под торговой маркой Jeffamine, такой как полиоксипропилентриамин (Jeffamine T403) и полиоксипропилендиамин (Jeffamine D230), а также подходящие полииминоалкиленполиамины, доступные, например, под торговой маркой Polymin. Также возможны смеси из нескольких аминов.

Первичные алифатические моноамины также могут быть включены в отверждающую композицию. Подходящие моноамины включают, например, неразветвленные 1-аминоалканы, например, с насыщенным алкильным радикалом с 6-22 атомами углерода. Более тяжелые представители указанного класса соединений также называются жирными аминами. Неограничивающие примеры включают лауриламин, стеариламин, пальмитиламин и дифениламин. Впрочем, моноамины с разветвленными цепями также являются подходящими, например 2-этилгексан-1-амин или 3,5,5-триметилгексан-1-амин, амино-2-бутан, метоксипропиламин, изопропоксипропиламин. Они могут использоваться отдельно или в виде смеси, и, предпочтительно, в количестве 0,1-10%, например в количестве 1-5%.

Количество отвердителя эпоксидной смолы зависит от типа выбранного отвердителя и типа эпоксидной смолы. Как правило, чем выше молекулярная масса эпоксидной смолы, тем меньше требуемое количество отвердителя. Специалист, квалифицированный в данной области техники, может легко определить требуемое количество отвердителя, установив эквивалентный вес эпоксида в эпоксидной смоле и эквивалентный вес активного водорода в отвердителе.

В случае необходимости отверждающая композиция или предварительно отвержденная эпоксидная композиция в соответствии с настоящим изобретением могут дополнительно включать разбавитель, который является инертным. Примеры подходящих разбавителей включают алифатические линейные, разветвленные или циклические эфиры с длиной цепи 4-20 атомов углерода, а также смешанные алифатические-ароматические эфиры с длиной цепи 7-20 атомов углерода, такие как дибензиловый эфир, тетрагидрофуран, 1,2-диметоксиэтан или метоксибензол; алифатические линейные, разветвленные или циклические, или смешанные алифатические-ароматические кетоны с длиной цепи 4-20 атомов углерода, такие как бутанон, циклогексанон, метилизобутилкетон или ацетофенон; алифатические линейные, разветвленные или циклические, или смешанные ароматические-алифатические спирты с длиной цепи 4-20 атомов углерода, такие как метанол, этанол, бутанол, 2-пропанол, изобутанол, изопропанол, бензиловый спирт, метоксипропанол или фурфуриловый спирт; алифатические линейные, разветвленные или циклические, или смешанные ароматические-алифатические сложные эфиры, такие как метоксипропилацетат или DBE (сложные эфиры двухосновных кислот от Dupont, смесь диметиладипата, сукцината и глутарата); алифатические линейные, разветвленные или циклические, или смешанные ароматические-алифатические углеводороды, такие как толуол, ксилол, гептан и смеси алифатических и ароматических углеводородов, имеющие интервал кипения выше 100°C при нормальном давлении, а также кумарон-инденовые смолы или ксилоло-формальдегидные смолы низкой вязкости. Предпочтительными являются алифатические спирты с одним фенильным радикалом, такие как бензиловый спирт, 1-феноксипропан-2,3-диол, 3-фенил-1-пропанол, 2-фенокси-1-этанол, l-фенокси-2-пропанол, 2-фенокси-1-пропанол, 2-фенилэтанол, 1-фенил-1-этанол или 2-фенил-1-пропанол. Разбавители могут использоваться по отдельности или в виде смеси, и, предпочтительно, в количестве 1-35% по весу, например в количестве 5-25% по весу и, например, в количестве 10-30% отверждающей композиции.

Предварительно отвержденная эпоксидная композиция или отверждающаяся композиция могут также включать вспомогательные вещества или добавки, такие как растворители, красители, минеральные масла, наполнители, эластомеры, антиокислители, стабилизаторы, пеногасители, наполнители, пластификаторы, катализаторы, пигменты, пигментные пасты, упрочняющие наполнители, регуляторы текучести, загустители, добавки для повышения огнестойкости, а также дополнительные отвердители и дополнительные отверждаемые компоненты, в зависимости от назначения.

Отверждение композиции в соответствии с настоящим изобретением обычно проходит очень быстро и в основном может происходить при температуре в пределах диапазона от -10°C до +50°C, предпочтительно от 0°C до 40°C, наиболее предпочтительно от 3°C до 20°C.

Впрочем, отверждение эпоксидного кроющего материала происходит после реакции присоединения аминов или амидов к оксирановым кольцам в эпоксидной смоле. Следовательно, эквивалентное отношение активного водорода в амин/амидном компоненте к эпоксигруппам, содержащимся в кроющем материале (то есть, отношение активного водорода к эпоксигруппам), находится предпочтительно в диапазоне от 1:0,5 до 1:1,5.

Другие компоненты

Любые растворители, используемые в настоящем изобретении, представляют собой растворители, которые способны растворять эпоксидную смолу и отвердитель. Примеры включают углеводороды, такие как толуол или ксилол, эфиры, такие как диэтиловый эфир, хлорированные углеводороды, такие как дихлорметан или тетрахлорметан, спирты, такие как изопропиловый спирт, кетоны, такие как метилэтилкетон, сложные эфиры, такие как этилацетат, и т.д. Количество растворителя зависит от назначения, но обычно находится в весовом соотношении от 1:5 до 10:1, по отношению к эпоксидной смоле и отвердителю.

Специальные пигменты представляют собой пигменты, которые обычно входят в состав коррозийностойких кроющих материалов. Могут использоваться различные антикоррозийные пигменты. Примеры наполнителей включают обычные неорганические наполнители, такие как оксид титана и карбонат кальция. Примеры пигментов включают дисперсный цинк (Zn), фосфат цинка, дисперсный алюминий (Al) или оксид цинка (ZnO).

Другие пигменты, которые могут использоваться, включают железную слюду (MIO) и стеклянные чешуйки. Катализаторами для эпоксидных смол могут являться третичные амины. В качестве катализаторов отверждения также могут использоваться фенолы.

Примеры добавок включают противоусадочные и противоосаждающие добавки, добавки против расслаивания/всплывания пигмента, пеногасящие и противопустотные добавки, выравнивающие добавки и матирующие добавки. Примером противоусадочных/противоосаждающих добавок является алифатический бис-амидный тиксотропный агент. Примером добавки против расслаивания/всплывания пигмента является алифатическая многоосновная карбоновая кислота с добавлением силикона. Примером пеногасящих/противопустотных добавок является специальный виниловый полимер (указанные добавки доступны от Kusumoto Chemicals, Ltd и включают Disparlon 6900-20X, Disparlon 2100 и Disparlon 1950 соответственно).

Грунтовочная композиция на основе эпоксидной смолы настоящего изобретения может быть получена способом подобным способу изготовления обычного кроющего материала на основе эпоксидной смолы. Таким образом, все компоненты кроме отвердителя смешивают с эпоксидной смолой, получая раствор для покрытия; отверждающая композиция в чистом виде, либо разбавленная растворителем или чем-либо подобным, используется в качестве отверждающей композиции; раствор для покрытия и отверждающая композиция смешиваются непосредственно перед использованием. Другими словами, композиция эпоксидного кроющего материала настоящего изобретения может быть изготовлена в виде так называемого двухкомпонентного кроющего материала.

Как отмечено выше, при использовании двухкомпонентной кроющей системы, предварительно отвержденная композиция на основе эпоксидной смолы и отверждающаяся композиция смешиваются непосредственно перед нанесением покрытия. Нанесение покрытия может осуществляться обычными способами нанесения, например, с помощью кисти, валика или краскопульта. Нанесение покрытия осуществляют в течении времени использования после смешивания раствора для покрытия и отвердителя. Время использования обычно составляет от 30 минут до 8 часов, а в случае растворенного кроющего материала - от 3 до 8 часов. Высыхание в основном проводится при обычной температуре, причем время высыхания обычно составляет от 8 до 24 часов.

Способ нанесения коррозийностойкого и УФ-стойкого покрытия согласно настоящему изобретению представляет собой способ, в котором верхний слой покрытия наносится после того, как, по меньшей мере, один грунтовочный слой покрытия был нанесен на покрываемый объект. Отличительным признаком указанного способа является то, что самый верхний слой грунтовочного покрытия наносится с использованием вышеописанной грунтовочной композиции на основе эпоксидной смолы настоящего изобретения.

Необходимо отметить, что антикоррозийное покрытие, грунтовочное покрытие и т.д. могут быть нанесены на поверхность покрываемого объекта. В способе нанесения коррозийностойкого и УФ-стойкого покрытия согласно настоящему изобретению, по меньшей мере, самый верхний слой грунтовочного покрытия (покрытий) нанесен с применением вышеописанной грунтовочной композиции на основе эпоксидной смолы настоящего изобретения. Толщина пленки покрытия, полученная в результате нанесения указанной грунтовочной композиции на основе эпоксидной смолы может меняться в зависимости от предполагаемого использования и т.д., но обычно толщина пленки высушенного покрытия составляет 30-800 мкм, чаще 30-400, наиболее часто 50-200 мкм. Как отмечено выше, высыхание в основном проводится при обычной температуре, а время высыхания составляет 8-24 часа.

