[发明专利]对包括铁素体不锈钢在内的宽范围的经涂布和未经涂布的基材具有改善粘附性的水基涂料体系

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年10月20日递交的美国临时申请序列号61/394,992的优先权。

技术领域

本发明涉及用于在多种基材上、特别是在含金属的基材上形成保护涂层的水基涂料体系。更具体地，本发明涉及含有水基顶涂层组合物的涂料体系，所述水基顶涂层组合物不仅对包括铁素体不锈钢在内的宽范围的基材具有改善的粘附特性，而且其涂覆特性允许这些水基组合物提供具有明显减小缺陷的涂层。

背景技术

联运货物集装箱(也被称为货运或航运集装箱)是用于在两个区域(包括两个国家)之间搬运产品和原料的可重复使用的运输和贮存单元。联运货物集装箱被标准化以便联合运输，诸如海上运输、货运火车运输和货运卡车运输之间的联合运输。货物集装箱的标准化也被称为集装箱化。

集装箱化为全球商业提供了许多益处。装运货物(shipped goods)搬运会更容易、更廉价。制造商知晓在一个地点装载的货物可以在目的地被容易地卸载。因为集装箱通常被密封并且可以上锁以防止篡改和盗窃，所以已经改善了货物的安全性。集装箱还具有更长的使用寿命，并且已用集装箱具有更大的市场。此外，制造商由于知道世界各地都有潜在客户而可以更大量地制造货物集装箱，所以其本身的成本降低了。

业已创立了若干国际标准以促进国际集装箱化。例如，国际标准化组织(ISO)已经颁布了可适用的标准，包括定义术语、尺寸和等级的R-668；定义标识记号的R-790；推荐柜角配件的R-1161；设定通用集装箱的尺寸的R-1897。其他标准包括ASTM D5728-00；ISO 9879(1997)；ISO 14829(2002)；ISO 17363(2007)；ISO/PAS 17712(2006)；ISO 18185(2007)；和ISO/TS 10891(2009)。IICL(Institute of International Container Lessors(国际集装箱出租商协会))规定了对于涂料/漆料性能的国际规范。还请参见国际标准化组织(ISO)，Freight Container(货运集装箱)，ISO Standards Handbook，第4版，2006，ISBN 92-67-10426-8的第34卷；以及Levinson，Marc，The Box：How the Shipping Container Made the World Smaller and the World Economy Bigger，Princeton，NJ，Princeton University Press，2006，ISBN 0691123241。这些标准和出版物都被全文加入本文中，用于各种目的。

货物集装箱在它们的使用寿命期间经历严苛的腐蚀性环境。当在海上运输时，集装箱暴露于盐水的腐蚀作用。当暴露于自然环境时，集装箱必须经受风、日光、冰雹、雨水、沙尘、热量等。暴露于日光的集装箱可能被烘烤至82℃(180℉)或甚至更高的温度。

因此，货物集装箱必须被制造成允许该集装箱在合理的使用寿命时长内经受得住这样的暴露。作为一种策略，集装箱可由耐腐蚀材料诸如不锈钢、耐候钢(COR-TEN牌钢或CORTEN牌钢)制成。例如，冷藏货物集装箱是一类在联运货运运输中使用的联运货物集装箱，其用于温度敏感货物的冷藏运输。典型的冷藏货物集装箱包括钢框架和焊接到该框架上的钢壁面面板。在一个实施方式中，冷藏货物集装箱的框架由耐候钢制成，而壁面面板由不锈钢诸如铁素体不锈钢制成。通常诸如通过电镀框架或用含Zn底漆涂布框架来保护该框架免受腐蚀。然后，采用防水阻隔进一步保护该框架。通常，双组份环氧涂料用于涂布该框架。然后，环氧涂料在上涂布顶涂层，因为未经涂布的环氧往往在日光下降解。不锈钢壁面面板足够耐腐蚀，因而严格来说不必将保护涂层涂覆到不锈钢上。然而通常仍希望在不锈钢上涂覆涂层，以提供装饰、商标标记、条形码信息和其他标记。

历史上，主要是溶剂基涂料体系被用于保护货物集装箱，因为许多被提出的水基体系不能满足适用的性能要求和/或标准。非常难以配制当被直接涂覆到不锈钢上时表现出可接受粘附性的水基涂料体系。水基涂料往往还具有更大的关于下垂、流平、缩孔和开裂的问题。因此，只有溶剂基涂料体系已经在行业中得到了广泛的商业接受度。集装箱行业对使用水基涂料体系持有很强的偏见。