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



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

 

C09D1/00 - Составы для нанесения покрытий, например краски, масляные или спиртовые лаки; заполняющие пасты; чернила; химические средства для удаления краски или чернил; корректирующие жидкости; средства для морения древесины; пасты или твердые вещества для окрашивания или печатания; использование материалов для этой цели (косметика A61K; способы для нанесения жидкостей или других текучих веществ на поверхности вообще B05D; морение древесины B27K 5/02;органические высокомолекулярные соединения C08; органические красители и родственные соединения для получения красителей, протрав или лаков как таковых C09B; обработка неорганических неволокнистых материалов, используемых в качестве пигментов или наполнителей, C09C; природные смолы, политура, высыхающие масла, сиккативы, скипидар как таковые C09F;

Владельцы патента RU 2585631:

ПРК-ДЕСОТО ИНТЕРНЭШНЛ, ИНК. (US)

Изобретение относится к коррозионно-стойкой композиции покрытия, содержащей наночастицы гидроксида магния, характеризующиеся размером частиц, меньшим чем 200 нм. Композиция может дополнительно содержать термоотверждающуюся пленкообразующую смолу, полученную в результате проведения реакции между полиамином и эпоксифункциональным полимером. Кроме того, изобретение относится к подложке, содержащей указанную коррозионно-стойкую композицию покрытия. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 табл.

 

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 продукты, которые коммерчески доступны. Примеры включают продукты ALK-660, ED-500, из которых оба доступны в компании PPG Industries, Aerospace Coatings Products. Нанесение таких очистителей может сопровождаться последующим и/или предшествующим промыванием водой.

Затем металлическая подложка может быть промыта при использовании водного кислотного раствора после очищения при использовании щелочного очистителя и до введения в контакт с композицией грунтовочного покрытия для металлической подложки настоящего изобретения. Примеры подходящих для использования растворов для промывания включают мягкие или сильные кислотные очистители, такие как коммерчески доступные разбавленные растворы фосфорной кислоты. Примеры включают продукты АС-5, АС-12, из которых оба доступны в компании PPG Industries, Aerospace Coatings Products.

Дополнительные добавки

В определенных вариантах осуществления композиции покрытий настоящего изобретения также могут содержать дополнительные необязательные ингредиенты, такие как те ингредиенты, которые хорошо известны на современном уровне техники составления рецептур поверхностных покрытий. Такие необязательные ингредиенты могут включать, например, пигменты, красители, поверхностно-активные вещества, регуляторы текучести, тиксотропные добавки, наполнители, добавки, препятствующие газообразованию, органические совместные растворители, катализаторы, антиоксиданты, светостабилизаторы, поглотители ультрафиолетового излучения и другие обычные вспомогательные вещества. Могут быть использованы любые такие добавки, известные на современном уровне техники при отсутствии проблем с совместимостью. Неограничивающие примеры данных материалов и подходящих для использования количеств включают те варианты, которые описываются в патентах США №4,220,679; 4,403,003; 4,147,769; и 5,071,904, вся полнота содержания которых посредством ссылки включается в настоящий документ. Например, в определенных вариантах осуществления композиции покрытий настоящего изобретения могут содержать пигменты и наполнители, такие как диоксид титана, технический углерод, тальк, сульфат бария и диоксид кремния. Примеры подходящих для использования пигментов и наполнителей описываются в патенте США №4,220,679, в столбце 11, в строках от 5 до 16, процитированные части которого посредством ссылки включаются в настоящий документ.

В определенных вариантах осуществления настоящее изобретение также может включать алкоксисилановые добавки, промотирующие адгезию, например акрилоксиалкоксисиланы, такие как γ-акрилоксипропилтриметоксисилан, и метакрилатоалкоксисилан, такой как γ-метакрилоксипропилтриметоксисилан, а также эпоксифункциональные силаны, такие как γ-глицидоксипропилтриметоксисилан. Примеры подходящих для использования алкоксисиланов описываются в патенте США №6,774,168, в столбце 2, в строках от 23 до 65, процитированная часть которого посредством ссылки включается в настоящий документ.

В определенных вариантах осуществления композиции покрытий настоящего изобретения также содержат, в дополнение к ранее описанным коррозионно-стойким частицам гидроксида магния, обычные нехромсодержащие коррозионно-стойкие частицы. Подходящие для использования обычные нехромсодержащие коррозионно-стойкие частицы включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: фосфат железа, фосфат цинка, кальциевый ионообменный диоксид кремния, коллоидальный диоксид кремния, синтетический аморфный диоксид кремния и молибдаты, такие как молибдат кальция, молибдат цинка, молибдат бария, молибдат стронция, и их смеси. Подходящий для использования кальциевый ионообменный диоксид кремния коммерчески доступен в компании W.R. Grace & Со под наименованием SHIELDEX® AC3 и/или SHIELDEX® C303. Подходящий для использования аморфный диоксид кремния доступен в компании W.R. Grace & Со. под торговым наименованием SYLOID®. Подходящий для использования гидроксилфосфат цинка коммерчески доступен в компании Elementis Specialties, Inc. под торговым наименованием NALZIN® 2.

В определенных вариантах осуществления данные частицы в композициях покрытий настоящего изобретения присутствуют в количестве в диапазоне от 5 до 40 массовых процентов, таком как в диапазоне от 10 до 25 процентов, при этом массовые проценты получают в расчете на совокупную массу твердого вещества композиции.

Многослойные покрытия

Как было указано, определенные варианты осуществления композиций покрытий настоящего изобретения относятся к композициям грунтовок. В некоторых случаях такие композиции зачастую наносят в виде покровного слоя покрытия совместно с системой защитного и декоративного покрытия, так как в случае покровного слоя однослойного покрытия или комбинации из композиции пигментированного основного слоя покрытия и композиции прозрачного слоя покрытия, то есть система окрашенный слой-плюс-прозрачный слой. В результате настоящее изобретение также относится к многокомпонентным композитным покрытиям, включающим, по меньшей мере, один слой покрытия, осажденный из композиции покрытия настоящего изобретения. В определенных вариантах осуществления композиции многокомпонентных композитных покрытий настоящего изобретения включают пленкообразующую композицию основного слоя покрытия, исполняющую функцию основного слоя покрытия (зачастую пигментированного окрашенного слоя покрытия), и пленкообразующую композицию, нанесенную поверх основного слоя покрытия и исполняющую функцию покровного слоя покрытия (зачастую светопропускающего или прозрачного слоя покрытия).