Грунтовка может быть нанесена в виде многослойного покрытия. Таким образом, грунтовке можно придать слоистую структуру, нанося эпоксидную композицию настоящего изобретения много раз, в результате чего образуется многослойное покрытие. Каких-либо конкретных ограничений на количество слоев, наносимых каждый раз, нет, но кроющий материал обычно наносят так, чтобы получить вышеупомянутую толщину высушенной пленки 10-500 мкм на слой.

Верхний слой покрытия, который обычно наносят после нанесения коррозийностойких покрытий, может использоваться в качестве верхнего покрытия, наносимого на самый верхний слой грунтовки, который был нанесен вышеописанным способом. Например, на кроющий материал, используемый в качестве грунтовочного покрытия, может наноситься обычный материал верхнего покрытия. Конкретные примеры кроющих материалов верхнего покрытия включают материалы на основе масляных покрытий, фталевых смол с добавкой масла, силиконо-алкидных смол, фенольных смол, хлоркаучуковых смол, эпоксидных смол, модифицированных эпоксидных смол, битумно-эпоксидных смол, винилхлоридных смол, полиуретановых смол, фтористых смол и смол, модифицированных силиконом. "Противообрастающие покрытия" на основе акриловой смолы или виниловой смолы, которые препятствуют адгезии организмов, могут использоваться в качестве функциональных кроющих материалов. Среди указанных кроющих материалов наиболее предпочтительными являются эпоксидные смолы, полиуретановые смолы, алкидные смолы и акриловые смолы. Предпочтительно, верхнее покрытие не расплавлено, то есть не наносилось с использованием нагрева, например порошкового покрытия.

Во избежание недоразумений, ссылки на "верхнее покрытие, внешнее покрытие или что-либо подобное" здесь являются ссылками на покрытие, нанесенное непосредственно (то есть без промежуточного покрытия) на самый верхний слой грунтовочной композиции на основе эпоксидной смолы, а не на верхний слой грунтовки или основное покрытие, если не указано иное.

Толщина высушенной пленки верхнего покрытия обычно составляет 30-800 мкм на слой, чаще 20-250 мкм, наиболее часто 50-200 мкм. Высыхание в основном выполняется при обычной температуре, а время высыхания составляет 8-24 часа. Как и в случае грунтовочного покрытия, верхнее покрытие также может быть нанесено в виде многослойного покрытия.

Настоящее изобретение позволяет увеличить временной интервал между нанесением самого верхнего слоя грунтовочного покрытия и нанесением верхнего покрытия. Точные причины этого не известны, но ясно, что добавление большого количества ZnO приводит к улучшению адгезии между самым верхним слоем грунтовочного покрытия и смежным слоем верхнего покрытия, даже когда интервал нанесения верхнего слоя увеличен.

Композиция эпоксидного кроющего материала настоящего изобретения дает превосходную адгезию по отношению к верхнему покрытию, когда указанная композиция используется в качестве грунтовочного покрытия при нанесении коррозийностойких и УФ-стойких покрытий. В частности, так как временной интервал между нанесением грунтовочного покрытия и нанесением верхнего покрытия может быть увеличен, то при нанесении верхнего покрытия обеспечивается бульшая степень свободы, чем до сего времени. Соответственно, настоящее изобретение будет особенно полезно при нанесении коррозийностойких покрытий на большие объекты, такие как суда.

Подходящие для использования в настоящем изобретении верхние покрытия на основе эпоксидной смолы могут быть основаны на эпоксидных грунтовочных композициях, подробно описанных выше, с подходящими добавками для верхних покрытий, известными квалифицированному специалисту, такими как цветные пигменты и добавки для повышения глянца.

Верхние покрытия на основе полиуретана

Подходящие верхние покрытия на основе полиуретановой смолы описаны в Главе 16 "Protective Coatings Fundamentals of Chemistry and Composition", Hare, Pittsburgh, 1994, содержание которой включено здесь посредством ссылки.

Верхние полиуретановые покрытия, используемые в комбинации с грунтовкой настоящего изобретения обычно представляют собой полиуретановые двухкомпонентные отверждаемые покрытия, полученные посредством соединения подходящих полиолов и изоцианатов, известных специалисту, квалифицированному в данной области техники.

ПОЛИОЛЫ

Полиол, подходящий для использования в композиции верхнего покрытия, представляет собой многоатомное гидроксильное соединение, имеющее, по меньшей мере, две гидроксильные группы в молекуле, и включающее, например, насыщенные или ненасыщенные сложные полиэфиры полиолов, поликапролактонполиолы, насыщенные или ненасыщенные, модифицированные маслом или жирными кислотами алкидполиолы, аминоалкидполиолы, поликарбонатполиолы, акрилатполиолы, полиэфиры полиолов, эпоксиполиолы, фторполиолы, насыщенную или ненасыщенную полиэфирную смолу, поликапролактоновую смолу, насыщенную или ненасыщенную, модифицированную маслом или жирными кислотами алкидную смолу, аминоалкидную смолу, поликарбонатную смолу, акриловую смолу, полиэфирную смолу, эпоксидную смолу, полиуретановую смолу, ацетат-бутират целлюлозы и фторсодержащую смолу.

Предпочтительными полиолами являются насыщенные или ненасыщенные сложные полиэфиры полиолов, полиэфиры полиолов и акрилполиолы. Более предпочтительными полиолами являются полиолакрилаты. Полиолакрилат предпочтительно не ограничен и может представлять собой любой акрилполиол, способный реагировать с полиизоцианатом, причем примеры акрилполиола могут включать соединения, полученные полимеризацией смеси ненасыщенных мономеров, выбранных из ненасыщенных мономеров, содержащих гидроксильную группу, ненасыщенных мономеров, содержащих кислотную группу, а также из других ненасыщенных мономеров. Подходящие полиолакрилаты представляют собой гидрокси-C_1-20-алкил(C_0-8-алк)акрилаты.

Примеры полиолакрилатов включают гидроксиметил(мет)акрилат, гидроксиэтил(мет)акрилат, гидроксипропил(мет)акрилат и гидроксибутил(мет)акрилат, гександиолдиакрилат и триметилолпропантриакрилат. Другие полиолакрилаты включают N-метилол(мет)акрилат, диэтиленгликольмоно(мет)акрилат и полипропиленгликольмоно(мет)акрилат. Как упомянуто выше, полиолакрилаты обычно представляют собой сополимеры подходящих ненасыщенных мономеров, таких как C_1-6-алкил(C_0-8-алк)акрилаты с их кислотными эквивалентами, включающими, например метил(мет)акрилат, этил(мет)акрилат, пропил(мет)акрилат, бутил(мет)акрилат, изопропил(мет)акрилат, изобутил(мет)акрилат, 2-этилгексил(мет)акрилат, лаурил(мет)акрилат, н-октил(мет)акрилат, н-додецил(мет)акрилат, (мет)акриловую кислоту, кротоновую кислоту, итаконовую кислоту, фумаровую кислоту, малеиновую кислоту, дибутилфумарат, дибутилмалеат, ариловый спирт, мономеры винилового спирта сложноэфирного типа, такие как сложные эфиры карбоновых кислот, например уксусной кислоты и пропионовой кислоты с виниловым спиртом, ненасыщенные углеводородные мономеры, такие как стирол, α-метилстирол, винилнафталин, бутадиен и изопрен, мономеры нитрилового типа, такие как акрилонитрил и метакрилонитрил, а также мономеры акриламидного типа, такие как акриламид, метакриламид, N-метилолакриламид, N,N-диметилакриламид и диацетонакриламид.

Подходящие полиэфиры полиолов и их получение описано, например, в Encyclopaedia of Polymer Science and Technology 6,273 и далее, in Kirk-Othmer (3rd edition), Vol. 18, 633-645 и далее, или в Ullmann (4th edition), Vol. 19, 31-38.

ИЗОЦИАНАТЫ

Полиизоцианаты, которые могут использоваться для сшивания полиолов, используемых в настоящем изобретении, представляют собой обычные лакокрасочные полиизоцианаты. Полиизоцианат представляет собой соединение, содержащее две или более изоцианатные группы. Лакокрасочные полиизоцианаты обычно представляют собой олигомерные производные легко доступных мономерных или простых диизоцианатов, включающие биуретовые, уретановые, уретидиновые и/или изоциануратные группы. Подходящие изоцианаты включают алифатические, циклоалифатические и ароматические полиизоцианаты, такие как гексаметилендиизоцианат (HDI), бис(изоцианатоциклогексил)метан (HMDI), триметилгексаметилендиизоцианат, изофорондиизоцианат (IPDI), 4,4'-диизоцианатoдициклогексилметан, толилен-2,4-диизоцианат, o-, м- и p-ксилилендиизоцианат; кэпированные полиизоцианаты, такие как полиизоцианаты, кэпированные CH--, NH-- или ОН-кислотными группами; а также, например, полиизоцианаты, содержащие биуретовые, аллофанотовые, уретановые или изоциануратные группы. Предпочтительными изоцианатами являются алифатические изоцианаты, такие как HDI и IPDI.

