專利名稱：對包括鐵素體不銹鋼在內(nèi)的寬范圍的經(jīng)涂布和未經(jīng)涂布的基材具有改善粘附性的水基涂 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在多種基材上、特別是在含金屬的基材上形成保護(hù)涂層的水基涂料體系。更具體地，本發(fā)明涉及含有水基頂涂層組合物的涂料體系，所述水基頂涂層組合物不僅對包括鐵素體不銹鋼在內(nèi)的寬范圍的基材具有改善的粘附特性，而且其涂覆特性允許這些水基組合物提供具有明顯減小缺陷的涂層。
背景技術(shù)：
聯(lián)運貨物集裝箱(也被稱為貨運或航運集裝箱)是用于在兩個區(qū)域(包括兩個國家)之間搬運產(chǎn)品和原料的可重復(fù)使用的運輸和貯存單元。聯(lián)運貨物集裝箱被標(biāo)準(zhǔn)化以便聯(lián)合運輸，諸如海上運輸、貨運火車運輸和貨運卡車運輸之間的聯(lián)合運輸。貨物集裝箱的標(biāo)準(zhǔn)化也被稱為集裝箱化。集裝箱化為全球商業(yè)提供了許多益處。裝運貨物(shipped goods)搬運會更容易、更廉價。制造商知曉在一個地點裝載的貨物可以在目的地被容易地卸載。因為集裝箱通常被密封并且可以上鎖以防止篡改和盜竊，所以已經(jīng)改善了貨物的安全性。集裝箱還具有更長的使用壽命，并且已用集裝箱具有更大的市場。此外，制造商由于知道世界各地都有潛在客戶而可以更大量地制造貨物集裝箱，所以其本身的成本降低了。業(yè)已創(chuàng)立了若干國際標(biāo)準(zhǔn)以促進(jìn)國際集裝箱化。例如，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)已經(jīng)頒布了可適用的標(biāo)準(zhǔn)，包括定義術(shù)語、尺寸和等級的R-668 ;定義標(biāo)識記號的R-790 ;推薦柜角配件的R-1161 ;設(shè)定通用集裝箱的尺寸的R-1897。其他標(biāo)準(zhǔn)包括ASTM D5728-00 ；ISO 9879(1997) ；IS0 14829(2002) ；IS0 17363(2007) ；I SO/PAS 17712 (2006) ；IS018185(2007);和 ISO/TS 10891(2009)。IICL(Institute of International ContainerLessors (國際集裝箱出租商協(xié)會))規(guī)定了對于涂料/漆料性能的國際規(guī)范。還請參見國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO), Freight Container (貨運集裝箱)，ISO Standards Handbook,第 4 版,2006, ISBN 92-67-10426-8 的第 34 卷；以及 Levinson, Marc, The Box How the ShippingContainer Made the World Smaller and the World Economy Bigger， Princeton， NJ,Princeton University Press, 2006, ISBN 0691123241。這些標(biāo)準(zhǔn)和出版物都被全文加入本文中，用于各種目的。貨物集裝箱在它們的使用壽命期間經(jīng)歷嚴(yán)苛的腐蝕性環(huán)境。當(dāng)在海上運輸時，集裝箱暴露于鹽水的腐蝕作用。當(dāng)暴露于自然環(huán)境時，集裝箱必須經(jīng)受風(fēng)、日光、冰雹、雨水、沙塵、熱量等。暴露于日光的集裝箱可能被烘烤至82°C (180 T )或甚至更高的溫度。因此，貨物集裝箱必須被制造成允許該集裝箱在合理的使用壽命時長內(nèi)經(jīng)受得住這樣的暴露。作為一種策略，集裝箱可由耐腐蝕材料諸如不銹鋼、耐候鋼(COR-TEN牌鋼或CORTEN牌鋼)制成。例如，冷藏貨物集裝箱是一類在聯(lián)運貨運運輸中使用的聯(lián)運貨物集裝箱，其用于溫度敏感貨物的冷藏運輸。典型的冷藏貨物集裝箱包括鋼框架和焊接到該框架上的鋼壁面面板。在一個實施方式中，冷藏貨物集裝箱的框架由耐候鋼制成，而壁面面板由不銹鋼諸如鐵素體不銹鋼制成。通常諸如通過電鍍框架或用含Zn底漆涂布框架來保護(hù)該框架免受腐蝕。然后，采用防水阻隔進(jìn)一步保護(hù)該框架。通常，雙組份環(huán)氧涂料用于涂布該框架。然后，環(huán)氧涂料在上涂布頂涂層，因為未經(jīng)涂布的環(huán)氧往往在日光下降解。不銹鋼壁面面板足夠耐腐蝕，因而嚴(yán)格來說不必將保護(hù)涂層涂覆到不銹鋼上。然而通常仍希望在不銹鋼上涂覆涂層，以提供裝飾、商標(biāo)標(biāo)記、條形碼信息和其他標(biāo)記。歷史上，主要是溶劑基涂料體系被用于保護(hù)貨物集裝箱，因為許多被提出的水基體系不能滿足適用的性能要求和/或標(biāo)準(zhǔn)。非常難以配制當(dāng)被直接涂覆到不銹鋼上時表現(xiàn)
出可接受粘附性的水基涂料體系。水基涂料往往還具有更大的關(guān)于下垂、流平、縮孔和開裂的問題。因此，只有溶劑基涂料體系已經(jīng)在行業(yè)中得到了廣泛的商業(yè)接受度。集裝箱行業(yè)對使用水基涂料體系持有很強的偏見。隨著環(huán)境意識的增加，非常希望開發(fā)改進(jìn)的技術(shù)，從而允許使用水基涂料體系來保護(hù)貨物集裝箱或其他基材。本行業(yè)強烈需要特別是當(dāng)被用于涂布不銹鋼基材時能夠滿足聯(lián)運貨物集裝箱行業(yè)的嚴(yán)苛要求的可商業(yè)化水基涂料體系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種水基涂料體系，其可用于在多種多樣的基材上形成耐久的、耐磨的、堅韌的、保護(hù)性涂層。這種涂料體系優(yōu)選具有優(yōu)異的粘附性質(zhì)并且可以直接涂布在不銹鋼表面上，而無需中間底漆層。然而，如果需要，底漆層或其他類型的涂層可以與本發(fā)明的涂料體系組合使用。這種涂料體系對于保護(hù)含金屬的基材，諸如聯(lián)運的冷藏貨物集裝箱，特別有效。所得涂層是柔性的并且耐沖擊。因為該涂料組合物是水基的，所以它比溶劑基組合物具有更低的VOC排放和更少的殘留氣味。本發(fā)明的涂料體系通常包含水性涂料組合物，其可用于在各種各樣的基材上形成耐久的、耐磨的、堅韌的頂涂層。