В данных вариантах осуществления настоящего изобретения композиция покрытия, из которой осаждают основной слой покрытия и/или покровный слой покрытия, может содержать, например, любую из обычных композиций покрытий для основного слоя покрытия или покровного слоя покрытия, известных для специалистов в соответствующей области техники в отношении, например, составления рецептур, помимо прочего, композиций автомобильных покрытий от производителя оригинального оборудования, композиций автомобильных покрытий для ремонтных работ, композиций промышленных покрытий, композиций строительных красок, композиций покрытий рулонного проката и композиций покрытий для авиационно-космических летательных аппаратов. Такие композиции обычно содержат пленкообразующую смолу, которая может включать, например, акриловый полимер, сложный полиэфир и/или полиуретан. Примеры пленкообразующих смол описываются в патенте США №4,220,679, во фрагменте от столбца 2, строки 24 до столбца 4, строки 40; а также в патенте США №4,403,003, патенте США №4,147,679 и патенте США №5,071,904, вся полнота содержания которых посредством ссылки включается в настоящий документ.

Способы нанесения покрытий

Композиции покрытий настоящего изобретения могут быть получены по любому из широкого спектра способов. Например, в определенных вариантах осуществления, ранее описанные 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 органические растворители и/или вода, диспергирования смеси при использовании высокоскоростного диспергатора в диапазоне от 1000 до 2000 об./мин. в течение от 10 до 30 минут, а после этого перепускания дисперсии через краскотерку для достижения тонкости помола 5 плюс согласно проверке при использовании калиброванного прибора для измерения степени перетира.

Композиции покрытий настоящего изобретения могут быть нанесены на подложку по известным методикам нанесения, таким как окунание или погружение, распыление, периодическое распыление, окунание с последующим распылением, распыление с последующим окунанием, нанесение кистью или нанесение покрытия валиком. Могут быть использованы обычные методики распыления и оборудование для пневматического распыления и электростатического распыления, либо ручные, либо автоматические способы. В то время как композиции покрытий настоящего изобретения могут быть нанесены на различные подложки, такие как древесина, стекло, ткань, пластик, пеноматериал, в том числе эластомерные подложки и тому подобное, во многих случаях подложка содержит метал.

В определенных вариантах осуществления композиций покрытий настоящего изобретения после нанесения композиции на подложку на поверхности подложки получают пленку в результате отгонки растворителя, то есть, органического растворителя и/или воды, из пленки вследствие воздействия периода нагревания или воздушного высушивания. Подходящие для использования условия высушивания будут зависеть от конкретных композиций/или области применения, но в некоторых случаях достаточным будет время высушивания в диапазоне от приблизительно 1 до 5 минут при температуре приблизительно от 80 до 250°F (от 27 до 121°C). При желании может быть нанесен более чем один слой покрытия. Обычно между нанесениями слоев покрытий нанесенный прежде слой покрытия подвергают взрывному испарению; то есть, подвергают воздействию условий окружающей среды в течение от 5 до 30 минут. В определенных вариантах осуществления толщина покрытия находится в диапазоне от 0,1 до 3 милов (от 2,5 до 75 микронов), таком как от 0,2 до 2,0 мила (от 5,0 до 50 микронов). После этого композиция покрытия может быть нагрета. При операции отверждения растворители отгоняют, а сшиваемые компоненты композиции при наличии таковых сшивают. Операцию нагревания и отверждения иногда проводят при температуре в диапазоне от 80 до 250°F (от 27 до 121°C), но при необходимости могут быть использованы и меньшие или большие температуры.

В определенных вариантах осуществления композиций покрытий настоящего изобретения после нанесения композиции на подложку при желании поверх композиций грунтовочных покрытий наносят покровный слой покрытия в случае системы многослойного покрытия. Обычно между нанесениями слоев покрытий нанесенный прежде слой покрытия подвергают взрывному испарению; то есть, подвергают воздействию условий окружающей среды в течение от 1 до 72 часов, такому как в течение от 2 до 24 часов. В определенных вариантах осуществления толщина покровного слоя покрытия находится в диапазоне от 0,5 до 4 милов (от 12,5 до 100 микронов), таком как от 1,0 до 3,0 мила (от 25 до 75 микронов). После этого композиция покрытия может быть нагрета. При операции отверждения растворители отгоняют, а сшиваемые компоненты композиции при наличии таковых сшивают. Операцию нагревания и отверждения иногда проводят при температуре в диапазоне от 80 до 250°F (от 27 до 121°C), но при необходимости могут быть использованы и меньшие или большие температуры.

Коррозионная стойкость

В соответствии с использованием в настоящем документе термин «характеристики коррозионной стойкости» относится к измерению противокоррозионной защиты на металлической подложке при использовании испытания, описанного в документе ASTM В-117 (испытание на стойкость к воздействию солевого тумана). В данном испытании после нанесения на поверхность покрытия на каждой панели процарапывали символ «X». Символ «X» процарапывали на поверхности панели до достаточной глубины для проникновения через любое поверхностное покрытие и обнажения подстилающего металла. После этого панель подвергали воздействию 5%-ного раствора хлорида натрия и при проведении оценки через регулярные интервалы рассматривали ее на предмет коррозии в месте царапания, образования вздутий, помутнения и других поверхностных дефектов.

В данной патентной заявке при утверждении о том, что композиция покрытия «демонстрирует характеристики коррозионной стойкости, лучшие, чем» у другого покрытия, имеется в виду то, что композиция покрытия характеризуется меньшим потемнением на процарапанных линиях, меньшим образованием вздутий под грунтовочным покрытием, меньшим вспучиванием грунтовки или покровного слоя покрытия и меньшим количеством других дефектов пленки в сопоставлении с другим покрытием. В определенных вариантах осуществления коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния в композициях покрытий настоящего изобретения присутствуют в количестве, достаточном для получения в результате демонстрации характеристик коррозионной стойкости, лучших, чем характеристики коррозионной стойкости, демонстрируемые другим покрытием, которое не включает коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния. В некоторых вариантах осуществления коррозионно-стойкие наночастицы гидроксида магния в композициях покрытий настоящего изобретения присутствуют в количестве, достаточном для получения в результате демонстрации характеристик коррозионной стойкости, лучших или эквивалентных в сопоставлении с тем, что имеет место для характеристик коррозионной стойкости, демонстрируемых другим покрытием из подобной композиции покрытия, которая не включает гидроксида магния, но которая включает наночастицы оксида магния (в порядке контроля) при нанесении покрытия в тех же самых условиях.