ДОБАВКИ

Добавки для верхнего полиуретанового покрытия, которые используются в случае необходимости, могут быть добавлены либо к смеси, либо к индивидуальным компонентам до их смешивания.

Подходящие растворители для полиуретановых верхних покрытий включают ацетаты, кетоны и соединения без функциональных ароматических групп, такие как этилацетат, бутилацетат, метилэтилкетон, метилизобутилкетон, ацетат этиленгликольмоноэтилового эфира, метоксипропилацетат, толуол, ксилол, уайт-спирит, этоксипропилацетат, этоксиэтилпропионат, метоксибутилацетат, бутилагликольацетат, растворитель-нафта и смеси указанных растворителей. Растворители используются в количестве до 70% по весу, предпочтительно до 40% по весу, от общего веса композиции верхнего покрытия.

Дополнительные добавки, которые используются в случае необходимости, включают, например, пластификаторы, такие как, например, трикрезилфосфат, фталевые диэфиры или хлорпарафины; пигменты, такие как цветные пигменты, глянцевые пигменты, а также наполнители, такие как оксид титана, сульфат бария, мел, сажа; катализаторы, такие как, например, N,N-диметилбензиламин, N-метилморфолин, октоат цинка, октоат олова (II) и дилаурат дибутилолова; выравнивающие агенты; загустители; стабилизаторы, такие как замещенные фенолы или силаны с органическими группами. Также могут использоваться усилители адгезии и светостабилизаторы, например, стерически затрудненные амины, описанные среди прочего в Патентах США № 4123418, № 4110304, № 3993655 и № 4221701.

Как правило, верхнее покрытие или внешнее покрытие настоящего изобретения не является покрытием на основе полиамида. Во избежание недоразумений, понятие "покрытие на основе полиамида" не распространяется на покрытия, основанные на других смолах, но которые содержат полиамид, такие как эпоксидные смолы, отвержденные полиамидом.

Верхние покрытия на основе алкидной смолы

Подходящие верхние покрытия на основе алкидной смолы описаны в Главе 12 "Protective Coatings Fundamentals of Chemistry and Composition", Hare, Pittsburgh, 1994, содержание которой включено здесь посредством ссылки.

Обычно алкидная смола включает любую подходящую комбинацию многоатомного спирта и многоосновной кислоты, предпочтительно с модифицирующим маслом, которое обычно представляет собой длинноцепочечную, ненасыщенную, одноосновную карбоновую кислоту. Предпочтительно, модифицирующее масло представляет собой высыхающее масло или, в случае невысыхающего масла, такого как касторовое или кокосовое масло, алкидная смола включает подходящую формальдегидную смолу, позволяющую получить поперечно-сшитые пленки.

Обычно в алкидных смолах многоатомные спирты, многоосновные кислоты, модифицирующее масло, другие модифицирующие компоненты и добавки могут быть выбраны из любых подходящих компонентов, известных специалистам, квалифицированным в области алкидных смол. Примеры указанных компонентов приведены дальше.

Многоатомные спирты могут быть выбраны из этиленгликоля, неопентилгликоля, глицерина, триметилолпропана, пентаэритрита, а предпочтительно из глицерина, триметилолпропана или пентаэритрита, или из смеси любого из предыдущих соединений; многоосновные кислоты могут быть выбраны из бензойной кислоты, абиетиновой кислоты, фталевого ангидрида, изофталевого ангидрида, изофталевой кислоты, терефталевой кислоты и тримеллитового ангидрида, предпочтительно из ортофталевого ангидрида, изофталевой кислоты и терефталевой кислоты, а наиболее предпочтительно из ортофталевого ангидрида или смеси любого из предыдущих соединений; модифицирующее масло может быть выбрано из тунгового масла, льняного масла, таллового масла, дегидратированного касторового масла, сафлорового масла, рыбьих жиров и соевого масла; другие модифицирующие компоненты или модифицированные алкидные смолы могут быть выбраны из канифоли (абиетиновой кислоты) для улучшенного высыхания, других одноосновных кислот (яичных бензойных кислот) в качестве прерывателей цепи, длинноцепочечных алифатических двухосновных кислот (например, aдипиновой и азелаиновой кислот) для повышения гибкости, малеинового ангидрида (например, в количестве 0,5-10% от общего содержания многоосновных кислот) для улучшения цветостойкости и водостойкости, высокофункциональных кислот (например, тримеллитового и пиромеллитового ангидрида) для получения продуктов с высоким кислотным числом или для использования в водоразбавляемых алкидных продуктах, хлорэндикового ангидрида для получения негорящих покрытий, фенольных смол для повышения адгезии, коррозийной стойкости и водостойкости, алкидных смол, модифицированных винилом (например, стирол-алкидных смол, винилтолуол-алкидных смол и акрил-алкидных смол) для ускоренного высыхания, повышенной водостойкости стойкости к щелочам, а также для улучшения цвета - необязательно дополнительно модифицированных аминоформальдегидными смолами для повышения маслостойкости, модифицированных полиамидами алкидных смол (например, добавление полиамида после реакции или нагревания в полиамидной смоле, в любом случае необязательно включающей другие тиксотропные добавки, такие как монтморилонит) для получения контролируемого уровня тиксотропности, а также уралкидных смол (например, полученных путем замены части двухосновной кислоты диизоцианатом, таким как толуолдиизоцианат, в количестве 15-30% в конечном продукте) для повышенной стойкости к щелочам, трению и химическим веществам, сниженной токсичности и быстрого высыхания.

В дополнение к модифицированным алкидным смолам выше, алкидные смолы могут представлять собой смолы с высоким, средним или низким содержанием твердых веществ. Для высыхания алкидных смол со средним и низким содержанием твердых веществ могут использоваться обычные сиккативы, а для высыхания алкидных смол с высоким содержанием твердых веществ, предпочтительно использовать активные соединения алюминия, циркония, ванадия и неодима, а также гетероциклические амины, такие как 1,10-фенантралин или 2,2-дипиридил. Оказать благоприятный эффект на алкидные смолы с высоким содержанием твердых веществ могут также вспомогательные растворители, такие как низшие спирты и кетоны с низкой молекулярной массой, или блокирующие агенты, такие как уксусный ангидрид и хлортриметилсилан.

Кроме того, вышеупомянутые алкидные смолы могут являться водорастворимыми, что достигается при помощи нейтрализующих аминов, таких как аммиак, моноэтаноламин, аминометилпропанол, морфолин, диэтиламид, диметиламин, диметилэтаноламин, диметилэтиламин, триэтиламин, диэтаноламин и триэтаноламин. Указанные водорастворимые системы могут включать устойчивые к гидролизу сиккативы, такие как 1,10-фенантралин или 2,2-дипиридил в комбинации с обычными сиккативами и вспомогательными растворителями. Вспомогательные растворители, подходящие для водорастворимых систем, включают спирты, такие как бутанол, октанол и диацетоновый спирт, гликолевые эфиры, такие как бутиловый моноэфир этиленгликоля и бутиловый моноэфир диэтиленгликоля, и другие, такие как метилэтилкетон и н-метил-2-пирролидон.

Верхние покрытия на основе эпоксиэфиров

Также могут использоваться верхние покрытия на основе эпоксиэфиров, подобные алкидным покрытиям. Покрытия на основе эпоксиэфиров подобны упомянутым выше алкидным покрытиям за исключением того, что присутствие многоосновной кислоты не является обязательным и обычно смола на основе эпоксидной смолы реагирует с жирными кислотами масла или с (мет)акриловой кислотой, в результате чего образуется эфирная связь. Подходящие масла аналогичны упомянутым выше для алкидных смол. Эпоксидные сложные эфиры могут быть также модифицированы способами, аналогичными упомянутым выше для алкидных смол.

Верхние покрытия на основе акриловых смол

Подходящие верхние покрытия на основе акриловых смол описаны в Главе 8 "Protective Coatings Fundamentals of Chemistry and Composition", Hare, Pittsburgh, 1994.

Подходящие верхние покрытия являются покрытиями на основе акриловых смол, включающими покрытия, полученные из термопластичных акриловых смол, включающих водорастворимые акриловые смолы; а также термореактивные акриловые смолы, которые могут быть сшиты в ходе процесса отверждения.

