涂覆底材和其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种底材，其具有(a)第一材料，其涂覆到所述底材的至少一部分，和(b)涂层，其由与所述底材的已涂覆有所述第一材料的至少一部分直接接触的液体涂料组合物沉积而成，所述液体涂料组合物包含成膜树脂和任选的与成膜树脂反应的交联剂。第一材料是(i)催化液体涂料组合物固化的催化剂，(ii)与液体涂料组合物的成膜树脂和/或交联剂反应的组分，和/或(iii)流变改性剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涂覆底材和其制备方法
本专利技术涉及底材和处理底材、封固底材表面、降低抗流挂性、改善附着力和改善边缘覆盖率的方法。
技术介绍
将涂层涂覆到底材上以赋予其包括防护特性和装饰特性在内的多种特性。通常将这些涂料涂覆在底材的整个表面上，包括边缘和拐角。然而，形成这些涂料的组合物经常溢出边缘和拐角，导致在这些区域周围的成膜率低。因此，涂料从底材的边缘和拐角处脱离，因而在边缘和拐角处无法获得由这些涂料赋予的特性或特性减弱。因此，期望提供边缘和拐角的涂料覆盖率改善的涂覆底材。
技术实现思路
本专利技术涉及一种底材，包括：(a)第一材料，其涂覆到底材的至少一部分上；和(b)涂层，其由与已涂覆有第一材料的底材的至少一部分直接接触的液体涂料组合物沉积而成，所述液体涂料组合物包含成膜树脂和可选地与成膜树脂反应的交联剂。第一材料是(i)催化液体涂料组合物固化的催化剂、(ii)与液体涂料组合物的成膜树脂和/或交联剂反应的组分和/或(iii)流变改性剂。此外，本专利技术涉及一种处理底材、封固底材表面、降低抗流挂性、改善附着力和/或改善边缘覆盖率的方法，所述方法包括：(a)将底材的至少一部分与第一材料接触；和(b)将底材的与第一材料接触的至少一部分与包含成膜树脂和可选地与成膜树脂反应的交联剂的液体涂料组合物直接接触以形成涂层，其中第一材料是(i)催化液体涂料组合物固化的催化剂、(ii)与液体涂料组合物的成膜树脂和/或交联剂反应的组分和/或(iii)流变改性剂。本专利技术还涉及一种处理线圈的方法，所述方法包括：(a)将线圈的至少一部分与第一材料接触；(b)卷起线圈；(c)在稍后的时间展开线圈；(d)将线圈的与第一材料接触的至少一部分与液体涂料组合物直接接触，以在线圈上形成液体涂料组合物的涂层。液体涂料组合物包含成膜树脂和可选地与成膜树脂反应的交联剂。第一材料是(i)催化液体涂料组合物固化的催化剂、(ii)与液体涂料组合物的成膜树脂和/或交联剂反应的组分和/或(iii)流变改性剂。具体实施方式为了以下详细描述的目的，应当理解，本专利技术可以采取各种替代性变化和步骤顺序，除非明确地相反指定。此外，除了在任何操作示例中，或者在另外指明的情况下，在说明书和权利要求中使用的表示例如成分的数量的所有数字应被理解为在所有情况下由术语“约”修饰。至少，并且不是试图将等同原则的应用限制到权利要求的范围，每个数值参数至少应所述根据所报告的有效数字的数量并通过应用普通的舍入技术来解释。尽管阐述本专利技术广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是在具体示例中阐述的数值报告得尽可能精确。然而，任何数值都固有地含有一定误差，这些误差必定是由在其各自的测试测量中发现的标准偏差引起的。此外，应当理解，本文所述的任何数值范围旨在包含其中包含的所有子范围。例如，“1至10”的范围旨在包含所述最小值1与所述最大值10之间(并包含此二值)的所有子范围，即具有大于等于1的最小值和小于等于10的最大值。在本申请中，除非另外具体说明，否则单数的使用包含复数并且复数涵盖单数。进一步地，在本申请中，除非另外具体说明，否则“或”的使用意指“和/或”，即使“和/或”可能明确地用于某些情况。进一步地，在本申请中，除非另外具体说明，否则“一个”或“一种”的使用意指“至少一个”。例如，“一种”第一材料、“一种”涂料组合物等是指这些项目中的任何一项或多项。如前所述，本专利技术涉及一种底材，包括：(a)第一材料，其涂覆到底材的至少一部分上；和(b)涂层，其由与底材的已涂覆有第一材料的至少一部分直接接触的液体涂料组合物沉积而成，所述液体涂料组合物包含成膜树脂和可选地与成膜树脂反应的交联剂。也就是说，在涂覆任何其它中间层之前，将液体涂料组合物直接涂覆到涂覆有第一材料的底材的至少一部分上。