CN117203288A - 包括铝颗粒、氧化镁以及铝和/或铁化合物的腐蚀抑制涂层 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种经涂覆的金属基材，其包括金属基材；以及施涂在所述金属基材的至少一部分上的涂层，其中所述涂层包括成膜粘合剂；氧化镁；铝化合物和/或铁化合物；以及铝颗粒。本发明还提供了一种可固化成膜涂层组合物，其包括成膜粘合剂；氧化镁；铝化合物和/或铁化合物；以及铝颗粒。还公开了涂覆基材的方法。

Description

包括铝颗粒、氧化镁以及铝和/或铁化合物的腐蚀抑制涂层

技术领域

本发明涉及腐蚀抑制涂层、涂层组合物、涂覆基材的方法和经涂覆的基材。

背景技术

由于多种原因，涂层被应用于电器、汽车、飞行器等，最显著的原因是美观、防腐和/或增强性能，如耐久性和防止物理损伤。为了提高金属基材的耐腐蚀性，可以在基材上的涂层中使用腐蚀抑制剂。然而，考虑到健康和环境问题，不断发展的政府法规已导致涂层组合物中某些腐蚀抑制剂和其它添加剂的逐步淘汰，这使得有效涂层组合物的生产具有挑战性。

期望提供合适的涂层组合物，其使用从健康和环境角度可接受的腐蚀抑制剂来证明期望的耐腐蚀水平。

发明内容

本发明提供了一种经涂覆的金属基材，其包括金属基材；以及施涂在所述金属基材的至少一部分上的涂层，其中所述涂层包括成膜粘合剂；氧化镁；铝化合物和/或铁化合物；以及铝颗粒。

本发明还提供了一种可固化成膜涂层组合物，其包括成膜粘合剂；氧化镁；铝化合物和/或铁化合物；以及铝颗粒。

本发明进一步提供了一种涂覆金属基材的方法，所述方法包括将可固化成膜涂层组合物施涂于所述基材的至少一部分以形成涂层，所述可固化成膜涂层组合物包括成膜粘合剂；氧化镁；铝化合物和/或铁化合物；以及铝颗粒。

具体实施方式

本发明涉及一种经涂覆的金属基材，其包括金属基材；以及施涂在所述金属基材的至少一部分上的涂层，其中所述涂层包括成膜粘合剂；氧化镁；铝化合物和/或铁化合物；以及铝颗粒。

本发明还涉及一种可固化成膜涂层组合物，其包括成膜粘合剂；氧化镁；铝铁化合物和/或铁化合物；以及铝颗粒。所述可固化成膜涂层组合物可以用于形成本发明的经涂覆的金属基材。

成膜粘合剂

本发明的涂层和/或可固化成膜涂层组合物包括成膜粘合剂。如下面进一步讨论的，本发明的涂层组合物的成膜粘合剂不受限制，并且可以包括任何可固化成膜粘合剂。

如本文所使用的，术语“可固化”和类似术语是指经历其不可逆地“凝固”的反应的组合物，如当组合物的组分彼此反应并且聚合物组分的聚合物链通过共价键连接在一起时。此特性通常与例如由热或辐射引起的组合物成分的交联反应相关联。参见Hawley,Gessner G.,《简明化学词典(The Condensed Chemical Dictionary)》,第九版,第856页；《表面涂层(Surface Coatings)》,第2卷,澳大利亚石油和颜色化学家协会(Oil andColour Chemists'Association,Australia),TAFE教育书籍出版社(TAFE EducationalBooks)(1974)。固化或交联反应还可以在环境条件下进行。所谓环境条件意指涂层在没有热量或其它能量的帮助下进行热固性反应，例如，在没有烤箱烘焙、使用强制空气等的情况下。通常环境温度范围为60℉至90℉(15.6℃至32.2℃)，如典型室温72℉(22.2℃)。一旦固化或交联，热固性树脂在施加热量时将不会熔融并且不溶于溶剂。

成膜粘合剂可以包括(a)包括反应性官能团的树脂组分；和(b)包括与树脂组分(a)中的官能团反应的官能团的固化剂组分，尽管成膜粘合剂组分也可以含有将与其自身交联的树脂，而不是(或除此之外)另外的固化剂(即自交联)。

本发明的可固化成膜组合物的成膜粘合剂组分中使用的树脂组分(a)可以包括以下中的一种或多种：丙烯酸聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、聚硫醚、聚硫酯、聚硫醇、多烯、多元醇、聚硅烷、聚硅氧烷、含氟聚合物、聚碳酸酯和环氧树脂。通常，这些不需要是聚合物的化合物可以通过本领域技术人员已知的任何方法制备。成膜粘合剂上的官能团可以包括以下中的至少一种：羧酸基、胺基、环氧化物基、羟基、硫醇基、氨基甲酸酯基、酰胺基、脲基、(甲基)丙烯酸酯基、苯乙烯基、乙烯基、烯丙基、醛基、乙酰乙酸基、酰肼基、环状碳酸酯、酮基、碳二亚胺基，噁唑啉基、烷氧基硅烷官能团、异氰基官能团和马来酸或酸酐基团。成膜粘合剂上的官能团被选择为与固化剂(b)上的那些官能团反应或自交联。如本文所使用的，术语“聚合物”涵盖但不限于寡聚物以及均聚物和共聚物两者。

合适的丙烯酸化合物包含一种或多种丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯，任选地与一种或多种其它可聚合的烯键式不饱和单体的共聚物。丙烯酸或甲基丙烯酸的有用烷基酯包含在烷基中含有1个到30个碳原子，并且通常4个指18个碳原子的脂肪族烷基酯。非限制性实例包含甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。合适的其它可共聚的烯键式不饱和单体包含乙烯基芳香族化合物，如苯乙烯和乙烯基甲苯；腈，如丙烯腈和甲基丙烯腈；乙烯基和亚乙烯基卤化物，如氯乙烯和偏二氟乙烯，以及乙烯基酯，如乙酸乙烯酯。

丙烯酸共聚物可以包含羟基官能团，所述羟基官能团通常通过在用于产生所述共聚物的反应物中包含一种或多种羟基官能单体而掺入聚合物中。有用的羟基官能单体包含丙烯酸羟烷基酯和甲基丙烯酸羟烷基酯，通常在羟烷基中具有2至4个碳原子，如丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、己内酯和丙烯酸羟烷基酯的羟基官能加合物以及对应的甲基丙烯酸酯，以及下文所描述的β-羟基酯官能单体。丙烯酸聚合物也可以用N-(烷氧基甲基)丙烯酰胺和N-(烷氧基甲基)甲基丙烯酰胺制备。

β-羟基酯官能单体可以由烯属不饱和环氧官能单体和具有约13到约20个碳原子的羧酸制备，或者由烯属不饱和酸官能单体和含有至少5个碳原子的不能与烯属不饱和酸官能单体聚合的环氧化合物制备。

用于制备β-羟基酯官能单体的有用的烯属不饱和环氧官能单体包含丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚、甲基烯丙基缩水甘油醚、烯属不饱和单异氰酸酯与羟基官能单环氧化物(如缩水甘油)的1:1(摩尔)加合物以及可聚合多羧酸如马来酸的缩水甘油酯。(注：这些环氧官能单体也可以用于制备环氧官能丙烯酸聚合物。)羧酸的实例包含如异硬脂酸等饱和单羧酸和芳香族不饱和羧酸。

用于制备β-羟基酯官能单体的有用的烯键式不饱和酸官能单体包含一元羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸；二羧酸，如衣康酸、马来酸和富马酸；以及二羧酸的单酯，如马来酸单丁酯和衣康酸单丁酯。烯属不饱和酸官能单体和环氧化合物通常以1:1的当量比进行反应。环氧化合物不含有会参与自由基引发的与不饱和酸官能单体的聚合的烯属不饱和度。可用的环氧化合物包含1,2-氧化戊烯、氧化苯乙烯和缩水甘油酯或缩水甘油醚，通常含有8到30个碳原子，如丁基缩水甘油醚、辛基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚和对(叔丁基)苯基缩水甘油醚。特定缩水甘油酯包含以下结构的缩水甘油酯：

其中R₁是含有约4个至约26个碳原子的烃基。通常，R是具有约8个至约10个碳原子的支链烃基，如新戊酸酯、新庚酸酯或新癸酸酯。合适的羧酸缩水甘油酯包含VERSATICACID 911和CARDURA E，其均可从壳牌化工公司(Shell Chemical Co.)商购获得。

氨基甲酸酯官能团可以通过使丙烯酸单体与氨基甲酸酯官能乙烯基单体共聚，如甲基丙烯酸的氨基甲酸酯官能烷基酯，或者通过使羟基官能丙烯酸聚合物与低分子量氨基甲酸酯官能材料(如可以衍生自醇或二醇醚)反应，通过转氨酰化反应而包含在丙烯酸聚合物中。在此反应中，衍生自醇或二醇醚的低分子量氨基甲酸酯官能材料与丙烯酸多元醇的羟基反应，产生氨基甲酸酯官能丙烯酸聚合物和原始醇或二醇醚。衍生自醇或二醇醚的低分子量氨基甲酸酯官能材料可以通过在催化剂存在下使醇或二醇醚与脲反应来制备。合适的醇包含较低分子量的脂肪族、环脂族和芳香族醇，如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、环己醇、2-乙基己醇和3-甲基丁醇。合适的二醇醚包含乙二醇甲醚和丙二醇甲醚。丙二醇甲醚和甲醇是最常用的。也可以使用本领域技术人员已知的其它氨基甲酸酯官能单体。

酰胺官能团可以通过在聚合物的制备中使用合适的官能单体或通过使用本领域技术人员已知的技术将其它官能团转化为酰胺基而引入丙烯酸聚合物中。同样地，可以按照期望使用合适的官能单体(如果可用的话)或必要的转化反应引入其它官能团。

丙烯酸聚合物可以通过水性乳液聚合技术制备并直接用于水性涂层组合物的制备，或者可以通过溶剂型组合物的有机溶液聚合技术制备。当通过与能够形成盐的基团，如酸或胺基团的有机溶液聚合制备时，在用碱或酸中和这些基团后，聚合物可以分散到水性介质中。通常，可以使用本领域技术人员已知的利用本领域公认的单体量产生此类聚合物的任何方法。