Акриловые смолы могут быть получены из одного или более акриловых мономеров, выбранных из С₁-C₆-алкил(C₀-C₈-алк)акрилатов и соответствующих им кислот, или вышеупомянутых функционализированных акрилатов. Cо-мономеры могут быть выбраны из одного или более различных С₁-C₂₀-алкил(C₀-C₈-алк)акрилатов или соответствующих им кислот, или вышеупомянутых функционализированных акрилатов, или, в качестве альтернативы, могут быть выбраны из различных виниловых cо-мономеров, таких как стирол, альфа-метилстирол, виниловый спирт, винилтолуол, винилхлорид, винилиденхлорид, бутадиен, этилен, бутилфумарат, бутилмалеат, винилацетат или т.п.

Подходящие функционализированные акрилаты включают акрилаты, алкильная группа которых замещена функциональной группой, такой как эпокси, гидроксиалкил или аминогруппа, например глицидилметакрилат, 2-гидроксиэтилакрилат или акриламид. В качестве альтернативы акриловая группа может быть функционализирована посредством введения в положения виниловых углеродов функциональных групп, таких как галогруппы или гидроксильные группы.

Более того, акриловые мономеры могут быть многофункциональными благодаря наличию двух или более виниловых групп, примеры которых включают гександиолдиакрилат и триметилолпропантриакрилат.

Подходящие акрилаты включают метилметакрилат, этилметакрилат, метилакрилат, этилакрилат, бутилакрилат, лаурилметакрилат, акриловую кислоту и метилакриловую кислоту.

Акриловые полимеры могут быть функционализированы после полимеризации, особенно при получении термореактивных полимеров, посредством реакции свободных функциональных групп, таких как концевые или боковые (мет)акриловые кислотные, акриламидные, метилoльные, бутоксиметилакриламидные, акрилатные или гидроксильные группы, с другими агентами, такими как полимерные цепи, функционализированные эпокси, амино, аминоформальдегидные, изоцианатные, формальдегидные или другие гидроксильные группы, а также бутоксиметилакриламид, акрилат или кислота. Указанные постполимеризационные реакции и их условия, известные специалистам, квалифицированным в данной области техники, позволяют осуществить подходящее сшивание полимерной сетки либо до, либо в ходе одной из стадий отверждения.

Акриловые полимеры могут быть смешаны с другими акриловыми или совместимыми неакриловыми полимерами, что позволяет получить полимерные смеси, обладающие необходимыми кроющими характеристиками.

Пигменты, растворители и добавки для всех верхних покрытий также могут быть аналогичными приведенным выше для эпоксидных покрытий и, в любом случае, известны в уровне техники.

Необязательно, с целью получения многослойного верхнего покрытия, могут быть нанесены дополнительные слои верхнего покрытия.

Грунтовочные композиции на основе эпоксидной смолы настоящего изобретения обеспечивают улучшенную защиту от отслаивания верхнего покрытия и/или адгезию. Под "улучшенной" в данном контексте обычно подразумевается увеличенный интервал, например более 50 дней, в течение которого можно нанести внешнее покрытие.

Как правило, интервал нанесения внешнего покрытия, то есть временной интервал между нанесением самого верхнего слоя грунтовочной композиции настоящего изобретения и нанесением, по меньшей мере, первого верхнего покрытия, имеет продолжительность, по меньшей мере, 10 дней, чаще более 30 дней и наиболее часто более 45 дней. Как правило, интервал нанесения внешнего покрытия имеет продолжительность 10-500 дней, более часто 20-400 дней и наиболее часто 30-300 дней, предпочтительно 60-300 дней.

Как правило, оксид цинка настоящего изобретения может иметь высокую чистоту. Оксид цинка настоящего изобретения обычно производится либо "прямым" (Американским) способом, либо "косвенным" (Французским) способом. "Прямой" способ был разработан с целью обработки окисленных руд или сульфидных концентратов, однако в последнее время в данном способе в качестве основного сырья преимущественно используются промышленные отходы переработки цинка. Указанные отходы очищают и перерабатывают, смешивают с углем в печи, получая цинковые пары. Затем пары цинка направляют в камеру сгорания, где цинк окисляется, в результате чего образуется чистый оксид цинка. В "косвенном" способе оксид цинка получают из металлического цинка, который испаряют, а затем окисляют в зоне сгорания. В качестве исходного сырья используется металлический цинк Особо Высокой Чистоты (ОСЧ), а также переработанный металлический цинк. Третий способ производства включает осаждение карбоната или гидроксида цинка с последующей сушкой и прокаливанием с целью удаления воды и/или диоксида углерода.

Неожиданно, при использовании ZnO, полученного "косвенным" способом, были получены более высокие уровни защиты от отслаивания, чем при использовании ZnO "прямого" способа. Таким образом, предпочтительно для защиты от отслаивания внешнего покрытия от грунтовки в соответствии с настоящим изобретением используется оксид цинка, полученный "косвенным" способом.

Как правило, уровень чистоты оксида цинка в настоящем изобретении составляет более 99,4% (по отношению к сухому весу), более предпочтительно более 99,5% (по отношению к сухому весу) и наиболее предпочтительно более 99,6% (по отношению к сухому весу).

Уровень содержания оксида цинка в грунтовочной композиции на основе эпоксидной смолы обычно составляет 10-70% (по отношению к сухому весу), более часто 15-50% (по отношению к сухому весу), наиболее часто 20-50% (по отношению к сухому весу), предпочтительно 25-35% (по отношению к сухому весу).

Преимущественно, грунтовочное покрытие настоящего изобретения, включающее ZnO, предпочтительно не обрабатывается щелочью и/или ошкуриванием.

Композиции в соответствии с настоящим изобретением могут найти различные способы промышленного применения благодаря превосходным противоотслаивающим и антикоррозийным свойствам. Обычные способы промышленного применения для отверждаемых композиций изобретения включают, например, использование для нанесения покрытий и/или промежуточных покрытий на многие типы металлических оснований, например листовую сталь, чугун, алюминий и цветные металлы, такие как латунь, бронза и медь. В частности, композиции изобретения могут использоваться в качестве красок и покрытий для нанесения на промышленные объекты, в частности в судостроительной промышленности для корпусов судов, включая модули для судостроения. В последнем случае, модули могут предназначаться для корпусов или других компонентов, таких как балластные цистерны.

Композиции могут наноситься, например, кистью, посредством распыления, окунания и т.п.

Настоящее изобретение будет с большей легкостью понято посредством ссылки на следующие примеры и фигуры, которые включены исключительно в целях пояснения некоторых аспектов и вариантов исполнения настоящего изобретения, и ни коем образом не предназначены для ограничения настоящего изобретения.

Стандартные композиции и композиции 1-7 обычно производились следующим образом:

- эпоксидную смолу и большую часть растворителя загружали в емкость высокоскоростной краскотерочной машины

- затем в емкость загружали пигменты, наполнители, ZnO и другие добавки;

- затем включали высокоскоростное перемешивающее лезвие для измельчения, пока не получали необходимую тонкость измельчения;

- затем измельченный материал нагревали до некоторой максимальной температуры в целях активации тиксотропного агента;

- затем измельченный материал выдерживали при указанной повышенной температуре (обычно 60-65°C, в зависимости от типа тиксотропного агента) в течение некоторого промежутка времени, обычно 15-30 минут;

- затем, после добавления оставшегося растворителя, добавок и смол, краска была полностью готова.

Таблица 1
Эпоксидные композиции 1-3 и Стандартная композиция 1(a), 1(b) и 1(c) Основа Стандарт 1(а) Композиция 1 Epikote 1001X75 18,17 15,88 Dowanol PM 3,13 2,73 Карбамидоформальдегидная смола 1,77 1,55 Алкилфенол 1,32 1,15 Bentone SD 2 0,16 0,14 Тальк 13,98 5,75 Диоксид кремния 15,13 7,19 Алюминиевая паста 65% 5,26 4,60 Красный оксид железа 6,00 5,25 Оксид цинка ------ 25,16 Ксилол 5,00 8,00 Nebothix C668 0,82 0,72 Эпоксисилан A187 0,21 0,18 Ксилол 11,29 7,35 Отвердитель     Полиамид 115 6,36 5,54 Ксилол 9,34 7,01 Dowanol PM 0,99 0,87 Изобутиловый спирт 1,07 0,93 Всего (весовых частей) 100,00 100,00

Композиция 1 была приготовлена следующим образом: Epikote 1001X75, Dowanol PM, карбамидоформальдегидную смолу и алкилфенол загружали в емкость высокоскоростной краскотерочной машины. Затем в емкость загружали Bentone SD 2, тальк, диоксид кремния, алюминиевую пасту (65%), красный оксид железа, оксид цинка (не присутствует в стандарте 1) и ксилол. Затем включали высокоскоростное перемешивающее лезвие для измельчения, пока не получили необходимую тонкость измельчения. Затем измельченный материал нагревали до 65°C, после чего добавляли Nebothix C668 и эпоксисилан Al87. Измельченный материал выдерживали при указанной температуре в течение 25 минут.

