水性底部涂料體系的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種水基涂料體系，其可用于在包括運輸工具、儲存單元等的底部在內(nèi)的各種基材上形成耐久耐磨損的堅韌保護性涂層。所述涂料組合物包含瀝青組分并且在涂布到包括運輸工具、儲存單元等的底部在內(nèi)的金屬表面上時有利地具有優(yōu)異的粘附性。所述涂料體系對于保護形成聯(lián)運貨物集裝箱底部的金屬基材或含金屬的基材特別有效。所得涂層是柔性的并且耐沖擊。
【專利說明】水性底部涂料體系
[0001] 相關(guān)專利申請的奪叉引用
[0002] 本申請要求于2012年3月29日提交的美國臨時申請No. 61/617282的優(yōu)先權(quán)，該 臨時申請的全文以引用方式并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003] 聯(lián)運貨物集裝箱（也稱為貨運或航運集裝箱）是用于在區(qū)域（包括國家）之間搬 運產(chǎn)品和原料的可重復(fù)使用的運輸和儲存單元。聯(lián)運貨物集裝箱是被標準化的，以有利于 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。貨物集裝箱的標準化也被 稱為集裝箱化。
[0004] 集裝箱化已經(jīng)為全球商務(wù)提供了許多益處。船裝貨物搬運更容易、更廉價。制造 商知曉在一個地點裝載的貨物可容易地在目的地卸載。由于集裝箱通常被密封并且可以上 鎖以防止篡改和盜竊，因此貨物的安全性已得到改善。集裝箱還具有更長的使用壽命，并且 用過的集裝箱具有更大的市場。另外，由于在知道世界各地均有潛在客戶時制造商會以更 大的體積制造貨物集裝箱，因此其本身的成本得到降低。
[0005] 已創(chuàng)立若干國際標準以促進國際集裝箱化。例如，國際標準化組織（ISO)已經(jīng) 頒布了多個適用標準，包括定義術(shù)語、尺寸和等級的R-668 ;定義標識記號的R-790 ;推 薦柜角配件的R-1161;設(shè)定通用集裝箱尺寸的R-1897。其它標準包括ASTM D5728-00; ISO 9897(1997) ；IS0 14829(2002) ；IS0 17363(2007) ；IS0/PAS 17712(2006) ；IS0 18185(2007);和ISO/TS 10891(2009)。IICL(國際集裝箱出租商協(xié)會）提供了針對涂料/ 漆料性能的國際規(guī)范。還參見國際標準化組織（IS0)2006年第4版《ISO標準手冊》第34 卷貨運集裝箱（Freight Container)部分（ISBN 92-67-10426-8);以及 Levinson，Marc， The Box ：How the Shipping Container Made the World Smaller and the World Economy Bigger (《箱子：船運集裝箱如何使世界變得更小世界經(jīng)濟變得更強大》新澤西普林斯頓大 學出版社（Princeton, NJ, Princeton University Press) ,2006 年（ISBN 0691123241)。這 些標準和出版物均以其全文并入本文以用于各種目的。
[0006] 貨物集裝箱，尤其是集裝箱底部，在它們的使用壽命期間經(jīng)歷嚴苛的腐蝕性環(huán)境。 當在海上運輸時，集裝箱暴露于鹽水的腐蝕作用。當暴露于自然環(huán)境中時，集裝箱必須經(jīng)受 風、日光、冰雹、雨水、沙塵、熱等等。暴露于日光的集裝箱可被烘烤至82°C (180 T )甚至更 高的溫度。
[0007] 因此，貨物集裝箱必須以使集裝箱在合理的使用壽命內(nèi)可以經(jīng)受得住這種暴露的 方式來制造。作為一種策略，集裝箱可由諸如不銹鋼、耐候鋼（也稱為耐候性鋼、COR-TEN牌 鋼或CORTEN牌鋼）的耐腐蝕材料制成。典型的貨物集裝箱包含鋼框架和焊接到框架上的鋼 壁板，其與金屬橫構(gòu)件一起形成集裝箱的底部，然后可通過防水屏障來保護所有這些部件。