值得注意地，水性涂料組合物不僅對于下面的底漆涂層(諸如摻有環(huán)氧樹脂等的那些)、而且對于未經(jīng)涂布的不銹鋼(諸如裸露不銹鋼)提供了具有增強相容性的水基頂涂層。當(dāng)這些水性涂料組合物直接涂覆到不銹鋼(諸如鐵素體不銹鋼)表面上時，所得頂涂層顯示優(yōu)異的耐起泡性、很少剝離、非常耐久并且優(yōu)異的粘附性。這使得該組合物非常適用于直接涂布聯(lián)運貨物集裝箱的不銹鋼表面。該組合物特別適于用在冷藏貨物集裝箱上，這種集裝箱通常包含多個種類的待涂表面。這些表面包括不銹鋼。本發(fā)明的優(yōu)點由含有樹脂組分的水性涂料組合物提供，所述樹脂組分包括一種或多種成膜樹脂。合乎需要地，該成膜樹脂要么獨自成膜，要么諸如如果該樹脂與聚結(jié)助劑、加熱等等組合使用則導(dǎo)致成膜。該樹脂與一種或多種非粘結(jié)劑顏料組合使用，這些非粘結(jié)劑顏料累計以如下進(jìn)一步描述的顯著量存在。顏料含量有助于提供改善的粘附性以及改善的涂覆特性。這些顏料在涂料中還起到其他作用。作為例子，填料可以作為增稠劑。


參照以下本發(fā)明的各實施方式的說明并結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述以及其他優(yōu)點以及達(dá)成這些優(yōu)點的方式變得更明顯，而且發(fā)明本身將被更好地理解。圖I是用在聯(lián)運貨運運輸中的冷藏貨物集裝箱的透視圖，其示出了該集裝箱的包含出入門(access door)的一端。圖2是圖I的集裝箱的另一透視圖，其示出了該集裝箱的包含冷藏構(gòu)件的一端。
具體實施例方式如下描述的本發(fā)明的實施方式并非意欲窮舉，或?qū)⒈景l(fā)明限制為如下詳細(xì)描述中所公開的精確形式。更確切地說，選擇并描述這些實施方式是為了本領(lǐng)域其他技術(shù)人員可以認(rèn)識并理解本發(fā)明的原理和實施。本文所引用的所有專利、在審的專利申請、公開的專利申請和技術(shù)文章通過弓I用分別全文插入本文，用于所有目的。本發(fā)明的水性涂料組合物可以是單相溶液，其中至少包括樹脂組分的一種或多種 成分基本上完全溶解在水性載劑中?；蛘撸鐾苛辖M合物可以包含兩相或更多相。含有兩相或更多相的組合物可以是分散體形式，諸如其中的一相或多相分散在另一材料和/或另一相的連續(xù)相中的分散體。一些分散體是懸浮體形式，包括但不限于膠體狀懸浮體。在一些實施方式中，涂料組合物是其中包含有分散在水性載劑中的聚合物微粒的膠乳或乳液形式。當(dāng)在本文中使用時，“膠乳”聚合物意指，聚合物在至少一種乳化劑(例如表面活性齊U)的協(xié)助下與水性載劑混合，從而形成在這種載劑中的聚合物顆粒的乳液。一些組合物可以是水稀釋性的，這意味著，該組合物如果用額外量的水稀釋的話保持穩(wěn)定。對于水稀釋性組合物，一些實施方式使用至少一種能夠在不需要使用單獨表面活性劑的情況下就分散在水中的聚合物，但是如果需要可以使用單獨的表面活性劑。在不需要單獨表面活性劑的情況下就可以分散在水中的聚合物通常包含懸掛的離子官能團(tuán)和/或親水性鏈段，它們使得該聚合物的相應(yīng)區(qū)域與水更相容。為了陰離子穩(wěn)定可能需要外來的酸類或堿類，但是這樣的酸類和堿類通常與用于分散膠乳聚合物的乳化劑(例如表面活性劑)不同?？捎迷跇渲M分中的樹脂可以是熱固性的和/或熱塑性的。便利地，這些中的一種或多種是熱塑性的。此外，可用在本發(fā)明實施中的熱塑性樹脂的一些實施方式可以是無定形的、結(jié)晶的或半結(jié)晶的。用于樹脂組分的示例性樹脂包括非環(huán)狀的、環(huán)狀的、支化的、線性的、脂族的或芳族的樹脂。熱塑性樹脂優(yōu)選具有低于約50°C、優(yōu)選低于約30°C、更優(yōu)選低于約20°C的最低成膜溫度(MFFT)。還希望，這種樹脂優(yōu)選具有高于約_50°C、優(yōu)選高于約-25 °C、更優(yōu)選高于約0°C的最低成膜溫度。一種或多種樹脂的分子量可各自獨立地在寬范圍內(nèi)變化，其優(yōu)選通過乳液聚合得至|J。數(shù)均分子量優(yōu)選在約5000至100，000的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在約10，000至75，000的范圍內(nèi)。重均分子量優(yōu)選在約10，000至200，000的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在約20，000至125，000的范圍內(nèi)。除非另有聲明，本文使用的分子量是指數(shù)均分子量(Mn)。樹脂組分在水性涂料組合物中的量可以在寬范圍內(nèi)選擇。一般而言，如果樹脂組分的量過低，那么可能難以成膜，更難以形成對基材具有足夠粘附性的膜，該膜可能具有不足的耐腐蝕性或其他性能，等等。如果使用過高的量，那么可能更難以配制顏料填充體系或者更難以制成可以涂覆到基材上的材料。權(quán)衡利弊，第一水性涂料組合物優(yōu)選包含，基于水性涂料組合物的總重,約10至80重量％、更優(yōu)選約15至50重量％、最優(yōu)選約20至40重量％的所述第一樹脂組分。在一些優(yōu)選的實施方式中，樹脂組分包含至少一種具有酸官能度(或其鹽或其酯)的樹脂。樹脂的酸官能度(如果存在的話)可以直接懸掛在聚合物骨架上，或者可以通過適當(dāng)?shù)逆溄踊鶊F(tuán)連接到骨架上。適當(dāng)酸官能度的實例包括羧酸、磺酸、磷酸、這些的組合等等。各種各樣的反離子可以用在其中以鹽形式提供酸基團(tuán)的那些實施方式中。這樣的陽離子的實例包括，Na+、Li+、NH4\ K+、這些的組合等等。在優(yōu)選的實施方式中，酸官能度包括-C (O)ONH4'有利地，當(dāng)包含這些片段的涂料組合物干燥時，干燥的涂層釋放氨，從而在干燥的涂層中留下-C(O)OH官能度。用于形成酸官能樹脂的反應(yīng)物優(yōu)選包括具有可自由基聚合官能度的單體、低聚物和/或樹脂?？勺杂苫酆瞎倌芏鹊拇硇詫嵗?甲基)丙烯酸酯基團(tuán)、烯烴碳碳雙鍵、烯丙基氧基團(tuán)、a -甲基苯乙烯基團(tuán)、(甲基)丙烯酰胺基團(tuán)、氰酸酯基團(tuán)、(甲基)丙烯 腈基團(tuán)、乙烯基醚基團(tuán)、這些的組合等等。