Полученную эпоксидную композицию хранили непосредственно до нанесения. Перед нанесением в эпоксидную композицию добавили отвердитель, включающий полиамид 115, ксилол, Dowanol РМ, изобутиловый спирт, и перемешали.

Подробное описание приготовления остальных композиций и стандартных примеров в целом соответствует описанию приготовления композиции 1, за исключением различных количеств компонентов, как показано.

Характеристики

Композиции 1-3 и стандартные примеры 1(a), 1(b) и 1(c) представляют собой эпокси-полиамидные грунтовки со средним содержанием твердых веществ, объем твердых веществ = 50%.

Концентрация ZnO в испытании следующая:

- невысохшая краска: макс. 25% (вес/вес);

- сухая краска: макс. 36% (вес/вес).

Последующие композиции с количеством ZnO 24% (3) и 12% (2) в сухой краске были приготовлены также в соответствии с композицией 1. Стандартные примеры 1(а), 1(b) и 1(c) включают 0%, 2% и 5% ZnO соответственно.

Результат: через 3 месяца была получена превосходная межслойная адгезия между двухкомпонентным полиуретаном и 24%-ным и 36%-ным вариантами. 12%-ная композиция также показала положительные результаты. С другой стороны, стандартные покрытия 1(а), 1(b) и 1(c) показали недопустимо высокие уровни отслаивания в испытании с несколькими верхними покрытиями.

Характеристики верхних покрытий, проанализированных в тестах, приведены в таблицах результатов.

Таблица 2
Эпоксидные композиции 4-6, желтый/зеленый Исходный материал Стандарт 2 Композиция 4   вес/вес   Бисфенол A эпоксидная смола 1001 17,95 15,61 Карбамидная смола 1,72 1,50 Алкилфенол 1,29 1,12 Тальк 19,00 8,26 Диоксид кремния 12,89 5,61 Алюминиевая паста 65% 5,41 4,71 Красный оксид железа 5,76 5,01 Оксид цинка ------ 26,92 Эпоксисилан A187 0,21 0,18 Амидный тиксотропный агент 1,29 1,12 Алифатический эфир/спирт 1,80 1,57 Ксилол 17,88 15,55 Изобутанол 5,76 4,99 Solvesso 150 4,60 4,00 Полиамид 140 3,74 3,24 Катализатор 0,70 0,61 Всего (весовых частей) 100,00 100, 00

Характеристики

Композиции 4-6 и стандартный пример 2 представляют собой эпоксидные грунтовки со средним содержанием твердых веществ, объем твердых веществ = 50%.

Концентрация ZnO в испытании следующая:

- невысохшая краска: макс. 27% (вес/вес);

- сухая краска: макс. 37% (вес/вес). Последующие композиции 25% (5) и 12,5% (6) в сухой краске были приготовлены также в соответствии с композицией 4.

Результат через 3 месяца: превосходные результаты с 25%-ными и 37%-ными композициями. 12%-ная композиция также показала положительные результаты. Характеристики верхних покрытий, проанализированных в тестах, приведены в таблицах результатов.

Таблица 3
Эпоксидные композиции 7-10, серый Исходный материал Стандарт 3 Композиция 7 Бисфенол A эпоксидная смола 1001 19,02 15,88 Araldite DY-P 1,24 1,03 Карбамидная смола 1,87 1,56 Алкилфенол 2,24 1,86 Vestinol AH 3,64 3,04 Тальк 21,50 8,96 Диоксид кремния 18,64 7,79 Алюминиевая паста 65% 4,46 3,73 Оксид цинка ------ 33,34 Эпоксисилан A187 0,22 0,18 Полисилоксан 0,23 0,19 Амидный тиксотропный агент 1,31 1,10 Алифатический эфир/спирт 1,22 1,02 Ксилол 13,76 11,47 Изобутанол 3,32 2,76 Solvesso 150 2,20 1,83 Полиамид 140 4,51 3,75 Катализатор 0,62 0,51 Всего (весовых частей) 100,00 100,00

Характеристики

Композиции 7-10 и стандартный пример 3 представляют собой эпоксидные грунтовки со средним содержанием твердых веществ, объем твердых веществ = 63%.

Концентрация ZnO в испытании следующая:

- невысохшая краска: макс. 33% (вес/вес);

- сухая краска: макс. 41% (вес/вес). Последующие композиции 8-10, включающие 10%, 20% и 30% сухих твердых веществ, были также приготовлены в соответствии с примером 7.

Результат: через 3 месяца интервала нанесения внешнего покрытия были получены превосходные результаты с 30%-ными и 41%-ными вариантами. Также были получены положительные результаты для 20%-ных и 10%-ных вариантов. Характеристики верхних покрытий, проанализированных в тестах, приведены в таблицах результатов.

Таблица 4
Эпоксидные композиции 11-13, желто-зеленый Исходный материал Стандарт 4 Композиция 11 Бисфенол A эпоксидная смола 828 24,93 21,26 Бисфенол F эпоксидная смола 1,88 1,60 Araldite DY-K 1,88 1,60 Углеводородная смола 5,72 4,88 Китайская глина 22,24 9,46 Тальк 11,54 4,87 Желтый оксид железа 3,40 2,88 Алюминиевая паста 3,26 2,78 Оксид цинка ------ 29,27 Эпоксисилан A 187 0,25 0,21 Диспергирующий агент 0,14 0,12 Полисилоксановый агент 0,25 0,21 Амидный тиксотропный агент 1,39 1,19 Ксилол 8,85 7,55 Изобутанол 3,14 2,68 Бензиловый спирт 3,80 3,22 SHO-Amine X100 3,03 2,57 Полиэфирамин 2,92 2,48 Бисфенол А 0,87 0,74 Катализатор 0,51 0,43 Всего (весовых частей) 100,00 100,00

Характеристики

Композиции 11-13 и стандартный пример 4 представляют собой эпоксидные грунтовки с высоким содержанием твердых веществ, объем твердых веществ = 80%.

Диапазон концентрации ZnO в испытании:

- невысохшая краска: макс. 29% (вес/вес).

- сухая краска: макс. 33% (вес/вес). Композиции 12 и 13 с содержанием сухих твердых веществ 11 и 22% были приготовлены в соответствии с композицией 11.

Результат через 3 месяца: 33%-ный вариант показал превосходные результаты, 22%-ный вариант показал хороший результат, а 11%-ный вариант показал лучший результат, чем стандарт.

Характеристики верхних покрытий, проанализированных в тестах, приведены в таблицах результатов.

Таблица 5
Эпоксидная композиция 14-16, серый Исходный материал Стандарт 5 Композиция 14 Бисфенол A эпоксидная смола 828 35,10 32,40 Диоксид титана 3,45 3,19 Тальк 34,54 15,96 Алюминиевая паста 3,63 3,35 Оксид цинка ------ 23,94 Эпоксисилан A 187 0,43 0,40 Полисилоксановый агент 0,26 0,24 Амидный тиксотропный агент 0,86 0,80 Бензиловый спирт 10,55 9,69 Изофорондиамин 3,27 2,94 Полиэфирамин 7,09 6,36 Салициловая кислота 0,27 0,24 Катализатор 0,55 0,49 Всего (весовых частей) 100, 00 100, 00

Характеристики

Композиция 14 представляет собой эпоксидную грунтовку без растворителя, объем твердых веществ = 100%.

Диапазон концентрации ZnO в испытании:

- невысохшая краска: макс. 24% (вес/вес);

- сухая краска: макс. 24% (вес/вес), при этом композиции 15 и 16, содержащие 8% и 16% (вес/вес), были приготовлены согласно композиции 14.

Результат через 3 месяца: превосходный результат для 24%-ного варианта. Положительный результат для 16%. 8%-ная версия показала такие же результаты, как и стандарт (0%). Характеристики верхних покрытий, проанализированных в тестах, приведены в таблицах результатов.

Таблица 6
Эпоксидные композиции 17-19, красно-коричневый Исходный материал Стандарт 6 Композиция 17 Бисфенол A эпоксидная смола 1001 11,63 10,08 Бисфенол A эпоксидная смола 828 7,05 6,10 Углеводородная смола 5,85 5,08 Тальк 17,47 7,58 Диоксид кремния 13,77 5,97 Оксид алюминия 6,03 5,23 Красный оксид железа 4,30 3,73 Оксид цинка ------ 26,89 Амидный тиксотропный агент 1,29 1,12 Бензиловый спирт 6,18 5,35 Изобутанол 15,00 13,00 Ксилол 5,09 4,40 Полиамид 140 5,64 4,87 Катализатор 0,70 0,60 Всего (весовых частей) 100,00 100,00

Характеристики

Композиция 17 и стандарт 6 представляют собой эпоксидное основное покрытие со средневысоким содержанием твердых веществ, объем твердых веществ = 68%.

Диапазон концентрации ZnO в испытании:

- невысохшая краска: макс. 27% (вес/вес);

- сухая краска: макс. 32% (вес/вес), при этом композиции 18 и 19, содержащие 10% и 21% вес/вес, были приготовлены согласно композиции 17.

