CN112639173A - 涂覆底材和其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种底材，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。
Description
技术领域
本发明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。
背景技术
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。
发明内容
本发明涉及一种底材，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，本发明涉及一种处理底材、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。
本发明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，本发明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。
尽管阐述本发明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，本发明涉及一种底材，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。
根据本发明，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。
本发明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。
本发明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。
用于本发明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。
用于本发明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能度反应。如本文所用，术语“交联剂”是指包含两个或更多个可与其它官能团反应的并且能够通过化学键连接两个或两个或更多个单体或聚合物的官能团的分子。可选择地，形成液体涂料组合物的基料的成膜树脂可以具有可与它们自身反应的官能团；以这种方式，这种树脂是自交联的。
交联剂的非限制性示例包括酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂、三缩水甘油基异氰脲酸酯、β-羟基(烷基)酰胺、烷基化氨基甲酸酯、(甲基)丙烯酸酯、异氰酸酯、封闭异氰酸酯、多元酸、酸酐、有机金属酸官能材料、多胺、聚酰胺、氨基塑料、碳二亚胺、恶唑啉以及它们的组合。
液体涂料组合物也可以大致不含、基本不含或完全不含任何前述的成膜树脂和/或交联剂。例如，液体涂料组合物可以大致不含、基本不含或完全不含羟基官能成膜树脂和/或异氰酸酯官能交联剂。在本文中，术语“大致不含”是指，基于液体涂料组合物的总重量，液体涂料组合物含有小于1000ppm的某种成膜树脂和/或交联剂(诸如羟基官能成膜树脂和/或异氰酸酯官能交联剂)，“基本不含”是指小于100ppm，“完全不含”是指小于20ppb。
液体涂料组合物还可包含可电沉积涂料组合物。如本文所用，“可电沉积涂料组合物”是指能够在施加的电势的影响下沉积到导电底材上的组合物。
可电沉积涂料组合物可包含有含离子盐基团的成膜聚合物。含离子盐基团的成膜聚合物可包含有含阳离子盐基团的成膜聚合物、含离子盐基团的成膜聚合物或它们的组合。
含阳离子盐基团的成膜聚合物可用于阳离子可电沉积涂料组合物中。如本文所用，术语“含阳离子盐基团的成膜聚合物”是指包括赋予正电荷的至少部分中和的阳离子基团(诸如锍基团和铵基团)的聚合物。含阳离子盐基团的成膜聚合物可包含活性氢官能团。如本文所用，术语“活性氢官能团”是指如通过泽列维季诺夫试验所确定的可与异氰酸酯反应的那些基团，并且包括例如羟基、伯或仲胺基和硫醇基。包含活性氢官能团的含阳离子盐基团的成膜聚合物可称为含活性氢、含阳离子盐基团的成膜聚合物。
在本发明中适合用作含阳离子盐基团的成膜聚合物的聚合物的示例包括但不限于醇酸聚合物、丙烯酸类、聚环氧化物、聚酰胺、聚氨酯、聚脲、聚醚和聚酯等。
合适的含活性氢、含阳离子盐基团的成膜聚合物的更具体示例包括聚环氧化物-胺加合物，诸如多酚的聚缩水甘油醚的加合物，诸如双酚A以及伯胺和/或仲胺，如美国专利第4031050号中第3列第27行至第5列第50行、美国专利第4452963号中第5列第58行至第6列第66行、美国专利第6017432号中第2列第66行至第6列第26行所述，其中这些部分通过引用并入本文中。与聚环氧化物反应的一部分胺可以是多胺的酮亚胺，如美国专利第4104147号中第6列第23行至第7列第23行所述，其引用的部分通过引用并入本文中。未成胶的聚环氧化物-聚氧化烯多胺树脂也是适用的，诸如美国专利第4432850号中第2列第60行至第5列第58行所述，其引用的部分通过引用并入本文中。此外，也可使用阳离子丙烯酸树脂，诸如美国专利第3455806号中第2列第18行至第3列第61行以及美国专利第3928157号中第2列第29行至第3列第21行所述，两者的这些部分均通过引用并入本文中。
除含胺盐基团的树脂外，含季铵盐基团的树脂也可用作本发明中的含阳离子盐基团的成膜聚合物。这些树脂的示例是通过有机聚环氧化物与叔胺酸盐反应而形成的。这种树脂在美国专利第3962165中第2列第3行至第11列第7行、美国专利第3975346中第1列第62行至第17列第25行以及美国专利第4001156中第1列第37行至第16列第7行有所描述，其中这些部分通过引用并入本文中。其它合适的阳离子树脂的示例包括含叔锍盐基团的树脂，诸如美国专利第3793278中第1列第32行至第5列第20行所述的树脂，其中这一部分通过引用并入本文中。另外，也可使用经由酯交换反应机理固化的阳离子树脂，诸如欧洲专利申请第12463B1号中第2页第1行至第6页第25行所述，其中这一部分通过引用并入本文中。
其它合适的含阳离子盐基团的成膜聚合物包括那些可以形成耐光降解的可电沉积涂料组合物的聚合物。此种聚合物包括包含阳离子胺盐基团的聚合物，所述阳离子胺盐基团衍生自美国专利申请公开第2003/0054193A1号中第[0064]至第[0088]段公开的侧氨基和/或末端氨基，其中这一部分通过引用并入本文中。衍生自多元酚的聚缩水甘油醚的含活性氢、含阳离子盐基团的树脂同样适用，所述多元酚的聚缩水甘油醚基本不含与多于一个芳基键合的脂肪碳原子，如美国专利申请第2003/0054193A1号中第[0096]至第[0123]段所述，其中这一部分通过引用并入本文中。
通过用酸至少部分地中和，使含活性氢、含阳离子盐基团的成膜聚合物具有阳离子性和水溶性。合适的酸包括有机酸和无机酸。合适的有机酸的非限制性示例包括甲酸、乙酸、甲磺酸和乳酸。合适的无机酸的非限制性示例包括磷酸和氨基磺酸。
含阳离子盐基团的成膜聚合物的中和程度可随所涉及的特定聚合物而变化。然而，应当使用足够的酸来充分中和含阳离子盐基团的成膜聚合物，从而可以将含阳离子盐基团的成膜聚合物分散于分散介质中，诸如水性分散介质中。例如，用酸量可提供全部理论中和总量的至少20％。也可使用超出所需的100％理论中和总量的过量酸。例如，基于含活性氢、含阳离子盐基团的成膜聚合物中的总胺量，中和含阳离子盐基团的成膜聚合物的用酸量可以≥0.1％。可选择地，基于含活性氢、含阳离子盐基团的成膜聚合物中的总胺量，中和含活性氢、含阳离子盐基团的成膜聚合物的用酸量可以≤100％。中和含阳离子盐基团的成膜聚合物的总用酸量可在前述句子中列举的值的任意组合之间变化，包括所列举的值。例如，基于含阳离子盐基团的成膜聚合物中的总胺量，中和含活性氢、含阳离子盐基团的成膜聚合物的总用酸量可以为20％、35％、50％、60％或80％。
如所示，含离子盐基团的成膜聚合物也可包括含阴离子盐基团的成膜聚合物。如本文所用，术语“含阴离子盐基团的成膜聚合物”是指包含赋予负电荷的至少部分中和的阴离子官能团(诸如羧酸和磷酸基团)的阴离子聚合物。含阴离子盐基团的成膜聚合物可以包含活性氢官能团。包含活性氢官能团的含阴离子盐基团的成膜聚合物可称为含活性氢、含阴离子盐基团的成膜聚合物。含阴离子盐基团的成膜聚合物可用于阴离子可电沉积涂料组合物中。