當(dāng)在本文中使用時，術(shù)語“(甲基)丙烯?；卑；?或甲基丙烯?；橇碛新暶?。可自由基聚合官能度便利地通過如下反應(yīng)通常在協(xié)助促進(jìn)所需反應(yīng)的試劑(例如引發(fā)劑等)的存在下，將反應(yīng)物暴露于適當(dāng)?shù)墓袒芰吭?。用于實現(xiàn)可固化官能度的聚合和/或交聯(lián)的能量源可以是光化性的(例如具有光譜的紫外或可見區(qū)域中的波長的輻射)、加速粒子(例如電子束輻射)、熱源(例如加熱或紅外輻射)，等等。除了酸官能度和可自由基聚合官能度以外，用于制備樹脂的反應(yīng)物另外可以被額外種類的官能度取代或未被取代。這樣的官能度可選用于交聯(lián)。作為附加選項，這樣的官能度可用于為樹脂提供整體分散官能度。一些取代基可以是環(huán)結(jié)構(gòu)的共環(huán)成員(co-member)。其他取代基的實例包括羥基、巰基、氨基、酰胺基、異氰酸酯基、氰基、羧酸基、硫酸酯基、亞硫酸酯基、脂肪酸基、環(huán)氧基、和這些基團(tuán)的組合。這樣的共聚單體的實例包括(甲基)丙烯酸縮水甘油酯和丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基氨基乙酯和丙烯酸甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯和丙烯酸叔丁基氨基乙酯、(甲基)丙烯酰胺、4-戊胍胺(4-pentanoguanamine)、羥基烷基酯諸如(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯和丙烯酸羥乙酯，(甲基)丙烯腈，N-烷氧基烷基酰胺諸如甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺和丁氧基_(甲基)丙烯酰胺、羥烷基酰胺，諸如N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺和N-羥甲基丙烯酰胺、二羧酸諸如馬來酸、這些的相應(yīng)酸酐(如果有的話)；這些的組合等
坐寸o酸官能樹脂理想地是由如下可共聚反應(yīng)物衍生得到的共聚物，所述反應(yīng)物包括(a)至少一種含有懸掛的可自由基聚合官能度的芳族反應(yīng)物；(b)至少一種具有懸掛的酸官能度(或其鹽或其酯)的可自由基聚合反應(yīng)物；和(C)至少一種具有可自由基聚合官能度的其他可共聚脂族反應(yīng)物。反應(yīng)物(a)的實例包括苯乙烯、a-甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、1，3_ 二異丙烯基苯、2，4，6-三甲基苯乙烯、2，4-二甲基苯乙烯、2，4-二苯基-4-甲基-I-戊烯、2，5-二甲基苯乙稀、2_乙稀基蔡、3_甲基苯乙稀、4-節(jié)基氧-3_甲氧基苯乙稀、9_乙稀基恩、a，2_ _.甲基苯乙烯、這些的組合等等。這些可以被取代或未被取代。樹脂的示例性實施方式包含，相對于100重量份的用于形成該樹脂的反應(yīng)物，約10至70重量份的反應(yīng)物(a)。反應(yīng)物(b)的實例包括不飽和的或其他可自由基聚合的酸類(或其酸酐)。在一些實施方式中，由一種或多種具有一個或多個酸基團(tuán)的羧酸或其酸酐來提供反應(yīng)物(b)。實例包括，(甲基)丙烯酸、山梨酸、馬來酸酐、馬來酸、棕櫚油酸、油酸、亞油酸、花生四烯酸、安息香酸、富馬酸、巴豆酸、衣康酸、這些的相應(yīng)酸酐(如果有的話)、這些的組合等等。樹脂的示例性實施方式包含，相對于100重量份的用于形成該樹脂的反應(yīng)物，約0. 2至20重量份的反應(yīng)物(b)。優(yōu)選地，酸官能度異常地高，因為摻入樹脂中的一種或多種酸官能反應(yīng)物是制備樹脂所用全部反應(yīng)物的總重量的至少3重量％、至少4重量％、至少5重量％、以及至多10、15或20重量％。反應(yīng)物(c)的實例包括乙烯基酯類、乙烯基醚類、內(nèi)酰胺類，諸如N-乙烯基-2-批咯烷酮、(甲基)丙烯酰胺、N-取代的(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸辛酯、壬基酚乙氧化物(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、1，6_己二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸P -羧基乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、脂環(huán)族環(huán)氧化物、a-環(huán)氧化物、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯腈、馬來酸酐、衣康酸、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸、N-乙烯基己內(nèi)酰胺、(甲 基)丙烯酸硬脂酯、羥基官能化的己內(nèi)酯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥甲酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸羥異丙酯、(甲基)丙烯酸羥丁酯、(甲基)丙烯酸羥異丁酯、(甲基)丙烯酸四氫糠基酯、這些的組合等等。樹脂的示例性實施方式優(yōu)選包含，相對于100重量份的用于形成該樹脂的反應(yīng)物,約10至80重量份的反應(yīng)物(C)?？捎迷谒越M合物中的樹脂可以利用當(dāng)前已知的或未來開發(fā)的各種適當(dāng)聚合技術(shù)由構(gòu)成反應(yīng)物聚合而成。美國專利公開號2007/0110981Al(2010年5月17日)中進(jìn)一步描述了這些技術(shù)。根據(jù)一個示例性聚合方案，樹脂優(yōu)選利用一種或多種烯屬不飽和單體通過鏈增長聚合制備。聚合反應(yīng)可以在各種各樣的溫度下、例如在約10°C至200°C范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行。優(yōu)選的樹脂是膠乳聚合物，其通常利用一種或多種水溶性自由基引發(fā)劑制備。