Результат через 3 месяца: превосходные результаты для 21%-ных и 32%-ных вариантов. Положительный результат был также получен для 10%-ного варианта.

Характеристики верхних покрытий, проанализированных в тестах, приведены в таблицах результатов.

Таблица 7
Эпоксидная композиция 20, серый Исходный материал Композиция 20 Бисфенол A эпоксидная смола 1001 16,46 Карбамидная смола 1,75 Алкилфенол 1,32 Тальк 13,16 Сажа 0,22 Алюминиевая паста 4,39 Диоксид титана 7,02 Оксид цинка 26,32 Эпоксисилан А 187 0,22 Амидный тиксотропный агент 0,88 Bentone SD 2 0,18 Dowanol PM 3,33 Ксилол 13,17 Изобутанол 2,63 Полиамид 115 7,72 Катализатор 1,23 Всего (весовых частей) 100,00

Эпоксидная смола со средним содержанием твердых веществ - объем твердых веществ = 60%.

- невысохшая краска: 26% (вес/вес);

- сухая краска: 33,5% (вес/вес).

Результат через 5 месяцев приведен в таблицах результатов.

Описание способа определения межслоевой адгезии:

- эпоксидную грунтовку наносят на очищенные с помощью пескоструйной обработки стальные панели Sa 2.5, профиль Rz 30-60 микрон;

- покрытие высушивали 1-3 дня при комнатной температуре, в стандартных условиях вентиляции;

- панели выставили на площадке на открытом воздухе, по направлению на юг, под углом 60° к поверхности площадки;

- через интервалы в 1, 3, 6, 9 и 12 месяцев панели уносили в помещение и смывали все загрязнения водой, после чего поверхность сушили >2 часов;

- затем кистью, распылением воздухом или без воздуха нанесли верхнее покрытие толщиной 40-150 микрон;

- затем верхнее покрытие было полностью отверждено, обычно за 7 дней, при 20°C;

- затем адгезию системы проанализировали в сухих условиях, посредством соскабливания слоев ножом (ASTM D3359);

- затем проанализировали адгезию во влажной среде, погружая панели в воду, по меньшей мере, на 2 недели;

- адгезию проанализировали сразу же, после извлечения из воды, посредством соскабливания слоев ножом (ASTM D3359);

- хотя описанный способ аналогичен способу ASTM выше, баллы адгезии приводятся в обратном порядке, ниже приведены пояснения значений, полученные данные указаны в таблицах результатов.

0 = нет отслаивания, невозможно ввести нож между слоями покрытия;

1 = следы отслаивания, очень трудно ввести нож между слоями покрытия;

2 = минимальное отслаивание, можно ввести нож между слоями покрытия;

3 = частичное отслаивание, можно довольно легко ввести нож между слоями покрытия;

4 = сильное отслаивание, можно легко ввести нож между слоями покрытия;

5 = полное отслаивание, верхнее покрытие может быть полностью удалено в виде отслоившейся пленки.

Таблица результатов 1. Эпоксидная композиция 1-3, красно-коричневый

Результаты композиций 1-3 (красно-коричневый) и стандартных примеров 1(а), 1(b) и 1(с), интервал нанесения внешнего покрытия - 3 месяца, баллы адгезии - в сухих (d)/влажных (w) условиях.

Таблица результатов 1(а) Верхнее покрытие Dur
550 Cover 456 Cover 515 Cover 630 BT MG TS Self Грунтовка d w d w d w d w d w d w d w d w 0% 1 5 0 5 0 0 0 4 1 4 0 1 0 0 0 4 2% 1 5 0 4 0 0 0 4 1 5 0 2 0 0 0 3 5% 1 5 0 4 0 0 0 1 1 5 0 0 0 0 0 3 12% 0 4 0 1 0 0 0 1 0 3 0 0 0 0 0 1 24% 0 1 0 0 0 0 0 1 0 2 0 0 0 0 0 0 36% 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0

Результаты композиций 1-3 (красно-коричневый) и стандартных примеров 1(а), 1(b) и 1(с), интервал нанесения внешнего покрытия - 6 месяцев, баллы адгезии - в сухих (d)/влажных (w) условиях.

Таблица результатов 1(b) Грунтовка/верхнее покрытие MG TS Self BT 800 Cover 630   d w d w d w d w d w d w 0% 0 4 0 4 0 5 1 5 0 5 1 5 2% 0 4 0 4 0 5 1 5 0 5 1 5 5% 0 3 0 4 0 5 1 4 0 5 1 4 12% 0 1 0 0 0 0 0 2 0 0 0 1 24% 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 2 36% 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 4

Таблица результатов 1(с) Грунтовка/верхнее покрытие Gloss Cover 456 BTD TAF Cover
350 Cover 515   d w d w d w d w d w d w 0% 1 5 0 4 0   1   0 0 0 0 2% 1 5 0 4 1   0   0 0 0 0 5% 0 5 0 3 1   0   0 0 0 0 12% 0 5 0 1 0   0   0 0 0 0 24% 0 4 0 2 0   0   0 0 0 0 36% 0 2 0 3 0   0   0 0 0 0

Обозначения:

Dur 550, 1800 - группа Sigmadur (полиуретаны): 550, 1800

Cover 456, 515, 630, 650 - группа Sigmacover (эпоксидная смола): 456, 515, 630, 650

MG - Multiguard или Sigmashield 420

TS - Tankshield Coating или Sigmaguard 440

BT - Sigmaguard BT или Sigmaguard 425

TAF- Topacryl Finish (1k) или Sigma Vikote 56

BTD- Sigmarine BTD (1k) или Sigmamarine 48

Self - верхнее покрытие, тот же кроющий материал, что и грунтовка

Cover 350 - Sigmacover 350

800 - SigmaPrime 800

Все верхние полиуретановые покрытия выше представляют собой акрилполиoлы, отвержденные алифатическим полиизоцианатом.

Верхние эпоксидные покрытия отверждены полиамидами или полиаминами, использованы в чистом виде или модифицированные, со средним содержанием твердых веществ и без растворителей.

Все продукты Sigma можно получить от SigmaKalon B.V.

Эпоксидная композиция 4-6, грунтовка (желто-зеленый)

Результаты грунтовки (желто-зеленый), интервал нанесения внешнего покрытия - 3 месяца, баллы адгезии - в сухих (d)/влажных (w) условиях.

Таблица результатов 2 Грунтовка/ верхнее покрытие Dur 550 Cover
456 Cover
350 MG Self   d w d w d w d w d w 0% 1 5 1 4 0 1 1 2 0 3 12% 0 4 0 3 0 0 0 0 0 0 25% 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 37% 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0

Эпоксидная композиция 7-10, грунтовка X-3 (серый)

Результаты грунтовки X-3 (серый), интервал нанесения внешнего покрытия - 3 месяца, баллы адгезии - в сухих (d)/влажных (w) условиях.

Таблица результатов 3 Грунтовка/
верхнее покрытие Dur 550 Cover
456 Cover
350 MG Self   d w d w d w d w d w 0% 2 4 4 4 0 2 0 2 0 3 10% 1 4 2 3 0 0 0 1 0 1 20% 0 3 0 3 0 1 0 0 0 1 30% 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 40% 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0

Эпоксидная композиция 11-13, грунтовка X-4 (зеленый)

Результаты грунтовки X-4 (зеленый), интервал нанесения внешнего покрытия - 3 месяца, баллы адгезии - в сухих (d)/влажных (w) условиях.

Таблица результатов 4 Грунтовка/верхнее покрытие Dur
550 Cover 456 Cover 515 Cover 630 BT MG BTD Self   d w d w d w d w d w d w d w d w 0% 1 5 2 4 0 5 1 5 4 5 4 5 2 5 3 5 11% 1 5 2 4 0 4 1 4 3 4 3 5 1 5 1 5 22% 0 2 0 2 0 0 0 2 1 3 0 3 2 5 0 3 33% 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0

Эпоксидная композиция 14-16, грунтовка X-5 (серый)

Результаты грунтовки X-5, интервал нанесения внешнего покрытия - 3 месяца.

Таблица результатов 5 Грунтовка/ верхнее покрытие Dur 550 Cover
456 Cover
350 MG Self   d w d w d w d w d w 0% 4 5 4 5 0 3 3 4 0 3 8% 4 5 4 4 0 3 2 4 0 3 16% 3 5 3 3 0 2 0 2 0 0 24% 0 2 0 1 0 0 0 0 0 0

Эпоксидная композиция 17-19, Sigma X, основное эпоксидное покрытие

Результаты основного эпоксидного покрытия X, интервал нанесения внешнего покрытия - 3 месяца, баллы адгезии - в сухих (d)/влажных (w) условиях.