可固化成膜组合物的成膜粘合剂组分中的树脂组分(a)可以包括醇酸树脂或聚酯。此类聚合物可以以已知的方式通过多羟基醇和多羧酸缩合来制备。合适的多元醇包含但不限于：乙二醇、丙二醇、丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、二甘醇、甘油、三羟甲基丙烷和季戊四醇。合适的多羧酸包含但不限于琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸和偏苯三甲酸。除了以上提到的多羧酸之外，还可以使用在存在的情况下的酸的官能等价物(如酸酐)或酸的较低烷基酯(如甲酯)。在期望产生空气干燥醇酸树脂的情况下，可以使用合适的干燥油脂肪酸，并且包含例如衍生自亚麻籽油、大豆油、妥尔油、脱水蓖麻油或桐油的那些。

同样，聚酰胺可以利用多元酸和多胺来制备。合适的多元酸包含上文列出的那些，并且多胺可以包括例如乙二胺、1,2-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,3-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、2-甲基-1,5-戊二胺、2,5-二氨基-2,5-二甲基己烷、2,2,4-和/或2,4,4-三甲基-1,6-二氨基-己烷、1,11-二氨基十一烷、1,12-二氨基十二烷、1,3-环己烷二胺和/或1,4-环己烷二胺、1-氨基-3,3,5-三甲基-5-氨甲基-环己烷、2,4-和/或2,6-六氢甲苯二胺、2,4'-二氨基-二环己基甲烷和/或4,4'-二氨基-二环己基甲烷和3,3'-二烷基-4,4'-二氨基-二环己基甲烷(如3,3'-二甲基-4,4'-二氨基-二环己基甲烷和3,3'-二乙基-4,4'-二氨基-二环己基甲烷)、2,4-二氨基甲苯和/或2,6-二氨基甲苯以及2,4'-二氨基联苯甲烷和/或4,4'-二氨基联苯甲烷。

氨基甲酸酯官能团可以通过首先形成羟烷基氨基甲酸酯而掺入聚酯或聚酰胺中，所述羟烷基氨基甲酸酯可以与用于形成聚酯或聚酰胺的多元酸和多元醇/多胺反应。羟烷基氨基甲酸酯与聚合物上的酸官能团缩合，产生末端氨基甲酸酯官能团。氨基甲酸酯官能团也可以通过使聚酯上的末端羟基与低分子量氨基甲酸酯官能材料反应，通过类似于上文结合氨基甲酸酯基团结合到丙烯酸聚合物中所描述的转氨酰化过程而结合到聚酯中，或通过使异氰酸与羟基官能聚酯反应。

其它官能团如胺、酰胺、硫醇、脲或上文列出的其它官能团可以按照期望使用合适的官能反应物(如果可用的话)，或根据需要的转化反应来结合到聚酰胺、聚酯或醇酸树脂中以产生期望的官能团。此类技术是本领域技术人员已知的。

聚氨酯也可以用作可固化成膜组合物的成膜粘合剂组分中的树脂组分(a)。在可以使用的聚氨酯中有聚合物多元醇，其通常是通过聚酯多元醇或丙烯酸多元醇(如上述那些)与聚异氰酸酯反应制备的，使得OH/NCO当量比大于1:1，使得产物中存在游离羟基。用于制备聚氨酯多元醇的有机聚异氰酸酯可以是脂肪族或芳香族聚异氰酸酯或两者的混合物。通常使用二异氰酸酯，尽管可以使用更高级的聚异氰酸酯代替二异氰酸酯或与二异氰酸酯组合使用。合适的芳香族二异氰酸酯的实例是4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯和甲苯二异氰酸酯。合适的脂肪族二异氰酸酯的实例是直链脂肪族二异氰酸酯，如1,6-六亚甲基二异氰酸酯。此外，可以使用脂环族二异氰酸酯。实例包含异佛尔酮二异氰酸酯和4,4'-亚甲基-双-(环己基异氰酸酯)。合适的高级聚异氰酸酯的实例是1,2,4-苯三异氰酸酯聚亚甲基多苯基异氰酸酯，以及基于1,6-六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯的异氰酸酯三聚体。与聚酯一样，聚氨酯可以用未反应的羧酸基团制备，其在用碱(如胺)中和时允许分散到水性介质中。

末端和/或侧氨基甲酸酯官能团可以通过使聚异氰酸酯与含有末端/侧氨基甲酸酯基团的聚合物多元醇反应而结合到聚氨酯中。可替代地，氨基甲酸酯官能团可以通过使多异氰酸酯与多元醇和羟烷基氨基甲酸酯或异氰酸作为单独的反应物反应而结合到聚氨酯中。氨基甲酸酯官能团也可以通过将羟基官能聚氨酯与低分子量氨基甲酸酯官能材料通过类似于上文结合氨基甲酸酯基团结合到丙烯酸聚合物中所描述的转氨酰化过程而结合到聚氨酯中。另外，异氰酸酯官能聚氨酯可以与羟烷基氨基甲酸酯反应以产生氨基甲酸酯官能聚氨酯。

其它官能团如酰胺、硫醇、脲或上文列出的其它官能团可以按照期望使用合适的官能反应物(如果可用的话)，或根据需要的转化反应来结合到聚氨酯中以产生期望的官能团。此类技术是本领域技术人员已知的。

聚醚多元醇的实例是聚亚烷基醚多元醇，其包含具有以下结构式的那些：

(i)

其中取代基R₂是氢或含有1个至5个碳原子的低级烷基，包含混合取代基，n通常是2至6，并且m是8至100或更高。包含聚(氧基四亚甲基)二醇、聚(氧基四乙烯)二醇、聚(氧基-1,2-丙烯)二醇和聚(氧基-1,2-丁烯)二醇。

还有用的是由各种多元醇的氧烷基化形成的聚醚多元醇，例如二醇，如乙二醇、1,6-己二醇、双酚A等，或其它高级多元醇，如三羟甲基丙烷、季戊四醇等。可以如所示使用的具有更高官能度的多元醇可以例如通过化合物(如蔗糖或山梨醇)的氧烷基化来制备。一种常用的氧烷基化方法是在酸性或碱性催化剂存在下，多元醇与环氧烷，例如丙烯或环氧乙烷的反应。特定的聚醚包含可以以名称TERATHANE和TERACOL从莱卡公司(The LycraCompany)获得和以POLYMEG从利安德巴塞尔公司(LyondellBasell)获得的那些聚醚。

氨基甲酸酯官能团可以通过转氨酰化反应结合到聚醚中。其它官能团如酸、胺、环氧化物、酰胺、硫醇和脲可以按照期望使用合适的官能反应物(如果可用的话)，或根据需要的转化反应来结合到聚醚中以产生期望的官能团。合适的胺官能聚醚的实例包含以名称JEFFAMINE出售的那些，如JEFFAMINE D2000，这是一种可从亨茨曼公司(HuntsmanCorporation)获得的聚醚官能二胺。

用作树脂组分(a)的合适的环氧官能聚合物可以包含通过使聚环氧化物和选自含醇羟基的材料和含酚羟基的材料的含多羟基的材料一起反应以链延伸或构建聚环氧化物的分子量而延伸的聚环氧化物链。

链延伸的聚环氧化物通常通过使聚环氧化物和含多羟基的材料单独或在惰性有机溶剂(如酮，包含甲基异丁基酮和甲基戊基酮)、芳香族化合物(如甲苯和二甲苯)以及二醇醚(如二甘醇的二甲醚)的存在下反应在一起来制备。反应通常在80℃至160℃的温度下进行30分钟至180分钟，直到获得含环氧基的树脂反应产物。

反应物，即环氧:含多羟基的材料的当量比通常为约1.00:0.75至1.00:2.00。本领域技术人员将理解，当与含多羟基的材料反应时，链延伸的聚环氧化物将缺乏环氧化物官能团，从而存在过量的羟基官能团。所得聚合物将包括由过量的羟基官能团产生的羟基官能团和由环氧化物官能团的开环反应产生的羟基官能团。

根据定义，聚环氧化物具有至少两个1,2-环氧基。通常，聚环氧化物的环氧化物当量的范围可以是100至2000，如180至500。环氧化合物可以是饱和或不饱和的、环状或无环的、脂肪族的、脂环族的、芳香族的或杂环的。其可以含有取代基，如卤素、羟基和醚基。

聚环氧化物的实例是具有一至二的1,2-环氧当量的那些，如大于一且小于二或为二；即每个分子平均具有两个环氧化物基团的聚环氧化物。最常用的聚环氧化物是环状多元醇的聚缩水甘油醚，例如，多元酚(如双酚A、间苯二酚、对苯二酚、苯二甲醇、间苯三酚和邻苯二酚)的聚缩水甘油醚；或多元醇的聚缩水甘油醚，如脂环族多元醇，特别是环脂族多元醇，如1,2-环己烷二醇、1,4-环己烷二醇、2,2-双(4-羟基环己基)丙烷、1,1-双(4-羟基环己基)乙烷、2-甲基-1,1-双(4-羟基环己基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-叔丁基环己基)丙烷、1,3-双(羟甲基)环己烷和1,2-双(羟甲基)环己烷。脂肪族多元醇的实例尤其包含三甲基戊二醇和新戊二醇。

用于链延伸或增加聚环氧化物的分子量的含多羟基的材料可以另外是聚合物多元醇，如上文所公开的那些中的任一种。本发明可以包括环氧树脂，如双酚A或双酚F的二缩水甘油或聚缩水甘油醚、甘油、酚醛清漆等。示例性合适的聚环氧化物在美国专利第4,681,811号第5列第33至58行中进行了描述，所述美国专利的引用部分通过引用并入本文。合适的可商购获得的环氧树脂的非限制性实例包含EPON 828和EPON 1001，两者都可从迈图公司(Momentive)获得，以及D.E.N.431，其可从陶氏化学公司(Dow Chemical Co.)获得。

环氧官能成膜聚合物也可以可替代地是用环氧官能单体(如丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚和甲基烯丙基缩水甘油醚)制备的丙烯酸聚合物。用缩水甘油醇或缩水甘油胺制备的或与表卤代醇反应的聚酯、聚氨酯或聚酰胺也是合适的环氧官能树脂。环氧化物官能团可以通过在碱存在下使树脂上的羟基与表卤代醇或二卤代醇(如表氯代醇或二氯代醇)反应而结合到树脂中。

合适的含氟聚合物的非限制性实例包含可从旭硝子玻璃公司(Asahi GlassCompany)以商品名LUMIFLON获得的氟乙烯-烷基乙烯基醚交替共聚物(如美国专利第4,345,057号中所描述的那些)；可从明尼苏达州圣保罗的3M以商品名FLUORAD商购获得的氟代脂肪族聚合物酯；以及全氟化羟基官能(甲基)丙烯酸酯树脂。