[0008] 歷史上，主要采用溶劑基涂料體系來保護貨物集裝箱，因為許多提出的水基體系 不能滿足適用的性能要求和/或標準。要配制當被直接涂覆于包括不銹鋼的某些表面上時 表現(xiàn)出可接受粘附性的水基涂料體系是非常困難的。水基涂料還往往具有與松垂、流平、縮 孔和開裂相關(guān)的更大問題。因此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，只有溶劑基涂料體系在行業(yè)中具有廣泛的商業(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。
[0009] 隨著環(huán)境意識的增強，非常期望開發(fā)出允許使用水基涂料體系來保護貨物集裝箱 或其它基材的改進技術(shù)。本行業(yè)強烈需要能夠滿足聯(lián)運貨物集裝箱行業(yè)嚴苛要求的可商購 獲得的水基涂料體系，包括底部涂料。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010] 運輸工具、儲存單元等的底部部件在其使用壽命期間常常暴露于風化、鹽水暴露、 淡水暴露、日曬等的極端環(huán)境中。此外，大量暴露于污物、化學物質(zhì)、泥、砂石和運輸或儲存 期間的其它殘余物會加速底部部件的腐蝕。因此，需要對底部部件提供抗磨損、抗腐蝕等的 保護。
[0011]因此，在一個實施方式中，本發(fā)明提供涂布聯(lián)運貨物集裝箱的底部的方法。在一個 方面，本發(fā)明提供了一種涂布底部的方法，其包括提供貨物集裝箱，其中貨物集裝箱的暴露 表面的至少一部分包括金屬或金屬強化木材的底部。然后將水性涂料體系至少涂覆在底部 上。該水性涂料體系包含與水性載體混合的浙青涂料組合物。
[0012] 在另一個實施方式中，本發(fā)明提供涂布制品，其中所述制品包括貨物集裝箱，其中 貨物集裝箱的暴露表面的至少一部分包括金屬或金屬強化木材的底部。然后至少在底部上 涂覆有水性涂料體系。該水性涂料體系包含與水性載體混合的浙青涂料組合物。
[0013] 附圖簡要說明
[0014] 圖1為示例性聯(lián)運貨物集裝箱的一部分的透視圖，其示出了由木材板制成并且用 金屬橫桿強化的底板。
【具體實施方式】
[0015] 除另有指明外，本文中使用的下列術(shù)語具有下面提供的含義。
[0016] 術(shù)語"組分"是指包含特定特征或結(jié)構(gòu)的任何化合物。組分的例子包括化合物、單 體、低聚物、聚合物和其中所含的有機基團。
[0017] 術(shù)語"基本上不含"特定化合物或組分是指本發(fā)明的組合物包含小于50份每 一百萬份（PPm)的化合物。關(guān)于揮發(fā)性有機化合物（V0C)，術(shù)語"基本上不含"是指組合物 包含不超過10重量％的V0C，優(yōu)選地不超過4重量％的V0C。
[0018] 在水分散性聚合物的上下文中術(shù)語"水分散性"是指該聚合物可混合到水（或水 性載體）中以形成穩(wěn)定混合物。例如，在儲存或施加物理力期間分離成不混溶層的混合物 不是穩(wěn)定混合物。術(shù)語"水分散性"旨在包括術(shù)語"水溶性"。換句話講，根據(jù)定義，水溶性 聚合物也被認為是水分散性聚合物。
[0019] 在分散性聚合物的上下文中術(shù)語"分散體"是指分散性聚合物和載體的混合物。本 文中使用時，術(shù)語"分散體"旨在包括術(shù)語"溶液"和"懸浮液"。
[0020] 本文中使用時，術(shù)語"膠乳"聚合物是指聚合物在至少一種乳化劑的協(xié)助下與水性 載體混合，以形成聚合物粒子在該載體中的乳液，即，小聚合物粒子在載體中的分散體或懸 浮液，其中該聚合物粒子不會溶解在該載體中。
[0021] 除另有說明外，指代"（甲基）丙烯酸酯"化合物（其中甲基被括起來）是指既包 括丙烯酸酯化合物又包括甲基丙烯酸酯化合物。