Таблица результатов 6 Грунтовка/ верхнее покрытие Dur 550 Cover
456 SELF MG Cover
515   d w d w d w d w d w 0% 4 5 3 5 0 5 1 5 0 5 10% 4 5 3 4 0 2 0 2 0 4 21% 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 32% 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0   Грунтовка/
верхнее покрытие TAF BTD BT Sigma
Prime
200 Cover
650   d w d w d w d w d w 0% 1 4 2 5 4 5 1 3 1 5 10% 0 4 2 5 4 4 1 2 1 2 21% 0 3 1 4 0 1 0 0 0 1 32% 0 1 2 4 0 0 0 0 0 0

Эпоксидная композиция 20, X-2 (серый)

Результат грунтовки X-2 (серый), интервал нанесения внешнего покрытия - 5 месяцев, баллы адгезии - в сухих (d)/влажных (w) условиях.

Таблица результатов 7 Грунтовка/
верхнее покрытие Dur 550 Dur 1800 Cover
456   d w d w d w 33% 0 0 0 1 0 0 Станд. продукт (0%) 1 5 1 5 0 3

Длительное испытание

Длительное испытание эпоксидных композиций 1-19 продолжалось в течение 18 месяцев, результаты испытаний во влажной среде приведены в таблицах результатов ниже. Использовались вышеуказанные верхние покрытия или покрытия, указанные в дополнительных обозначениях в конце таблиц. Результаты ясно показывают, что композиции настоящего изобретения продолжают обеспечивать увеличение интервала нанесения внешнего покрытия по сравнению со стандартными композициями, не содержащими оксид цинка.

Таблица результатов 8(а) Стандартная композиция 1 Месяцы 0 1 3 6 9 18 Self 0 0 4 5 5   Dur 550 0 1 5 5 5 4,5 MG 0 0 1 4 5 3 Cover 456 0 1 5 4 2 3 MM 0 1 4 5 3 3 HR 0 0 0 0 1   BT 0 1 5 5 4  

Таблица результатов 8(b) Пример композиции 1 (36%) Месяцы 0 1 3 6 9 18 Self 0 0 0 0 3   Dur 550 0 0 0 3 0 1,5 MG 0 0 0 1 3 2 Cover 456 0 0 0 3 1 3 MM 0 0 0 4 2 0 HR 0 0 0 0 0   BT 0 0 1 1 1  

Таблица результатов 8(с) Пример композиции 2 (12%) Месяцы 0 1 3 6 9 18 Self 0 0 2 0 4   Dur 550 0 0 3 4 1 3 MG 0 0 0 0 3 0 Cover 456 0 0 1 1 1 2 MM 0 0 1 1 1 1 HR 0 0 0 0 1   BT 0 0 3 2 1,5  

Таблица результатов 8(d) Пример композиции 3 (24%) Месяцы 0 1 3 6 9 18 Self 0 0 0 0 3   Dur 550 0 0 0 1 0 2 MG 0 0 0 0 2,5 1 Cover 456 0 0 0 2 1 3 MM 0 0 1 3 1 0 HR 0 0 0 0 0   BT 0 0 2 1 1  

Таблица результатов 9(а) Стандартная композиция 2 Месяцы 0 1 3 6 9 18 Self 0 3 3 2 3   Gloss 0 5 5 5 5 4 Cover 350 0 0 1 1 1   MG 0 1 2 5 5 4 Cover 456 0 5 4 4 3,5 2,5

Таблица результатов 9(b) Пример композиции 4 (37%) Месяцы 0 1 3 6 9 18 Self 0 0 0 0 0   Gloss 0 0 0 1 1 2,5 Cover 350 0 0 0 1 0   MG 0 0 0 2 1 2 Cover 456 0 0 3 4 2,5 4

Таблица результатов 9(c) Пример композиции 5 (12,5%) Месяцы 0 1 3 6 9 18 Self 0 0 0 0 0   Gloss 0 4 4 4 2 4 Cover 350 0 0 0 0 0   MG 0 0 0 1 3 3 Cover 456 0 4 3 3 1 2

Таблица результатов 9(d) Пример композиции 6 (25%) Месяцы 0 1 3 6 9 18 Self 0 0 0 0 0   Gloss 0 2 0 2 1 2 Cover 350 0 0 0 0 0   MG 0 0 0 0 0 0 Cover 456 0 1 0 4 2 2

Таблица результатов 10(а) Стандартная композиция 3 Месяцы 0 1 3 6 9 Self 0 2 3 4 5 Gloss 0 5 4 5 4 Cover 350 0 0 1,5 3 2 MG 0 1 2 4 5 Cover 456 0 5 4 4 4

Таблица результатов 10(b) Пример композиции 7 (41%) Месяцы 0 1 3 6 9 Self 0 0 0 0 1 Gloss 0 0 0 0 1 Cover 350 0 0 0 0 0 MG 0 0 0 0 1 Cover 456 0 0 2 3 1

Таблица результатов 10(с) Пример композиции 8 (10%) Месяцы 0 1 3 6 9 Self 0 0 0.5 2,5 4 Gloss 0 2,5 4 4 4 Cover 350 0 0 0 1 1 MG 0 0 1 3 3,5 Cover 456 0 2 3 4 3,5

Таблица результатов 10(d) Пример композиции 9 (20%) Месяцы 0 1 3 6 9 Self 0 1 1 2 3 Gloss 0 3,5 3 3 3 Cover 350 0 0 1 0 0 MG 0 0 0 1 3 Cover 456 0 4 3 3 2

Таблица результатов 10(е) Пример композиции 10 (30%) Месяцы 0 1 3 6 9 Self 0 0 0 2 2 Gloss 0 1,5 1 2 1 Cover 350 0 0 0 0 0 MG 0 0 0 1 0 Cover 456 0 1 1 3,5 1

Таблица результатов 11(а) Стандартная композиция 4 Месяцы 0 1 3 6 9 18 Self 0 2 5 5 5   Gloss 0 4 5 5 4 4 Cover 350 0 0 5 4 4   MG 0 3 5 5 5 4 Cover 456 0 2 4 4 3,5 3 HR 0 0 5 2 4   MM 0 4 5 4 3 3,5 BT 0 2 5 4,5 4  

Таблица результатов 11(b) Пример композиции 11 (33%) Месяцы 0 1 3 6 9 18 Self 0 0 0 0 0   Gloss 0 2 0 1,5 0 0 Cover 350 0 0 0 0 0   MG 0 0 0 0 1 0 Cover 456 0 0 0 0,5 0 0 HR 0 0 0 0 0   MM 0 0 0 0 0 0 BT 0 0 0 0 2  

Таблица результатов 11(с) Пример композиции 12 (11%) Месяцы 0 1 3 6 9 18 Self 0 0 0 0 0   Gloss 0 0 5 4 4   Cover 350 0 4 5 5 3 3.5 MG 0 0 4 0 0,5   Cover 456 0 1 5 3,5 5 2 HR 0 2 4 2,5 2,5 3 MM 0 0 4 0 1   BT 0 3 4 3 2 2

Таблица результатов 11(d) Пример композиции 13 (22%) Месяцы 0 1 3 6 9 18 Self 0 0 3 0 1   Gloss 0 3 3 3 0 1 Cover 350 0 0 1 0 0   MG 0 0 3 1 2,5 0 Cover 456 0 1 2 0,5 1 1 HR 0 0 0 0 1   MM 0 2 2 1 1 0 BT 0 0 3 1 2  

Таблица результатов 12(а) Стандартная композиция 5 Месяцы 0 1 3 6 9 18 Self 0 0 3 5 5   Gloss 0 4,5 5 5 5 5 Cover 350 0 0,1 3 3 3 5 MG 0   4 5 5 4,5 Cover 456 0 2 4,9 4,5 4,5 5

Таблица результатов 12(b) Пример композиции 14 (24%) Месяцы 0 1 3 6 9 18 Self 0 0 0 0 0   Gloss 0 0 2 4 0 1,5 Cover 350 0 0 0 0 0 0 MG 0 0 0 0 0 0 Cover 456 0 0 1 2,5 0 1

Таблица результатов 12(с) Пример композиции 15 (8%) Месяцы 0 1 3 6 9 18 Self 0 4 3 4.5 5   Gloss 0 4 5 5 4 5 Cover 350 0 0 3 3 2,5 3 MG 0   4 5 5 4 Cover 456 0 1 4 4,5 4 4

Таблица результатов 12(d) Пример композиции 16 (16%) Месяцы 0 1 3 6 9 18 Self 0 0 0 0 3   Gloss 0 1 5 4,5 4 4,5 Cover 350 0 0 2,5 1 0 0 MG 0   2 0 2 0 Cover 456 0 0 0 0 3  

Таблица результатов 13(а) Стандартная композиция 6 Месяцы 0 1 3 6 9 18 BTD 0 2 2 2 1 1 TAF 0 3 1 2 2 2 Cover 456 0 5 5 4,5 4 4 HR 0 0,5 5 4 3 5 Dur 550 0 5 5 5 5 5 MG 0 4 5 5 5 4 Станд. прим. 5 0 1 5 5 5   SELF 0 0 5 4,5 3,5 4 800 0 2 5 5 5   700 0 3 2,5 4 4   Cover 650 0 5 5 5 4   BT 0 4,5 5 5 5 5