基于可固化成膜组合物中的树脂固体的总重量，可固化成膜组合物中的成膜树脂组分(a)的量的范围可以是10重量％至90重量％。例如，基于可固化成膜组合物中树脂固体的总重量，成膜树脂可以以至少10重量％的量存在，如至少20重量％或至少30重量％。基于可固化成膜组合物中树脂固体的总重量，成膜树脂可以以不超过90重量％的量存在，如不超过80重量％或不超过70重量％。基于可固化成膜组合物中树脂固体的总重量，成膜树脂组分的范围可以包含例如，20重量％至80重量％、50重量％至90重量％、60重量％至80重量％、25重量％至75重量％。

成膜粘合剂可以基本上不含、本质上不含或完全不含具有乙酰乙酸酯官能团和/或丙二酸酯官能团的成膜树脂。如果基于树脂固体总重量，此类树脂的存在量(如果有的话)低于5重量％，成膜粘合剂“基本上不含”具有乙酰乙酸酯官能团和/或丙二酸酯官能团的成膜树脂。如果基于树脂固体总重量，此类树脂的存在量(如果有的话)低于1重量％，成膜粘合剂“本质上不含”具有乙酰乙酸酯官能团和/或丙二酸酯官能团的成膜树脂。如果不存在此类树脂，即基于树脂固体总重量为0.0重量％，成膜粘合剂“完全不含”具有乙酰乙酸酯官能团和/或丙二酸酯官能团的成膜树脂。

如本文所使用的，“树脂固体”包含涂层组合物的成膜粘合剂的组分。例如，树脂固体可以包含成膜聚合物、固化剂和存在于涂层组合物中的任何另外的非着色组分。树脂固体明确排除氧化镁、铝和/或铁化合物以及任何其它颜料组分。

固化剂

根据本发明，可固化成膜涂层组合物的成膜粘合剂可以进一步包括固化剂(b)。用于本发明的涂层组合物的成膜粘合剂组分的合适的固化剂(b)包含氨基塑料、多异氰酸酯，包含封闭的异氰酸酯、聚环氧化物、β-羟基烷基酰胺、多元酸、有机金属酸官能材料、多胺、聚酰胺、多硫化物、聚硫醇、多烯(如聚丙烯酸酯)、多元醇、聚硅烷和任何前述材料的混合物，并且包含本领域已知的用于这些材料中的任一种的那些。术语“固化剂”、“交联剂(crosslinking agent)”和“交联剂(crosslinker)”在本文中可互换使用。

有用的氨基塑料可以从甲醛与胺或酰胺的缩合反应中获得。胺或酰胺的非限制性实例包含三聚氰胺、脲和苯并胍胺。

尽管由醇和甲醛与三聚氰胺、脲或苯并胍胺反应获得的缩合产物最常见，但也可以使用与其它胺或酰胺的缩合物。甲醛是最常用的醛，但也可以使用其它醛，如乙醛、巴豆醛和苯甲醛。

氨基塑料可以含有亚氨基和羟甲基。在某些情况下，至少一部分羟甲基可以用醇醚化以改变固化响应。任何一元醇，如甲醇、乙醇、正丁醇、异丁醇和己醇都可以用于此目的。合适的氨基塑料树脂的非限制性实例可从湛新公司(Allnex)以商标CYMEL和从英力士公司(INEOS)以商标RESIMENE商购获得。

适于使用的其它交联剂包含多异氰酸酯交联剂。如本文所使用的，术语“多异氰酸酯”旨在包含封闭的(或封端的)多异氰酸酯以及未封闭的多异氰酸酯。多异氰酸酯可以是脂肪族的、芳香族的或其混合物。尽管经常使用高级多异氰酸酯，如二异氰酸酯的异氰脲酸酯，但也可以使用二异氰酸酯。也可以使用异氰酸酯预聚物，例如多异氰酸酯与多元醇的反应产物。可以使用多异氰酸酯交联剂的混合物。

多异氰酸酯可以由多种含异氰酸酯的材料制备。合适的多异氰酸酯的实例包含由以下二异氰酸酯制备的三聚体：甲苯二异氰酸酯、4,4'-亚甲基双-(环已基异氰酸酯)、异佛尔酮二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯和2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯的异构混合物、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯和4,4'-二苯亚甲基二异氰酸酯。另外，也可以使用如聚酯多元醇等各种多元醇的封闭的多异氰酸酯预聚物。

异氰酸酯基团可以按照期望是封端的或未封端的。如果多异氰酸酯是封端的或未封端的，本领域技术人员已知的任何合适的脂肪族、脂环族或芳香族烷基单醇或酚类化合物都可以用作多异氰酸酯的封端剂。合适的封闭剂的实例包含在升高的温度下会解封的那些材料，如低级脂肪族醇，包含甲醇、乙醇和正丁醇；脂环族醇，如环己醇；芳香族烷基醇，如苯甲醇和甲基苯基甲醇；以及酚醛化合物，如苯酚本身和经取代的苯酚，其中取代基不影响涂层操作，如甲酚和硝基苯酚。二醇醚也可用作封端剂。合适的二醇醚包含乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、乙二醇甲醚和丙二醇甲醚。其它合适的封端剂包含肟(如甲乙酮肟、丙酮肟和环己酮肟)、内酰胺(如ε-己内酰胺)、吡唑(如二甲基吡唑)和胺(如二丁基胺、丁二醇酰胺和丁基内酰胺)。

交联剂可以任选地包括高分子量挥发性基团。这些可以与上文所讨论的相同。基于有机成膜粘合剂的总重量，高分子量挥发性基团可以占成膜粘合剂的5重量％至50重量％，如7重量％至45重量％，如9重量％至40重量％，如11重量％至35重量％，如13重量％至30重量％。基于固化前后有机成膜粘合剂的总重量，固化期间产生的高分子量挥发性基团和其它低分子量挥发性有机化合物，如固化期间产生的低分子量封端剂和有机副产物，可以以使得沉积到基材上的有机成膜粘合剂相对于固化后有机成膜粘合剂的重量的相对重量损失为有机成膜粘合剂量的5重量％至50重量％的量存在，如7重量％至45重量％，如9重量％至40重量％，如11重量％至35重量％，如13重量％至30重量％。

聚环氧化物是用于具有羧酸基团和/或胺基团的聚合物的合适的固化剂。合适的聚环氧化物的实例包含低分子量聚环氧化物，如3,4-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲酯和双(3,4-环氧-6-甲基环己基-甲基)己二酸酯。高分子量聚环氧化物，包含上文所描述的多元酚和醇的聚缩水甘油醚，也适合作为交联剂。

β-羟基烷基酰胺是用于具有羧酸基团的聚合物的合适的固化剂。β-羟基烷基酰胺的结构可以描绘如下：

其中每个R₂是氢或含有1个至5个碳原子的低级烷基，包含混合的取代基或：

其中R₂是氢或含有1个至5个碳原子的低级烷基，包含混合的取代基；A是衍生自饱和、不饱和或芳香烃的键或多价有机基团，所述饱和、不饱和或芳香烃包含含有2个至20个碳原子的经取代的烃基；m'等于1或2；n'等于0或2，并且m'+n'至少是2，通常在从2至(并且包含)4的范围内。最常见的是，A是C₂至C₁₂二价亚烷基。

多元酸，特别是多羧酸是用于具有环氧官能团的聚合物的合适的固化剂。合适的多羧酸的实例包含己二酸、琥珀酸、癸二酸、壬二酸和十二烷二酸。其它合适的多元酸交联剂包含由含有至少一个羧酸基团的烯键式不饱和单体和至少一个不含羧酸基团的烯键式不饱和单体制备的含酸基的丙烯酸聚合物。基于酸官能丙烯酸聚合物的总固体重量，此类酸官能丙烯酸聚合物的酸当量可以为100g/mol至2,000g/mol。也可以使用含有酸官能团的聚酯。可以使用基于脂肪族多元醇与脂肪族和/或芳香族多羧酸或酸酐的缩合的低分子量聚酯和半酸酯。合适的脂肪族多元醇的实例包含乙二醇、丙二醇、丁二醇、1,6-己二醇、三羟甲基丙烷、二三羟甲基丙烷、新戊二醇、1,4-环己烷二甲醇、季戊四醇等。聚羧酸和酸酐可以尤其包含对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸，邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、氯菌酸酐等。也可以使用酸和/或酸酐的混合物。上文所描述的多元酸交联剂在美国专利第4,681,811号第6列第45行至第9列第54行中进行了更详细的描述，所述美国专利的引用部分通过引用并入本文。

合适的多胺交联剂的非限制性实例包含伯二胺或仲二胺或多胺，其中与氮原子连接的基团可以是饱和的或不饱和的、脂肪族的、脂环族的、芳香族的、经芳香族取代的脂肪族的、经脂肪族取代的芳香族的和杂环的。合适的脂肪族和脂环族二胺的非限制性实例包含1,2-乙二胺、1,2-丙二胺、1,8-辛烷二胺、异佛尔酮二胺、丙烷-2,2-环己基胺等。合适的芳香族二胺的非限制性实例包含亚苯基二胺和甲苯二胺，例如邻亚苯基二胺和对甲苯二胺。多核芳香族二胺，如4,4'-联苯二胺、亚甲基二苯胺和一氯亚甲基二苯胺也是合适的。

合适的脂肪族二胺的实例包含但不限于乙二胺、1,2-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,3-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、2-甲基-1,5-戊二胺、2,5-二氨基-2,5-二甲基己烷、2,2,4-和/或2,4,4-三甲基-1,6-二氨基-己烷、1,11-二氨基十一烷、1,12-二氨基十二烷、1,3-环己烷二胺和/或1,4-环己烷二胺、1-氨基-3,3,5-三甲基-5-氨甲基-环己烷、2,4-和/或2,6-六氢甲苯二胺、2,4'-二氨基-二环己基甲烷和/或4,4'-二氨基-二环己基甲烷和3,3'-二烷基-4,4'-二氨基-二环己基甲烷(如3,3'-二甲基-4,4'-二氨基-二环己基甲烷和3,3'-二乙基-4,4'-二氨基-二环己基甲烷)、2,4-二氨基甲苯和/或2,6-二氨基甲苯以及2,4'-二氨基联苯甲烷和/或4,4'-二氨基联苯甲烷或其混合物。脂环族二胺可从亨茨曼公司(德克萨斯州休斯顿(Houston,TX))以名称JEFFLINK商购获得，如JEFFLINK 754。也可以使用另外的脂肪族环状多胺，如可从科思创公司(Covestro)获得的DESMOPHEN NH 1520和/或CLEARLINK 1000，其是可从道夫凯特公司(Dorf Ketal)获得的仲脂肪族二胺。POLYCLEAR136(可从巴斯夫公司/汉森集团有限责任公司(BASF/Hansen Group LLC)获得)，即异佛尔酮二胺和丙烯腈的反应产物也是合适的。其它示例性合适的多胺在美国专利第4,046,729号第6列第61行至第7列第26行和美国专利第3,799,854号第3列第13行至第50行中进行了描述，所有所述美国专利的引用部分通过引用并入本文。也可以使用另外的多胺，如可从赢创公司(Evonik)获得的ANCAMINE多胺。