適于用在最終樹脂組合物中的引發(fā)劑是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的，或者可以利用標(biāo)準(zhǔn)方法確定。具有代表性的水溶性自由基引發(fā)劑包括過氧化氫；叔丁基過氧化物；堿金屬過硫酸鹽，諸如過硫酸鈉、過硫酸鉀和過硫酸鋰；過硫酸銨；和這些引發(fā)劑與還原劑的混合物。具有代表性的還原劑包括亞硫酸鹽，諸如堿金屬焦亞硫酸鹽、次亞硫酸鹽和次硫酸鹽；甲醛次硫酸鈉；和還原糖，諸如抗壞血酸和異抗壞血酸。引發(fā)劑的量，基于單體的總量，優(yōu)選為約0.01至3wt%。在氧化還原體系中，還原劑的量,基于單體的總量,優(yōu)選為約0. 01至3wt%。優(yōu)選的膠乳聚合物通常通過一種或多種非離子或陰離子乳化劑穩(wěn)定，這些乳化劑單獨使用或者組合使用。適于用在最終頂涂層組合物中的乳化劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，或者可以利用標(biāo)準(zhǔn)方法確定。適當(dāng)?shù)姆请x子乳化劑的實例包括，叔辛基苯氧基乙基聚
(39)-乙氧基乙醇、十二烷基氧聚(10)乙氧基乙醇、壬基苯氧基乙基聚(40)乙氧基乙醇、聚乙二醇2000單油酸酯、乙氧基化的蓖麻油、氟化的烷基酯和烷氧基化物、聚氧乙烯(20)山梨聚糖單月桂酸酯、鹿糖單椰油酸酯(sucrose monococoate)、二(2_ 丁基)苯氧基聚(20)乙氧基乙醇、羥乙基纖維素聚丙烯酸丁酯接枝共聚物、二甲基硅酮聚亞烷基氧接枝共聚物、聚(環(huán)氧乙烷)聚(丙烯酸丁酯)嵌段共聚物、環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的嵌段共聚物、采用30摩爾的環(huán)氧乙烷乙氧基化的2，4，7，9_四甲基-5-癸炔-4，7-二醇、N-聚氧乙烯(20)月桂酰胺、N-月桂基-N-聚氧乙烯(3)胺和聚(10)乙二醇十二烷基硫醚。適當(dāng)陰離子乳化劑的實例包括月桂基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸鉀、二辛基磺基琥珀酸鈉、十二烷基二苯基氧二磺酸鈉、壬基苯氧基乙基聚(I)乙氧基乙基硫酸銨鹽、苯乙烯磺酸鈉、十二烷基烯丙基磺基琥珀酸鈉、亞麻子油脂肪酸、乙氧基化的壬基酚磷酸酯的鈉鹽/鉀鹽/鋰鹽/或銨鹽、辛基酹聚醚-3-磺酸鈉(sodium octoxynol-3-sulfonate)、椰油?；“彼徕c、I-燒氧基-2-羥丙基磺酸鈉、a-烯烴(C14-C16)磺酸鈉、羥基烷醇的硫酸酯/鹽、N-(l，2_ 二羧基乙基)-N-十八烷基磺基琥珀酰胺酸四鈉、N-十八烷基磺基琥珀酰胺酸二鈉、烷基酰胺基聚乙氧基磺基琥珀酸二胺、磺基琥珀酸的乙氧基化的壬基苯半酯二鈉和叔辛基苯氧基乙氧基聚(39)乙氧基乙基硫酸的鈉鹽。在一些實施方式中，水性組合物是膠乳組合物的形式。該膠乳組合物可以包含單級和/或多級膠乳聚合物。優(yōu)選的單級膠乳聚合物具有至少_5°C、更優(yōu)選至少15°C、最優(yōu)選至少25°C、最好至少30°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。優(yōu)選使用的單級膠乳聚合物具有小于 75°C、更優(yōu)選小于65°C、最優(yōu)選小于55°C的Tg。Tg可以在本發(fā)明的實施中利用差不掃描量熱儀(DSC)技術(shù)測定。優(yōu)選的多級膠乳聚合物具有10至50wt%的硬段和50至90wt%的軟段。硬段優(yōu)選具有介于35至70°C之間、更優(yōu)選介于35和130°C之間的Tg，軟段優(yōu)選具有介于0和30°C之間的Tgo還可能有利的是，使用利用連續(xù)變化的單體進(jìn)料制成的梯度Tg膠乳聚合物。所得聚合物通常具有這樣的DSC曲線，該DSC曲線不具有Tg拐點，并且可以說具有基本上無限個數(shù)的Tg階梯。例如，可由高Tg的單體物料開始，然后在聚合的某一點開始向高Tg硬級單體物料中加料低Tg軟級單體組合物。所得多級膠乳聚合物將具有由高至低的梯度Tg。在另一實施方式中，可能有利的是將高Tg硬級單體組合物加料到低Tg軟級單體組合物中。梯度Tg聚合物也可以與多Tg聚合物一起使用。除了本文所述的可自由基聚合樹脂以外，樹脂組分還可選包含一種或多種其他種類的樹脂組分。優(yōu)選地，這些可與可自由基聚合樹脂基本上混溶，結(jié)果基本上避免了樹脂之間的過度相分離。其他樹脂的實例包括聚氨酯、聚酰胺、聚酰亞胺、鹵化聚合物、聚硅酮、聚酯、醇酸樹脂、聚烯烴、(甲基)丙烯酸類樹脂、這些的組合等等。除了包含在樹脂組分中的一種或多種樹脂以外，水性涂料組合物通常還包含至少一種非粘結(jié)劑顆粒(也被稱為顏料)。添加這些顆粒以幫助粘附、幫助控制涂覆性質(zhì)等等。此外，非粘結(jié)劑顆?？杀惶砑拥酵苛现校云鸬较率鲫P(guān)于可選額外成分的作用中的一個或多個。這些顆?？梢允怯袡C的和/或無機的。無機顆粒是更優(yōu)選的。顆?？梢跃哂懈鞣N形狀，諸如片形、針狀、橢圓形、圓形、球形、不規(guī)則形狀、這些的組合等等。在一些優(yōu)選的實施方式中，水性涂料組合物包含足夠量的非粘結(jié)劑顆粒(優(yōu)選無機顆粒)，結(jié)果由該涂料組合物制成的所得涂層包含，基于干涂層的總體積，約15至85、優(yōu)選約20至80、更優(yōu)選約25至80體積百分比的顆粒。這些非粘結(jié)劑顆粒與成膜顆粒(例如成膜膠乳聚合物顆粒)是不同的，因為成膜顆?；旧暇劢Y(jié)并且協(xié)助形成所得涂層中的粘結(jié)劑基質(zhì)的一部分。因此，關(guān)于顆粒的術(shù)語“非粘結(jié)劑”是指，顆粒當(dāng)被摻入所得涂層中時保留它們的顆粒特性(要么單獨的要么作為團(tuán)聚體或聚集體)的至少一部分、優(yōu)選基本上全部。優(yōu)選的非粘結(jié)劑顆粒在用于形成所得涂層的條件下基本上不成膜。就這樣顆粒的任意部分可能從涂層表面突出而言，為了計算顆粒在涂層中的顏料體積濃度(PVC)的目的，那些突出部分被認(rèn)為是顏料體積的一部分?？蛇x地，水性涂料組合物中的至少一部分的顏料含量包括一種或多種片形顏料顆粒。當(dāng)在本文中使用時，片形顆粒具有大于3 3 I、優(yōu)選大于10 : 10 : I的X : Y : Z尺寸長寬比。因此，非片形顆粒具有3 3 I或更小的X Y Z尺寸長寬比。因此，其長寬比為10 12 I的顆粒應(yīng)當(dāng)是片形的，而長寬比為12 2 3或2 2 I的顆粒將不是片形的。片形顆粒具有優(yōu)異的增稠性質(zhì)、提供優(yōu)異的抗下垂性、還提供改進(jìn)的涂覆性能。反過來，如果僅非片形顆粒用在水性涂料組合物中，那么為了實現(xiàn)所需水平的增稠和/或抗下垂性可能不得不使用過度過量的這種非片形顆粒。