В соответствии с использованием в настоящем документе термин «те же самые условия» означает то, что композицию покрытия (i) осаждают на подложку при той же самой или подобной толщине пленки, что и у композиции, с которой ее сопоставляют, и (ii) отверждают в тех же самых или подобных условиях отверждения, таких как температура, влажность и время отверждения, что и у композиции, с которой ее сопоставляют. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «подобная композиция покрытия, которая не включает коррозионно-стойких частиц гидроксида магния» означает то, что композиция покрытия содержит те же самые компоненты в тех же самых или подобных количествах, что и композиция, с которой ее сопоставляют, за исключением того, что коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния, описанные в настоящем документе, которые включаются в композиции покрытий настоящего изобретения, не присутствуют.

Во многих 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, подобные или в некоторых случаях лучшие в сопоставлении с характеристиками коррозионной стойкости, которые те же самые две подложки демонстрируют с нанесенным, по меньшей мере, частичным покрытием в тех же самых условиях из композиции коррозионно-стойкого грунтовочного покрытия на основе наночастиц оксида магния, описанным в патенте США №7,745,010 и патентной заявке США с регистрационным номером №11/956,542, вся полнота содержания которых посредством ссылки включается в настоящий документ.

Коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния

Следующие далее примеры суспензий и примеры порошков описывают получение коррозионно-стойких частиц гидроксида магния, подходящих для использования в определенных вариантах осуществления композиций покрытий настоящего изобретения. Коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния могут быть синтезированы при использовании систем на основе органического растворителя или систем на водной основе. Например, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния могут быть получены в форме ацетоновой суспензии. В дополнение к этому, из ацетоновой суспензии может быть получен порошок коррозионно-стойких частиц гидроксида магния.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния могут быть получены в форме водной суспензии. В дополнение к этому, из водной суспензии может быть получен порошок коррозионно-стойких частиц гидроксида магния. В альтернативном варианте, порошок коррозионно-стойких частиц гидроксида магния может быть получен как из ацетоновой суспензии, так и из водной суспензии.

Следующие далее примеры представлены только для иллюстративных целей и не должны рассматриваться в качестве ограничения объема настоящего изобретения. Если только не будет указано на другое, то все части и процентные уровни содержания в следующих далее примерах, а также по всему ходу изложения данного описания изобретения будут массовыми.

Следующие далее примеры суспензий и примеры порошков иллюстрируют получение коррозионно-стойких наночастиц гидроксида магния, подходящих для использования в определенных вариантах осуществления композиций покрытий настоящего изобретения. Таблица 1 иллюстрирует примеры систем растворителей и водных систем суспендированных коррозионно-стойких наночастиц гидроксида магния. В частности, таблица 1 иллюстрирует примеры вариантов осуществления ацетоновых и водных суспензий, которые включают коррозионно-стойкие наночастицы гидроксида магния в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.

В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения описанные выше примеры суспензий могут быть использованы в качестве разбавляющего компонента композиции покрытия. Такое использование примеров суспензий более подробно описывается ниже.

Таблица 2 иллюстрирует примеры коррозионно-стойких порошков гидроксида магния, которые могут быть получены из примеров суспензий A-D, описанных в таблице 1. В частности, таблица 2 иллюстрирует примеры вариантов осуществления порошков, включающих коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния, которые получали из суспензий, содержащих растворитель, или водных суспензий коррозионно-стойких частиц гидроксида магния.

В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения описанные выше примеры порошков могут быть использованы в композиции покрытия в результате добавления порошка к любому компоненту или ко всем компонентам, выбираемым из основного, активаторного или разбавляющего компонентов композиции покрытия. Такое использование примеров порошков более подробно описывается ниже.

Описанные выше коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния могут быть использованы в композициях покрытий, растворимых в воде и растворимых в растворителе. Коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния демонстрируют желательные характеристики коррозионной стойкости и могут быть использованы для улучшения характеристик коррозионной стойкости композиции покрытия. Например, коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния могут быть использованы для улучшения характеристик коррозионной стойкости нехромсодержащей композиции покрытия.

Примеры

Растворимая в воде нехроматная противокоррозионная грунтовка

В некоторых вариантах осуществления композиция покрытия является композицией покрытия, растворимой в воде (PB). Композиция грунтовочного покрытия PB может включать основной компонент, активаторный компонент и разбавляющий компонент. Композиции различных растворимых в воде грунтовочных покрытий перечислены в таблице 3. Рецептуру контрольного грунтовочного покрытия в виде растворимого в воде контрольного образца составляли при использовании наночастиц оксида магния. Характеристики коррозионной стойкости и адгезии покрытий, описанных в таблице 3, сопоставляли с тем, что имеет место для растворимого в воде контрольного образца в качестве базовой линии. Как дополнительно описывается ниже, рецептуру сравнительного примера 1 составляли в отсутствие какого-либо противокоррозионного ингибитора, рецептуру сравнительного примера 2 составляли при использовании микроразмерных частиц порошка гидроксида магния (MagChem® MH10), рецептуру сравнительного примера 3 составляли при использовании микроразмерных частиц суспензии гидроксида магния (FloMag® HUS), а рецептуру примера 1 составляли при использовании суспензии наночастиц гидроксида магния, которые использовали непосредственно в качестве разбавляющего компонента для получения примера варианта осуществления настоящего изобретения.