[0022] 當用于涂料涂覆在表面或基材上的上下文中時，術(shù)語"在……上"既包括涂料直接 地涂覆又包括涂料間接地涂覆在表面或基材上。因此，例如，涂料涂覆于覆蓋基材的底漆層 上被看作是涂料涂覆于基材上。
[0023] 術(shù)語"揮發(fā)性有機化合物"（"V0C"）是指參與大氣光化學反應(yīng)的任何碳的化合物， 不包括一氧化碳、二氧化碳、碳酸、金屬碳化物或碳酸鹽和碳酸銨。典型地，揮發(fā)性有機化合 物具有等于或大于0.1mm Hg的蒸汽壓。本文中使用時，"揮發(fā)性有機化合物含量"（"V0C 含量"）是指每體積涂料固體的VOC的重量，并且報道為例如VOC的千克（kg)每升。
[0024] 本文中使用時，"水性"是指基于載體的總重量時，該載體的至少約5重量％、優(yōu)選 地至少約20重量％、更優(yōu)選地至少約40重量％、甚至更優(yōu)選地至少約60重量％，并且甚至 90重量％或更多是水。最優(yōu)選地，從約85重量％至100重量％、更優(yōu)選地約95重量％至 99重量％是水。
[0025] 除另有說明外，術(shù)語"聚合物"既包括均聚物又包括共聚物（即兩種或多種不同單 體的聚合物）。
[0026] 當出現(xiàn)在說明書和權(quán)利要求書中時，術(shù)語"包含"及其變體沒有限制性含義。
[0027] 術(shù)語"優(yōu)選的"和"優(yōu)選地"是指在某些情況下可提供某些有益效果的本發(fā)明的實 施方式。然而，在相同情況或其它情況下，其它實施方式也可以是優(yōu)選的。此外，一個或多 個優(yōu)選的實施方式的表述并不意味著其它實施方式不可用，并且并非意圖將其它實施方式 排除在本發(fā)明的范圍之外。
[0028] 本文中使用時，"一種/個"、"所述"、"至少一種/個"和"一種/個或多種/個"可 互換使用。因此，例如，包含"一種"添加劑的涂料組合物可以被理解為是指該涂料組合物 包含"一種或多種"添加劑。
[0029] 另外在本文中，由端點表述的數(shù)值范圍包括歸入在該范圍內(nèi)的所有數(shù)值（例如， 1-5包含1、1. 5、2、2. 75、3、3. 80、4、5等）。此外，范圍的公開包括較廣義范圍內(nèi)所包含的所 有子范圍的公開（例如1至5公開1至4、1. 5至4. 5、1至2等）。
[0030] 本發(fā)明總體上包括水性涂料體系。本文描述的水性涂料組合物可用于在各種基材 (包括聯(lián)運貨物集裝箱，特別是貨物集裝箱的底部）上形成耐久耐磨的涂層。該涂料體系有 利地具有優(yōu)異的粘附性并且可直接涂布在各種表面上，無論該表面具有或者沒有居間或中 間涂料層或涂料體系。如果需要，可以將其它類型的涂料與本發(fā)明的涂料體系組合使用。該 涂料體系對于保護金屬基材或含金屬的基材（例如用于制造聯(lián)運貨物集裝箱底部的材料） 特別有效。所得涂層是柔性的并且耐沖擊。由于該涂料組合物是水基的，因此其比溶劑基 組合物具有更低的VOC排放量和更少的殘留氣味。
[0031] 在一個實施方式中，本發(fā)明提供一種涂布聯(lián)運貨物集裝箱，特別是集裝箱底部的 方法。聯(lián)運貨物集裝箱也稱為航運集裝箱或貨運集裝箱，是具有標準尺寸的可重復(fù)使用的 儲存和/或運輸單元。典型的集裝箱具有兩個側(cè)壁、頂部、后板和前板。門通常嵌入集裝箱 的前板中。集裝箱通常由耐腐蝕材料制成，包括不銹鋼，優(yōu)選波紋耐候鋼（也稱為耐候性鋼 或者COR-TEN鋼）。