含阴离子盐基团的成膜聚合物可以包含碱溶性的、含羧酸基的成膜聚合物，诸如干性油或半干性脂肪酸酯与二羧酸或酸酐的反应产物或加合物，以及脂肪酸酯、不饱和酸或酸酐与任何进一步与多元醇反应的附加不饱和改性材料的反应产物。不饱和羧酸的羟烷基酯、不饱和羧酸和至少一种其它烯键式不饱和单体的至少部分中和的互聚物也同样适用。另一种合适的阴离子可电沉积树脂包括醇酸-氨基塑料载体，即含有醇酸树脂和胺-醛树脂的载体。另一种合适的阴离子可电沉积树脂组合物包含树脂多元醇的混合酯。也可使用其它酸官能聚合物，诸如磷酸化聚环氧化物或磷酸化丙烯酸聚合物。示例性的磷酸化聚环氧化物在美国专利申请第2009-0045071中第[0004]至第[0015]段和美国专利申请第13/232093号中第[0014]至第[0040]段中公开，其引用的部分通过引用并入本文中。包含一个或多个氨基甲酸酯侧基的树脂也同样适用，诸如美国专利第6165338号中所述的树脂。
应当理解，可电沉积涂料组合物可进一步包含交联剂。交联剂可以与含离子盐基团的成膜聚合物的反应性基团诸如活性氢基团反应，以使涂料组合物固化而形成如前述的涂料。交联剂可包括但不限于前述的任何交联剂，诸如至少部分封闭的多异氰酸酯。
应当理解，液体涂料组合物可选自不可电沉积涂料组合物(即，不是可在施加的电势的影响下沉积到导电底材上的可电沉积涂料组合物)。
液体涂料组合物还可包含其它可选的材料。例如，液体涂料组合物还可包含着色剂。如本文所用，“着色剂”是指赋予组合物颜色和/或其它不透明性和/或其它视觉效果的任何物质。着色剂可以以任何合适的形式(诸如离散的颗粒、分散体、溶液和/或薄片)添加到涂料中。单一着色剂或两种或更多种着色剂的混合物可以用于本发明的涂料中。
示例性的着色剂包括颜料(有机的或无机的)、染料和染色剂，诸如用于油漆工业和/或列入干粉颜料制造商协会(Dry Color Manufacturers Association)(DCMA)中的那些，以及特殊效果组合物。着色剂可以包括，例如，在使用条件下不溶但可润湿的细分固体粉末。着色剂可以是有机的或无机的，并且可以是团聚的或非团聚的。例如，如本领域技术人员所熟知，着色剂可通过使用研磨载体诸如丙烯酸研磨载体掺入涂层中。
示例性的颜料和/或颜料组合物包括但不限于咔唑二恶嗪天然颜料、偶氮、单偶氮、重氮、萘酚AS、苯并咪唑酮、异吲哚啉酮、异吲哚啉和多环酞菁、喹吖啶酮、二萘嵌苯、环酮、二酮吡咯烷吡咯、硫靛、蒽醌、阴丹酮、蒽嘧啶、黄蒽酮、皮蒽酮、蒽嵌蒽醌、二恶嗪、三芳基碳鎓、喹酞酮颜料、二酮吡咯并吡咯红(“DPPBO红”)、二氧化钛、炭黑以及它们的混合物。
示例性的染料包括但不限于基于溶剂和/或水性的染料，诸如酞菁绿或蓝、氧化铁、钒酸铋、蒽醌、二萘嵌苯和喹吖啶酮。
示例性的染色剂包括但不限于分散在水基或水混溶性载体中的颜料，诸如可从德固赛公司(Degussa,Inc.)商购的AQUA-CHEM 896、可从伊士曼化学公司精确分散体分部(Accurate Dispersions Division of Eastman Chemical,Inc.)商购的CHARISMACOLORANTS和MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS。
可与本发明的液体涂料组合物一起使用的组分的其它非限制性示例包括增塑剂、耐磨颗粒、填料包括但不限于云母、滑石和无机矿物、金属氧化物、金属薄片、各种形式的碳、抗氧化剂、受阻胺系光稳定剂、紫外线吸收剂和稳定剂、表面活性剂、流动和表面控制剂、触变剂、反应性稀释剂、催化剂、反应抑制剂、缓蚀剂和其它常规助剂。液体涂料组合物也可以不含任何前述附加组分。
液体涂料组合物还可包含可在最终涂料中赋予其它特性的组分，包括可与第一材料产生协同作用并进一步改善各种特性(诸如例如，底材的边缘成膜性)的组分。例如，液体涂料组合物可进一步包含降低涂料配方的低剪切粘度的组分，诸如例如，乙酸丁酸纤维素、蒙脱石粘土、锂蒙脱石粘土或它们的组合。
用于形成液体涂料组合物的液体介质可包含非水性介质或水性介质。如本文所用，“非水性介质”是指基于液体介质的总重量，包含少于50重量％的水的液体介质。此种非水性液体介质可包含基于液体介质的总重量，少于40重量％的水、或少于30重量％的水、或少于20重量％的水、或少于10重量％的水、或少于5重量％的水。占有液体介质的多于50重量％或以上的溶剂包括有机溶剂。合适的有机溶剂的非限制性示例包括极性有机溶剂，例如质子有机溶剂，诸如乙二醇、乙二醇醚醇、醇类；和酮类、乙二醇二醚、酯类和二酯。有机溶剂的其它非限制性示例包括芳香烃和脂族烃。
与非水性液体介质相比，“水性介质”是基于液体介质的总重量，包含大于50重量％的水，诸如至少60重量％的水、或至少70重量％的水、或至少80重量％的水、或至少90重量％的水、或至少95重量％的水的液体介质。
应当理解，液体涂料组合物的成膜树脂、可选的交联剂和其它可选的组分可溶解和/或分散于液体介质中。例如，成膜树脂、与成膜树脂反应的交联剂以及一种或多种附加组分可溶解或分散于液体介质中，以形成液体涂料组合物。成膜树脂和交联剂也可以基于在液体介质中的预期溶解度来选择，使得成膜树脂和交联剂可以溶解或分散于液体介质中。还可以基于在液体介质中的预期溶解度以及在液体介质和/或最终涂料中与成膜树脂和交联剂的相互作用来选择附加的可选材料，诸如前述的附加的组分。
在将液体涂料组合物涂覆在涂覆有第一材料的底材之上后，液体涂料组合物可物理吸附到底材上。如本文所用，“物理吸附”、“物理吸附作用”和类似术语是指组合物或材料在底材之上的物理吸附，其中所涉及的力为分子间力。可选择地，液体涂料组合物可化学吸附到底材上。如本文所用，“化学吸附”、“化学吸附作用”和类似术语是指组合物或材料在形成有化学或离子键的底材之上的化学吸附。
如所示，可选择第一材料以与液体涂料组合物相互作用。如本文所用，术语“相互作用”和其变体是指第一材料产生或影响液体涂料组合物的任何方面的能力，包括例如其固化、物理/化学特性、性能和外观等。例如，第一材料可包括催化液体涂料组合物固化的催化剂、与液体涂料组合物的至少一种组分反应的组分和/或影响底材之上的液体涂料组合物流动的流变改性剂。
如本文所用，“催化剂”是指增加一种或多种反应性组分的反应速率的材料。因此，第一材料可包含催化剂，所述催化剂可增加成膜树脂和形成基料的可选的交联剂的反应速率，从而催化液体涂料组合物固化。因此，可以基于液体涂料组合物中使用的组分来选择用作全部或部分第一材料的催化剂。例如，液体涂料组合物的基料可包含羧酸官能化合物和可与羧酸官能化合物反应的环氧官能化合物，并且第一材料可包含催化剂，所述催化剂包含磷化合物、卤化季铵化合物、胺化合物、咪唑化合物、锍化物、包含过渡金属和/或后过渡金属的化合物，或可增加酸与环氧官能度之间的反应速率的它们的任意组合。
“磷化合物”是指包含磷阳离子的盐。磷化合物的非限制性示例包括四丁基氢氧化磷和四丁基溴化磷。
“卤化季铵化合物”是指包含季铵阳离子和卤素阴离子的盐。卤化季铵化合物的非限制性示例包括十二烷基三甲基氯化铵、苄基三甲基氯化铵、苄基二甲基辛基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵。
“胺化合物”是指包含一种或多种伯胺、仲胺和/或叔胺的化合物。胺化合物的非限制性示例包括1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、椰油烷基胺、苄基二甲基胺和1,1,3,3-四甲基胍。
“咪唑化合物”是指包含取代的杂环咪唑结构的化合物。咪唑化合物的非限制性示例包括1-甲基咪唑和2-甲基咪唑。
“锍化物”是指包含锍阳离子的盐。锍化物的非限制性示例是三甲基碘化锍。
“包含过渡金属的化合物”是指包含来自化学元素周期表中第3至12组(国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC))之一的元素的化合物，并且“包含后过渡金属的化合物”是指包含来自化学元素周期表中第13和14组(IUPAC)之一的后过渡金属元素的化合物。包含过渡金属的化合物的非限制性示例包括非二羟基双(乳酸(2-)-O1,O2)钛酸二胺(2-)和辛酸锌。包含后过渡金属的化合物的非限制性示例包括2-乙基己酸亚锡和草酸锡(II)。
其它非限制性示例包括液体涂料组合物，所述液体涂料组合物包含羟基官能化合物和与羟基官能化合物反应的异氰酸酯官能化合物；和第一材料，所述第一材料包含锡催化剂。另一个非限制性示例包括液体涂料组合物，所述液体涂料组合物包含(甲基)丙烯酸化合物和与(甲基)丙烯酸官能化合物反应的硫醇官能化合物；和第一材料，所述第一材料包含胺催化剂。
第一材料可包含与液体涂料组合物的至少一种组分反应的组分。例如，如果用于液体涂料组合物的基料中，则第一材料可包含与成膜树脂和/或交联剂反应的组分。这种反应性组分的非限制性示例包括交联剂、树脂(例如成膜树脂)、反应性稀释剂、单体或它们的任意组合。