Компоненты описанных выше покрытий получали из следующих далее источников:

Растворимый в воде контрольный образец (нано-MgO)

Объединяли композицию грунтовочного покрытия, включающую основной компонент, активаторный компонент, включающий оксид магния, и разбавляющий компонент. Рецептуру основного компонента составляли из эпоксидной смолы, диспергирующих добавок, пигментов и воды. Рецептуру активаторного компонента составляли при использовании 10,0 массового процента частиц оксида магния в расчете на совокупную массу твердого вещества композиции покрытия, характеризующейся средним размером частиц 20 нм (коммерчески доступного в компании Nanostructured & Amorphous Materials). Разбавляющий компонент представляет собой воду. Разбавляющий компонент добавляли после перемешивания вручную основного компонента и активаторного компонента.

Сравнительный пример 1

Составляли рецептуру композиции покрытия, не включающую каких-либо коррозионно-стойких частиц (таких как оксид магния или гидроксид магния). Разбавляющий компонент добавляли после перемешивания вручную основного компонента и активаторного компонента.

Сравнительный пример 2

Составляли рецептуру композиции покрытия, включающей микроразмерный порошок гидроксида магния (MagChem® MH10, доступный в компании Martin Marietta Magnesia Specialties, LLC). Средний размер частиц для продукта MagChem® МНЮ составлял 4 микрона. Массовый процент микроразмерных частиц гидроксида магния составлял 10,07 в композиции покрытия в расчете на совокупную массу композиции покрытия. Разбавляющий компонент добавляли после перемешивания вручную основного компонента и активаторного компонента.

Сравнительный пример 3

Составляли рецептуру композиции покрытия, включающей микроразмерный гидроксид магния суспензии (FloMag® HUS, доступный в компании Martin Marietta Magnesia Specialties, LLC). Средний размер частиц для продукта MagChem® MH10 составлял 3 микрона. Массовый процент микроразмерных частиц гидроксида магния составлял 36,87 в композиции покрытия в расчете на совокупную массу композиции покрытия. Суспензию использовали в качестве разбавляющего компонента и добавляли после перемешивания вручную основного компонента и активаторного компонента.

Пример 1

Один пример композиции грунтовочного покрытия, соответствующей вариантам осуществления настоящего изобретения, получали в результате объединения основного компонента, активаторного компонента и разбавляющего компонента. Разбавляющий компонент включал коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния из примера суспензии D изобретения. Средний размер частиц из примера суспензии D составлял 15 нм при наличии некоторого количества агрегатов 300 нм, 670 нм и 1300 нм. Массовый процент микроразмерных частиц гидроксида магния в композиции покрытия составлял 57,38 в расчете на совокупную массу композиции покрытия. Пример суспензии D использовали в качестве разбавляющего компонента и добавляли после перемешивания вручную основного компонента и активаторного компонента.

Все грунтовочные покрытия, растворимые в воде, наносили на подвергнутые истиранию при использовании продукта scotch-brite™ плакированные алюминиевые панели (Плакированные: AMS 2024-ТЗ, 250/5). Каждую плакированную алюминиевую панель подвергали истиранию при использовании продукта ЗМ scotch-brite™ и очищали при использовании метилэтилкетона для получения обезвоженной поверхности. Композиции грунтовочных покрытий распыляли при использовании краскораспылителя HVLP до получения толщины сухой пленки в диапазоне от 0,8 мила до 1,5 мила (от 20 до 37,5 микрона). На еще один набор панелей наносили покровный слой покрытия в виде глянцевого полиуретанового покровного слоя покрытия (покровный слой покрытия CA8201/F17925, доступный в компании PPG Industries, PPG Aerospace Products). Покровный слой покрытия наносили после высушивания грунтовки в условиях температуры окружающей среды в течение 2 часов. Толщина сухой пленки полиуретанового покровного слоя покрытия находилась в диапазоне от 1,5 мила до 2,5 мила (от 37,5 до 62,5 микрона). Панелям с нанесенными как грунтовкой, так и покровным слоем покрытия давали возможность полностью отвердиться в течение одной недели в условиях окружающей среды, а после этого их подвергали испытанию на адгезию в сухом состоянии в соответствии с документом Boeing Specification Standard (BSS) 7225, class 5. По тому же самому методу проводили испытание на адгезию во влажном состоянии после погружения на семь дней в деионизированную воду при температуре окружающей среды. Адгезию оценивали по балльной шкале в диапазоне 1-10, при этом 10 свидетельствует о наилучшей адгезии, а 0 свидетельствует о наихудшей адгезии. Для испытания на противокоррозионную стойкость на панелях с нанесенными грунтовкой и покровным слоем покрытия процарапывали символ «X», который процарапывали на поверхности панели до достаточной глубины для проникновения через любое поверхностное покрытие и обнажения подстилающего металла. После этого панель подвергали воздействию 5%-ного раствора хлорида натрия в соответствии с документом ASTM В-117 и оценивали по истечении 500 часов, 1000 часов, 2000 часов и 3000 часов на предмет коррозии в месте царапания, образования вздутий, помутнения и других поверхностных дефектов. Результаты по адгезии и коррозионной стойкости для грунтовочного покрытия и грунтовочного покрытия совместно с полиуретановым покровным слоем покрытия на подожке из плакированного алюминия продемонстрированы в таблице 4.

Условные обозначения для коррозионной стойкости: 1a: процарапанная линия, глянцевитая; 1b: процарапанная линия, начинающая темнеть; 2: процарапанная линия, потемневшая на >50%; 3: процарапанная линия, темная; 4: несколько локализованных участков белой соли на процарапанных линиях; 5: множество локализованных участков белой соли на процарапанных линиях; 6: белая соль, заполняющая процарапанные линии; 7: темные участки коррозии на процарапанных линиях; 8: малое количество вздутий под грунтовкой вдоль процарапанной линии (менее чем 12 вздутий); 9: множество вздутий под грунтовкой вдоль процарапанной линии; 10: незначительное вспучивание вдоль процарапанных линий; 11: покрытие, сморщивающееся вдоль процарапанной линии; 12: точечные участки/язвины коррозии на поверхности органического покрытия; 13: одно или несколько вздутий на поверхности на удалении от процарапанной линии; 14: множество вздутий под грунтовкой на удалении от процарапанной линии; 15: начало вздутия по поверхности; Балл для ползучести: A: отсутствие ползучести; B: от 0 (0) до 1/64 (0,40); C: от 1/64 (0,40) до 1/32 (0,79); D: от 1/32 (0,79) до 1/16 (1,59); E: от 1/16 (1,59) до 1/8 (3,18); F: от 1/8 (3,18) до 3/16 (4,76); G: от 3/16 (4,76) до 1/4 (6,35); H: от 1/4 (6,35) до 3/8 (9,53), дюйма (мм).