[0032] 在一個實施方式中，集裝箱包括第六個面（side)，其構(gòu)成集裝箱底板，S卩，上面放 置貨物以供儲存和/或運輸?shù)某休d平面結(jié)構(gòu)。在一個方面，貨物優(yōu)選地放置在底板的上主 表面上，下主表面代表底板的下側(cè)。在一個方面，底板可由提供足夠承載能力的各種材料構(gòu) 建。合適的材料包括焊接鋼、鋁、夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、木材等。在一個方面，優(yōu)選的是木材或 木材復(fù)合材料，包括例如木材復(fù)合材料、木板材例如硬木板材如膠合片材，例如優(yōu)選樺木膠 合板或船用膠合板等。優(yōu)選地對木材或木材復(fù)合材料進行強化以改善底板的承載能力和耐 久性。
[0033] 在一個實施方式中，集裝箱底板優(yōu)選地用金屬進行強化。在一個方面，金屬強化通 過一系列橫構(gòu)件來提供，并且優(yōu)選地以向底板底部、特別是底板下側(cè)提供支承的方式來提 供，所述橫構(gòu)件為與集裝箱側(cè)壁的底部導軌相連接的橫向結(jié)構(gòu)件。
[0034] 本文描述的水性涂料組合物為下面的底漆涂層以及未經(jīng)涂布的基材如裸露不銹 鋼提供了水基底部涂層。該水性涂料組合物可直接涂覆到例如不銹鋼（如muffle級不銹 鋼）的表面上，以及構(gòu)成底部的其它材料上。顯著地，本文描述的水性涂料組合物顯示出優(yōu) 異的耐起泡性、較少剝落、非常好的耐久性以及對于其要涂覆的經(jīng)涂布或未經(jīng)涂布的金屬 表面的優(yōu)異的粘附性。這使得該組合物非常適用于直接涂布聯(lián)運貨物集裝箱底部的不銹鋼 表面，尤其是金屬表面。
[0035] 本發(fā)明的優(yōu)點通過包含浙青組分作為乳液一部分的水性涂料組合物來提供。期望 地，乳液可以獨自成膜或可以被引起成膜，例如如果乳液與聚結(jié)助劑、熱和/或類似方式等 組合使用時。乳液與一種或多種礦物填料組分組合使用，該礦物填料組分累計以如下文進 一步描述的顯著量存在。填料含量有助于提供改善的粘附性以及改善的涂覆特性。填料還 可在涂料中起到其它作用。舉例來說，填料可用作增稠劑或流變改性劑。
[0036] 本發(fā)明的水性涂料組合物可為單相溶液，其中至少包含浙青組分的一種或多種成 分基本上完全溶解于水性載體中。或者，涂料組合物可以包含兩個或多個相。包含兩個或 多個相的組合物可為分散體的形式，例如其中的一個或多個相分散在另一種材料和/或另 一個相的連續(xù)相中的分散體。許多分散體是懸浮液形式，包括但不限于膠態(tài)懸浮液。在一 些實施方式中，涂料組合物為膠乳或乳液形式，其包含例如分散在水性載體中的浙青粒子 或微粒。一些組合物可為水可稀釋的，這意味著在用額外量的水稀釋時該組合物保持穩(wěn)定。 為了陰離子穩(wěn)定，可能需要外來的酸或堿，但此類酸和堿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。
[0037] 在一個實施方式中，本文描述的水性涂料組合物包含浙青組分、優(yōu)選浙青乳液。浙 青乳液包含純浙青或柏油的粒子聚集體，浙青或柏油從煤焦油、石油、焦油浙青和其它已知 浙青源獲得。在一個方面，浙青為分散在水中的高剪切液滴形式。不受理論束縛，據(jù)信乳液 中的浙青液滴的粒度分布會影響乳液的粘度，即，較大的平均粒度產(chǎn)生具有較低粘度的乳 液，而較小的平均粒度為乳液提供改善的涂覆性質(zhì)。因此，在一個實施方式中，乳液中浙青 液滴具有在優(yōu)選地約〇. 05至0. 25 μ m、更優(yōu)選地0. 1至0. 2 μ m的范圍內(nèi)的直徑。
[0038] 水性涂料組合物中的浙青組分的量可選自寬廣的范圍。一般來講，如果浙青的量 過低，則難以形成對基材具有足夠粘附性的膜，或者膜可能不具有足夠的耐腐蝕性或其它 性能和/或類似性能。如果使用過多的浙青，則可能更難以配制有效的涂料體系或可能更 難以制備可涂覆于基材的浙青涂料。要平衡此類關(guān)系，水性涂料組合物優(yōu)選地包含基于所 述水性涂料組合物的總重量的約10重量％至70重量％、更優(yōu)選地約15重量％至50重 量％、最優(yōu)選地約20重量％至40重量％的浙青組分。