应当理解，可选择在第一材料中使用的交联剂、树脂、反应性稀释剂和单体的功能和类型，以使其与液体涂料组合物的一种或多种组分的官能度反应。非限制性示例包括前述的任何树脂和交联剂，只要所述树脂或交联剂与液体涂料组合物的一种或多种组分的官能度反应即可。例如，液体涂料组合物可以包含羧酸官能成膜树脂和羟基官能或环氧官能交联剂，并且第一材料可包含交联剂或与羧酸、羟基和/或环氧官能度反应的其它组分，诸如例如，恶唑啉官能交联剂、聚碳二亚胺官能交联剂、异氰酸酯或封闭型异氰酸酯官能交联剂、氨基塑料交联剂、环氧交联剂、β-羟烷基酰胺交联剂、羟烷基脲交联剂、甘脲或它们的任意组合。
如前所述，第一材料可包含流变改性剂。如本文所用，“流变改性剂”是指通过增加与之接触的组合物的粘度来调节组合物的流动行为的组分。特别地，第一材料中使用的流变改性剂可增加粘度并调节液体涂料组合物在底材之上的流动。流变改性剂的非限制性示例包括二氧化硅、化学改性的二氧化硅(例如，热解法二氧化硅)、氧化铝、化学改性的氧化铝(例如，热解法氧化铝)、疏水改性的环氧乙烷聚合物、橡胶胶乳诸如分散在液体介质中的苯乙烯-丁二烯橡胶颗粒，或它们的任意组合。
第一材料，诸如催化剂、反应性组分或流变改性剂，可以是固体或液体形式。第一材料也可分散或溶解于水性或非水性液体介质中。分散体和溶液可包含附加的组分，包括但不限于表面活性剂和表面活性剂增溶剂。
当分散或溶解在液体介质中时，基于分散体或溶液的总重量，第一材料占有至少0.05重量％、至少0.1重量％或至少1重量％。基于分散体或溶液的总重量，第一材料可以进一步占有高达20重量％、15重量％、10重量％、8重量％、5重量％或3重量％。基于分散体或溶液的总重量，所述第一材料的用量范围还可为例如0.05重量％至20重量％、0.05重量％至10重量％、0.1重量％至8重量％或0.1重量％至5重量％。
第一材料可直接涂覆到底材上，无需在第一材料与底材之间设置任何中间层。例如，如本文进一步所述，在清洁和/或处理底材之前或之后，但在涂覆任何涂层之前，第一材料可直接涂覆到金属底材上。第一材料也可在清洁诸如清洁剂组分的期间涂覆。第一材料可涂覆在底材的整个表面、边缘和拐角之上，或者第一材料可涂覆在底材的选定部分之上。例如，第一材料可选择性地涂覆在底材的边缘和拐角之上，使得随后涂覆的液体涂料组合物仅与底材的边缘和拐角之上的第一材料相互作用。第一材料还可以在底材之上形成连续或半连续/不连续(即非连续)的层，或者第一材料可涂覆在底材的某些点上/区域之上，诸如底材的边缘和拐角。如本文所用，被称为“边缘”的区域将基于特定的底材而变化，但是可以包括例如底材的最外侧面。
一旦涂覆，第一材料可物理吸附到底材上，其中第一材料通过分子间力物理吸附在底材之上。可选择地，第一材料可化学吸附到底材上，其中第一材料通过原子价力或化学键结化学吸附在底材之上。
第一材料也可以掺入涂覆在底材之上的预处理组合物中。如本文所用，“预处理组合物”是指与底材表面反应并化学改变底材表面以实现以下至少之一的组合物：1)形成保护层；2)改善底材的形貌或反应性以增强涂料附着力；以及3)与未经预处理的底材相比形成涂料附着力改善的保护层。预处理组合物的非限制性示例包括组合物，所述组合物包含磷酸铁、磷酸锰、磷酸锌、稀土金属、高锰酸盐或锰、钼酸盐或钼、锆、钛、铪、镧系元素、硅烷(诸如烷氧基硅烷)、水解硅烷和硅烷低聚物和聚合物、金属螯合物、三价铬、硅酸盐、膦酸、铬酸盐转化膜、水滑石、层状双氢氧化物、金属氧化物、其它金属(诸如IV组金属)或它们的任意组合。有机预处理的非限制性示例可包括化学改性的树脂，诸如磷酸化环氧树脂、硅烷化环氧树脂和氨基官能树脂。预处理还可以包括使用诸如例如硫酸、硝酸、氢氟酸、酒石酸和其它阳极氧化方法进行阳极氧化。预处理组合物可以是溶胶凝胶、液体或固体形式。在一些情况下，预处理可包括有机基质内的含金属的或金属氧化物颗粒或纳米颗粒。在其它情况下，预处理可含有或使用低聚物或聚合物溶液或悬浮液密封。在又其它情况下，预处理组合物可含有具有反应功能性的有机小分子或起腐蚀抑制剂作用的有机小分子。
当将预处理组合物涂覆到底材上并固化或干燥时，涂覆到底材上的预处理层的表面区域可以具有比涂覆到底材上的预处理层的主体区域中的第一材料的浓度更高。例如，第一材料的表面张力可以低于预处理组合物的其它组分的表面张力。因此，第一材料迁移到预处理层的“表面”(即，通过主体区域移动到表面区域)，从而在表面区域中可以发现更高浓度的第一材料，而剩余的第一材料分散在整个主体区域。
如本文所用，“表面区域”是指通常平行于经涂覆的底材的暴露空气表面并且厚度通常从暴露表面下方的固化的涂料的表面垂直延伸的区域。固化的组合物的“主体区域”是指在表面区域下方延伸并且通常与经涂覆的底材的表面平行的区域。
基于预处理组合物的总重量，包含第一材料的预处理组合物可包含至少0.05重量％、至少0.1重量％或至少1重量％的第一材料。基于预处理组合物的总重量，所述预处理组合物可进一步包含高达20重量％、15重量％、10重量％、8重量％、5重量％或3重量％的第一材料。基于预处理组合物的总重量，预处理组合物还可包含例如在0.05重量％至20重量％、0.05重量％至15重量％、0.05重量％至10重量％、0.1重量％至8重量％或0.1重量％至5重量％范围内的第一材料。
第一材料也可涂覆在已经过先前的预处理和/或已涂覆有涂料的底材的至少一部分之上。例如，第一材料可涂覆到先前沉积的预处理层上。预处理层的非限制性示例包括由任何前述的预处理组合物形成的层。第一材料也可以涂覆在底漆层或另一先前涂覆的涂层上。
可以在没有基料成分的情况下涂覆第一材料，所述基料成分在固化时，诸如通过交联而反应形成涂层。即，可以将第一材料作为不形成单独涂层的非成膜组合物涂覆到底材或先前涂覆的涂料上。因此，第一材料可以不包含在可以固化以形成涂层的涂料组合物中，所述涂层与由直接涂覆在已涂覆有第一材料的底材之上的液体涂料组合物形成的涂层分离。即使存在一种或多种基料成分，任何潜在所得膜的干膜厚度可小于2.5微米、小于2微米、小于1.5微米、小于1微米、小于0.5微米、小于0.25微米或小于0.1微米。
可涂覆第一材料，使得与第一材料一起涂覆的任何其它可选组分大致不含、基本不含或完全不含基料组分，所述基料组分在固化时反应形成与液体涂层分离的单独涂层。在本文中，术语“大致不含”是指，基于所有组分的总重量，与第一材料一起涂覆的可选组分含有小于1000ppm的在固化时反应形成与液体涂层分离的单独涂层的基料组分，“基本不含”是指小于100ppm，“完全不含”是指小于20ppb。例如，可涂覆第一材料，使得与第一材料结合并一起涂覆的任何其它可选组分大致不含、基本不含或完全不含可自交联的成膜树脂、成膜树脂和与成膜树脂反应的交联剂和/或与第一材料反应的成膜树脂。也可以涂覆第一材料，使得与第一材料结合并一起涂覆的任何其它可选组分大致不含、基本不含或完全不含任何类型的成膜树脂。例如，第一材料可包含催化剂、流变改性剂和/或交联剂，并且与第一材料结合并一起涂覆的任何其它可选组分可大致不含、基本不含或完全不含包括前述的任何成膜树脂的成膜树脂。
一种将第一材料涂覆到底材上的方法包括将底材浸入含有第一材料的溶液中。溶液可以是预处理镀液。如本文所用，“预处理镀液”是指含有第一材料的液体镀液，并且可选地可包含通常在任何类型的预处理镀液中可见的其它组分。可以将第一材料掺入其中的预处理镀液的非限制性示例包括清洁剂镀液、脱氧剂镀液、清洁剂-涂覆剂镀液、漂洗调理剂镀液、预处理涂料镀液、漂洗镀液、密封镀液或去离子水冲洗镀液。应当理解，第一材料可添加到任何商购的预处理产品中。还应当理解，当使用喷雾预处理时，可完全避免浸渍步骤。
“清洁剂镀液”是包括用于去除底材上的油脂、污垢或其它异物的材料的镀液。用于清洁底材的材料的非限制性示例包括中性或强碱性清洁剂。
“脱氧剂镀液”是包含用于去除底材表面上的氧化层的材料的镀液，诸如酸基脱氧剂。酸基脱氧剂的非限制性示例包括磷酸、柠檬酸、硝酸、氟硼酸、硫酸、铬酸、氢氟酸和氟化氢铵。
“清洁剂-涂覆剂镀液”是包括用于在同一阶段清洁和涂覆底材的材料的镀液。因此，清洁剂-涂覆剂镀液可以用中性或强碱性清洁剂清洁底材，然后在单个步骤中用前述的预处理涂料涂覆底材。清洁剂-涂覆剂的非限制性示例包括可从PPG商购的CHEMFOS51HD。
“漂洗调理剂镀液”是包含活化剂的镀液，用于增加底材表面上的活化位点的数量，以改善与预处理组合物的反应，从而增强对底材的保护。漂洗调理剂镀液的非限制性示例是包含活化剂的镀液，所述活化剂增加在涂覆磷酸盐涂料时形成磷酸盐晶体的底材表面上的位点的数量。
“预处理涂料镀液”是指包含用于在底材表面之上形成保护涂层的组合物的镀液。预处理组合物的非限制性示例包括前述的任何预处理组合物。