如本文所用，“液体涂料组合物”是指液体形式的涂料组合物，与固体形式例如粉末相比，液体形式包括液体溶液或分散体。根据本专利技术，与底材的已涂覆有第一材料的至少一部分接触的液体涂料组合物的界面流低于与除了未涂覆第一材料以外，其它方面相同的底材接触的、或与同一底材的未涂覆第一材料的一部分接触的同一液体组合物的界面流。“界面流”是指在已涂覆到底材的第一材料与液体涂料组合物之间的界面处的液体涂料组合物的流动。液体涂料组合物的粘度也可以高于未接触第一材料的同一液体涂料组合物的粘度。本专利技术的第一材料可选择与所需的液体涂料组合物相互作用。液体涂料组合物通常是包含基料的可固化液体涂料组合物。如本文所用，与液体涂料组合物结合使用的术语“可固化”和“固化”等是指构成液体涂料组合物的至少一部分组分是可聚合的和/或可交联的，包括可自交联聚合物。本专利技术的可固化液体涂料组合物可在环境条件下通过加热、增压或降压以及化学方式诸如通过水分或其它方式(诸如光化辐射)以及其组合来固化。如本文所用，“环境条件”是指周围环境的条件(例如，底材所在的房间或室外环境的温度、湿度和压力)。术语“光化辐射”是指可以引发化学反应的电磁辐射。光化辐射包括但不限于可见光、紫外线(UV)、红外辐射、X射线和伽马辐射。进一步地，“基料”是指通常在固化时将所有涂料组合物组分结合在一起的组成材料。基料包括一种或多种成膜树脂。如本文所用，“成膜树脂”是指在除去组合物中存在的任何稀释剂或载体和/或固化时可以在底材的至少一个水平表面上形成自支撑连续膜的树脂。术语“树脂”与“聚合物”可互换使用，并且术语“聚合物”是指低聚物、均聚物(例如，由一种单体物质制得)、共聚物(例如，由至少两种单体物质制得)、三元共聚物(例如，由至少三种单体物质制得)和接枝聚合物。用于本专利技术的液体涂料组合物可包括本领域已知的多种热固性液体涂料组合物中的任何一种。如本文所用，术语“热固性”是指在固化或交联时不可逆地“固定”的组合物，其中聚合物组分的聚合物链通过共价键连接在一起。这种特性通常与常常由例如加热或辐射引起的组合物组分的交联反应有关。一旦固化，热固性树脂将不会因加热而融化，并且不溶于溶剂。用于本专利技术的液体涂料组合物还可包括热塑性液体涂料组合物。如本文所用，术语“热塑性”是指包括未通过共价键连接的聚合物组分的组合物，从而可在加热时以液体流动。形成液体涂料组合物的基料的至少一部分的合适的成膜树脂的非限制性示例包括(甲基)丙烯酸树脂、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚醚、聚硅氧烷、环氧树脂、乙烯基树脂、它们的共聚物以及它们的组合。如本文所用，“(甲基)丙烯酸酯”和类似术语是指丙烯酸酯和相应的甲基丙烯酸酯。进一步地，成膜树脂可具有多种官能团中的任何一种，包括但不限于羧酸基、胺基、环氧基、羟基、硫醇基、氨基甲酸酯基、酰胺基、脲基、异氰酸酯基(包括封闭异氰酸酯基)、烯键式不饱和基团以及它们的组合。如本文所用，“烯键式不饱和”是指具有至少一个碳-碳双键的基团。烯键式不饱和基团的非限制性示例包括但不限于，(甲基)丙烯酸酯基团、乙烯基基团以及它们的组合。热固性涂料组合物通常包含交联剂，交联剂可选自本领域已知的任何交联剂，以与液体涂料组合物中使用的一种或多种成膜树脂的官本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种底材，其包括/na.第一材料，其涂覆到底材的至少一部分上；和/nb.涂层，其由与所述底材的已涂覆有所述第一材料的至少一部分直接接触的液体涂料组合物沉积而成，所述液体涂料组合物包含成膜树脂和任选的与所述成膜树脂反应的交联剂，并且/n其中所述第一材料是(i)催化所述液体涂料组合物固化的催化剂，(ii)与所述液体涂料组合物的所述成膜树脂和/或所述交联剂反应的组分，和/或(iii)流变改性剂。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180827 US 62/723,073;20180827 US 62/723,0791.一种底材，其包括
a.第一材料，其涂覆到底材的至少一部分上；和
b.涂层，其由与所述底材的已涂覆有所述第一材料的至少一部分直接接触的液体涂料组合物沉积而成，所述液体涂料组合物包含成膜树脂和任选的与所述成膜树脂反应的交联剂，并且
其中所述第一材料是(i)催化所述液体涂料组合物固化的催化剂，(ii)与所述液体涂料组合物的所述成膜树脂和/或所述交联剂反应的组分，和/或(iii)流变改性剂。