[0039] 典型的浙青乳液是不穩(wěn)定的，并且往往會分離成浙青和水。不受理論束縛，這可歸 因于浙青不溶于水。隨著時間推移，剪切的浙青液滴將融合或聚結(jié)，并且乳液將破裂，從而 導致防止組合物在涂覆后固化的相分離或結(jié)皮。為了防止乳液劣化，通過單獨或組合使用 一種或多種陰離子、陽離子或非離子穩(wěn)定劑或乳化劑來任選且優(yōu)選地穩(wěn)定乳液。用于本文 描述的水性組合物中的合適乳化劑是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的或可使用標準方法來確 定。乳化劑或穩(wěn)定劑的選擇取決于涂料組合物的所需粘度和性能要求。在一個方面，本文 描述的水性涂料組合物包含基于該涂料組合物的總重量的高達約15重量％、更優(yōu)選地約5 重量％至10重量％，最優(yōu)選約7重量％至8重量％的穩(wěn)定劑或乳化劑。
[0040] 對于本文描述的水性組合物，其中使用乳化劑或穩(wěn)定劑，優(yōu)選的是陽離子乳化劑 或穩(wěn)定劑。合適的陽離子乳化劑的實例包括但不限于伯胺、仲胺和叔胺的酸鹽、季銨鹽、長 鏈脂肪酸的烷基取代的胺和胺氧化物、N-烷基三亞甲基二胺、N-烷基二甲基氯化銨、N-烷 基三甲基氯化銨、多乙氧基化烷基胺、脂肪伯胺與環(huán)氧乙烷的反應(yīng)產(chǎn)物、聚乙烯吡咯烷酮 等。例如，胺和季銨鹽例如REDICOTE(Akz 〇N〇bel)系列化合物優(yōu)選地與本文描述的浙青組 合物一起使用。
[0041] 合適的陰離子乳化劑的實例包括月桂基硫酸鈉，十二烷基苯磺酸鈉鹽，硬脂酸 鉀，二辛基磺基琥珀酸鈉，十二烷基二苯醚二磺酸鈉，壬基苯氧基乙基聚（1)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，亞麻籽油脂肪酸，乙氧基化壬 基酚的磷酸酯的鈉鹽、鉀鹽、鋰鹽或銨鹽，辛氧基醇-3-磺酸鈉，椰油基肌氨酸鈉，1-烷氧 基-2-羥丙基磺酸鈉，α-烯烴（C14-C16)磺酸鈉，羥基鏈烷醇的硫酸鹽，N-(1，2-二羧基乙 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，烷基酰胺聚乙氧 基磺基琥珀酸二鈉，磺基琥珀酸的乙氧基化壬基酚半酯二鈉和叔辛基苯氧基乙氧基聚（39) 乙氧基乙基硫酸鈉鹽。
[0042] 合適的非離子乳化劑包括但不限于叔辛基苯氧基乙基聚（39)-乙氧基乙醇、十二 烷氧基聚（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 -油酸 酯、乙氧基化蓖麻油、氟化烷基酯和烷氧基化物、聚氧乙烯（20)脫水山梨糖醇單月桂酸酯、 蔗糖單椰油酸酯、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、二甲基硅酮聚環(huán)氧烷接枝共聚物、聚（環(huán)氧乙烷）聚（丙烯酸丁酯）嵌段共 聚物、環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷的嵌段共聚物、被30摩爾環(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_醇十_燒基硫釀。
[0043] 本文描述的浙青乳液可通過添加一種或多種填料材料來進一步穩(wěn)定或改性。填料 的添加是出于多種原因的，包括增稠性質(zhì)和改善抗松垂性。此外，填料還對涂料組合物提供 改善的涂覆性質(zhì)。不受理論束縛，據(jù)信填料可擴大的浙青組分的軟化范圍，從而允許在典型 涂覆溫度下均勻涂布并且允許固化涂層保持柔韌性，同時對浙青提供例如防止氣候和化學 損壞的阻隔保護。在一個方面，本文描述的水性涂料組合物包含基于所述涂料組合物的總 重量的約10重量％至50重量％、優(yōu)選地15重量％至45重量％、更優(yōu)選地約20重量％至 40重量％、最優(yōu)選地約25重量％至35重量％的填料材料。