合适的聚酰胺包含本领域已知的任何聚酰胺。例如，可从赢创公司获得的ANCAMIDE聚酰胺。

合适的多烯可以包含由下式表示的那些：

A-(X)_m

其中A是有机部分，X是烯属不饱和部分，并且m至少是2，通常是2至6。X的实例是具有以下结构的基团：

其中每个R₃是选自H和甲基的基团。

多烯可以是分子中具有通过暴露于辐射而聚合的烯属双键的化合物或聚合物。此类材料的实例是(甲基)丙烯酸官能(甲基)丙烯酸共聚物、环氧树脂(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、氨基(甲基)丙烯酸酯、硅酮(甲基)丙烯酸酯和三聚氰胺(甲基)丙烯酸酯。如通过使用聚苯乙烯作为标准的GPC确定的，这些化合物的数均摩尔质量(Mn)通常为200至10,000。分子通常平均含有2个至20个烯属双键，所述烯属双键通过暴露于辐射而聚合。在每种情况下通常使用脂肪族和/或脂环族(甲基)丙烯酸酯。(环)脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯和(环)脂肪族聚酯(甲基)丙烯酸酯是特别合适的。粘合剂可以单独使用或在混合物中使用。

聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的具体实例是聚异氰酸酯，如1,6-六亚甲基二异氰酸酯和/或异佛尔酮二异氰酸酯(包含异氰脲酸酯和其缩二脲衍生物)与羟烷基(甲基)丙烯酸酯，如羟乙基(甲基)丙烯酸酯和/或羟丙基(甲基)丙烯酸酯的反应产物。聚异氰酸酯可以与羟烷基(甲基)丙烯酸酯以1:1当量比反应或可以以大于1的NCO/OH当量比反应以形成然后可以用多元醇如二醇或三醇(例如1,4-丁二醇、1,6-己二醇和/或三羟甲基丙烷)进行链延伸的含NCO反应产物。聚酯(甲基)丙烯酸酯的实例是(甲基)丙烯酸或酸酐与多元醇(如二醇、三醇和四醇，包含烷基化多元醇，如丙氧基化二醇和三醇)的反应产物。多元醇的实例包含1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇和丙氧基化1,6-己二醇。聚酯(甲基)丙烯酸酯的具体实例是丙三醇三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯和季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯。

除了(甲基)丙烯酸酯之外，(甲基)烯丙基化合物或聚合物可以单独使用或与(甲基)丙烯酸酯组合使用。(甲基)烯丙基材料的实例是聚烯丙基醚，如1,4-丁二醇的二烯丙基醚和三羟甲基丙烷的三烯丙基醚。其它(甲基)烯丙基材料的实例是含有(甲基)丙烯基的聚氨酯。例如，包含异氰脲酸酯以及其缩二脲衍生物的多异氰酸酯，如1,6-六亚甲基二异氰酸酯和/或异佛尔酮二异氰酸酯与羟基官能烯丙基醚，如1,4-丁二醇的单烯丙基醚和三羟甲基丙烷的二烯丙基醚的反应产物。聚异氰酸酯可以与羟基官能烯丙基醚以1:1当量比反应或可以以大于1的NCO/OH当量比反应以形成然后可以用多元醇(如二醇或三醇，例如1,4-丁二醇、1,6-己二醇和/或三羟甲基丙烷)进行链延伸的含NCO反应产物。

如本文所使用的，术语“聚硫醇官能材料”是指含有两个或更多个硫醇官能团(SH)的多官能材料。用于形成可固化成膜组合物的合适的聚硫醇官能材料是多种的并且可以广泛变化。此类聚硫醇官能材料可以包含本领域已知的那些。合适的聚硫醇官能材料的非限制性实例可以包含具有至少两个硫醇基团的聚硫醇，包含化合物和聚合物。聚硫醇可以具有醚键(-O-)、硫化物键(-S-)，包含聚硫化物键(-S_x-)，其中x至少是2，如2至4，以及此类键的组合。

用于本发明的聚硫醇包含下式的材料：

R₄-(SH)_n'

其中R₄是多价有机部分并且n'是至少为2、通常为2至6的整数。

合适的聚硫醇的非限制性实例包含式HS-R₅-COOH的含硫醇的酸的酯，其中R₅是有机部分，具有结构R₆-(OH)_n的多羟基化合物，其中R₆是有机部分，并且n'至少是2，通常是2至6。这些组分可以在合适的条件下反应以得到具有以下一般结构的聚硫醇：

其中R₅、R₆和n'如上文所定义的。

含硫醇的酸的实例是巯基乙酸(HS-CH₂COOH)、α-巯基丙酸(HS-CH(CH₃)-COOH)和β-巯基丙酸(HS-CH₂CH₂COOH)与多羟基化合物，如二醇、三醇、四醇、五醇、六醇以及其混合物。合适的聚硫醇的其它非限制性实例包含乙二醇双(硫代乙酸酯)、乙二醇双(β-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(硫代乙酸酯)、三羟甲基丙烷三(β-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(硫代乙酸酯)和季戊四醇四(β-巯基丙酸酯)以及其混合物。

可用作固化剂的合适的多元酸和多元醇包含本领域已知的那些中的任一种，如本文所描述的用于制备聚酯的那些。

交联剂的适当混合物也可以用于本发明中。

基于可固化成膜组合物中树脂固体的总重量，可固化成膜组合物中的固化剂(b)的量的范围通常是5重量％至75重量％。例如，基于可固化成膜组合物中树脂固体的总重量，交联剂的最小量可以是至少5重量％，通常是至少10重量％，并且更通常是至少15重量％。基于可固化成膜组合物中树脂固体的总重量，交联剂的最大量可以是75重量％，更通常是60重量％，或50重量％。基于可固化成膜组合物中树脂固体的总重量，交联剂的范围可以包含例如，5重量％至50重量％、5重量％至60重量％、10重量％至50重量％、10重量％至60重量％、10重量％至75重量％、15重量％至50重量％、15重量％至60重量％和15重量％至75重量％。

树脂组分(a)可以包括环氧化物官能团，并且固化剂组分(b)可以包括胺官能团。例如，涂层组合物可以包括、本质上由或由成膜粘合剂组成，所述成膜粘合剂包括包含环氧化物官能团的树脂组分、包括胺官能团的固化剂、有机溶剂以及上文所讨论的腐蚀抑制剂中的至少一种。

基于涂层和/或可固化成膜涂层组合物的总重量，成膜粘合剂可以以至少5重量％的量存在于涂层和/或可固化成膜涂层组合物中，如至少15重量％，如至少30重量％，如至少35重量％，如至少40重量％，如至少45重量％，如至少50重量％。基于涂层和/或可固化成膜涂层组合物的总重量，成膜粘合剂可以以不超过75重量％的量存在于涂层和/或可固化成膜涂层组合物中，如不超过65重量％，如不超过55重量％，如不超过50重量％，如不超过40重量％。基于涂层和/或可固化成膜涂层组合物的总重量，成膜粘合剂可以以5重量％至75重量％的量存在于涂层和/或可固化成膜涂层组合物中，如5重量％至65重量％，如5重量％至55重量％，如5重量％至50重量％，如5重量％至40重量％、如15重量％至75重量％，如15重量％至65重量％，如15重量％至55重量％，如15重量％至50重量％，如15重量％至40重量％，如30重量％至75重量％，如30重量％至65重量％，如30重量％至55重量％，如30重量％至50重量％，如30重量％至40重量％，如35重量％至75重量％，如35重量％至65重量％，如35重量％至55重量％，如35重量％至50重量％，如35重量％至40重量％，如40重量％至75重量％，如40重量％至65重量％，如40重量％至55重量％，如40重量％至50重量％，如45重量％至75重量％，如45重量％至65重量％，如45重量％至55重量％，如45重量％至50重量％，如50重量％至75重量％，如50重量％至65重量％，如50重量％至55重量％。

铝颗粒

本发明的涂层和/或可固化成膜涂层组合物包括铝颗粒。如本文所使用的，当提及金属颗粒时，术语“铝”或“铝颗粒”是指包括至少92％金属铝的金属颗粒，其余颗粒包含其它金属或金属氧化物形式的杂质，例如，以铝粉或铝尘形式销售的金属颗粒，并且包含具有至多100％金属铝的金属颗粒。如本文所使用的，“铝合金”是指以具有铝作为主要金属的合金，如基于铝合金的总重量，包括至少50重量％的铝的合金。如本文所使用的，“铝颗粒”可以指铝颗粒或铝合金颗粒中的任一种或两种。

可以对铝颗粒进行表面处理以改性铝颗粒的表面。经表面处理的铝颗粒可以包括通过将金属颗粒暴露于预处理组合物而形成的预处理层。如本文所使用的，术语“预处理组合物”是指在与基材接触时与基材表面反应并化学改变基材表面，并且与其结合以形成保护层的组合物。用于改性铝颗粒的表面的预处理组合物可以包括本领域中任何已知的预处理铝基材的组合物。例如，合适的预处理组合物包含但不限于磷酸锌预处理组合物，例如在美国专利第4,793,867号和第5,588,989号中描述的那些，或含锆的预处理组合物，例如在美国专利第7,749,368号和第8,673,091号中描述的那些。预处理组合物的其它非限制性实例包含那些包括三价铬、六价铬、锂盐、高锰酸盐，如钇等稀土金属或如铈等镧系的预处理溶液。合适的表面预处理溶液的另一个非限制性实例为溶胶凝胶，如包括烷氧基-硅烷、烷氧基-锆酸盐和/或烷氧基-钛酸盐的溶胶凝胶。