“漂洗镀液”是包括漂洗剂溶液以在涂覆清洁剂或预处理层诸如含磷酸盐的预处理层之后去除任何残留物的镀液。在一些非限制性示例中，漂洗镀液可以仅含有自来水或去离子水。
“密封镀液”是包含溶液或分散体的镀液，所述溶液或分散体能够以增强其物理和/或化学特性的方式影响沉积到底材上的材料。密封剂组合物通常利用可溶的金属离子和/或其它无机材料来增强对预处理的底材的保护(例如，腐蚀保护)。非限制性示例包括CHEMSEAL 59和CHEMSEAL 100，两者均可从PPG商购。
“去离子水冲洗镀液”是包含去离子水的镀液，并且可以在预处理过程的多个阶段中使用，诸如干燥之前的最终漂洗阶段。
可用于将第一材料涂覆到底材上的涂覆方法的其它非限制性示例包括：喷涂，诸如通过将第一材料掺入液体制剂中并使用喷涂设备；擦拭，其中第一材料包含在擦拭物上和/或擦拭物内并手动或自动擦拭；介质喷砂，其中第一材料是固体并且被喷砂到底材表面；微粉化为所需粒径的粉末后，以粉末进行静电涂覆；通过将第一材料掺入可刷涂或辊涂的制剂(例如，液体或凝胶)中，在底材上刷涂或辊涂第一材料；气相沉积；电沉积，其中制剂为液体并进行电涂覆；或它们的任意组合。第一材料也可以在挤出过程中、在压延过程中或在底材材料的其它处理过程中模内涂覆。
如前所述，将第一材料涂覆到底材上的方法可以包括将底材浸入含有第一材料的溶液或分散体中。应当理解，可以通过首先以固体形式诸如微粉化粉末制备第一材料，然后将固体第一材料分散到液体介质中以形成浆料，从而形成分散体。
如前所述，也可以在没有基料组分的情况下使用前述的涂覆第一材料的方法。例如，前述的镀液可大致不含、基本不含或完全不含基料组分，所述基料组分在固化时反应，形成与液体涂层分离的单独涂层。在本文中，术语“大致不含”是指，基于诸如形成镀液的组分的总重量，诸如镀液等的方法使用或含有小于百万分之一千(ppm)的在固化时反应形成与液体涂层分离的单独涂层的基料组分，“基本不含”是指小于100ppm，“完全不含”是指小于十亿分之二十(ppb)。
第一材料可以通过任何前述方法中的一种或多种方法沉积到底材上。第一材料也可以单独涂覆或与其它处理或涂布工艺结合涂覆。例如，本发明的底材可以在底材的处理期间浸入或浸没到包括第一材料的任何前述镀液中的一种或多种镀液中。例如，第一材料可掺入：清洁剂镀液中，以将第一材料直接涂覆在表面底材之上；预处理涂料镀液中，以将第一材料与预处理层一起涂覆在底材之上；或最后用去离子水冲洗，以将第一材料涂覆在预处理层之上。在另一个非限制性示例中，在涂覆预处理层或底漆层之后，用包含第一材料的溶液喷涂或擦拭底材。在另一个非限制性示例中，第一材料可以存在于多于一个的工艺步骤中。
在涂覆第一材料之前，可以对底材进行各种处理。例如，在涂覆第一材料之前，可以对底材进行碱清洗、脱氧、机械清洗、超声波清洗、溶剂擦拭、粗化、等离子清洗或蚀刻、暴露于化学气相沉积、增粘剂处理、电镀、阳极氧化、退火、覆层或它们的任意组合。可以在涂覆第一材料之前使用任何前述的方法来处理底材，诸如通过在涂覆第一材料之前将底材浸入清洁剂和/或脱氧剂镀液中。还可以在涂覆第一材料之前电镀底材。如本文所用，“电镀”是指在底材的表面之上沉积金属。也可以3D打印底材。
本发明的底材可选自多种底材和其组合。底材的非限制性示例包括车辆和汽车底材、工业底材、船舶底材和部件(诸如船舶、船只以及岸上和近海设施)、储罐、包装底材、航空航天部件、木地板和家具、紧固件、盘绕金属、热交换器、通风孔、挤压件、屋顶、车轮、炉排、皮带、输送机、谷物或种子筒仓、丝网、螺栓或螺母、筛网或格栅、HVAC设备、框架、罐、绳、电线、服饰、电子部件(包括外壳和电路板)、玻璃、体育设备(包括高尔夫球)、体育场、建筑物、桥梁和诸如食品和饮料容器的容器等。
底材(包括前述的任何底材)可以是金属的或非金属的。金属底材包括但不限于锡、钢、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、镀锌钢、铝锌合金镀层、镀有锌合金的钢、不锈钢、锌铝镁合金镀层钢、锌铝合金、铝、铝合金、镀铝钢、镀铝合金的钢、锌铝合金镀层钢、镁、镁合金、镍、镀镍、青铜、马口铁、覆层、钛、黄铜、铜、银、金、3D打印金属、铸造或锻造金属和合金或它们的组合。
非金属底材包括聚合物、塑料、聚酯、聚烯烃、聚酰胺、纤维素、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、尼龙、EVOH、聚乳酸、其它“绿色”聚合物底材、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯、工程聚合物诸如聚醚醚酮(PEEK)、聚碳酸酯-丙烯腈丁二烯-苯乙烯(PC/ABS)、聚酰胺、木材、单板、木质复合材料、刨花板、中密度纤维板、水泥、石材、玻璃、纸、纸板、纺织品、合成和天然皮革、复合底材诸如玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料、3D打印聚合物和复合材料等。
如本文所用，“车辆”或其变体包括但不限于民用、商用和军用飞机，和/或陆地车辆，诸如飞机、直升机、汽车、摩托车和/或卡车。底材的形状可以是片状、板状、条状、棒状或任何期望的形状。
进一步地，“包装”是用于容纳另一物品，特别是用于从制造点运送到消费者以及后续由消费者储存的任何东西。因此，包装将被理解为密封的东西，以便保持其内容物在被消费者打开之前不会变质。制造商通常将鉴定食品或饮料将不会变质的时间长度，其通常在从数月至数年的范围内。因此，本发明的“包装”与消费者在其中可能制作和/或储存食品的储存包装或烘焙器具区分开；这样的包装将只能在相对短的时间段内保持食物的新鲜度或完整性。如本文所用，“包装”是指完整的包装本身或其任何部件，诸如端、盖和帽等。根据本发明的包装可以由金属或非金属(例如，塑料或层压材料)制成，并且可以是任何形式。合适的包装的示例是层压管。合适的包装的另一个示例是金属罐。术语“金属罐”包括由食品/饮料制造商密封的任何类型的金属罐、包装或任何类型的容器或其部分，以最小化或消除内容物的腐败，直到由消费者打开这样的包装。用本发明的组合物涂覆的包装还可以包括塑料瓶、塑料管、层压材料和柔性包装，诸如由PE、PP、PET等制成的那些。
如所示，将液体涂料组合物直接涂覆到底材的涂覆有第一材料的至少一部分上。即，将液体涂料组合物直接涂覆到底材的已涂覆有第一材料的至少一部分上，以使第一材料和液体涂料组合物彼此接触而在其间没有任何中间涂层。液体涂料组合物可涂覆到涂覆有第一材料的底材上，无需任何干预步骤，诸如干燥或加热步骤。可选择地，在涂覆液体涂料组合物之前可进行附加的处理步骤，包括但不限于通过空气干燥和/或加热第一材料。例如，第一材料可以添加在最终的去离子水冲洗液或预处理组合物中，然后在涂覆液体涂料组合物之前通过空气或加热进行干燥。第一材料也可以涂覆到底材上，然后进行冲洗步骤。
如所示，将液体涂料组合物直接涂覆到底材的涂覆有第一材料的至少一部分上。即，将液体涂料组合物直接涂覆到底材的已涂覆有第一材料的至少一部分上，以使第一材料和液体涂料组合物彼此接触而在其间没有任何中间涂层。液体涂料组合物可涂覆到涂覆有第一材料的底材上，无需任何干预步骤，诸如干燥或加热步骤。可选择地，在涂覆液体涂料组合物之前可进行附加的处理步骤，包括但不限于通过空气干燥和/或加热第一材料。例如，第一材料可以添加在最终的去离子水冲洗液或预处理组合物中，然后在涂覆液体涂料组合物之前通过空气或加热进行干燥。第一材料也可以涂覆到底材上，然后进行冲洗步骤。
在涂覆液体涂料组合物之后，第一材料可位于第一材料与液体涂料组合物之间的接触界面或接触点。即，第一材料可与液体涂料组合物接触，但是不迁移到液体涂料组合物中。可选择地，第一材料的至少一部分可以迁移到液体涂料组合物的至少一部分中。例如，第一材料可以迁移到液体涂料组合物的主体区域的一部分中。
液体涂料组合物可涂覆到涂覆有第一材料的底材上以形成单涂层。如本文所用，“单涂层”是指不含附加涂层的单个涂层。因此，液体涂料组合物可直接涂覆到底材上并固化以形成单层涂层，即单涂层。
本发明的涂覆的底材可以进一步包括一个或多个附加涂层，诸如沉积到第一液体涂料组合物的至少一部分上的第二涂料组合物，以通过涂覆面涂层形成多层涂层。当形成多层涂料时，可以在涂覆附加的涂料组合物之前固化第一液体涂料组合物，或者可以同时固化一个或多个附加的涂料组合物和第一液体涂料组合物。应当理解，第二涂料组合物和/或附加的涂料组合物可以是固体或液体形式。