2.根据权利要求1所述的底材，其中与所述底材的已涂覆有所述第一材料的至少一部分接触的所述液体涂料组合物的界面流低于与除了未涂覆所述第一材料以外，其它方面相同的底材接触的同一液体组合物的界面流。


3.根据权利要求1所述的底材，其中在与所述第一材料接触时和/或在与所述第一材料接触之后，所述液体涂料组合物的粘度高于与除了未涂覆所述第一材料以外，其它方面相同的底材接触的同一液体涂料组合物的粘度。


4.根据权利要求1所述的底材，其中所述第一材料位于所述液体涂料组合物与所述第一材料接触的界面处。


5.根据权利要求1所述的底材，其中所述第一材料迁移到所述液体涂料组合物的至少一部分中。


6.根据权利要求1所述的底材，其中所述第一材料是催化所述液体涂料组合物固化的所述催化剂。


7.根据权利要求1所述的底材，其中所述第一材料是与所述液体涂料组合物的所述成膜树脂和/或所述交联剂反应的所述组分。


8.根据权利要求7所述的底材，其中所述第一材料包括与所述液体涂料组合物的所述成膜树脂和/或所述交联剂反应的交联剂、树脂、反应性稀释剂、单体或其组合。


9.根据权利要求1所述的底材，其中所述第一材料是所述流变改性剂。


10.根据权利要求9所述的底材，其中所述流变改性剂包括二氧化硅、化学改性的二氧化硅、氧化铝、化学改性的氧化铝、疏水改性的环氧乙烷聚合物、橡胶胶乳或其任意组合。


11.根据权利要求1所述的底材，其中在涂覆之前将所述第一材料分散或溶解在液体介质中。


12.根据权利要求11所述的底材，其中所述液体介质为水性液体介质。


13.根据权利要求1所述的底材，其中所述第一材料直接涂覆在所述底材的至少一部分上。


14.根据权利要求1所述的底材，其中所述第一材料包含在涂覆到所述底材的至少一部分上的预处理组合物中。


15.根据权利要求14所述的底材，其中与涂覆到所述底材的至少一部分上的所述预处理组合物的主体区域相比，涂覆到所述底材的至少一部分上的所述预处理组合物的表面区域中的所述第一材料的浓度更高。


16.根据权利要求1所述的底材，其中所述底材还包括预处理层，并且所述第一材料涂覆在所述预处理层的至少一部分上。


17.根据权利要求1所述的底材，其中所述底材进一步包括涂层，并且所述第一材料涂覆在所述涂层的至少一部分上。


18.根据权利要求1所述的底材，其中在涂覆到所述底材上之后，通过粘度测试测量，所述液体涂料组合物的至少一部分的粘度大于100cps。


19.根据权利要求1所述的底材，其中所述液体涂料组合物物理吸附到所述底材上。


20.根据权利要求1所述的底材，其中所述第一材料物理吸附在所述底材上。


21.根据权利要求1所述的底材，其中所述第一材料化学吸附在所述底材上。


22.根据权利要求1所述的底材，其进一步包括第二涂料组合物，所述第二涂料组合物涂覆在由(b)的所述液体涂料组合物形成的所述涂层的至少一部分上。


23.根据权利要求1所述的底材，其中所述底材是金属底材。


24.根据权利要求1所述的底材，其中所述底材包括冷轧钢、热轧钢、镀有锌金属的钢、锌化合物、锌合金、电镀锌钢、热浸镀锌钢、热镀锌钢、镀有锌合金的钢、不锈钢、锌铝镁合金镀层钢、铝、铝合金、镀铝钢、镀铝合金的钢、镁、镁合金、镍、黄铜、铜、银、金、塑料或其任意组合。


25.根据权利要求1所述的底材，其中所述底材为紧固件、盘绕金属、车辆、包装、热交换器、通风口、挤压件、屋顶、地板、车轮、炉排、皮带、输送机、飞机、飞机部件、船只、船舶部件、车辆、建筑物、电气部件、谷物或种子筒仓、丝网、筛网或格栅、HVAC设备、框架、罐、绳、电线或其任意组合。


26.根据权利要求1所述的底材，其中与由涂覆在不含所述第一材料的底材上的所述液体涂料组合物形成的涂层的R值相比，由涂覆在已涂覆有所述第一材料的所述底材上的所述液体涂料组合物形成的所述涂层的R值为75％或更大，其中所述R值是通过R值测试测量。


27.根据权利要求1所述的底材，其中在由所述液体涂料组合物形成的所述涂层的边缘处的干膜厚度为2μm或更大。


28.根据权利要求1所述的底材，其中由所述液体涂料组合物形成的所述涂层的所述干膜厚度在所述边缘处与在从所述边缘至中心10mm处的比率为1:3至1:15。


29.根据权利要求1所述的底材，其中所述液体涂料组合物是可电沉积涂料组合物。


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【专利技术属性】
技术研发人员：T·J·拉里默，J·R·施奈德，A·M·沙瑟尔，B·E·伍德沃斯，J·J·马丁，S·J·莱蒙，C·D·尼埃德斯特，C·J·德多迈尼克，B·C·奥克伯格，S·R·扎瓦奇，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：美国;US