片形顏料的實例包括如下中的一種或多種粘土諸如瓷土、云母、滑石、高嶺土、茂鐵氧化物(MIO)、這些的組合等等。有利地，瓷土與一些其他片形顆粒相比對光澤的影響更小，這在需要較高光澤的頂涂層時是有益的。片形顆粒的尺寸可以在細(xì)小尺寸的顆粒至粗顆粒的寬范圍內(nèi)變化。在示例性實施方式中，片形顆?？梢跃哂性诩s0. 5至50微米的范圍內(nèi)、優(yōu)選約I至10微米的范圍內(nèi)、更優(yōu)選約3至5微米的范圍內(nèi)的尺寸。如果使用片形顆粒，那么在一些實施方式中希望水性涂料組合物中的所有顏料含量并不都僅僅是片形顆粒形式。因此，在一些實施方式中，水性涂料組合物中的顏料理想地包含與至少一種片形顆粒組合使用的至少一種非片形顆粒。各種各樣的非片形顆粒都可以與片形顆粒組合使用。實例包括一種或多種不溶性硫酸鹽；一種或多種不溶性碳化物；一種或多種不溶性氮化物；一種或多種不溶性氧氮化物；一種或多種不溶性氧碳化物；一種或多種不溶性氧化物；一種或多種不溶性碳酸鹽；一種或多種不溶性硅酸鹽；這些的組合等等。這些的實例包括，Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Ti、過渡金屬、鑭系金屬、錒系金屬、Si、Ge、Ga、Al、Sn、Pb中的一種或多種的硫酸鹽、碳化物、氮化物、氧化物、氧氮化物、氧碳化物、和/或碳酸鹽，這些的組合等等。這樣顆粒的具體實施方式
包括BaSO4、氧化鈦、SiC, SiN, TiC, TiN、碳酸鈣、二氧化硅、二氧化鋁、硅酸鋁、硅酸鉀鋁、氫氧化鋁、鈣硅石、這些的組合等等。在一些配制品中，BaSO4是優(yōu)選的。這種顏料有助于保持光澤、有助于增稠水性涂料組合物同時允許空氣逸出，并有助于為所得涂層提供希望水平的滲透性，結(jié)果濕氣良好地進(jìn)出所得涂層。非片形顆粒的尺寸可以在細(xì)小尺寸的顆粒至粗顆粒的寬范圍內(nèi)變化。在示例性實施方式中，非片形顆?？梢跃哂性诩s0. I微米至50微米的范圍內(nèi)、優(yōu)選約0. 5至10微米的范圍內(nèi)的尺寸。片形顏料與非片形顏料的重量比可以在寬范圍內(nèi)變化。在示例性的實施方式中，該比值可以在約I : 50至50 I的范圍內(nèi)、優(yōu)選在約I : 10至10 I的范圍內(nèi)、更優(yōu)選約I : 3至3 I的范圍內(nèi)。例如，水性涂料組合物的一個實施方式包含，基于涂料固體的總重量，約14. 5重量％的相對圓形BaSO4顆粒和約14. 5重量％的片形瓷土。
水性涂料組合物的附加顆粒組分可以為下述一種或多種額外成分的形式。樹脂組分是與水性液體載劑混合的。本文中使用的“水性”是指，基于所述載劑的總重,至少約5重量％、優(yōu)選至少約20重量％、更優(yōu)選至少約40重量％、甚至更優(yōu)選至少約60重量％、甚至90重量％或更多的載劑是水。最優(yōu)選地，約85至100重量％、更優(yōu)選約95
至99重量％是水。除了水以外，水性涂料組合物的水性載劑還可選包含一種或多種額外的可選共載齊U。出于各種目的(包括協(xié)助成膜和/或漆料穩(wěn)定)，可以使用共載劑。適當(dāng)共載劑的實例包括，丁基溶纖劑(butyl cellosolve)、醇類(諸如丁醇)、聚結(jié)劑(例如酯醇，如EastmanTexanol產(chǎn)品，和/或低VOC聚結(jié)劑(如美國專利6，762，230和7，812，079中所述的)、二醇醚、這些的組合等等。令人希望地，所謂的不含VOC的共載劑(VOC-exempt co-carrier) 是優(yōu)選的。包含在第一水性涂料組合物中的共載劑的量可以在寬范圍內(nèi)變化。用量取決于各種因素，包括共載劑的類型、添加共載劑的目的、可能用來將第一水性涂料組合物涂覆到基材上的涂布技術(shù)等等。在示例性實施方式中，第一水性涂料組合物可以包含，基于包含在該組合物中的共載劑和水的總重，約0. 3至80重量％、優(yōu)選約0. 3至15重量％、更優(yōu)選約I至5重量％的共載劑。為了進(jìn)一步增強耐熱性并且?guī)椭３只臎鏊?，可以向組合物中摻入幫助反射熱量和電磁輻射并且/或者抵抗吸收熱量和電磁輻射的一種或多種試劑。這些的實例包括在本申請人于2010年7月I日遞交的申請PCT/US2011/042801中描述的試劑。這些試劑可以根據(jù)當(dāng)前已知或未來開發(fā)的常規(guī)措施摻入涂料中。在一些實施方式中，這樣的反射或吸收試劑包括非紅外吸收有色顏料。示例性的這種顏料在性質(zhì)上可以是無機的或有機的，其包括但不限于在美國專利號
6,454, 848(Sliwinski 等人)、6，616，744B1(Sainz 等人)、6，989，056B2 (Babler)和7，157，112B2 (Haines)和在美國專利申請公開號US2005/0126441A1 (Skelhorn)中涉及的那些。無機顏料是特別理想的，其包括由各種金屬形成的單一的或混合的金屬氧化物，所述金屬例如為招、鋪、秘、硼、鉻、鈷、鎵、銦、鐵、鑭、鋰、鎂、猛、鑰、釹、鎳、銀、娃、錫、銀或鋅。
示例性的金屬氧化物包括Cr2O3> Al2O3> V2O3> Ga2O3> Fe203>Mn2O3> Ti203> ln203、TiBO3、NiTi03、MgTiO3, CoTiO3, ZnTiO3, FeTiO3, MnTiO3, CrBO3, NiCrO3, FeBO3, FeMoO3, FeSn (BO3)2,BiFeO3, AlBO3, Mg3Al2Si3O12^NdAlO3, LaAlO3, MnSnO3, LiNbO3, LaCoO3、MgSiO3、ZnSiO3, Mn (Sb,Fe) O3及其混合物。適當(dāng)?shù)?，金屬氧化物可以具有上述美國專利?，454，848B2中所述的剛玉-赤鐵礦晶體晶格結(jié)構(gòu)，或者可以是具有剛玉-赤鐵礦結(jié)晶結(jié)構(gòu)的主體組分，其包含一種或多種元素作為客體組分，所述元素選自鋁、銻、鉍、硼、鉻、鈷、鎵、銦、鐵、鑭、鋰、鎂、錳、鑰、釹、鎳、銀、娃、錫、f凡和鋅。