[0044] 與本文描述的水性涂料組合物一起使用的合適填料包括惰性填料或膠態(tài)礦物懸 浮液，在本文中統(tǒng)稱為"礦物填料"。此類礦物填料的實例包括但不限于精細研磨的二氧化 娃；滑石；板巖；BaSO4 ;粘土型材料，包括漂白土、膨潤土、粉狀接觸白土；這些的組合等。在 一個方面，礦物填料可與其它添加劑組合，包括例如礦物油，包括加氫處理的或石油衍生的 礦物油。就與本文描述的水性組合物一起使用而言，優(yōu)選的是粘土型材料，更優(yōu)選的是膨潤 土。
[0045] 在一個實施方式中，浙青組分與水性流體載體混合，其中水為優(yōu)選的水性載體。一 方面，水性載體以基于所述組合物的總重量的約15重量％至65重量％、優(yōu)選地20重量％ 至60重量％、更優(yōu)選地25重量％至55重量％、最優(yōu)選地30重量％至50重量％存在。
[0046] 除了水之外，水性涂料組合物的水性載體還可任選地包含一種或多種額外的任選 共載體。可出于各種目的使用共載體，包括協(xié)助成膜和/或油漆穩(wěn)定。合適的共載體的實 例包括丁基溶纖劑、醇（如丁醇）、聚結(jié)劑（如酯醇，例如Eastman Texanol產(chǎn)品和/或低 VOC聚結(jié)劑，例如美國專利No. 6762230和No. 7812079中所描述的那些）、乙二醇醚、這些的 組合等。期望地，優(yōu)選的是所謂的不含VOC的共載體。
[0047] 如果需要，可任選地將各種其它額外成分包含于水性涂料組合物中。這些成分的 實例包括一種或多種消泡助劑、助磨劑、潤濕劑、表面活性劑、聚結(jié)助劑、加工助劑、防滑劑、 耐磨劑、傳導性劑、抗靜電劑、著色劑、抗腐蝕助劑、增稠劑、防松垂劑、增塑劑、抗氧化劑、紫 外穩(wěn)定劑、殺生物劑、殺真菌劑、填料、這些的組合等。這些可以根據(jù)當前已知的或以后開發(fā) 的常規(guī)實踐來使用。
[0048] 本文描述的水性涂料組合物可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的多種技術(shù)來制備。
[0049] 本發(fā)明的方法可用于涂布各種基材，包括各種儲存單元、運輸工具等的底部。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、其它建筑材 料、機動車部件、航空器部件、海上部件、機械部件、層壓板、設(shè)備部件、器具、包裝等。示例性 基材材料包括金屬、金屬合金、金屬間組合物、含金屬復(fù)合材料、這些的組合等。所述涂料組 合物可涂覆在新基材上或可用于整修舊基材。
[0050] 本發(fā)明的涂料組合物可以多種方式涂覆于基材上。根據(jù)一個示例性實施方式，提 供待涂布的基材。該基材可以是裸露的或可至少部分被先前涂料體系涂布。在一個方面， 先前涂料體系優(yōu)選地為水基涂料組合物，包括耐腐蝕底漆組合物。在一個方面，底漆組合物 優(yōu)選地包含與水性載體混合的第一樹脂組分，以及一種或多種填料。這種類型的合適組合 物包括例如2011年10月20日提交的PCT/US2011/057040中描述的水基底漆組合物。
[0051] 期望的是清潔基材，以除去油脂、污物和其它污染物。可除去也可不除去預(yù)先存在 的涂料，這取決于具體情況。當基材準備好時，將本文描述的水性涂料組合物涂覆于基材表 面的至少一部分上并且使其干燥。如果期望的話，可以涂覆一個或多個額外的水性涂料組 合物的涂層。通常，單一涂層是合適的。
[0052] 本發(fā)明的涂料組合物可用于形成具有寬范圍厚度的底部涂料。典型地且優(yōu)選地， 涂料以中等厚度或膜厚來涂覆。在示例性實施方式中，涂料具有優(yōu)選地約200微米至約800 微米、更優(yōu)選地約300微米至約700微米、最優(yōu)選地約400微米至約600微米的范圍內(nèi)的厚 度。