Как демонстрируют результаты в таблице 4, все грунтовочные покрытия продемонстрировали превосходную адгезию в сухом и влажном состояниях к подложке из плакированного алюминия. В дополнение к этому, покровный слой покрытия совместим со всеми грунтовочными покрытиями и демонстрирует превосходную адгезию к грунтовке.

Как можно видеть, исходя из результатов в таблице 4, сравнительный пример 1, который не включает какой-либо противокоррозионный ингибитор, продемонстрировал значительно большую коррозию по истечении 500 часов воздействия солевого тумана. Сравнительные примеры 2 и 3, которые включали микроразмерные частицы гидроксида магния, продемонстрировали превосходную коррозионную стойкость по истечении 1000 часов воздействия солевого тумана. Однако, как выявило дальнейшее воздействие солевого тумана, сравнительные примеры 2 и 3 характеризовались неудовлетворительной коррозионной стойкостью в сопоставлении с растворимым в воде контрольным образцом и грунтовочным покрытием из примера 1 изобретения согласно проведенной проверке для 2000 часов. При 3000 часах пример 1 изобретения продемонстрировал ту же самую противокоррозионную стойкость, что и растворимый в воде контрольный образец, при нанесении покрытия в виде только грунтовки или грунтовки и покровного слоя покрытия.

Как таковые, коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния настоящего изобретения, характеризующиеся средним размером первичных частиц, меньшим чем 200 нм, обеспечивают получение неожиданных и желательных результатов в сопоставлении с частицами гидроксида магния, характеризующимися средним размером первичных частиц в микроразмерном диапазоне. В дополнение к этому, как к своему удивлению обнаружили изобретатели настоящего изобретения, композиция грунтовочного покрытия, включающая частицы гидроксида магния изобретения, продемонстрировала ту же самую коррозионную стойкость, что и грунтовка, рецептура которой составлена при использовании наночастиц оксида магния. Поэтому частицы гидроксида магния изобретения могут быть использованы в качестве заменителя противокоррозионного ингибитора для наночастиц оксида магния. Коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния представляют собой новую и нетоксичную альтернативу для нано-оксида магния при замене производных хромата, соединений церия и других тяжелых металлов в качестве нехроматного противокоррозионного ингибитора.

Растворимая в растворителе нехроматная противокоррозионная ЩХПК) грунтовка, включающая коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния

Композиция грунтовочного покрытия, растворимого в растворителе, включает основной компонент, активаторный компонент и разбавляющий компонент. Основной компонент включает полиаминовые смолы, растворители, пигменты и наполнители и противокоррозионные ингибиторы. Активаторный компонент включает эпоксидные смолы и растворители, а разбавляющий компонент включает растворитель или смесь растворителей.

В соответствии с описанием в патенте США №7,745,010 и патентной заявке США с регистрационным номером 11/956,542, вся полнота содержания которых посредством ссылки включается в настоящий документ, наночастицы оксида магния продемонстрировали коррозионную стойкость, сопоставимую с тем, что имеет место для хроматных пиментов. Поэтому композиции покрытий, включающие наночастицы оксида магния, использовали в качестве контрольного образца. Составляли рецептуры четырех композиций грунтовочных покрытий, включающих частицы гидроксида магния изобретения, описанные в таблице 2. Как можно видеть исходя из данных, перечисленных в таблице 5, для всех композиций грунтовочных покрытий использовали одно и то же количество противокоррозионного ингибитора. Массовый процент противокоррозионного ингибитора составлял 8,67 в расчете на совокупную массу композиции покрытия. Для сопоставления к основным компонентам добавляли то же самое количество активатора и разбавителя.

Контрольный образец, растворимый в растворителе

Рецептуру контрольного примера составляли при использовании в базовом компоненте наночастиц оксида магния, характеризующихся средним размером частиц 20 нм (коммерчески доступных в компании Nanostructured & Amorphous Materials).

Пример 2

Один пример композиции грунтовочного покрытия, соответствующей примерам вариантов осуществления настоящего изобретения, получали в результате включения в основной компонент частиц гидроксида магния изобретения (полученных в виде порошка Aсухой в таблице 2). Размер частиц для частиц гидроксида магния порошка Aсухой соответствовал бимодальному распределению при 10 нм и 120 нм при наличии некоторого количества агрегатов 230 нм и 6000 нм.

Пример 3

Один пример композиции грунтовочного покрытия, соответствующей примерам вариантов осуществления настоящего изобретения, получали в результате включения в основной компонент частиц гидроксида магния изобретения (полученных в виде порошка Bсухой в таблице 2). Размер частиц для частиц гидроксида магния порошка Bсухой соответствовал бимодальному распределению при 7 нм и 130 нм при наличии некоторого количества агрегатов 280 нм.

Пример 4

Один пример композиции грунтовочного покрытия, соответствующей примерам вариантов осуществления настоящего изобретения, получали в результате включения в основной компонент частиц гидроксида магния изобретения (полученных в виде порошка Cсухой в таблице 2). Размер частиц для частиц гидроксида магния порошка Cсухой соответствовал бимодальному распределению при 5 нм и 68 нм при наличии некоторого количества агрегатов 330 нм.

Пример 5

Один пример композиции грунтовочного покрытия, соответствующей примерам вариантов осуществления настоящего изобретения, получали в результате включения в основной компонент частиц гидроксида магния изобретения (полученных в виде порошка Dсухой в таблице 2). Размер частиц для частиц гидроксида магния порошка Dсухой соответствовал бимодальному распределению при 5 нм и 100 нм при наличии некоторого количества агрегатов 400 нм.