Таблица результатов 13(b) Пример композиции 17 (32% ZnO) Месяцы 0 1 3 6 9 18 BTD 0 2 2 1 0 2 TAF 0 0 0 1 0 0 Cover 456 0 0 1 2 0 2 HR 0 0 0 0 0 2 Dur 550 0 0 0 0 0 1 MG 0 0 0 0 0 0 Станд. прим. 5 0 0 0 0 1   SELF 0 0 1 0 0 0 800 0 1 0 1 1   700 0 0 0 0 0,5   Cover 650 0 0,5 0 0 0   BT 0 3 0 1 1 1

Таблица результатов 13(с) Пример композиции 18 (10% ZnO) Месяцы 0 1 3 6 9 18 BTD 0 2 2 2 1 1 TAF 0 1 0 2 1 1 Cover 456 0 3 3,5 4 3 3 HR 0 1 3,5 2 3 4 Dur 550 0 5 5 4,5 5 4 MG 0 5 2 5 5 3,5 Станд. прим. 5 0 5 3,5 4 5   SELF 0 0 2 0 1 1 800 0 5 5 5 5   700 0 1,5 1 3 3,5   Cover 650 0 5 0,5 5 4   BT 0 4,5 0,5 4,5 4 3

Таблица результатов 13(d) Пример композиции 19 (21% ZnO) Месяцы 0 1 3 6 9 18 BTD 0 1 1 1 0 0 TAF 0 0 0 0 0 0 Cover 456 0 1 1 1 2 2 HR 0 0 0 1 1 2 Dur 550 0 2 0 0,5 0 0 MG 0 0 0 1 0 0 Станд. прим. 5 0 2 1 0 2   SELF 0 0 1 0 0 0 800 0 1 0 0 1   700 0 0 0 2 2   Cover 650 0 3 0,5 0 0   BT 0 1 1 1 0 0

Прямой/косвенный тип оксида цинка

Тип оксида цинка, как обнаружили, оказался важен. Когда оксид цинка прямого (Американского способа) сравнивали с оксидом цинка косвенного (Французского способа), установили, что косвенные типы намного более эффективны. Определенная площадь поверхности оказывает меньший эффект по сравнению со способом производства. Следующие сорта были проанализированы на предмет эффективности:

Производитель Французский способ Американский способ ZCA - Американская цинковая корпорация Kadox 911 XX-503R   Kadox 930     Zinvisible ™   Umicore - Zinc chemicals Redseal EPM

Результаты, полученные с композицией 1 (36% ZnO в сухой пленке), приведены в таблице 14 ниже. В указанной таблице приведены баллы адгезии, выраженные как процент от отрицательного результата. Например, с 3 верхними покрытиями максимальный отрицательный балл равен 30. Поэтому, если сумма адгезии в сухих и влажных условиях равна 9, то результат, приведенный в таблице, равен 30%. Таким образом, чем выше процент, тем хуже характеристики.

Таблица 14 Сорт ZnO/Х317 Общий балл
(4 мес.) Общий балл
(9 мес.) Французский/ Американский Redseal 8% 11% Ф 4,5 м²/г EPM 30% 24% А 1,3 м²/г Kadox 911 8% 23% Ф 9,0 м²/г Kadox 930 8% 18% Ф 3,2 м²/г Zinvisible ™ 6% 19% Ф 29 м²/г XX-503R 31% 32% А 1,2 м²/г

Сорта оксида цинка Американского способа EPM и ХХ-503R дают намного худшие результаты по сравнению с сортами оксида цинка Французского способа. Оксид цинка в форме наночастиц Zinvisible не показывает более высоких результатов по сравнению с Kadox 930 или Redseal.

Обращается внимание на все статьи и документы, которые подаются совместно с или предварительно к описанию настоящей заявки, и которые являются открытыми для общего доступа в связи с настоящим описанием, причем содержание всех указанных статей и документов включено здесь посредством ссылки.

Все признаки, раскрытые в настоящем описании (включая любые прилагаемые пункты формулы, реферат и чертежи), и/или все стадии любой методики или способа, раскрытых таким образом, могут быть объединены в любой комбинации, кроме комбинаций, в которых, по меньшей мере, некоторые из указанных признаков и/или стадий являются взаимно исключающими.

Каждый признак, раскрытый в настоящем описании (включая любые прилагаемые пункты формулы, реферат и чертежи), может быть заменен альтернативными признаками, служащими той же, эквивалентной или подобной цели, за исключением тех случаев, когда ясно указано иное. Таким образом, если явно не указано иное, каждый раскрытый признак является всего лишь одним примером типового ряда эквивалентных или подобных признаков.

Изобретение не ограничено подробностями предшествующего варианта (вариантов) исполнения. Изобретение распространяется на любой новый признак или любую новую комбинацию признаков, раскрытые в настоящем описании (включая любые прилагаемые пункты формулы, реферат и чертежи), или на любую новую стадию или любую новую комбинацию стадий любой методики или способа раскрытых таким образом.

Изобретение относится к покрытиям металлических оснований. Покрытие включает слой грунтовки на основе эпоксидной смолы и верхнее покрытие, нанесенное на слой грунтовки. Грунтовка включает эпоксидную смолу, по меньше мере, 10% оксида цинка от массы сухого грунтовочного покрытия, растворитель, отвердитель и наполнитель. Изобретение позволяет наносить грунтовку без предварительной обработки поверхности и при этом предотвратить межслойное отслаивание в воде и после воздействия воды. 7 н. и 3 з.п. ф-лы, 14 табл.

1. Металлическое основание с покрытием, включающее металлическое основание, по меньшей мере, один слой грунтовки на основе эпоксидной смолы, где указанный слой грунтовки включает, по меньшей мере, 10% оксида цинка от массы сухого грунтовочного покрытия, растворитель, отвердитель и наполнитель и, по меньшей мере, одно верхнее покрытие, нанесенное на слой грунтовки.

2. Металлическое основание с покрытием по п.1, где верхнее покрытие представляет собой верхнее покрытие на основе полиуретана, эпоксидной смолы, алкидной или акриловой смолы.

3. Способ покрытия металлического основания, включающий следующие стадии:
(a) нанесение на необязательно предварительно обработанное металлическое основание грунтовки на основе эпоксидной смолы, включающей, по меньшей мере, 10% оксида цинка от массы сухих твердых веществ, растворитель, отвердитель и наполнитель;
(b) сушку грунтовки;
(c) нанесение верхнего покрытия непосредственно на указанный слой грунтовки, где указанный верхний слой грунтовки выбран из покрытий на основе полиуретана, эпоксидной смолы, акриловой или алкидной смолы.

4. Способ по п.3, где указанный слой грунтовки нанесен непосредственно на необработанное металлическое основание таким образом, чтобы на металлическое основание было нанесено только два покрытия - грунтовочное покрытие и верхнее покрытие.

5. Двухслойная система покрытий для металлического основания, таких как, корпус судна, предпочтительно включающая первое грунтовочное покрытие и второе верхнее покрытие, где грунтовочное покрытие представляет собой грунтовочную композицию на основе эпоксидной смолы, включающей, по меньшей мере, 10% оксида цинка от массы сухих твердых веществ, растворитель, отвердитель и наполнитель, а верхнее покрытие представляет собой любое покрытие, выбранное из:
(a) верхнего покрытия на основе эпоксидной смолы,
(b) верхнего покрытия на основе полиуретана,
(c) верхнего покрытия на основе алкидной смолы, или
(d) верхнего покрытия на основе акриловой смолы.

6. Способ по п.3 или 4, где после стадии сушки грунтовки перед нанесением верхнего покрытия протекает интервал воздействия внешней среды обычно вне помещения продолжительностью 10-500 дней.

7. Применение оксида цинка в грунтовочной композиции на основе эпоксидной смолы в качестве усилителя адгезии верхнего покрытия к грунтовке или в качестве ингибитора отслаивания верхнего покрытия от грунтовки.

8. Применение грунтовочной композиции на основе эпоксидной смолы, включающей, по меньшей мере, 10% оксида цинка от массы сухих твердых веществ, в качестве грунтовки, обладающей улучшенной защитой от отслаивания верхнего покрытия от грунтовки или в качестве грунтовки, обеспечивающей повышенную адгезию верхнего покрытия к грунтовке.

9. Применение грунтовочной композиции на основе эпоксидной смолы, включающей, по меньше мере, 10% оксида цинка от массы сухих твердых веществ в качестве грунтовки или в качестве грунтовки, на которую наносится внешнее покрытие.

10. Предварительно отвержденная грунтовочная композиция на основе эпоксидной смолы, включающая, по меньшей мере, 10% оксида цинка от массы сухих твердых веществ, растворитель, отвердитель и наполнитель.