已经发现，液体涂料组合物与第一材料之间的相互作用可影响液体涂料组合物的一个或多个方面。例如，液体涂料组合物与第一材料之间的相互作用可导致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之外，其它方面相同的底材接触，或与同一底材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。这样，当液体涂料组合物与已涂覆到底材上的第一材料接触时，液体涂料组合物在与第一材料的接触界面处的流动可以减少，因此与不和第一材料接触的相同液体涂料组合物相比，所述液体涂料组合物的流动更低。液体涂料组合物与第一材料之间的相互作用还可以在液体涂料组合物中产生比不与第一材料接触的同一液体涂料组合物的粘度更高的粘度。液体涂料组合物的粘度增加可以局部化并且在第一材料的界面处增强，或者可以通过全部或部分液体涂料组合物延伸。
本文所述的液体涂料组合物的界面流的减少和粘度的增加可以通过包括交联密度和固化时间在内的各种实验来证明。例如，与涂覆在不含第一材料的底材之上的同一液体涂料组合物上沉积而成的涂层相比，本发明的涂料具有更高的交联密度。因此，涂覆到底材上的第一材料减少了界面流并增加了液体涂料组合物的粘度以允许更好的交联。
交联密度可以用MEK(甲乙酮)双摩擦进行测试，其中测试者的食指持有双倍厚度的浸有MEK的且与涂覆的面板表面成45度角的粗棉布。每次摩擦都以远离测试者一行程和朝向测试者一回程进行。摩擦在中等压力下以大约每秒1次双摩擦的速率进行，并且至少持续4”。每隔25到50次摩擦，将粗棉布用MEK增湿，以确保涂覆器在整个测试过程中保持湿润。进行双摩擦，直到涂料失效为止，其中涂料从面板上去除。
如所示，与没有第一材料的液体涂料组合物的固化时间相比，通过测试第一材料提供的固化时间也可以显示液体涂料组合物的界面流的减少和粘度的增加。例如，与不含第一材料的液体涂料组合物的凝胶时间相比，当与液体涂料组合物的组分一起加热时，第一材料可以提供明显更快的凝胶时间。
交联度还可通过其它方法证明，包括但不限于溶剂浸泡和热力学分析。在溶剂浸泡测试中，将涂覆的底材在溶剂诸如丙酮中浸泡24小时。然后，将溶剂浸泡后的涂层厚度与溶剂浸泡前的涂层厚度进行比较。溶剂浸泡后保留的涂层厚度越大，则交联度越大。使用3D数字巨视显微镜测量溶剂浸泡前后的涂层厚度。
对于热力学分析，利用TA Instruments Inc.的Q400热力学分析仪通过监测温度驱动的渗透行为来研究交联结构。在这样的测试过程中，可以在25℃至150℃的温度范围内以0.1N的固定力施加10℃/min的恒定斜率，并保持所述力直到系统冷却至25℃以下。与部分渗透或两步部分渗透行为相比，整个涂料的完全渗透显示出更低的交联度。
与第一材料的相互作用还可在液体涂料组合物与第一材料接触的界面处产生更高的交联密度。例如，由液体涂料组合物形成的涂料可以在液体涂料组合物与第一材料接触的下部具有更高的交联密度，使得交联密度在与第一材料接触的下部上方的涂料的更高部分更低/降低。
在将液体涂料组合物涂覆到涂覆有第一材料的底材上之后，至少一部分液体涂料组合物的粘度可大于100cps，所述粘度通过CAP2000粘度计(可从AMETEK Brookfield商购)并根据包含在CAP2000粘度计手册中的说明书测量。本测试在本文中称为“粘度测试”。
由于第一材料与液体涂料组合物之间的相互作用，已经观察到边缘上裸金属的裸露面积减小，并且底材的边缘和拐角上的涂料覆盖率得到改善。例如，这可能是由在第一材料和液体涂料组合物的界面处较低的界面流以及至少一部分液体涂料组合物的较高粘度而造成的。例如，与涂覆有同一组合物但未涂覆第一材料的底材的边缘处的干膜厚度相比，本发明的涂覆的底材在边缘处可具有更大的干膜厚度。例如，本发明的涂覆的底材在底材的边缘处的干膜厚度可以为2μm或更大、或5μm或更大、或8μm或更大、或10μm或更大、或12μm或更大。本发明的涂覆的底材在底材的边缘处的干膜厚度可高达25μm、或高达20μm、或高达15μm。本发明的涂覆的底材在底材的边缘处的干膜厚度可以在例如2μm至25μm、或5μm至20μm、或8μm至20μm的范围内。
与涂覆有同一组合物但未涂覆第一材料的底材相比，本发明的涂覆的底材在底材表面上可具有更一致或均匀的干膜厚度。即，本发明的涂覆的底材的边缘处的干膜厚度可以与朝向底材的中心的底材的其它部分处的干膜厚度更一致，从以往来看中心比边缘处更易涂覆。例如，本发明的涂覆的底材在底材的边缘处的干膜厚度与朝向底材中心远离边缘10mm处的干膜厚度的比率可以在1:3至1:15、或1:3至1:10、或1:4至1:12、或1:4至1:8的范围内。
由于在底材的边缘和拐角之上的涂层覆盖率改善，本发明的涂覆的底材的耐腐蚀性得以提高。特别地，发现，根据SAE J2334，在20或40次循环后，本发明的涂覆的底材可表现出小于或等于10％的线性边缘腐蚀。在这一腐蚀测试过程中，将涂覆的底材清洗、干燥并在暴露后抵靠于带有3mm的宽块的模板上。然后，可通过计算出现腐蚀产物、起泡和粘合失败的底材边缘上标记的方形块的数量来确定涂覆的底材的线性边缘腐蚀的百分比(％)。缺陷百分比通过用有缺陷的平方总数除以评估的边缘的平方总数而算出。线性边缘腐蚀率低于20％的3个测试底材的平均值显示出良好的边缘覆盖率，线性边缘腐蚀率均小于或等于5％则显示出优异的边缘覆盖率。这一线性边缘腐蚀实验在本文中称为“线性边缘腐蚀测试”。
本发明的涂覆的底材还可具有改善的耐丝状腐蚀性。特别地，发现，与未经第一材料处理的涂覆的底材相比，本发明的涂覆的底材可以提供改善的耐丝状腐蚀性(根据SAEJ2635“涂漆铝轮和涂漆铝轮罩的丝状腐蚀测试程序(Filiform Corrosion TestProcedure for Painted Aluminum Wheels and Painted Aluminum Wheel Trim)”进行测试)。
本发明的涂覆的底材还可具有改善的耐划痕腐蚀性。特别地，发现，与未经第一材料处理的涂覆的底材相比，当根据ASTM-B117-18进行测试并且通过在测量总划痕蠕变(scribe creep)之前在底材的中间刻图划痕时，本发明的涂覆的底材可以提供改善的耐腐蚀性。
如所示，涂覆的底材可以具有良好的涂层外观。特别地，本发明的涂覆的底材可具有R值，所述R值可用于测量涂层外观，其与从涂覆有同一组合物但未涂覆第一材料的底材获得的R值接近或相同。例如，已发现，与涂覆有同一组合物但未涂覆第一材料的底材的R值相比，本发明的涂覆的底材具有75％或更大、或80％或更大、或85％或更大、或90％或更大、或95％或更大、或100％的R值。
如本文所述，通过首先使用BYK-Gardner USA提供的YK Wavescan Plus(其通过光学轮廓测量表面形貌)来测量涂覆的底材的长波和短波，以确定涂覆的底材的R值。波扫描仪使用点光源(即激光)以60°的入射角照射预定距离(例如，10厘米)的表面。反射光以同样但相反的角度测量。当光束碰到表面的“峰”或“谷”时，检测最大信号；当光束碰到峰/谷的“坡面”时，记录最小信号。测得的信号频率等于涂料表面形貌的两倍空间频率。使用数学滤波器函数将数据分为长波(结构尺寸大于0.6mm)和短波(结构尺寸小于0.6mm)信号。然后，在0至10.5的范围内确定R值，其中10.5表示最佳外观。R值的计算如下：R＝10.5-4*log(a-0.02*|b-20|)，其中a＝20*(10^(长波/67)-1)并且b＝20*(10^(短波/67)-1)。如果R>10.5，则R＝10.5。如果|b-20|>40，则|b-20|＝40。这一外观测试在本文中称为“R值测试”。
根据本发明涂覆的底材可具有一种或多种改善的特性和/或可解决涂覆工业中已知的一种或多种问题。例如，这可包括：改善的涂料边缘覆盖率；在包括边缘和/或拐角的底材的整个表面上更均匀的覆盖；在包括边缘和/或拐角的底材的整个表面之上改善密封性；增加抗流挂性；改善附着力；和/或改善芯片电阻，诸如在涂覆的底材的运输和存储过程中的电阻。如本文所用，“流挂”是指涂料在垂直或近乎垂直的表面上产生不规则厚度的膜的不合需要的流动。因此，“抗流挂性”是指涂料在垂直或近乎垂直的表面上流动的阻力。
本发明还涉及包括例如处理底材、封固底材的至少一部分表面、降低抗流挂性和/或改善边缘覆盖率的方法，所述方法包括：将底材的至少一部分与第一材料接触；和将底材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形成涂层，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。本发明的方法使液体涂料组合物与第一材料接触。液体涂料组合物与本发明的方法提供的第一材料之间的最终相互作用影响了如前所述的涂料组合物的一个或多个方面，包括例如与和除了未涂覆第一材料之外，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或粘度相比，液体涂料组合物的界面流更低和/或液体涂料组合物的粘度更高。