Компоненты описанных выше покрытий получали из следующих далее источников:

Все грунтовочные покрытия, растворимые в растворителе, наносили на подвергнутые истиранию при использовании продукта scotch-brite™ плакированные и оголенные алюминиевые панели (Плакированные: AMS 2024-Т3, 250/5; оголенные: AMS 2024-Т3, 250/4). Плакированные и оголенные алюминиевые панели подвергали истиранию при использовании продукта 3М scotch-brite™ и очищали при использовании метилэтилкетона для получения обезвоженной поверхности. Композиции грунтовочных покрытий распыляли при использовании краскораспылителя HVLP до получения толщины сухой пленки в диапазоне от 0,8 мила до 1,5 мила (от 20 до 37,5 микрона). На еще один набор панелей наносили покровный слой покрытия в виде глянцевого полиуретанового покровного слоя покрытия (покровный слой покрытия CA8201/F17925, доступный в компании PPG Industries, PPG Aerospace Products). Покровный слой покрытия наносили после высушивания грунтовки в условиях температуры окружающей среды в течение 2 часов. Толщина сухой пленки полиуретанового покровного слоя покрытия находилась в диапазоне от 1,5 мила до 2,5 мила (от 37,5 до 62,5 микрона). Панелям с нанесенными как грунтовкой, так и покровным слоем покрытия давали возможность полностью отвердиться в течение одной недели в условиях окружающей среды, а после этого их подвергали испытанию на адгезию в сухом состоянии в соответствии с документом Boeing Specification Standard (BSS) 7225, class 5. По тому же самому методу проводили испытание на адгезию во влажном состоянии после погружения на семь дней в деионизированную воду при температуре окружающей среды. Адгезию оценивали по балльной шкале в диапазоне 1-10, при этом 10 свидетельствует о наилучшей адгезии, а 0 свидетельствует о наихудшей адгезии. Для испытания на противокоррозионную стойкость на панелях с нанесенными грунтовкой и покровным слоем покрытия процарапывали символ «X», который процарапывали на поверхности панели до достаточной глубины для проникновения через любое поверхностное покрытие и обнажения подстилающего металла. После этого панель подвергали воздействию 5%-ного раствора хлорида натрия в соответствии с документом ASTM В-117 и оценивали по истечении 500 часов, 1000 часов, 2000 часов и 3000 часов на предмет коррозии в месте царапания, образования вздутий, помутнения и других поверхностных дефектов. Результаты по адгезии и коррозионной стойкости для грунтовочного покрытия и грунтовочного покрытия совместно с полиуретановым покровным слоем покрытия на подожках из плакированного алюминия продемонстрированы в таблице 6. Результаты по адгезии и коррозионной стойкости для грунтовочного покрытия и грунтовочного покрытия совместно с полиуретановым покровным слоем покрытия на подожках из оголенного алюминия продемонстрированы в таблице 7.

Как можно видеть из результатов по адгезии, представленных в таблицах 6 и 7, все образцы изобретения и контрольный образец, растворимый в растворителе, продемонстрировали превосходную адгезию в сухом и влажном состояниях к подложкам из оголенного и плакированного алюминия. В случае нанесения покровного слоя покрытия как образцы изобретения, так и контрольный образец, растворимый в растворителе, продемонстрировали незначительное ухудшение адгезии в сопоставлении с панелями, включающими только грунтовку. Как можно видеть исходя из всех данных по адгезии в таблицах 6 и 7, совокупная адгезия для композиций грунтовочных покрытий изобретения является той же самой, что и адгезия для контрольного образца, растворимого в растворителе.

Как можно видеть исходя из результатов по коррозионной стойкости, представленных в таблицах 6 и 7, для подложек как из оголенного, так и из плакированного алюминия образцы грунтовок изобретения характеризовались той же самой коррозионной стойкостью, что и контрольный образец, растворимый в растворителе, по истечении 500 часов, 1000 часов, 2000 часов и 3000 часов воздействия солевого тумана. В случае нанесения покровного слоя покрытия в виде полиуретанового покрытия композиция грунтовочного покрытия изобретения характеризовалась той же самой коррозионной стойкостью, что и контрольный образец, растворимый в растворителе.

Описанные выше коррозионно-стойкие частицы могут быть использованы в композициях покрытий, растворимых в воде и растворимых в растворителе. Коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния демонстрируют желательные характеристики коррозионной стойкости и могут быть использованы для улучшения характеристик коррозионной стойкости композиции покрытия. Например, коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния могут быть использованы для улучшения характеристик коррозионной стойкости нехромсодержащей композиции покрытия.

Как к своему удивлению обнаружили изобретатели настоящего изобретения, композиции покрытий, которые включают описанные выше коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния, демонстрируют желательные характеристики коррозионной стойкости даже несмотря на отсутствие у гидроксида магния гигроскопичности. В противоположность настоящему изобретению, как было понято, определенные прежние нехромсодержащие композиции покрытий производят свои характеристики коррозионной стойкости от присутствия акцептирующих воду (например, гигроскопичных) неорганических оксидов. Как было понято, данные прежние акцептирующие воду неорганические оксиды защищали подложку от коррозии в результате поглощения воды, тем самым, уменьшая количество воды, которая вступает в контакт с подложкой. Поскольку гидроксид магния не является гигроскопическим, специалисты в соответствующей области техники на момент создания изобретения не могли бы ожидать демонстрации гидроксидом магния какого-либо механизма уменьшения количества воды, которая вступает в контакт с подложкой, и поэтому не могли бы ожидать того, что гидроксид магния будет представлять собой подходящего для использования заменителя прежних неорганических оксидов, акцептирующих воду. Следовательно, специалисты в соответствующей области техники на момент создания изобретения не могли бы ожидать того, что композиции покрытий, включающие описанные выше частицы гидроксида магния, характеризовались бы желательной коррозионной стойкостью, и не имели бы никаких оснований для проведения испытаний в отношении композиций покрытий, включающих описанные выше частицы гидроксида магния.

Говоря более конкретно, как к удивлению было обнаружено, композиции покрытий, включающие частицы гидроксида магния изобретения, меньшие чем 200 нм, характеризовались хорошей адгезией и хорошей коррозионной стойкостью на металлических подложках, таких как алюминиевые подложки, даже по истечении 3000 часов воздействия солевого тумана. Новые композиции покрытий изобретения продемонстрировали те же самые свойства, что и свойства наночастиц оксида магния, и сформировали еще одну альтернативу для композиций покрытий, которые включают хроматы, церий и другие тяжелые металлы, поскольку настоящие композиции покрытий являются экологически безопасными.