由于傳統(tǒng)的碳黑顏料具有高紅外吸收性并且在傳統(tǒng)的深色漆料和色料中廣泛使用碳黑顏料，所以黑色非紅外吸收顏料特別引人關(guān)注。各種黑色非紅外吸收顏料是可商購的，其包括，諸如由Ferro Corporation以COOL COLORS 和ECLIPSE 商標(biāo)供應(yīng)的那些混合的金屬氧化物顏料，例如 V-778C00L COLORS IR Black、V-780 COOL COLORS IR Black、 V-799 COOL COLORS IR Black、10201 ECLIPSE Black、10202 ECLIPSE Black 和 10203ECLIPSE Black ;諸如由Shepherd Color Company以ARTIC 商標(biāo)供應(yīng)的那些混合的金屬氧化物顏料，例如 ARTIC Black 376、ARTIC Black 10C909、ARTIC Black 411 和 ARTICBlack30C940 ;諸如由Tomatec America Inc.以號碼42-707A和707V10供應(yīng)的那些混合的金屬氧化物顏料；和由BASF Corp.以pALIOGEN 商標(biāo)供應(yīng)的那些茈基或其他有機著色劑，包括 PALIOGEN Black S 0084。這些供應(yīng)商還通常以相同的商標(biāo)提供具有不同于黑色的各種色彩的非紅外吸收有色顏料，這些同樣可以用在所公開的涂料組合物中。示例性非紅外吸收非黑色顏料包括無機顏料，諸如氧化鐵、硅酸鎂、碳酸鈣、鋁硅酸鹽、硅石和各種粘土；有機顏料，包括塑性顏料，諸如固體珠顏料(例如聚苯乙烯珠或聚氯乙烯珠)；和含有一個或多個空隙的微球顏料(例如美國專利申請公開號US 2007/0043162A1 (Bardman等人)中討論的那些)。其他示例性的非紅外吸收顏料包括EXPANCEL 551DE20丙烯腈/氯乙烯發(fā)泡顆粒(來自 Expancel Inc.)、SIL_CEL 43 玻璃微纖維填料(來自 Silbrico Corporation)、FILLITE 100 陶瓷球形顆粒(來自 Trelleborg Fillite Inc.)、SPHERICEL 中空玻璃球(來自 Potter Industries Inc.)、包括 G-200、G-400、G-600、G-800、W-210、ff-410 和W-610的3M陶瓷微球(來自3M);包括3M性能添加劑iM30K的3M中空微球(也來自3M)、 INHANCE UH 1900 聚乙烯顆粒(來自 Fluoro-Seal Inc)和 BIPHOR 磷酸鋁(來自 BungeFertilizantes S. A. , Brazil)。所公開的涂料組合物還可以包含非紅外吸收無顏色的顏料，諸如二氧化鈦和白色氧化鋅，它們中的任意一種如果在沒有有色顏料的情況下使用將提供白色而非有色的涂料組合物。將這樣的無顏色顏料添加到上述非紅外吸收的有色顏料中可以提供具有變亮的色調(diào)(lightened shade)和改善遮蓋力(hiding power)的彩色漆料和色料。該組合物理想不含或基本上不含紅外吸收有色顏料，例如碳黑、黑色氧化鐵、氧化棕和生褐色。如果需要，各種各樣的其他附加成分可選被包含在水性涂料組合物中。這些的實例包括一種或多種消泡助劑、研磨助劑、潤濕劑、表面活性劑、聚結(jié)助劑、加工助劑、防滑劑、耐磨劑、傳導(dǎo)性試劑、抗靜電劑、著色劑、抗腐蝕助劑、增稠劑、防下垂試劑、增塑劑、抗氧化齊U、紫外穩(wěn)定劑、生物殺滅劑、殺真菌劑、填料、這些的組合等等。這些可以根據(jù)當(dāng)前已知的或未來發(fā)展的常規(guī)實施來使用?？梢岳酶鞣N技術(shù)制備水性涂料組合物。示例性的技術(shù)在如下實施例中有所描述。本發(fā)明的涂料體系可用于涂布各種各樣的基材。示例性基材包括天然和建筑材料、卡車、有軌車、貨運集裝箱、地板材料、墻體、家具、其他建筑材料、機動車輛構(gòu)件、飛機構(gòu)件、海上構(gòu)件、機械構(gòu)件、層壓板、設(shè)備構(gòu)件、器具、包裝等等。示例性的基材材料包括金屬、金屬合金、金屬間組合物、含金屬復(fù)合物、這些的組合等等。涂料組合物可以涂覆到新基材上，或者可用于整修舊基材。本發(fā)明的涂料組合物可以以各種方式涂覆到基材上。根據(jù)一個示例性實施方式，提供待涂基材。該基材可以是裸露的或者可至少部分被先前的涂料體系涂布過。清潔基材從而去除油脂、污垢和其他污染物可能是希望的?？梢匀コ部梢圆蝗コA(yù)先存在的涂料，這取決于具體情況。當(dāng)基材準(zhǔn)備好了，將水性涂料組合物涂覆到基材表面的至少一部分上，并且使其干燥。如果需要，可以涂覆一層或多層額外的所述水性涂料組合物的涂層。通常，單一涂層是適當(dāng)?shù)摹?br> 本發(fā)明的涂料組合物可用于形成具有寬范圍厚度的頂涂層。在示例性實施方式中，底漆涂層具有在約15至200微米、優(yōu)選約15至100微米、更優(yōu)選約30至50微米的干
膜厚度。本發(fā)明的涂料體系特別適于在貨物集裝箱上形成保護(hù)涂層。優(yōu)選地，該涂料體系被用于聯(lián)運貨物運輸中涉及的貨物集裝箱。這樣的集裝箱中的許多至少基本上符合適用于通過如下系統(tǒng)中的至少一種運輸?shù)呢浳锛b箱的國際標(biāo)準(zhǔn)，所述系統(tǒng)是水路運輸貨物的海運貨物系統(tǒng)、鐵路運輸貨物的系統(tǒng)和/或公路運輸貨物的系統(tǒng)。這樣的集裝箱在其使用壽命期間通常暴露于如風(fēng)化、鹽水暴露、淡水暴露、日曬等極端環(huán)境。即使這樣的集裝箱通常由耐腐蝕材料(諸如不銹鋼和/或耐候鋼)制造，但仍需要進(jìn)一步的抗磨損、抗腐蝕等保護(hù)和/或裝飾。傳統(tǒng)上，本行業(yè)中存在很強的僅使用溶劑基涂料體系來保護(hù)貨物集裝箱的偏見。這種偏見是，水基涂層缺乏能承受這種挑戰(zhàn)性的環(huán)境所需要的那種性能，并且水基涂層難以涂覆和實現(xiàn)具有較少缺陷的涂層。令人驚訝地，本發(fā)明提供的水基涂料體系當(dāng)用于裝飾 或保護(hù)這樣的貨物集裝箱時表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。所得頂涂層能夠承受通常絕大部分而言僅溶劑基體系得以滿足的挑戰(zhàn)性行業(yè)測試。