用于本发明的方法中的第一材料和液体涂料组合物包括前述的任何第一材料和液体涂料组合物。还可以使用任何前述方法，包括例如浸涂、漂洗、擦拭、喷涂、蒸汽或电沉积、刷涂、辊涂或喷砂将第一材料涂覆在底材上，诸如直接涂覆在底材上而没有任何中间层。
本发明的方法还可包括本文所述的任何附加的步骤。例如，本发明的方法还可包括：在涂覆第一材料之前，将预处理组合物处理、镀覆和/或涂覆在底材上；在通过空气和/或加热涂覆第一材料之后干燥底材；和/或涂覆一种或多种附加的涂料组合物。
根据本发明的方法涂覆的底材可包括任何前述的底材和材料。对于特定的最终用途和应用，可以使用不同的步骤来涂覆某些底材和材料。例如，可以通过以下来涂覆线圈：将线圈的至少一部分与第一材料接触，卷起线圈以进行存储和/或运输，在稍后的时间将线圈展开，然后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来涂覆线圈，以在底材上形成液体涂料组合物的涂层，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。线圈也可以在涂覆液体涂料组合物之前或之后冲压或形成。
如所示，液体涂料组合物可包括可电沉积涂料组合物。因此，本发明还可包括电泳沉积到底材的已涂覆有第一材料的至少一部分上的可电沉积涂料组合物，所述可电沉积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。可通过将组合物与导电阴极和导电阳极接触而将阳离子可电沉积涂料组合物沉积在导电底材上，其中待涂覆的表面为阴极。可选择地，可以通过使本发明的阴离子可电沉积涂料组合物与导电阴极和导电阳极接触而将其沉积在导电底材上，其中待涂覆的表面为阳极。
与组合物接触后，当在电极之间施加足够的电压时，涂料组合物的粘附膜沉积在阴极上。通常，进行电沉积的条件类似于用于其它类型涂料的电沉积的条件。施加的电压可以变化，并且可以例如低至一伏至高至几千伏，诸如在50与500伏之间。电流密度可以在每平方英尺0.5安培与15安培之间，并且在电沉积期间趋于降低，这表明形成了绝缘膜。
一旦将阳离子可电沉积涂料组合物电沉积在导电底材的至少一部分上，可将涂覆的底材加热到足以至少部分固化底材上的电沉积的涂料的温度和时间。如本文所用，关于涂料的术语“至少部分固化”是指使涂料组合物经受固化条件而形成的涂料，使得涂料组合物的组分的反应性基团的至少一部分发生化学反应以形成涂料。
如有需要，本发明的可电沉积涂料组合物也可以使用非电泳涂料涂覆技术涂覆到底材上，例如前述的流涂、浸涂、喷涂和辊涂。
本发明的方法使可电沉积涂料组合物与第一材料接触。涂料组合物与本发明的方法提供的第一材料之间的最终相互作用影响了如前所述的可电沉积涂料组合物的一个或多个方面，包括例如与和除了未涂覆第一材料其它都相同的底材接触的、或未涂覆第一材料的同一底材的一部分接触的同一可电沉积涂料组合物的界面流或粘度相比，可电沉积涂料组合物的界面流更低和/或可电沉积涂料组合物的粘度更高。
给出以下实例来说明本发明的一般原理。本发明不应被认为仅限于所呈现的具体实例。除非另有说明，否则实例中的所有份数和百分比均以重量计。
实例1和实例2
含有催化剂的处理溶液的制备与应用
首先通过表1中列出的组分制备含有催化剂的溶液。
表1
1三乙二胺催化剂，可从Evonik Industries商购。
2可从DOW商购的非离子表面活性剂。
3水溶助剂、非离子表面活性剂增溶剂和静电剂，可从Alfa Chemicals商购。
将实例1和实例2称量到单独的容器中，并用木铲混合直至均匀。
实例3
液体涂料组合物的制备
通过表2中列出的组分制备液体涂料组合物。液体涂料组合物的组分按所列顺序加入，并且在每次加入后用木铲搅拌。
表2
4五官能丙烯酸酯，可从Allnex商购。
5聚二甲基硅氧烷流动添加剂，可从BYK-Chemie GMBH商购。
6羟苯基三嗪紫外线吸收剂，可从BASF商购。
7受阻胺光稳定剂，可从BASF商购。
8乙酸正丁酯中的5重量％三乙二胺溶液。
9季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)，可从BRUNO BOCK Chemische Fabrik GmdH&Co.KG商购。
实例4
涂覆的底材的制备和评估
将4英寸乘12英寸的分开的金属面板的一半浸入实例1和实例2的处理溶液中1分钟。去除后，使用强制空气手持式干燥机干燥浸没部分。然后，使用配备有1.4mm喷嘴和30psi压力的Devilbiss HVLP枪在面板的两侧上用实例3的制剂涂覆面板。然后，将所得面板在室温下固化24小时。
通过本文前述的R值测试来测试涂覆的底材。还测试了每个涂覆的底材的平均边缘覆盖率。
使用FE-SEM分析测试边缘覆盖率。对于边缘覆盖率测试，从每个面板的未进行表面处理的区域(右上和左上)和使用面板切割器进行表面处理的区域(右下和左下边缘)上切下小方块，并置于环氧树脂中一夜。固化后，将基座打磨、抛光，然后用碳带将其放在铝棒上。然后，用金/钯在样品上涂覆20秒钟，并在Quanta 250FEG SEM中高真空条件下进行分析。加速电压设定为20.00kV，光斑尺寸为3.0。可以在二次和后向散射模式下查看样品，具体取决于哪个图像可提供最佳对比度。从前面板和后面板边缘附近收集三个干膜厚度测量值，并求其平均值以提供每个区域的平均边缘覆盖率测量值。这些测量值在底材边缘的涂料的最薄部分测得。
R值和平均边缘覆盖率的测试结果列在表3中。
表3
如表3所示，与涂覆底材的未处理部分相比，经催化剂溶液处理的涂覆的底材的部分均显示出良好的R值和改善的边缘覆盖率。
实例5
含有催化剂的处理溶液的制备
首先通过表4所列的组分制备2％的二月桂酸二丁基锡溶液。
表4
| 组分 | 量(克) |
| 乙酸正丁酯 | 392 |
| 二月桂酸二丁基锡 | 8 |
将二月桂酸二丁基锡添加到乙酸正丁酯中，并用木铲混合直至形成均匀的混合物。
实施例6
液体涂料组合物的制备
通过混合表5中列出的组分来制备液体涂料组合物。
表5
| 组分 | 量(克) |
| D8173<sup>10</sup> | 161 |
| D8302<sup>11</sup> | 58 |
| D8718<sup>12</sup> | 27 |
10羟基官能聚合物，可从PPG商购。
11聚合异氰酸酯的混合物，可从PPG商购。
12溶剂混合物，可从PPG商购。
实例7
涂覆的底材的制备和评估
将测试面板附接到T形金属喷涂装置上，并浸入实例5的2％二月桂酸二丁基锡溶液中，直到面板浸入一半。将面板在溶液中放置约10秒。然后，使溶剂从面板上蒸发掉。然后，使用带有1.3mm喷嘴的SATA jet 5000B RP在25psi下用实例6的液体涂料组合物喷涂每个面板的所有6个边缘。将液体涂料组合物在所有侧面上涂一层。每个面板的最终干膜厚度为2.0-2.5密耳。在环境条件下将面板闪击一夜。R值和平均边缘覆盖率的测试结果在表6中列出。
表6
如表6所示，用催化剂溶液处理的涂覆的底材的部分均显示出良好的R值，并且面板显示可通过使用溶液来改善边缘覆盖率。
实例8
阳离子树脂交联剂的制备
通过表7中列出的组分制备包含在阳离子成膜基料中的交联剂。
表7
13二醇醚低酚级，可从Dow商购。
将装料1、装料2和装料3添加到装有N2的烧瓶中，并加热到35℃。然后加入装料4以监测放热。在达到峰值温度后，将混合物在55℃下保持30分钟。然后加入装料5以监测放热。在达到峰值温度后，将混合物在57℃下保持30分钟。然后加入装料6以监测放热。在达到峰值温度后，将混合物在59℃下保持30分钟。然后加入装料7以监测放热。在达到峰值温度后，将混合物在95℃下保持45分钟。然后加入装料8，并将混合物在95℃下保持1小时。然后将混合物冷却至70℃，并在1-2小时内缓慢加入装料9，保持最高温度低于100℃。在完全加入装料9之后，将混合物在105℃下保持一小时。监测异氰酸酯水平，并将混合物保持在105℃直至异氰酸酯水平消失。异氰酸酯消失后，加入装料10并混合直至均匀。然后，加入装料11、装料12和装料13，同时温度保持在105℃与110℃之间。然后将混合物搅拌30分钟并倒出。
实例9
阳离子树脂和阳离子电涂镀液的制备
A部分：通过表8中列出的组分制备阳离子成膜基料。
表8
14环氧官能树脂，可从Hexion商购。