铝颗粒的平均粒度可以为至少1微米，如至少2微米，如至少5微米，如至少5.5微米，如至少6微米，并且可以不超过150微米，如不超过30微米，如不超过20微米，如不超过10微米，如不超过8微米。铝颗粒的平均粒度可以为1微米至150微米，如2微米至30微米，如5微米至20微米，如5.5微米至10微米，如6微米至8微米。所选择的粒度可以取决于期望的涂层的厚度。例如，薄涂层可能需要较小的粒度，而较厚的涂层可以容纳较大的颗粒。如本文所报告的，平均粒度是由铝微粒制造商提供的平均粒度，并且可以通过本领域已知的各种方法进行测量。

基于涂层的总重量或组合物的总固体重量，涂层和/或可固化成膜涂层组合物可以包括量为至少5重量％的铝颗粒，如至少10重量％，如至少20重量％，如至少30重量％，如至少40重量％、如至少50重量％。基于涂层的总重量或组合物的总固体重量，涂层和/或可固化成膜涂层组合物可以包括量不超过90重量％的铝颗粒，如不超过80重量％，如不超过70重量％，如不超过60重量％，如不超过50重量％，如不超过40重量％。基于涂层的总重量或组合物的总固体重量，涂层和/或可固化成膜涂层组合物可以包括量为5重量％至90重量％的铝颗粒，如5重量％至80重量％，如5重量％至70重量％，如5重量％至60重量％，如5重量％至50重量％，如5重量％至40重量％，如10重量％至90重量％，如10重量％至80重量％，如10重量％至70重量％，如10重量％至60重量％，如10重量％至50重量％，如10重量％至40重量％，如20重量％至90重量％，如20重量％至80重量％，如20重量％至70重量％，如20重量％至60重量％，如20重量％至50重量％，如20重量％至40重量％，如30重量％至90重量％，如30重量％至80重量％，如30重量％至70重量％，如30重量％至60重量％，如30重量％至50重量％，如30重量％至40重量％，如40重量％至90重量％，如40重量％至80重量％，如40重量％至70重量％，如40重量％至60重量％，如40重量％至50重量％，如50重量％至90重量％，如50重量％至80重量％，如50重量％至70重量％，如50重量％至60重量％。

氧化镁

本发明的涂层和/或可固化成膜涂层组合物包括氧化镁(MgO)。

氧化镁在涂层中发挥腐蚀抑制剂的作用。“腐蚀抑制剂”将被理解为指抑制金属的腐蚀的化合物。固化的涂层中的腐蚀抑制剂在防止施涂和固化涂层组合物的基材的腐蚀方面的有效性可以通过行业中使用的常规测试来证明，例如，根据ASTM B117的盐雾腐蚀测试和/或根据GMW-14872的循环腐蚀测试，如以下实例部分中所描述的。腐蚀抑制剂是否提高耐腐蚀性可以通过测试包括腐蚀抑制剂的固化的涂层的提高耐腐蚀性的能力来确定，如通过一种或多种方法测量的，如当与不包含腐蚀抑制剂的类似固化的涂层相比时，通过增强划线外观、减少划线腐蚀和/或减少划线周围或现场的起泡。

根据本发明，可以使用任何数均粒度的任何MgO。数均粒度可以通过目视检查透射电子显微镜(“TEM”)图像的显微图像来确定，如下文所描述的。例如，MgO可以是微米大小的，如0.5微米至50微米或1微米至15微米，其中大小基于平均粒度。可替代地或另外，MgO可以是纳米大小的，如10纳米至499纳米、或10纳米至100纳米、或20纳米至499纳米、或20纳米至100纳米、或30纳米至499纳米、或30纳米至100纳米，其中大小基于数均粒度。应理解，这些粒度是指在结合到可固化成膜组合物中时MgO的粒度。各种涂层制备方法可能导致MgO颗粒附聚，这可能增加平均粒度，或者剪切或其它可以降低平均粒度的作用。MgO可从多种来源商购获得。应理解，涂层组合物和/或涂层中的粒度也可以落在这些范围内。

超细MgO颗粒可以用于腐蚀抑制剂(2)中。如本文所使用的，术语“超细”是指B.E.T.比表面积至少为5平方米/克的颗粒，如至少10平方米/克，如30平方米/克至500平方米/克，或在一些情况下，80平方米/克至250平方米/克。如本文所使用的，术语“B.E.T.比表面积”是指根据ASTMD 3663-78标准基于在期刊《美国化学学会杂志(The Journal of theAmerican Chemical Society)》,60,309(1938)中所描述的布鲁诺-埃梅特-泰勒方法(Brunauer-Emmett-Teller method)通过氮气吸附确定的比表面积。应理解，涂层组合物和/或涂层中颗粒的B.E.T.表面积也可以落在这些范围内。

本发明的可固化成膜组合物可以包括MgO颗粒，其计算的当量球形直径不超过200纳米，如不超过100纳米，或例如5纳米至50纳米。如本领域技术人员将理解的，可以根据以下等式从B.E.T.比表面积确定计算的当量球形直径：直径(纳米)＝6000/[BET(m²/g)*.ρ.(克/cm³)]。应理解，涂层组合物和/或涂层中颗粒的计算的当量球形直径也可以落在这些范围内。

任选地，MgO颗粒的数均初级粒度可以不超过100纳米，如不超过50纳米或不超过25纳米，如通过目视检查透射电子显微镜(“TEM”)图像的显微图像，测量图像中颗粒的直径，以及基于TEM图像的放大率来计算测量的颗粒的平均初级粒度确定的。本领域的普通技术人员将理解如何制备此类TEM图像并且基于放大率确定初级粒度。颗粒的初级粒度是指将完全包围颗粒的最小直径球体。如本文所使用的，术语“初级粒度”是指单个颗粒的大小，而不是两个或更多个单个颗粒的附聚。应理解，涂层组合物和/或涂层中的颗粒的初级粒度也可以落在这些范围内。

任选地，MgO颗粒的粒度可以为至少20nm，如至少25nm，如至少30nm，如至少40nm，如至少50nm，如至少60nm，如至少100nm或更大，如使用用离子交换水调节到固体MgO浓度为0.1重量％的水性分散体所测量并且通过激光散射颗粒分配器Coulter N4型(由库尔特公司(Coulter)制造)在20℃下所测量的。

MgO颗粒的形状(或形态)可以变化。例如，通常可以使用球形形态，以及为立方体、板状、多面体或针状(细长或纤维状)的颗粒。颗粒可以完全覆盖在聚合物凝胶中，完全不覆盖在聚合物凝胶中，或者用聚合物凝胶部分覆盖。用聚合物凝胶部分覆盖意指颗粒的至少一些部分上沉积有聚合物凝胶，例如，所述聚合物凝胶可以与颗粒共价结合或仅与颗粒缔合。

存在于涂层和/或可固化成膜组合物中的MgO的量可以变化。例如，基于涂层和/或可固化成膜组合物的总重量，涂层和/或可固化的成膜组合物可以包括至少5重量％的氧化镁，如至少10重量％，如至少12重量％，如至少17重量％，如至少25重量％，如至少40重量％，如至少45重量％，如至少55重量％，如至少65重量％。基于涂层和/或可固化成膜组合物的总重量，涂层和/或可固化成膜组合物可以包括不超过70重量％的氧化镁，如不超过60重量％，如不超过50重量％，如不超过40重量％，如不超过30重量％，如不超过20重量％，如不超过15重量％。基于涂层和/或可固化成膜组合物的总重量，涂层和/或可固化成膜组合物可以包括5重量％至70重量％的氧化镁，如5重量％至60重量％，如5重量％至50重量％，如5重量％至40重量％，如5重量％至30重量％，如5重量％至20重量％，如5重量％至15重量％，如10重量％至70重量％，如10重量％至60重量％，如10重量％至50重量％，如10重量％至40重量％，如10重量％至30重量％，如10重量％至20重量％，如10重量％至15重量％，如12重量％至70重量％，如12重量％至60重量％，如12重量％至50重量％，如12重量％至40重量％，如12重量％至30重量％，如12重量％至20重量％，如12重量％至15重量％，如17重量％至70重量％，如17重量％至60重量％，如17重量％至50重量％，如17重量％至40重量％，如17重量％至30重量％，如17重量％至20重量％，如25重量％至70重量％，如25重量％至60重量％，如25重量％至50重量％，如25重量％至40重量％，如25重量％至30重量％，如40重量％至70重量％，如40重量％至60重量％，如40重量％至50重量％，如45重量％至70重量％，如45重量％至60重量％，如45重量％至50重量％，如55重量％至70重量％，如55重量％至60重量％，如65重量％至70重量％。

MgO在涂层和/或可固化成膜组合物中的存在量可以是每100份成膜粘合剂至少10份，如至少20份，如至少30份，如至少40份，如至少50份，如至少60份，如至少70份。MgO在涂层和/或可固化成膜组合物中的存在量可以是每100份成膜粘合剂不超过400份，如不超过300份，如不超过200份，如不超过100份，如不超过90份，如不超过80份，如不超过70份，如不超过60份，如不超过50份。MgO在涂层和/或可固化成膜组合物中的存在量可以是每100份成膜粘合剂10份至400份，如10份至300份，如10份至200份，如10份至100份，如10份至90份，如10份至80份，如10份至70份，如10份至60份，如10份至50份，如20份至400份，如20份至300份，如20份至200份，如20份至100份，如20份至90份，如20份至80份，如20份至70份，如20份至60份，如20份至50份，如30份至400份，如30份至300份，如30份至200份，如30份至100份，如30份至90份，如30份至80份，如30份至70份，如30份至60份，如30份至50份，如40份至400份，如40份至300份，如40份至200份，如40份至100份，如40份至90份，如40份至80份，如40份至70份，如40份至60份，如40份至50份，如50份至400份，如50份至300份，如50份至200份，如50份至100份，如50份至90份，如50份至80份，如50份至70份，如50份至60份，如60份至400份，如60份至300份，如60份至200份，如60份至100份，如60份至90份，如60份至80份，如60份至70份，如70份至400份，如70份至300份，如70份至200份，如70份至100份，如70份至90份，如70份至80份。