例如，本發(fā)明的涂層通過了針對耐濕氣性的適用的鹽霧測試標(biāo)準(zhǔn)并且提供了優(yōu)異的涂覆特性。圖I和圖2中所示的示例性聯(lián)運貨物集裝箱10在本行業(yè)中通常被稱為冷藏貨物集裝箱。這些集裝箱通常包含框架12，其限定集裝箱10的邊界?？蚣?2通常由金屬、金屬合金、金屬間組合物、金屬組合物、這些的組合等制成。耐候鋼由于其耐腐蝕性通常用于制備框架12的全部或一部分。耐候鋼的表面以與鋁類似的方式氧化，不過這種氧化形成阻隔以保護(hù)下面的鋼免于進(jìn)一步腐蝕。根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)，可得到包括A242、A588和A602等級的耐候鋼。壁面、地板和天花面板14通過螺栓、焊接、鉚釘?shù)冗B接到該框架12上。焊接往往廣泛地用于提供成本有效的、不透風(fēng)雨的連接方式。面板14可由各種各樣的金屬、金屬合金、金屬間組合物或其他含金屬材料制成。在一些實施方式中，壁面、地板和/或天花面板14的至少一部分由不銹鋼制成。鐵素體不銹鋼廣泛用在本行業(yè)中制造冷藏貨物集裝箱的面板。在冷藏貨物集裝箱10的典型制造方式中，框架12通過諸如用金屬化的鋅(鍍鋅)涂布框架12或者用富Zn底漆涂布得以受到保護(hù)，從而免受腐蝕。在保護(hù)框架12免受腐蝕之前或之后，將不銹鋼壁面面板14焊接到該框架12上。如果將面板14焊接到框架12上然后為該框架12提供腐蝕防護(hù)，那么為了方便起見除了可以涂布不銹鋼壁面面板14的與框架相鄰的小邊界區(qū)域以幫助確保框架12的完全覆蓋以外，該面板14不需腐蝕防護(hù)涂布。作為實例，這樣的邊界區(qū)域可以具有約0. 5cm至IOcm的寬度。此外，如果使用富Zn底漆涂布框架12，那么希望將富Zn底漆與環(huán)境大氣中的水隔離。因此，希望在包含Zn作為組分的下面涂層中的至少一部分上、優(yōu)選基本上全部上涂覆防水涂層。雙組份的環(huán)氧組合物廣泛用于在下面的底漆上形成防水涂層。常規(guī)地，環(huán)氧涂層不僅可以形成在含有富Zn底漆的框架12上，而且環(huán)氧涂層還形成在整個壁面面板14上。由于難以將頂涂層粘附到不銹鋼上，所以過去用環(huán)氧涂布暴露的不銹鋼表面來幫助提供與頂涂層更相容的表面。
相反，本發(fā)明的頂涂層當(dāng)被直接涂覆到暴露的不銹鋼(包括鐵素體不銹鋼)表面上時顯示優(yōu)異的粘附性。不需要中間涂層來促進(jìn)對不銹鋼的粘附，但是如果需要可以使用這樣的粘附促進(jìn)涂層。在本發(fā)明的實施中，本發(fā)明在不銹鋼面板通常未被環(huán)氧底漆涂布的情況下是更有效、更快速、更經(jīng)濟(jì)的。因此，在一些實施方式中，將防水環(huán)氧底漆涂覆到集裝箱10上，使得不銹鋼表面中的至少一部分通常仍是暴露的。在這樣的實施方式中，防水涂層主要涂覆在下面的框架12上，其中集裝箱表面的很少(如果有的話)的其他部分被涂布。在這些實施方式中，不銹鋼壁面面板14如愿地未被這種底漆大量涂布，但是為了方便起見面板的與該框架相鄰的小邊界區(qū)域可以被涂布。作為實例，這樣的邊界區(qū)域(如果有的話)可以具有約0.5cm至IOcm的寬度。因此，在涂覆環(huán)氧底漆后，貨物集裝箱14通常包含至少兩種表面。第一表面部分相應(yīng)于被環(huán)氧底漆涂布的框架12，而第二表面部分包括面板14上的暴露不銹鋼。 然后，本發(fā)明的水性涂料組合物用于在所述第一表面部分和第二表面部分的至少一部分上形成涂層。更優(yōu)選地，貨物集裝箱10的至少基本上整個外部都被水性涂料組合物涂布。可以利用任何適當(dāng)技術(shù)，諸如通過刷涂、噴涂、旋涂、輥涂、簾涂、浸涂、凹面涂布等等，涂覆該組合物。所得涂層對兩種表面部分都具有優(yōu)異的粘附性?？蛇x地，集裝箱10的內(nèi)部可以采用類似方案涂布。理想地，利用無氣噴涂技術(shù)或空氣輔助的無氣噴涂技術(shù)涂覆本發(fā)明的涂層。無氣噴涂是一種在無需使用壓縮空氣的情況下使漆料霧化的方法。在高壓下將漆料泵吸到無氣噴槍中，其中漆料在高壓下受迫通過噴槍前部的噴嘴梢。無氣噴射允許提高速度以及減少覆蓋。在空氣協(xié)助的無氣噴射過程中，通過無氣泵提供液體壓力，并且將壓縮空氣由無氣梢(嘴)引入到噴霧中，從而改善霧化的細(xì)度。盡管通過使用這些技術(shù)可以改善速度和效率，但是這些技術(shù)的缺點是可能在涂覆的涂層中形成被截留的空氣。由于在膠乳聚合物基涂料中使用各種表面活性劑和分散劑，所以空氣截留非常難以克服。令人驚訝地，本發(fā)明可以使得當(dāng)采用這些噴射技術(shù)時制備的涂層具有顯著減少的缺陷。本發(fā)明的所得涂層對打底的和未打底的金屬表面二者都顯示優(yōu)異的粘附性。因此，本發(fā)明特別有利于直接在不銹鋼表面上形成頂涂層，而不需要使用中間聯(lián)系層。本發(fā)明采用水基組合物實現(xiàn)這種粘附的事實是特別有利而且是特別出乎意料的，因為甚至常規(guī)的溶劑基涂料體系針對不銹鋼表面都具有粘附問題。在一些實施方式中，冷藏構(gòu)件16被結(jié)合到集裝箱10中，此后該集裝箱將用涂料體系進(jìn)一步保護(hù)。在另一些情況下，將涂料體系涂覆到集裝箱10的其他部件上之后，將冷藏構(gòu)件16結(jié)合到該集裝箱10中。銷售鏈中的制造商、用戶或其他實體也可以涂覆保護(hù)性涂料體系。門18可以采用相同的或不同的涂料體系保護(hù)。通常，門18單獨制造，然后在集裝箱涂布完成后將其安裝到集裝箱10上。水性涂料組合物的一些實施方式可用于在其他種類的基材表面上形成頂涂層。例如，水性涂料組合物可以在其中摻有一種或多種氯化樹脂的下面底漆層上形成頂涂層，如本申請人的與此申請同時遞交的、題名為“WATER-BASED COATING SYSTEM WITH IMPROVEDMOISURE AND HEAT RESISTANCE”的共同待審申請中所述的。此申請描述了例如在干貨集裝箱上形成這樣的涂層。
現(xiàn)在，參考如下示例性實施例來描述本發(fā)明。實施例I :水基頂涂層配制品將如下成分加入高速混合容器中。除非另有聲明，所有列出用量都是重量份。
權(quán)利要求