将装料1和装料2添加到3升的烧瓶中，加热到132℃，并在N2层下搅拌。然后，将其在145℃下保持一小时。然后，将其冷却至92℃并加入装料3。加入装料4b，随后加入装料4a，并将混合物在110℃下保持1小时。然后将混合物冷却至95℃并加入装料5。然后，将混合物保持2小时。将装料6预热至43℃。将树脂混合物反向钻入预热的装料6中，然后在65℃下保持1小时。然后，加入装料7，并将混合物保持30分钟。加入装料8，并搅拌45分钟。将树脂加入到12升的烧瓶中并加热到63℃。然后，将树脂真空蒸馏4.5小时，除去2213.6g。
B部分：通过表9中列出的组分制备阳离子电涂镀液。
表9
| 装料 | 组分 | 量(克) |
| 1 | A部分的阳离子树脂 | 598.2 |
| 2 | MAZON1651<sup>15</sup> | 22 |
| 3 | 去离子水 | 1579.8 |
15增塑剂，可从BASF商购。
在温和搅拌下将598.2克装料1与1579.8克装料3稀化来制备阳离子电涂镀液。然后，将22克装料2加入到镀液中，并在温和搅拌下混合一小时。
实例10
催化剂溶液的制备和底材的处理
A部分：通过表10中列出的组分制备含有用于阳离子可电沉积涂料的固化催化剂的溶液。
表10
16含有环状胍的阳离子研磨载体，如美国专利第8,884,059号的实例15中所述制备，其通过引用并入本文。
17合成粘土，可从BYK Additives Inc.商购。
用高速分散刀片将装料2分散到装料3中10分钟。之后，加入装料1，然后混合1小时。最终混合物包含按溶液重量计1％的催化剂。
B部分：将从ACT购买的两个Chemfos 700No Chemseal刀片(商品编号55493)在A部分所述的改性催化剂溶液中浸泡一分钟。然后，使刀片在周围环境中干燥，同时将刀片正面朝上并与水平面倾斜60度。常压干燥10分钟后，将刀片在110℃下烘烤10分钟，同时保持在相同的倾斜位置。
实例11
电涂组合物的电沉积和涂覆的底材的评估
A部分：用实例9中所述的电涂组合物对实例10中所述的两个经处理刀片进行电涂覆。另外，还用实例9中所述的组合物电涂覆两个未经处理Chemfos 700No Chemseal刀片。表11中描述了电沉积参数和烘烤参数。
表11
B部分：在暴露于5％盐雾的情况下，根据ASTM B117-18，计算7天后沿刀口的锈斑来评估A部分中所述的电涂的刀片的刃口覆盖性能。在盐雾暴露期间，将每个刀片以与水平线成45度的角度粘贴到铝制背衬板上，其中锋利的边缘朝上。盐雾暴露后，将涂覆的底材用去离子水冲洗并干燥。然后，通过放大镜用手计数沿锋利边缘的锈斑。结果列于表12中。
表12
如表12所示，与未用催化剂溶液处理的涂覆的刀相比，用催化剂溶液处理的涂覆的刀沿边缘具有更少的锈斑。因此，用催化剂溶液处理的涂覆的刀具有更好的涂覆的边缘覆盖率。
本发明还涉及以下条款。
条款1：一种底材，包括：(a)第一材料，涂覆到所述底材的至少一部分上；和(b)连续膜，由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可固化的液体涂料组合物沉积而成，所述液体涂料组合物包含具有官能团的成膜树脂和可选地与所述成膜树脂的官能团反应的交联剂，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。
条款2：根据条款1所述的底材，其中所述成膜树脂分散和/或溶解在所述液体涂料组合物的水性或非水性液体介质中。
条款3：根据前述条款中任一项所述的底材，其中与所述底材的已涂覆有所述第一材料的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之外，其它方面相同的底材接触，或与同一底材的未涂覆所述第一材料的一部分接触的同一液体组合物的界面流。
条款4：根据前述条款中任一项所述的底材，其中与所述第一材料接触时和/或在与所述第一材料接触之后的所述液体涂料组合物的粘度高于未与所述第一材料接触的同一液体涂料组合物的粘度。
条款5：根据前述条款中任一项所述的底材，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。
条款6：根据条款1至4中任一项所述的底材，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。
条款7：根据前述条款中任一项所述的底材，其中所述第一材料是催化所述液体涂料组合物固化的催化剂。
条款8：根据前述条款中任一项所述的底材，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组分。
条款9：根据条款8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、单体或它们的组合。
条款10：根据前述条款中任一项所述的底材，其中所述第一材料是所述流变改性剂。
条款11：根据条款10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、橡胶胶乳或它们的任意组合。
条款12：根据前述条款中任一项所述的底材，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。
条款13：根据条款12所述的底材，其中所述液体介质为水性液体介质。
条款14：根据前述条款中任一项所述的底材，其中所述第一材料直接涂覆在所述底材的至少一部分之上。
条款15：根据前述条款中任一项所述的底材，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。
条款16：根据条款15所述的底材，其中与涂覆到所述底材的至少一部分上的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预处理组合物的表面区域中的所述第一材料的浓度更高。
条款17：根据条款1至13中任一项所述的底材，其中所述底材进一步包括预处理层，并且所述第一材料涂覆在所述预处理层的至少一部分之上。
条款18：根据条款1至13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之上。
条款19：根据前述条款中任一项所述的底材，其中在涂覆到所述底材上之后，所述液体涂料组合物的至少一部分具有通过粘度测试测量的大于100cps的粘度。
条款20：根据前述条款中任一项所述的底材，其中所述液体涂料组合物物理吸附到所述底材上。
条款21：根据前述条款中任一项所述的底材，其中所述第一材料物理吸附在底材上。
条款22：根据前述条款中任一项所述的底材，其中所述第一材料化学吸附在底材上。
条款23：根据前述条款中任一项所述的底材，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)的液体涂料组合物形成的涂层的至少一部分上。
条款24：根据前述条款中任一项所述的底材，其中所述底材是金属底材。
条款25：根据前述条款中任一项所述的底材，其中所述底材是非金属底材。
条款26：根据前述条款中任一项所述的底材，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、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、塑料或它们的任意组合。
条款27：根据前述条款中任一项所述的底材，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、电线或它们的任意组合。
条款28：根据前述条款中任一项所述的底材，其中所述液体涂料组合物是可电沉积涂料组合物。
条款29：一种处理底材的方法：(a)将所述底材的至少一部分与第一材料接触；和(b)将所述底材的与所述第一材料接触的至少一部分与液体涂料组合物直接接触，以在所述底材上形成所述液体涂料组合物的连续膜，所述液体涂料组合物包含液体介质、具有官能团的成膜树脂和可选地与所述成膜树脂的官能团反应的交联剂，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。
条款30：根据条款29所述的方法，其中步骤(a)包括将所述底材浸入包含所述第一材料的镀液中。
条款31：根据条款30所述的方法，其中所述镀液包括预处理镀液。
条款32：根据条款31所述的方法，其中所述预处理镀液是清洁剂镀液、脱氧剂镀液、清洁剂涂覆剂镀液、漂洗调理剂镀液、预处理涂料镀液、漂洗镀液、密封镀液或去离子水冲洗镀液。
条款33：根据条款29所述的方法，其中所述第一材料包含在擦拭物上和/或中，并且步骤(a)包括擦拭所述底材。
条款34：根据条款29所述的方法，其中所述第一材料包含在液体制剂中，并且在步骤(a)中将所述液体制剂喷涂到底材上。