涂层和/或可固化成膜组合物可以包括颜料组分，所述颜料组分包括氧化镁、铝和/或铁化合物，以及不是腐蚀抑制剂的其它任选的颜料组分。基于颜料组分的总重量，颜料组分可以包括量为至少10重量％的MgO，如至少20重量％，如至少30重量％，如至少40重量％，如至少50重量％，如至少55重量％，如至少60重量％，如至少75重量％。基于颜料组分的总重量，颜料组分可以包括量不超过99重量％的MgO，如不超过95重量％，如不超过90重量％，如不超过80重量％，如不超过65重量％，如不超过50重量％，如不超过40重量％，如不超过30重量％，如不超过1重量％。基于颜料组分的总重量，颜料组分可以包括量为10重量％至99重量％的MgO，如10重量％至95重量％，如10重量％至90重量％，如10重量％至80重量％，如10重量％至65重量％，如10重量％至50重量％，如10重量％至40重量％，如10重量％至30重量％、20重量％至99重量％，如20重量％至95重量％，如如20重量％至90重量％，如20重量％至80重量％，如20重量％至65重量％，如20重量％至50重量％，如20重量％至40重量％，如20重量％至30重量％、30重量％至99重量％，如30重量％至95重量％，如如30重量％至90重量％，如30重量％至80重量％，如30重量％至65重量％，如30重量％至50重量％，如30重量％至40重量％、40重量％至99重量％，如40重量％至95重量％，如如40重量％至90重量％，如40重量％至80重量％，如40重量％至65重量％，如40重量％至50重量％，如50重量％至99重量％，如50重量％至95重量％，如50重量％至90重量％，如50重量％至80重量％，如50重量％至65重量％，如55重量％至95重量％，如55重量％至90重量％，如55重量％至80重量％，如55重量％至65重量％，如60重量％至99重量％，如60重量％至95重量％，如60重量％至90重量％，如60重量％至80重量％，如60重量％至65重量％，如75重量％至99重量％，如75重量％至95重量％，如75重量％至90重量％，如75重量％至80重量％。

MgO的量可以高于在涂层和/或组合物中使用的任何其它腐蚀抑制剂的量，并且可以高于在相邻涂层中的任何腐蚀抑制剂。

铝和/或铁化合物

本发明的涂层和/或可固化成膜涂层组合物进一步包括铝和/或铁化合物。

铝和/或铁化合物也可以在本发明的涂层中发挥腐蚀抑制剂的作用。

令人惊讶地发现，在本发明的涂层和可固化成膜涂层组合物中使用氧化镁和铝和/或铁化合物得到了相比现有的耐腐蚀涂层组合物提供优异腐蚀性能的涂层。

铝和/或铁化合物可以包括可溶性铝和/或铁化合物。如本文所使用的，“可溶性”铝和/或铁化合物在暴露于水时能够释放溶解的铝或铁。例如，当将1份铝化合物或铁化合物与100份水组合，搅拌24小时，离心以去除剩余粉末，并且取等分试样的水以通过电感耦合等离子体(ICP)分析进行分析，以定量可溶性铝或铁的浓度(以可溶性金属的每百万份数(ppm)报告)时，可溶性铝和/或铁化合物可以使经溶解的铝或铁浓度为至少0.1ppm，如至少1ppm，如至少1.5ppm，如至少1.9ppm，如至少2ppm，如至少2.2ppm，如至少50ppm，如至少100ppm，如至少200ppm，如至少500ppm，如至少800ppm，如至少1,000ppm，如至少2,000ppm，如至少3,000ppm。

合适的铝化合物的非限制性实例包含碱性铝酸盐(如铝酸钠)、氢氧化铝和/或磷酸铝，并且铝和/或铁化合物可以包括、本质上由或由碱性铝酸盐(如铝酸钠)、氢氧化铝和/或磷酸铝组成。

合适的铁化合物的非限制性实例包含磷酸铁、硫酸铁和/或氢氧化铁，并且铝和/或铁化合物可以包括、本质上由或由磷酸铁、硫酸铁和/或氢氧化铁组成。

铝和/或铁化合物的粒度不受限制，并且根据本发明，可以使用任何合适的数均粒度。例如，铝和/或铁化合物可以是微米大小的，如0.5微米至50微米或1微米至15微米，其中大小基于平均粒度。可替代地或另外，铝和/或铁化合物可以是纳米大小的，如10纳米至499纳米或10纳米至100纳米，其中大小基于数均粒度。应理解，这些粒度是指在结合到可固化成膜组合物中时铝和/或铁化合物的粒度。各种涂层制备方法可能导致铝和/或铁化合物颗粒附聚，这可能增加平均粒度，或者剪切或其它可以降低平均粒度的作用。铝和/或铁化合物可从多种来源商购获得。

铝和/或铁化合物颗粒的形状(或形态)可以变化。例如，通常可以使用球形形态，以及为立方体、板状、多面体或针状(细长或纤维状)的颗粒。

在不受任何理论束缚的情况下，认为铝和/或铁化合物的存在量必须在暴露于水时浸出足够量的溶解的铝和/或铁以提供腐蚀响应，并且铝和/或铁化合物的含量可以取决于铝和/或铁化合物将溶解的铝或铁释放到水中的能力，并且可以与化合物的溶解度相关。例如，据信，将更多溶解的铝或铁释放到水中的更可溶的化合物可以以比不太可溶的化合物更少的量使用。

基于涂层和/或可固化成膜组合物的总重量，铝和/或铁化合物可以以至少0.05重量％的量存在，如至少0.5重量％，如至少1重量％，如至少3重量％，如至少5重量％，如至少10重量％，如至少20重量％，如至少25重量％。基于涂层和/或可固化成膜组合物的总重量，铝和/或铁化合物可以以不超过30重量％的量存在，如不超过20重量％，如不超过10重量％，如不超过7重量％，如不超过5重量％，如不超过3重量％，如不超过1重量％。基于涂层和/或可固化成膜组合物的总重量，铝和/或铁化合物可以以0.05重量％至30重量％的量存在，如0.05重量％至20重量％，如0.05重量％至10重量％，如0.05重量％至7重量％，如0.05重量％至5重量％，如0.05重量％至3重量％，如0.05重量％至1重量％，如0.5重量％至30重量％，如0.5重量％至20重量％，如0.5重量％至10重量％，如0.5重量％至7重量％，如0.5重量％至5重量％，如0.5重量％至3重量％，如0.5重量％至1重量％，如1重量％至30重量％，如1重量％至20重量％，如1重量％至10重量％，如1重量％至7重量％，如1重量％至5重量％，如1重量％至3重量％，如3重量％至30重量％，如3重量％至20重量％，如3重量％至10重量％，如3重量％至7重量％，如3重量％至5重量％，如5重量％至30重量％，如5重量％至20重量％，如5重量％至10重量％，如5重量％至7重量％，如10重量％至30重量％，如10重量％至20重量％，如20重量％至30重量％，如25重量％至30重量％。

铝和/或铁化合物在涂层和/或可固化成膜组合物中存在的量可以是每100份成膜粘合剂至少0.1份，如至少1份，如至少5份，如至少10份，如至少20份，如至少30份，如至少40份。铝和/或铁化合物在涂层和/或可固化成膜组合物中存在的量可以是每100份成膜粘合剂不超过50份，如不超过40份，如不超过30份，如不超过20份，如不超过10份，如不超过5份，如不超过3份。铝和/或铁化合物在涂层和/或可固化成膜组合物中存在的量可以是每100份成膜粘合剂0.1份至50份，如0.1份至40份，如0.1份至30份，如0.1份至20份，如0.1份至10份，如0.1份至5份，如0.1份至3份，如1份至50份，如1份至40份，如1份至30份，如1份至20份，如1份至10份，如1份至5份，如1份至3份，如5份至50份，如5份至40份，如5份至30份，如5份至20份，如5份至10份，如10份至50份，如10份至40份，如10份至30份，如10份至20份，如20份至50份，如20份至40份，如20份至30份，如30份至50份，如30份至40份，如40份至50份。

基于颜料组分的总重量，颜料组分可以包括量为至少0.05重量％的铝和/或铁化合物，如至少0.5重量％，如至少1重量％，如至少3重量％，如至少5重量％，如至少10重量％，如至少20重量％，如至少25重量％。基于颜料组分的总重量，颜料组分可以包括量不超过35重量％的铝和/或铁化合物，如不超过30重量％，如不超过20重量％，如不超过10重量％，如不超过7重量％，如不超过5重量％，如不超过3重量％，如不超过1重量％。基于颜料组分的总重量，颜料组分可以包括量为0.05重量％至35重量％的铝和/或铁化合物，如0.05重量％至30重量％，如0.05重量％至20重量％，如0.05重量％至10重量％，如0.05重量％至7重量％，如0.05重量％至5重量％，如0.05重量％至3重量％，如0.05重量％至1重量％、0.5重量％至35重量％，如0.5重量％至30重量％，如0.5重量％至20重量％，如0.5重量％至10重量％，如0.5重量％至7重量％，如0.5重量％至5重量％，如0.5重量％至3重量％，如0.5重量％至1重量％、1重量％至35重量％、如1重量％至30重量％，如1重量％至20重量％，如1重量％至10重量％，如1重量％至7重量％，如1重量％至5重量％，如1重量％至3重量％、3重量％至35重量％，如3重量％至30重量％，如3重量％至20重量％，如3重量％至10重量％，如3重量％至7重量％，如3重量％至5重量％、5重量％至35重量％，如5重量％至30重量％，如5重量％至20重量％，如5重量％至10重量％，如5重量％至7重量％、10重量％至35重量％，如10重量％至30重量％，如10重量％至20重量％、20重量％至35重量％，如20重量％至30重量％、25重量％至35重量％，如25重量％至30重量％。

氧化镁和铝和/或铁化合物的存在量可以使得氧化镁与铝和/或铁化合物的重量比可以是至少1:1，如至少2:1，如至少3:1，如至少10:1，如至少20:1，如至少30:1，如至少45:1，如至少55:1，如至少70:1，如至少100:1。氧化镁和铝和/或铁化合物的存在量可以使得氧化镁与铝和/或铁化合物的重量比可以不超过240:1，如不超过120:1，如不超过100:1，如不超过90:1，如不超过75:1，如不超过65:1，如不超过60:1，如不超过50:1，如不超过40:1，如不超过30:1，如不超过20:1，如不超过10:1。氧化镁和铝和/或铁化合物的存在量可以使得氧化镁与铝和/或铁化合物的重量比可以是1:1至240:1，如1:1至120:1，如1:1至100:1，如1:1至90:1，如1:1至75:1，如1:1至65:1，如1:1至60:1，如1:1至50:1，如1:1至40:1，如1:1至30:1，如1:1至20:1，如1:1至10:1，如2:1至240:1，如2:1至120:1，如2:1至100:1，如2:1至90:1，如2:1至75:1，如2:1至65:1，如2:1至60:1，如2:1至50:1，如2:1至40:1，如2:1至30:1，如2:1至20:1，如2:1至10:1，如3:1至240:1，如3:1至120:1，如3:1至100:1，如3:1至90:1，如3:1至75:1，如3:1至65:1，如3:1至60:1，如3:1至50:1，如3:1至40:1，如3:1至30:1，如3:1至20:1，如3:1至10:1，如10:1至240:1，如10:1至120:1，如10:1至100:1，如10:1至90:1，如10:1至75:1，如10:1至65:1，如10:1至60:1，如10:1至50:1，如10:1至40:1，如10:1至30:1，如10:1至20:1，如20:1至240:1，如20:1至120:1，如20:1至100:1，如20:1至90:1，如20:1至75:1，如20:1至65:1，如20:1至60:1，如20:1至50:1，如20:1至40:1，如20:1至30:1，如30:1至240:1，如30:1至120:1，如30:1至100:1，如30:1至90:1，如30:1至75:1，如30:1至65:1，如30:1至60:1，如30:1至50:1，如30:1至40:1，如45:1至240:1，如45:1至120:1，如45:1至100:1，如45:1至90:1，如45:1至75:1，如45:1至65:1，如45:1至60:1，如45:1至50:1，如55:1至240:1，如55:1至120:1，如55:1至100:1，如55:1至90:1，如55:1至75:1，如55:1至65:1，如55:1至60:1，如70:1至240:1，如70:1至120:1，如70:1至100:1，如70:1至90:1，如70:1至75:1，如100:1至240:1，如100:1至120:1。