Для целей предшествующего подробного описания изобретения необходимо понять то, что изобретение может принимать различные альтернативные вариации за исключением случаев однозначного указания на противоположное. Кроме того, в отличие от любых рабочих примеров или случаев указания на другое, все числа, выражающие, например, количества ингредиентов, использующиеся в описании изобретения и формуле изобретения, должны восприниматься как во всех случаях модифицированные термином «приблизительно». В соответствии с этим, если только не будет указано на противоположное, то численные параметры, представленные в следующем далее описании изобретения и прилагаемой формуле изобретения, будут представлять собой приближения, которые могут варьироваться в зависимости от желательных свойств, получаемых в настоящем изобретении. В самом крайнем случае и не в попытке ограничения приложения доктрины эквивалентов к объему формулы изобретения, каждый численный параметр должен, по меньшей мере, восприниматься в свете количества приведенных значащих разрядов и при использовании обычных методик округления.

Несмотря на то, что численные диапазоны и параметры, представляющие широкий спектр объема изобретения, являются приближениями, численные значения, представленные в конкретных примерах, приведены по возможности наиболее точно. Однако любое численное значение по самой своей природе включает определенные погрешности, необходимым образом представляющие собой результат наличия стандартной вариации, встречающейся при их измерениях в соответствующих испытаниях.

Кроме того, необходимо понимать то, что любой численный диапазон, представленный в настоящем документе, предполагает включение всех поддиапазонов, заключенных в него. Например, диапазон «от 1 до 10» предполагает включение всех поддиапазонов в промежутке от (и с включением) приведенного минимального значения 1 до приведенного максимального значения 10, то есть при наличии минимального значения, равного или большего 1, и максимального значения, равного или меньшего 10.

В данной патентной заявке использование единственного числа включает множественное число, а множественное число включает в себя единственное число, если только конкретно не будет указано на другое. Например и не в порядке ограничения, данная патентная заявка относится к композициям покрытий, которые в определенных вариантах осуществления включают «пленкообразующую смолу». Такие ссылки на «пленкообразующую смолу» предполагают включение композиций покрытий, содержащих одну пленкообразующую смолу, а также композиций покрытий, которые содержат смесь из двух и более пленкообразующих смол. В дополнение к этому, в данной патентной заявке использование термина «или» означает «и/или», если только конкретно не будет указано на другое, даже несмотря на возможность однозначного использования термина «и/или» в определенных случаях.

В определенных вариантах осуществления настоящее изобретение относится к композициям покрытий, которые являются, по существу, свободными от хромсодержащего материала. В других вариантах осуществления композиции покрытий настоящего изобретения являются совершенно свободными от такого материала. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «по существу свободный» означает то, что обсуждаемый материал присутствует в композиции, если вообще присутствует, в виде случайной примеси. Другими словами, материал не оказывает воздействия на свойства композиции. Это значит то, что в определенных вариантах осуществления настоящего изобретения композиция покрытия содержит менее чем 2 массовых процента хромсодержащего материала или в некоторых случаях менее чем 0,05 массового процента хромсодержащего материала, где такие массовые проценты получают в расчете на совокупную массу композиции. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «совершенно свободный» означает то, что материал абсолютно не присутствует в композиции. Таким образом, определенные варианты осуществления композиций покрытий настоящего изобретения не включают хромсодержащего материала. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «хромсодержащий материал» относится к материалам, которые включают группу триоксида хрома CrO3. Неограничивающие примеры таких материалов включают хромовую кислоту, триоксид хрома, ангидрид хромовой кислоты, соли двухромовой кислоты, такие как дихромат аммония, дихромат натрия, дихромат калия и дихромат кальция, бария, магния, цинка, кадмия и стронция.

Определенные варианты осуществления композиций покрытий настоящего изобретения являются, по существу, свободными от других нежелательных материалов, в том числе тяжелых металлов, таких как свинец и никель. В определенных вариантах осуществления композиции покрытий настоящего изобретения являются совершенно свободными от таких материалов.

Настоящее изобретение было описано при обращении к примерам вариантов осуществления и аспектов, но этим не ограничивается. Специалисты в соответствующих областях техники должны понимать то, что без значимого отклонения от изобретения могут быть созданы и другие модификации и области применения. Например, хотя композиции покрытий и описываются как подходящие для использования в областях применения топливных баков для авиационных или космических летательных аппаратов, они также могут оказаться подходящими для использования и в других областях применения. В соответствии с этим, представленное выше описание не должно восприниматься как ограниченное конкретными описанными вариантами осуществления и аспектами, но должно восприниматься в согласии со следующей далее формулой изобретения и в порядке ее обоснования, где данная формула изобретения должна иметь свой самый полный и объективный объем.

1. Коррозионно-стойкая композиция покрытия, содержащая наночастицы гидроксида магния, характеризующиеся средним размером частиц, меньшим чем 200 нм.

2. Коррозионно-стойкая композиция покрытия по п. 1, где композиция покрытия дополнительно содержит термоотверждающуюся пленкообразующую смолу, полученную в результате проведения реакции между полиамином и эпоксифункциональным полимером.

3. Коррозионно-стойкая композиция покрытия по п. 2, где полиамин содержит полиамидную смолу.

4. Коррозионно-стойкая композиция покрытия по п. 1, где композиция покрытия содержит коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния, характеризующиеся средним размером первичных частиц, меньшим чем 150 нм.

5. Коррозионно-стойкая композиция покрытия по п. 1, дополнительно содержащая компонент, промотирующий адгезию.

6. Коррозионно-стойкая композиция покрытия по п. 1, где композиция покрытия содержит коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния, состоящие, по существу, из частиц гидроксида магния.

7. Коррозионно-стойкая композиция покрытия по п. 2, где термоотверждающаяся пленкообразующая смола содержит коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния перед отверждением.

8. Подложка, содержащая коррозионно-стойкую композицию покрытия, содержащую наночастицы гидроксида магния, характеризующиеся средним размером частиц, меньшим чем 200 нм.

9. Подложка по п. 8, где коррозионно-стойкая композиция покрытия дополнительно содержит термоотверждающуюся пленкообразующую смолу, которая представляет собой продукт реакции, полученный из полиамина и эпоксифункционального полимера.