条款35：根据条款34所述的方法，其中所述液体制剂进一步包含表面活性剂。
条款36：根据条款29所述的方法，其中在步骤(a)中通过电沉积或气相沉积将所述第一材料沉积到底材上。
条款37：根据条款29所述的方法，其中在步骤(a)中将所述第一材料刷涂或辊涂到底材上。
条款38：根据条款29所述的方法，其中所述第一材料是固体，并且在步骤(a)中被喷砂到底材上，或者在步骤(a)中以粉末的形式静电喷涂到底材上。
条款39：根据条款29所述的方法，其中在单个步骤中清洗并用所述第一材料涂覆所述底材。
条款40：根据条款29所述的方法，其中在步骤(a)之前，用金属电镀所述底材。
条款41：根据条款29所述的方法，其中所述底材包括阳极氧化的、铸造的或锻造的金属。
条款42：根据条款29至41中任一项所述的方法，其中所述第一材料直接涂覆到所述底材上。
条款43：根据条款29至42中任一项所述的方法，其中在步骤(a)之前处理所述底材。
条款44：根据条款43所述的方法，其中在步骤(a)之前，对所述底材进行碱清洗、脱氧、机械清洗、超声波清洗、等离子清洗或蚀刻、化学气相沉积、增粘剂处理或它们的任意组合。
条款45：根据条款43所述的方法，其中在步骤(a)之前，用预处理组合物对所述底材进行预处理。
条款46：根据条款45所述的方法，其中所述预处理组合物包括溶胶凝胶、磷酸铁、磷酸锰、磷酸锌、稀土金属、高锰酸盐、锆、钛、硅烷、三价铬、铬酸盐、硅酸盐、钼、镧系元素、金属螯合物、金属氧化物、水滑石、膦酸、层状双氢氧化物或它们的任意组合。
条款47：根据条款45或46所述的方法，其中在预处理之后，在步骤(a)中用包含所述第一材料的溶液冲洗、喷涂或擦拭所述底材。
条款48：根据条款45至47中任一项所述的方法，其中所述预处理组合物在涂覆后进行干燥。
条款49：根据条款29至48中任一项所述的方法，进一步包括步骤(c)，将所述底材的至少一部分与第二涂料组合物接触。
条款50：根据条款29至49中任一项所述的方法，其中在步骤(a)之后通过空气和/或加热来干燥所述第一材料。
条款51：根据条款29至50中任一项所述的方法，其中在步骤(a)与步骤(b)之间不存在中间步骤。
条款52：根据条款29至51中任一项所述的方法，其中由所述液体涂料组合物在所述底材的边缘处形成的所述涂层的干膜厚度为2μm或更大。
条款53：一种处理线圈的方法，包括：(a)将所述线圈的至少一部分与第一材料接触；(b)卷起所述线圈；(c)展开所述线圈；(d)将所述线圈的与所述第一材料接触的至少一部分与所述液体涂料组合物直接接触，所述液体涂料组合物包含液体介质、具有官能团的成膜树脂和可选地与所述成膜树脂的官能团反应的交联剂，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成膜树脂和/或交联剂反应的组分和/或(iii)流变改性剂。
尽管出于说明的目的，以上已描述了本发明的特定实施例，但是对于本领域技术人员而言显而易见的是，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的前提下，可以对本发明的细节进行多种改变。
Claims (58)
1.一种底材，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。
30.一种处理底材、封固底材表面的至少一部分、降低底材上涂料的抗流挂性、改善涂料与底材的附着力和/或改善底材上涂料的边缘覆盖率的方法，其包括：
a.使底材的至少一部分与第一材料接触；和
b.将所述底材的与所述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形成涂层，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，
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。
31.根据权利要求30所述的方法，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或与同一底材的未涂覆所述第一材料的一部分接触的同一液体组合物的界面流。
32.根据权利要求30所述的方法，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未与所述第一材料接触的同一液体涂料组合物的粘度。
33.根据权利要求30所述的方法，其中步骤(a)包括将所述底材浸入包含所述第一材料的镀液中。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所述镀液包括预处理镀液。
35.根据权利要求34所述的方法，其中所述预处理镀液是清洁剂镀液、脱氧剂镀液、清洁剂-涂覆剂镀液、漂洗调理剂镀液、预处理涂料镀液、漂洗镀液、密封镀液或去离子水冲洗镀液。
36.根据权利要求30所述的方法，其中所述第一材料包含在擦拭物上和/或擦拭物内，并且步骤(a)包括擦拭所述底材。
37.根据权利要求30所述的方法，其中所述第一材料包含在液体制剂中，并且在步骤(a)中将所述液体制剂喷涂到所述底材上。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述液体制剂进一步包含表面活性剂。
39.根据权利要求30所述的方法，其中在步骤(a)中通过电沉积或气相沉积将所述第一材料沉积到所述底材上。
40.根据权利要求30所述的方法，其中在步骤(a)中将所述第一材料刷涂或辊涂到所述底材上。
41.根据权利要求30所述的方法，其中所述第一材料是固体，并且在步骤(a)中被喷砂到所述底材上，或者在步骤(a)中以粉末的形式静电喷涂到所述底材上。
42.根据权利要求30所述的方法，其中在单个步骤中清洗并用所述第一材料涂覆所述底材。
43.根据权利要求30所述的方法，其中在步骤(a)之前，将金属镀在所述底材上。
44.根据权利要求30所述的方法，其中所述底材包括阳极氧化的、铸造的或锻造的金属。
45.根据权利要求30所述的方法，其中在步骤(a)之前处理所述底材。
46.根据权利要求45所述的方法，其中在步骤(a)之前，对所述底材进行碱清洗、脱氧、机械清洗、超声波清洗、等离子清洗或蚀刻、暴露于化学气相沉积、增粘剂处理或其任意组合。
47.根据权利要求30所述的方法，其中在步骤(a)之前，用预处理组合物对所述底材进行预处理。
48.根据权利要求47所述的方法，其中所述预处理组合物包括溶胶凝胶、磷酸铁、磷酸锰、磷酸锌、稀土金属、高锰酸盐、锆、钛、硅烷、三价铬、铬酸盐、钼、镧系元素、金属螯合物、金属氧化物、水滑石、膦酸、层状双氢氧化物或其任意组合。
49.根据权利要求48所述的方法，其中在预处理之后，在步骤(a)中用包含所述第一材料的溶液冲洗、喷涂或擦拭所述底材。
50.根据权利要求48所述的方法，其中所述预处理组合物在涂覆后进行干燥。
51.根据权利要求30所述的方法，其进一步包括步骤(c)，将所述底材的至少一部分与第二涂料组合物接触。
52.根据权利要求30所述的方法，其中在步骤(a)之后通过空气和/或加热来干燥所述第一材料。
53.根据权利要求30所述的方法，其中在步骤(a)与步骤(b)之间不存在中间步骤。
54.根据权利要求30所述的方法，其中第一材料直接涂覆到所述底材上。
55.根据权利要求30所述的方法，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。
56.根据权利要求30所述的方法，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，在固化时，所述液体涂料组合物的R值为75％或更大，其中所述R值是通过R值测试测量。
57.根据权利要求30所述的方法，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。
58.一种处理线圈的方法，其包括：
a.将所述线圈的至少一部分与第一材料接触；
b.卷起所述线圈；
c.展开所述线圈；以及
d.将所述线圈的与所述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所述线圈上形成所述液体涂料组合物的涂层，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，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成膜树脂和/或交联剂反应的组分，和/或(iii)流变改性剂。
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