[0053] 本發(fā)明的涂料體系特別適用于在運輸中所使用的運輸工具和儲存單元（包括例 如貨物集裝箱）的底部上形成保護性涂層。此類工具和儲存單元，尤其是此類工具和單元 的底部部件在其使用壽命期間常常暴露于氣候暴露、鹽水暴露、淡水暴露、日曬等方面的極 端環(huán)境中。此外，大量暴露于污物、化學物質(zhì)、泥、砂石和運輸或儲存期間的其它殘余物會加 速底部部件的腐蝕。因此，需要對底部部件提供抗磨損、抗腐蝕等的保護。
[0054] 常規(guī)上，行業(yè)中存在的很強的偏見是僅使用溶劑基涂料體系來保護運輸工具和儲 存單元，尤其是此類工具和單元的底部部件。這種偏見是，水基涂層缺乏能承受這種挑戰(zhàn)性 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。令人驚奇的 是，本發(fā)明提供的水基涂料體系當用于保護運輸工具或儲存單元的底部部件時顯示出優(yōu)異 的性能。
[0055] 運輸工具或儲存單元，即，圖1中示出的聯(lián)運貨物集裝箱10。集裝箱10通常包括 框架12,其界定集裝箱10的頂部、側(cè)面和底部邊界或側(cè)導軌14?？蚣?2通常由金屬、金屬 合金、金屬間組合物、金屬復(fù)合材料、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。耐候鋼在表面上以與鋁類似的方式氧化，但這種氧化形成屏 障以保護下面的鋼免于進一步腐蝕。
[0056] 底部側(cè)導軌14通過橫構(gòu)件16接合，以構(gòu)成貨物集裝箱的底部?？蚣?2、側(cè)導軌 14和橫構(gòu)件16可由各種金屬、金屬合金、金屬間組合物或其它含金屬的材料制成。在許多 實施方式中，框架、導軌和橫構(gòu)件的至少部分由不銹鋼制造，如同安裝并焊接在框架和導軌 的板一樣。板可由各種材料制成，這取決于貨物集裝箱的最終用途。例如，行業(yè)中廣泛使用 muffle級不銹鋼來制造冷藏貨物集裝箱的板。
[0057] 在冷藏貨物集裝箱10的典型制造方式中，框架12是受保護免受腐蝕的，例如通過 用預(yù)涂底漆涂布框架12。預(yù)涂底漆可為金屬化的鋅（電鍍）、富Zn底漆、無 Zn的，或在一 些實施方式中，可為用水基底漆組合物的中間層涂布的預(yù)涂底漆，如2011年10月20日提 交的PCT/US2011/057040中所描述。
[0058] 不銹鋼壁和頂板20可焊接至框架12,以形成側(cè)壁、頂板、端壁板和集裝箱10的門 組件的一部分。此外，板典型地為木材或木材復(fù)合材料，其通常放置在橫構(gòu)件16上，以形成 集裝箱的底18。底18的下側(cè)和橫構(gòu)件16 -起形成集裝箱底部。
[0059] 例如通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)方法，可以將本文描述的水性涂料組合物涂 覆于運輸工具或儲存單元的底部、例如集裝箱的底部。合適的方法包括但不限于刷涂、噴 涂、旋涂、輥涂、簾式涂布、浸涂、凹版涂布和/或類似方法。
[0060] 優(yōu)選地，使用無氣或空氣輔助式無氣噴涂技術(shù)，將本文描述的水性涂料組合物涂 覆于橫構(gòu)件16和底18的下側(cè)（即集裝箱底部）。無氣噴涂是一種在無需使用壓縮空氣的 情況下使油漆霧化的方法。在高壓下將油漆泵送到無氣噴槍中，其中油漆在高壓下受迫穿 過噴槍前部的噴嘴梢。無氣噴射允許提高速度并減少重疊。在空氣輔助式無氣噴涂中，通過 無氣泵提供流體壓力并且將壓縮空氣從無氣梢（噴嘴）引入到噴霧中，從而改善霧化的細 度。盡管無氣噴涂涂覆對于水基涂料而言并非優(yōu)選（由于空氣截留和后續(xù)的膜的針孔化）， 本文描述的涂料組合物可較為容易地使用無氣噴涂涂覆進行涂覆而無顯著的針孔化。
[0061] 在一個方面，通過無氣涂覆，優(yōu)選地以至少15:1的泵送比例和約KTC至50°C、優(yōu) 選地20°C至40°C的涂覆溫度將本文描述的水性涂料組合物涂覆于集裝箱底部。
