[發明專利]用于金屬基材的涂料組合物

無效

• 申請號: 200880012276.4
• 申請日: 2008-04-16
• 公開（公告）號: CN101668821A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: V·布朗;P·A·杰克遜;A·J·里德;P·H·J·格林伍德
• 申請（專利權）人: 阿克佐諾貝爾國際涂料股份有限公司
• 主分類號: C09D5/10
• 分類號: C09D5/10;C09D7/12;C09D1/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 劉金輝;林柏楠

本發明涉及一種可用于涂覆金屬基材如鋼基材的涂料組合物。特別地， 本發明涉及一種用于半成品鋼產品的涂料組合物，隨后通過熱密集方法制 造所述鋼產品并對其進行涂飾。此類半成品鋼產品用于造船工業和用于制 造大規模結構如產油平臺。其包括鋼板(例如6-75mm的厚度)、鋼條、鋼 梁和用作緊固構件的各種型鋼。最重要的熱密集方法為焊接；基本上所有 半成品鋼產品都是焊接的。其它重要的熱密集方法為切割(例如氧燃料切 割、等離子體切割或激光切割)和熱整形，其中在加熱的同時將鋼材彎曲成 形。這些鋼產品在儲存和建造期間通常暴露于氣候環境中，通常用被稱為 “工廠底漆”或“建造前涂料”的涂料涂覆它們，以免在給予鋼結構(例如 船舶)其抗腐蝕漆完全涂覆前鋼材腐蝕。這避免了必須涂飾或除去鋼腐蝕產 物的問題。在大多數大型造船廠中，作為在生產線上所進行的若干處理之 一涂覆工廠底漆，其中例如將鋼材預熱、噴丸或噴砂以除去軋制鐵鱗和腐 蝕產物，對其涂覆工廠底漆，并使其通過干燥室。或者，在將鋼材交付給 造船廠或其它建筑工地之前由專職涂覆商或鋼材供應商涂覆工廠底漆。

盡管工廠底漆的主要目的為在建造期間提供臨時性腐蝕保護，但造船 廠商優選不必除去工廠底漆，而是可在制造期間和之后將其保留在鋼材上。 因此用工廠底漆涂覆過的鋼材必須在不除去工廠底漆的情況下可焊接，且 可用多種常用于船舶和其它鋼結構的保護性抗腐蝕涂料涂飾，其中底漆與 隨后涂覆的涂料之間具有良好的附著力。優選涂覆過工廠底漆的鋼材應可 焊接，同時對焊接質量或焊接過程的速度均無任何明顯不利影響，且應足 夠耐熱，以便工廠底漆于整形期間或焊接鋼材的反面期間在所加熱的區域 中保持其抗腐蝕性能。

現今可用的商品化成功的工廠底漆為基于預水解的原硅酸四乙酯粘合 劑和鋅粉末的溶劑型涂料。此類涂料包含高比例的揮發性有機溶劑(通常為 約650克/升)，以使漆粘合劑穩定和能夠以薄膜(通常為約20微米的厚度) 涂覆產品。揮發性有機溶劑的釋放可能對環境有害，且在很多國家受到法 規限制。US-A-4,888,056和JP-A-7-70476描述了不釋放或釋放明顯較少揮 發性有機溶劑的工廠底漆的實例。

JP-A-06-200188涉及工廠底漆涂料且提及使用含水堿性硅酸鹽類粘合 劑的可能性。GB-A-1226360、GB-A-1007481、GB-A-997094、 US-A-4,230,496和JP-A-55-106271也提出了包含含水堿金屬硅酸鹽和鋅粉 末的涂料。US-A-3,522,066、US-A-3,620,784、US-A-4,162,169和 US-A-4,479,824也提及了用于抗腐蝕涂料的堿性硅酸鹽粘合劑。在 EP-A-295834中提及了包含堿金屬硅酸鹽與少量膠態二氧化硅的混合物、 作為填料的Al₂O₃粉末和作為增韌劑的金屬粉末的涂料。盡管基于含水堿 性硅酸鹽粘合劑和鋅粉末的底漆涂層可提供足夠的腐蝕保護，且允許焊接 其所覆蓋的鋼表面，但它們在涂飾時產生問題。含水硅酸鹽含有將所述硅 酸鹽保留在溶液中所需的大量堿金屬陽離子，而這些離子在涂層干燥后仍 存在于涂層中。如果用任何傳統的有機涂料涂飾具有這些大量堿金屬離子 的底漆涂料且接著將其浸入水中，則會起泡(涂層的局部分層)。盡管如果 在涂覆工廠底漆后將涂料于戶外風化一段時間或在涂飾之前洗滌可減輕此 問題，但此類方法與在現今高生產率造船廠中的用途并不相容。

另一進展為使用包含含水硅溶膠粘合劑的工廠底漆。硅溶膠為無定形 二氧化硅的離散、膠體大小顆粒在水溶液中的穩定分散體。硅溶膠在約7-11 的pH下通常是穩定的。pH低于約7時，二氧化硅顆粒上的負電荷太低以 致無法防止聚集；pH高于約11時，二氧化硅開始溶解。通過可溶性(堿金 屬)鹽中和二氧化硅顆粒上的負表面電荷，其在顆粒周圍形成雙電層。硅溶 膠與前述堿金屬硅酸鹽類粘合劑的區別在于后者不含通過堿金屬離子中和 的無定形二氧化硅的離散膠體大小顆粒。相反，堿金屬硅酸鹽為堿金屬與 硅酸鹽的反應產物，且形成澄清透明溶液。硅溶膠與二氧化硅水凝膠的區 別在于其二氧化硅顆粒是離散的，而水凝膠中的二氧化硅顆粒形成網絡。