在金属基材上形成的涂层的pH可以大于7，如大于8，如大于9，如大于10。在金属基材上形成的涂层的pH可以是7至12，如8至12，如9至12，如10至12，如11至12，如7至11，如8至11，如9至11，如10至11，如7至10，如8至10，如9至10，如7至9，如8至9。

涂层组合物的另外的组分

本发明的涂层和/或涂层组合物可以包括另外的任选的组分。

除了上述成膜树脂组分、固化剂组分和氧化镁以及铝和/或铁化合物之外，根据本发明的涂层和/或涂层组合物可以任选地包括一种或多种另外的组分。

本发明的涂层和/或可固化成膜组合物可以进一步包括一种或多种另外的腐蚀抑制剂。

氨基酸也是根据本发明的合适的另外的腐蚀抑制剂。本领域技术人员将氨基酸理解为具有酸和胺官能团两者的化合物，具有每种氨基酸特有的侧链。氨基酸可以是单体的或寡聚的，包含二聚体。当使用寡聚氨基酸时，如通过GPC确定的寡聚物的分子量通常小于1000。

特别合适的氨基酸是组氨酸、精氨酸、赖氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、色氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸。也可以使用混合物。氨基酸可以是彼此镜像的L-对映异构体或D-对映异构体，或是其混合物。L-构型通常存在于蛋白质和自然界中，因此在可广泛商购获得。因此，如本文所使用的，术语“氨基酸”是指D-构型和L-构型两者；可以预见的是，可以仅包含L-构型或仅包含D-构型。氨基酸可以从例如西格玛奥德里奇公司(Sigma Aldrich)、赛默飞世尔科技公司(Thermo Fisher Scientific)、霍金斯医药公司(HawkinsPharmaceutical)或味之素集团(Ajinomato)购买。通常氨基酸甘氨酸、精氨酸、脯氨酸、半胱氨酸和/或甲硫氨酸被特别排除在外。

氨基酸可以以任何提高涂层的耐腐蚀性的量存在。例如，基于可固化成膜组合物中树脂固体的总重量，氨基酸可以以0.1重量％至20重量％的量存在，如至少0.1重量％或至少2重量％和至多20重量％或至多4重量％；示例性范围包含0.1重量％至4重量％、2重量％至4重量％或2重量％至20重量％。

唑也可能是合适的另外的腐蚀抑制剂。合适的唑的实例包含苯并三唑，如5-甲基苯并三唑、甲苯基三唑、2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑、2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并咪唑、1-苯基-5-巯基四唑、2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑、2-巯基-1-甲基咪唑、2-氨基-5-乙基-1,3,4-噻二唑、2-氨基-5-乙硫基-1,3,4-噻二唑、5-苯基四唑、7h-咪唑并(4,5-d)嘧啶和2-氨基噻唑。任何前述的盐，如钠盐和/或锌盐也是合适的。另外的唑包含2-羟基苯并噻唑、苯并噻唑、1-苯基-4-甲基咪唑和1-(对甲苯基)-4-甲基咪唑。合适的含唑产品可以从WPC技术公司(WPC Technologies)以HYBRICOR 204、HYBRICOR 204S和Inhibicor 1000商购获得。也可以使用唑的混合物。通常，唑存在于可固化成膜组合物中，如果使用的话，基于可固化成膜组合物中树脂固体的总重量，其量低至0.1重量％，如0.1重量％至25重量％。

基于锂的化合物也是另一种合适的另外的腐蚀抑制剂。基于锂的化合物可以例如以盐形式使用，如有机盐或无机盐。合适的锂盐的实例包含但不限于碳酸锂、磷酸锂、硫酸锂和四硼酸锂。其它锂化合物包含但不限于硅酸锂，包含原硅酸锂(Li₄SiO₄)、偏硅酸锂(Li₂SiO₃)、锆酸锂和锂交换的二氧化硅颗粒。本发明的可固化成膜组合物还可以排除锂化合物，如锂盐和/或硅酸锂；即本发明的涂层组合物可以基本上不含任何上文所描述的锂化合物。如此上下文中所使用的，基本上不含是指锂化合物(如果存在的话)仅以痕量存在，如基于涂层组合物的总固体重量，小于0.1重量％的锂。如果使用，基于可固化成膜组合物中树脂固体的总重量，锂化合物的用量可以是0.1重量％至4.5重量％的锂。

本发明的可固化成膜组合物，包括(1)成膜粘合剂组分(即，(a)成膜树脂组分和(b)固化剂组分)、(2)氧化镁、(3)铝和/或铁化合物以及(4)铝颗粒可以在使用前作为单一包装组合物提供和储存。单一包装组合物将被理解为指其中所有涂层组分在制造后、储存期间等都维持在同一容器中的组合物。典型的单一包装涂层可以施涂到基材上，并且通过任何常规手段固化，如通过加热、强制空气、辐射固化等。对于一些涂层，如环境固化涂层，将其作为单一包装储存是不可行的，但其必须作为多包装涂层储存，以防止组分在使用前固化。术语“多包装涂层”意指在施涂之前，各种组分单独维持的涂层。本涂层也可以是多包装涂层，如双包装涂层。

因此，组分(a)和(b)可以被提供为单一包装(1K)或多包装，如双包装(2K)系统。有机成膜粘合剂(1)的组分通常以单独包装提供，并且在反应前立即混合在一起。当反应混合物是多包装系统时，(2)氧化镁、(3)铝和/或铁化合物以及(4)铝颗粒可以存在于单独组分(a)和(b)中的一个或两个中和/或作为另外的单独组分包装。

本发明的涂层和/或可固化成膜组合物可以另外包含在此类组合物中常用的任选的成分。例如，组合物可以进一步包括用于抗UV降解的受阻胺光稳定剂。此类受阻胺光稳定剂包含在美国专利第5,260,135号中公开的那些。当其被使用时，基于成膜组合物中树脂固体的总重量，其通常以0.1重量％至2重量％的量存在于组合物中。可以包含其它任选的添加剂，如着色剂、塑化剂、耐磨颗粒、膜增强颗粒、流动控制剂、触变剂、流变改性剂、填充剂、催化剂、抗氧化剂、杀生物剂、消泡剂、表面活性剂、润湿剂、分散助剂、粘附促进剂、UV光吸收剂和稳定剂、稳定剂、反应性稀释剂、研磨媒剂和其它常规助剂或其组合。如本文所使用的，术语“着色剂”是如美国专利公开第2012/0149820号第29段至第38段中所定义的，所述美国专利公开的引用部分通过引用并入本文。

“耐磨颗粒”是指当用于涂层中时，与缺乏颗粒的相同涂层相比，会赋予涂层一定程度的耐磨性。合适的耐磨颗粒包含有机和/或无机颗粒。合适的有机颗粒的实例包含但不限于金刚石颗粒，如金刚石粉尘颗粒，以及由碳化物材料形成的颗粒；碳化物颗粒的实例包含但不限于碳化钛、碳化硅和碳化硼。合适的无机颗粒的实例包含但不限于二氧化硅；氧化铝；硅酸铝；二氧化硅氧化铝；碱铝硅酸盐；硼硅酸盐玻璃；包含氮化硼和氮化硅的氮化物；包含二氧化钛和氧化锌的氧化物；石英；霞石正长岩；锆石，如氧化锆形式的锆石；佛绿柱石；以及异性石。可以使用任何大小的颗粒，也可以使用不同颗粒和/或不同大小的颗粒的混合物。

如本文所使用的，术语“粘附促进剂”和“粘附促进组分”是指当包含在组合物中时，增强涂层组合物与金属基材的粘附的任何材料。此类粘附促进组分通常包括游离酸。如本文所使用的，术语“游离酸”意指涵盖作为组合物的单独组分而包含的有机酸和/或无机酸，而不是可用于形成可存在于组合物中的聚合物的任何酸。游离酸可以包括单宁酸、没食子酸、磷酸、亚磷酸、柠檬酸、丙二酸、其衍生物或其混合物。合适的衍生物包含此类酸的酯、酰胺和/或金属络合物。通常，游离酸包括磷酸，如100％正磷酸、超磷酸或其水溶液，如70％至90％的磷酸溶液。

除了此类游离酸或代替此类游离酸，其它合适的粘附促进组分是金属磷酸盐、有机磷酸盐和有机膦酸盐。合适的有机磷酸盐和有机膦酸盐包含在美国专利第6,440,580号第3列第24行至第6列第22行、美国专利第5,294,265号第1列第53行至第2列第55行和美国专利第5,306,526号第2列第15行至第3列第8行中公开的那些，所述美国专利的引用部分通过引用并入本文。合适的金属磷酸盐包含例如，磷酸锌、磷酸铁、磷酸锰、磷酸钙、磷酸镁、磷酸钴、磷酸铁锌、磷酸锌锰、磷酸锌钙，包含在美国专利第4,941,930号、第5,238,506号和第5,653,790号中描述的材料。如上所述，在某些情况下，磷酸盐被排除在外。

粘附促进组分可以包括磷酸化环氧树脂。此类树脂可以包括一种或多种环氧官能材料和一种或多种含磷材料的反应产物。适于本发明的此类材料的非限制性实例在美国专利第6,159,549号第3列第19行至第62行中公开，所述美国专利的引用部分通过引用并入本文。