1.一種涂布貨物集裝箱的方法，其包括如下步驟 提供貨物集裝箱或其一個或多個構(gòu)件，其中，所述貨物集裝箱至少基本上符合適用于通過如下系統(tǒng)中的至少一種運輸?shù)呢浳锛b箱的國際標(biāo)準(zhǔn)，所述系統(tǒng)是水路運輸貨物的海運貨物系統(tǒng)、鐵路運輸貨物的系統(tǒng)和/或公路運輸貨物的系統(tǒng)，并且其中所述貨物集裝箱或其一個或多個構(gòu)件的暴露表面的至少一部分含有至少一種不銹鋼合金； 利用至少一種水性涂料組合物在所述貨物集裝箱或其一個或多個構(gòu)件的至少所述暴露的不銹鋼表面上形成涂層，其中，所述水性涂料組合物含有如下成分，所述成分包括 水性載劑； 至少一種與所述水性載劑混合的成膜樹脂；和 一種或多種分散在所述水性涂料組合物中的顏料。
2.一種涂布貨物集裝箱的方法，其包括如下步驟 提供貨物集裝箱或其一個或多個構(gòu)件，其中，所述貨物集裝箱至少基本上符合適用于通過如下系統(tǒng)中的至少一種運輸?shù)呢浳锛b箱的國際標(biāo)準(zhǔn)，所述系統(tǒng)是水路運輸貨物的海運貨物系統(tǒng)、鐵路運輸貨物的系統(tǒng)和/或公路運輸貨物的系統(tǒng)，并且其中所述貨物集裝箱或其一個或多個構(gòu)件的暴露表面的至少一部分含有至少一種不銹鋼合金； 利用至少一種水性涂料組合物在所述貨物集裝箱或其一個或多個構(gòu)件的至少所述暴露的不銹鋼表面上形成涂層，其中，所述水性涂料組合物含有如下成分，所述成分包括 水性載劑； 與所述水性載劑混合的樹脂組分，其包含至少一種成膜樹脂；和足夠量的分散在所述水性涂料組合物中的顆粒，使得由所述組合物制成的干涂層包含，基于所述干涂層中涂料固體的總體積，至少15體積百分比的所述顆粒。
3.一種涂布貨物集裝箱的方法，其包括如下步驟 提供貨物集裝箱或其一個或多個構(gòu)件，其中，所述貨物集裝箱至少基本上符合適用于通過如下系統(tǒng)中的至少一種運輸?shù)呢浳锛b箱的國際標(biāo)準(zhǔn)，所述系統(tǒng)是水路運輸貨物的海運貨物系統(tǒng)、鐵路運輸貨物的系統(tǒng)和/或公路運輸貨物的系統(tǒng)，并且其中所述貨物集裝箱或其一個或多個構(gòu)件的至少一部分含有至少一種不銹鋼合金； 利用至少一種涂料組合物直接地或間接地在所述貨物集裝箱的至少不銹鋼構(gòu)件上形成涂層，其中，所述涂料組合物含有如下成分，所述成分包括 與載劑混合的樹脂組分，其包含至少一種成膜樹脂；和 足夠量的分散在所述涂料組合物中的顆粒，使得由所述組合物制成的干涂層包含，基于所述干涂層中涂料固體的總體積，至少15體積百分比的所述顆粒， 其中與所述樹脂組分混合的所述載劑是水性的或非水性的。
4.一種制造貨物集裝箱的方法，所述方法包括如下步驟 提供貨物集裝箱或其部分，其中，所述貨物集裝箱或其部分包含 (a)被摻有含鋅組分的第一涂層覆蓋的第一基材部分，其中所述第一涂層的至少一部分被第二防水涂層覆蓋；和 (b)包含不銹鋼的第二基材部分；并且 利用至少一種水性涂料組合物直接地或間接地在所述第一基材部分和所述第二基材部分上形成涂層，其中，所述水性涂料組合物含有如下成分，所述成分包括與水性載劑混合的、包含至少一種成膜樹脂的樹脂組分；和一種或多種分散在所述涂料組合物中的顏料。
5.一種制造貨物集裝箱的方法，所述方法包括如下步驟 提供貨物集裝箱或其部分，其中，所述貨物集裝箱或其部分包含 (a)包含至少部分被摻有含鋅組分的第一涂層覆蓋的框架的第一基材，其中所述第一涂層的至少一部分被防水涂層覆蓋；和(b)包含不銹鋼面板的第二基材，其中所述面板的至少一部分被防水涂層覆蓋；并且 利用至少一種水性涂料組合物直接地或間接地在所述第一基材和所述第二基材上形成涂層，其中，所述水性涂料組合物含有如下成分，所述成分包括與水性載劑混合的、包含至少一種成膜樹脂的樹脂組分，并且其中，所述涂料組合物包含足夠量的分散在所述第二水性涂料組合物中的非粘結(jié)劑劑顆粒，使得由所述組合物制成的干涂層包含，基于所述干涂層中涂料固體的總體積，至少15體積百分比的所述顆粒。
6.一種制造耐腐蝕貨物集裝箱的方法，其包括如下步驟 提供貨物集裝箱或其部分； 直接地或間接地在所述集裝箱或其部分上涂覆第一水性涂料組合物，所述第一水性涂料組合物包含 水性載劑； 與所述水性載劑混合的第一樹脂組分，所述第一樹脂組分包含氯化樹脂；并且 直接地或間接地在所述集裝箱或其部分上涂覆第二水性涂料組合物，所述第二水性涂料組合物包含 載劑； 與所述載劑混合的第二樹脂組分；和 一種或多種分散在所述載劑中的顏料， 其中與所述第二樹脂組分混合的所述載劑是水性的或非水性的。
7.如任意前述權(quán)利要求的方法，其中，所述水性涂料組合物包含約10至70重量％的至少一種成膜樹脂。
8.如任意前述權(quán)利要求的方法，其中，所述水性載劑包含，基于所述載劑的總重，約0.3至15重量％的共載劑。
9.如任意前述權(quán)利要求的方法，其中，所述至少一種成膜樹脂是酸(或其鹽或其酯)官能的，并且由如下成分得到，所述成分包括(a)可選的至少一種含有懸掛的可自由基聚合官能度的芳族反應(yīng)物；(b)至少一種具有懸掛的酸官能度(或其鹽或其酯)的可自由基聚合反應(yīng)物；以及(C)可選的至少一種具有可自由基聚合官能度的其他可共聚反應(yīng)物。
10.如任意前述權(quán)利要求的方法，其中，所述一種或多種顏料選自由BaS04、CaCO3、粘土、瓷土、云母、滑石及其混合物組成的組。
11.如任意前述權(quán)利要求的方法，其中，所述非粘結(jié)劑顆粒在相應(yīng)的干涂層中的顏料體 積濃度在從約15至85體積％的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種水基涂料體系，其可用于在多種多樣的基材上形成耐久的、耐磨的、堅韌的、保護(hù)性涂層。這種涂料體系有利地具有優(yōu)異的粘附性質(zhì)并且可以直接涂布在不銹鋼表面上，而無需中間底漆層。然而，如果需要，底漆層或其他類型的涂層可以與本發(fā)明的涂料體系組合使用。這種涂料體系對于保護(hù)含金屬的基材，諸如聯(lián)運的冷藏貨物集裝箱，特別有效。所得涂層是柔性的并且耐沖擊。因為該涂料組合物是水基的，所以它比溶劑基組合物具有更低的VOC排放和更少的殘留氣味。
文檔編號C09D7/12GK102803407SQ201180003199
公開日2012年11月28日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月20日
發(fā)明者張峰, 常寧·比奧德瑞, 唐納德·波斯普弗拉格, 威利·維澤爾, 沃爾特·布拉特爾, T·霍華德·基利萊 申請人:威士伯采購公司