10. Подложка по п. 8, где коррозионно-стойкая композиция покрытия включает коррозионно-стойкие частицы гидроксида магния, характеризующиеся средним размером первичных частиц, меньшим чем 150 нм.

11. Подложка по п. 8, где подложку плакируют при использовании чистого алюминия, или она дополнительно содержит хроматное конверсионное покрытие.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к композиции для наружного антикоррозионного защитного покрытия стальных изделий. Композиция содержит аддукт с активными атомами водорода, являющийся продуктом взаимодействия смеси как минимум двух эпоксидных олигомеров с эпоксидным числом смеси 3,47-4,7 мг·экв./г и ароматического амина - диаминодиэтилтолуола.

Изобретение относится к области полимерных композиций на основе модифицированных олигомеров для защиты конструкций из алюминиевых сплавов, стали и углепластика при температурах эксплуатации от -60°С до 150°С и может быть использовано в авиационной промышленности.

Изобретение относится к лакокрасочным материалам, а именно к грунтовочным водно-дисперсионным композициям, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для комплексной защиты поверхностей металлических конструкций, эксплуатируемых в атмосферных условиях различных климатических зон, в атмосфере, содержащей агрессивные газы и пары, в условиях с повышенной влажностью и большими перепадами температур.

Изобретение относится к области защиты металла от коррозии лакокрасочными покрытиями путем введения ингибитора коррозии в грунтовки по металлу бората хрома состава 2KB5O8·K2CrO4·4H2O и изучено его влияние на коррозионно-электрохимическое поведение стали 3 в 3%-ном растворе NaCl.
Изобретение касается композиции грунтовочного покрытия на водной основе и системы покрытия, которые могут быть использованы для формирования устойчивых к образованию натеков влажных слоев или покрытий на широком диапазоне подложек.
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии лакокрасочными покрытиями. Противокоррозионный пигмент получают на основе отхода электропечей литейного производства - аспирационной пыли, содержащей, мас.%: Fe2O3 63,9-70,0, FeO 7,0-11,32, SiO2 8,9-16, Al2O3 1,45-3,12.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к антикоррозионной защите изделий из черных металлов. Праймер-преобразователь коррозии черных металлов, включающий ортофосфорную кислоту и оксид цинка, смешивают с галлатом основным висмута в присутствии экологически безопасного комплексона этилендиаминдиянтарной кислоты.

Изобретение относится к составам для предотвращения неорганических отложений и может быть использовано в нефтяной и теплоэнергетической промышленности для предотвращения солеотложений в водных системах.

Изобретение относится к антикоррозионным покрытиям для защиты от коррозии и абразивного износа подземных металлических конструкций различного назначения, в частности стальных винтовых свай.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к технологическим составам, используемым для покрытия поверхностей твердого материала (тела) и получения многофункциональной (защитной) наноразмерной пленки (конкретно для модификации поверхностей с целью улучшения их свойств), и может найти применение в приборостроении, электронике, машиностроении, топливо-энергетическом комплексе, ЖКХ и иных отраслях, например, в металлообработке.

Изобретение относится к вариантам способа получения покрытого изделия. Покрытое изделие включает стеклянную подложку, на которую нанесена тонкая пленка, содержащая углеродные нанотрубки (УНТ).

Изобретение относится к области космического материаловедения, а именно к терморегулирующим покрытиям класса «солнечные отражатели». Терморегулирующие покрытия класса «солнечный отражатель» выполнены на основе вариантов композиций, содержащих при определенных соотношениях водный раствор жидкого литиевого стекла, сульфат бария, функциональную добавку и дистиллированную воду.
Изобретение относится к области космического материаловедения, а именно к покрытиям пассивной терморегуляции класса «истинный поглотитель» («ИП»). Терморегулирующее покрытие класса «истинный поглотитель» выполнено из композиции, включающей неорганическое силикатное связующее и магнетит.

Изобретение относится к области нанесения лакокрасочных покрытий на основе жидкого стекла. Может быть использовано при изготовлении художественных изделий, для оформления современных интерьеров, во флористике и других областях, где требуется использовать красивую и необычную фактуру.

Изобретение относится к литейно-металлургическому производству, в частности к получению пористых литых заготовок (отливок, слитков) из металлов и сплавов с невысокой температурой плавления и легкоплавких металлов и сплавов, используемых для изготовления деталей в машиностроении и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к химическому составу защитно-декоративного силикатного покрытия и может быть использовано для окрашивания металлических наружных и внутренних поверхностей с целью их защиты от коррозии и придания им декоративного вида.

Изобретение относится к составам композиций для получения теплоизоляционного покрытия на бетонных (железобетонных) строительных изделиях и конструкциях. Композиция для получения теплоизоляционного покрытия на бетонных строительных изделиях и конструкциях содержит жидкое натриевое или калиевое стекло, вспученный вермикулит, продукт взаимодействия капролактама и триэтаноламинолеата, каолин и/или бентонит, портландцемент, шламовые отходы водоподготовки ТЭЦ, хлорпарафин.
Изобретение относится к силикатным краскам, применяемым для защитно-декоративной отделки внутренних и наружных поверхностей зданий и сооружений. Силикатная краска содержит в качестве наполнителя термолизный дефекат - отход сахарного производства, прокаленный при температуре 260 и 600°С, с размером частиц 1-2 мкм.

Изобретение относится к способу получения бакелитовых лаков, используемых в качестве связующих для производства водостойких древесных композиционных материалов (древесно-слоистый пластик) для жилищного и промышленного строительства, машиностроения, транспорта.

Композиция для получения покрытия для снижения механических потерь высокоскоростного ротора электрической машины относится к гибридным органо-неорганическим нанокомпозиционным покрытиям, способным снижать механические потери высокоскоростного ротора электрической машины в охлаждающей газообразной среде.

Изобретение относится к синтетической полимерной композиции для нетоксичных окон из ПВХ, а также к нетоксичным окнам из ПВХ, Синтетическая полимерная композиция для нетоксичных окон из ПВХ включает: (a) стабилизатор на основе мыла нетоксичного металла; и (b) неорганический стабилизатор на основе нетоксичного металла, представляющий собой соединение, содержащее оксид металла или неорганическое вещество на основе гидроксида, покрытые металлом, выбранным из группы Li, Na, К, Mg, Са, Al и Zn.
Наверх