[0062] 本發(fā)明所得的涂層示出了對已涂底漆的和未涂底漆的金屬表面兩者的優(yōu)異的粘 附性。因此，本發(fā)明特別有利于在金屬表面上形成保護性底部涂層，而無需中間保護層或底 漆層。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和出乎意料的，因為即使常 規(guī)的溶劑基涂料體系對于金屬表面、尤其是底部表面都具有粘附問題。
[0063] 現(xiàn)將參照以下示例性實例對本發(fā)明進行描述。
[0064] 實施例1
[0065] 水性底部涂料
[0066] 在一些實施方式中，本文描述的底部涂料體系提供優(yōu)異的耐腐蝕性。這些性質(zhì)可 以以各種方式進行測試。除另有說明外，在后文的實例中使用以下測試。
[0067] 提供兩種不同的浙青涂料組合物，其中組合物中每種成分的重量百分比（基于所 述組合物的總重量計）在表1中示出：
【權(quán)利要求】
1. 涂布貨物集裝箱的方法，其包括： 提供貨物集裝箱，其中所述貨物集裝箱的暴露表面的至少一部分包含金屬或金屬強化 木材的底部；和 將水性涂料體系涂覆在至少所述底部上，其中所述體系包含與水性載體混合的浙青涂 料組合物。
2. 經(jīng)涂布的制品，其包含： 貨物集裝箱，其中所述貨物集裝箱的暴露表面的至少一部分包含金屬或金屬強化木材 的底部；和 涂覆在至少所述底部上的水性涂料，其中所述水性涂料包含與水性載體混合的浙青涂 料組合物。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法或制品，其中所述浙青組合物包含浙青粒子 在水性載體中的分散體。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法或制品，其中所述浙青組合物還包含選自由 陰離子穩(wěn)定劑、陽離子穩(wěn)定劑及其混合物組成的組的穩(wěn)定劑。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法或制品，其中所述浙青組合物還包含選自 由以下物質(zhì)組成的組的一種或多種礦物填料：精細研磨的二氧化硅、滑石、板巖、瓷土、漂白 土、膨潤土、粉狀接觸白土及其混合物。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法或制品，其中所述浙青組合物包含 約10重量％至重量70 %的浙青粒子； 約5重量％至10重量％的穩(wěn)定劑； 約10重量％至50重量％的填料； 以及約15重量％至重量65%的水性載體。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法或制品，其中所述浙青組合物包含 約20重量％至40重量％的浙青粒子； 約5重量％至10重量％的穩(wěn)定劑； 約25重量％至35重量％的填料； 以及約30重量％至50重量％的水性載體。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法或制品，其中所述水性涂料組合物涂覆于至 少所述底部，且其中所述底部具有涂覆于其上的底漆組合物。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法或制品，其中所述浙青涂料組合物還包含小 于約1重量％的溶劑。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法或制品，其中所述浙青涂料組合物包含至 少40重量％的固體。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法或制品，其中所述浙青涂料組合物具有不 大于約4重量％的乂0(：。
【文檔編號】B05D7/14GK104271263SQ201380018199
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月30日
【發(fā)明者】唐納德·波斯普弗拉格, 道格拉斯·穆勒爾, 大衛(wèi)·弗科特 申請人:威士伯采購公司