本发明的涂层和/或可固化成膜组合物还可以包括烷氧基硅烷粘附促进剂，例如，丙烯酰氧基烷氧基硅氧烷，如γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷，如γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，以及环氧官能硅烷，例如γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷。示例性合适的烷氧基硅烷在美国专利第6,774,168号第2列第23至65行中进行了描述，所述美国专利的引用部分通过引用并入本文。

粘附促进组分(如果使用的话)通常以范围为0.05重量％至20重量％的量存在于涂层组合物中，如至少0.05重量％或至少0.25重量％，以及至多20重量％或至多15重量％，其中范围为如0.05重量％至15重量％、0.25重量％至15重量％或0.25重量％至20重量％，其中重量百分比基于组合物中树脂固体的总重量。

本发明的涂层和/或涂层组合物除了任何先前描述的腐蚀抑制化合物之外，还可以包括任何其它耐腐蚀颗粒，包含但不限于磷酸铁、磷酸锌、钙离子交换的二氧化硅、胶体二氧化硅、合成无定形二氧化硅和钼酸盐，如钼酸钙，钼酸锌、钼酸钡、钼酸锶以及其混合物。合适的钙离子交换的二氧化硅可从格雷斯公司(W.R.Grace&Co.)以SHIELDEX AC3和/或SHIELDEX.C303商购获得。合适的无定形二氧化硅可以从格雷斯公司以SYLOID商购获得。合适的羟基磷酸锌可以从海明斯特殊化学公司(Elementis Specialties，Inc.)以NALZIN.2商购获得。这些颗粒(如果使用的话)可以以范围为5重量％至40重量％的量存在于本发明的组合物中，如至少5重量％或至少10重量％，以及至多40重量％或至多25重量％，其中范围为如10重量％至25重量％，其中重量百分比基于组合物的总固体重量或涂层的总重量。

本发明的可固化成膜组合物可以包括一种或多种溶剂，所述一种或多种溶剂包含水和/或有机溶剂。合适的有机溶剂包含二醇、二醇醚醇、醇、酮和芳香族化合物，如二甲苯和甲苯、乙酸盐、矿物油精、萘和/或其混合物。“乙酸盐”包含二醇醚乙酸盐。溶剂可以是非水性溶剂。“非水性溶剂”和类似术语意指溶剂中小于50wt％的是水。例如，小于10wt％，或甚至小于5wt％或2wt％的溶剂可以是水。应理解，溶剂的混合物，包含量小于50wt％的水或不含水可以构成“非水性溶剂”。组合物可以是水性的或基于水的。这意味着超过50wt％的溶剂是水。此类组合物具有小于50wt％，如小于20wt％、小于10wt％、小于5wt％或小于2wt％的有机溶剂。

基材

根据本发明，涂层组合物可以被施涂到基材上。合适的基材包含金属基材、金属合金基材和/或已金属化的基材，如镀镍塑料。另外地，基材可以包括非金属导电材料，包含复合材料等，例如，包括碳纤维或导电碳的材料。根据本发明，金属或金属合金可以包括，例如，冷轧钢、热轧钢、涂覆有锌金属的钢、锌化合物或锌合金，如电镀锌钢、热浸镀锌钢、镀锌退火钢、GALVANNEAL钢、镀镍钢和镀有锌合金的钢。涂覆有可焊接的、富含锌或富含磷化铁的有机涂层的钢基材(如冷轧钢或上面列出的任何钢基材)也适用于本发明。此类可焊接的涂层组合物公开于美国专利第4,157,924号和第4,186,036号中。基材可以包括铝、铝合金、锌铝合金，如GALFAN、GALVALUME、镀铝钢和镀铝合金钢基材。铝合金的非限制性实例包含1XXX、2XXX、3XXX、4XXX、5XXX、6XXX或7XXX系列，如作为特定实例的2024、7075、6061以及包层铝合金和铸造铝合金，例如，A356系列。基材可以包括镁合金。镁合金的非限制性实例AZ31B、AZ91C、AM60B或EV31A系列也可以用作基材。本发明中使用的基材还可以包括其它合适的非铁金属(如钛或铜)以及这些材料的合金。基材还可以包括多于一种的金属或金属合金，因为基材可以是组装在一起的两种或更多种金属基材的组合，如与铝基材组装的热浸镀锌钢。

用于本发明中的合适的金属基材包含通常在以下中使用的金属基材：运载工具主体的组合件(例如但不限于飞行器上使用的门、主体面板、行李箱盖、顶部面板、引擎盖、顶部和/或纵梁、铆钉、起落架组件和/或蒙皮)、运载工具框架、运载工具部件、摩托车、车轮、工业结构和组件，如包含洗衣机、烘干机、冰箱、炉灶、洗碗机等在内的家用电器、农业设备、草坪和花园设备、空调机组、热泵机组、草坪家具和其它制品。基材可以包括运载工具或所述运载工具的一部分或部件。术语“运载工具”以其最广泛的意义使用，并且包含所有类型的飞行器、航天器、船只和陆上运载工具。例如，运载工具可以包含飞行器，如飞机，包含私人飞行器以及小型、中型或大型商用客机、货机和军用飞行器；直升机，包含私人、商用和军用直升机；无人机、航空航天运载工具，包含火箭和其它航天器。运载工具可以包含陆上运载工具，例如拖车、汽车、卡车、公共汽车、货车、建筑车辆、高尔夫球车、摩托车、自行车、火车和铁路车辆。运载工具还可以包含水运工具，例如船舶、船只和气垫船。涂层组合物可以用于涂覆其表面和部分。部件可以包含多个表面。部件可以包含较大部件、组合件或设备的一部分。部件的一部分可以用本发明的涂层组合物涂覆，或者整个部件可以被涂覆。

金属基材可以呈圆柱体形状，如管道，包含例如铸铁管道。金属基材还可以呈例如金属片材或预制件的形式。

基材还可以包括至少部分地涂覆有导电涂层的导电或非导电基材。导电涂层可以包括导电剂等，例如石墨烯、导电炭黑、导电聚合物或导电添加剂。

涂覆方法和涂层

本发明还涉及用于涂覆基材，如上述任一种基材的方法。

本发明的涂层组合物可以通过任何合适的涂层施涂技术施涂到基材上，例如流涂、浸涂、喷涂和辊涂施涂。

本发明进一步涉及通过至少部分固化由本文所描述的涂层组合物施涂的涂层而形成的涂层。涂层包括、本质上由或由成膜粘合剂；氧化镁；以及铝化合物和/或铁化合物组成。

如上文所讨论的，本发明进一步涉及一种基材，所述基材至少部分地以至少部分固化的状态涂覆有本文所描述的涂层组合物。

本发明的涂层组合物可以用于作为多层涂层复合材料的一部分的层中，所述多层涂层复合物包括具有各种涂层的基材。涂层可以包含预处理层，如磷酸盐层(例如，磷酸锌层)，即由本发明的涂层组合物产生的涂层。多层涂层复合物可以包括本发明的涂层作为底漆和/或顶涂层(例如，基础涂层、清涂层、着色单涂层和彩色加清涂复合组合物)，或者多层涂层复合物除了衍生自本发明的涂层组合物的涂层之外，可以任选地包括底漆和/或顶涂层。除了衍生自本发明的涂层组合物的涂层之外，此类底漆和/或顶涂层可以任选地包括除氧化镁和铝和/或铁化合物之外的腐蚀抑制剂，或者可以任选地包括氧化镁和/或铝和/或铁化合物以及其它任选的腐蚀抑制剂。应当理解，合适的顶涂层包含本领域中已知的那些涂层中的任何涂层，并且各自独立地可以是水载型、溶剂型、呈固体微粒形式(即，粉末涂层组合物)或呈粉末浆的形式。顶涂层通常包含成膜聚合物、交联材料以及一种或多种颜料(如果是有色基础涂层或单涂层的话)。根据本发明，底漆层可以安置在涂层与基础涂层之间。根据本发明，可以将一个或多个面漆层施涂到基本上未经固化的底层上。例如，可以将清涂层施涂到基本上未经固化的基础涂层(湿碰湿)的至少一部分上，并且可以在下游工艺中同时固化两层。

此外，顶涂层可以直接施涂到涂层上。换言之，基材缺少底漆层。例如，基础涂层可以直接施涂到涂层的至少一部分上。

还将理解的是，顶涂层可以施涂到底层上，尽管事实是底层尚未完全固化。例如，即使基础涂层未经过固化步骤，也可以将清涂层施涂到基础涂层上。然后可以在随后的固化步骤期间固化这两层，由此消除分开固化基础涂层和清涂层的需要。

根据本发明，另外的成分(如着色剂和填充剂)可以存在于产生顶涂层的各种涂层组合物中。可以使用任何合适的着色剂和填充剂。例如，着色剂可以以任何合适的形式(如离散颗粒、分散体、溶液和/或薄片)添加到涂层中。单一的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层中。应注意的是，总体上着色剂可以在多层复合材料的某一层中以足以赋予期望的性质、视觉和/或颜色效果的任何量存在。

示例着色剂包含颜料、染料和色料，如在油漆工业中使用的和/或在干粉颜料制造商协会(Dry Color Manufacturers Association，DCMA)中列出的那些着色剂，以及特殊效果组合物。着色剂可以包含例如在使用条件下不可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，并且可以是附聚的或非附聚的。着色剂可以通过研磨或简单的混合掺入到涂层中。着色剂可以通过使用如丙烯酸研磨媒剂等研磨媒剂研磨到涂层中来掺入，所述研磨媒剂的使用是本领域技术人员所熟悉的。

示例颜料和/或颜料组合物包含但不限于咔唑二噁嗪粗颜料、偶氮、单偶氮、双偶氮、萘酚AS、盐类(盐湖)、苯并咪唑酮、缩合物、金属络合物、异吲哚啉酮、异吲哚啉和多环酞菁、喹吖啶酮、苝(perylene)、紫环酮(perinone)、二酮吡咯并吡咯、硫靛、蒽醌、靛蒽醌、蒽素嘧啶、黄蒽酮、皮蒽酮、蒽嵌蒽醌、二噁嗪、三芳基阳碳、喹酞酮颜料、吡咯并吡咯二酮红(“DPP红BO”)、二氧化钛、炭黑、氧化锌、氧化锑等，以及有机或无机UV不透明颜料(如氧化铁)、透明红或黄色氧化铁、酞菁蓝和其混合物。术语“颜料”和“有色填充剂”可以可互换地使用。

示例染料包含但不限于那些溶剂基染料和/或水基染料，如酸性染料、偶氮染料、碱性染料、直接染料、分散染料、活性染料、溶剂染料、硫化染料、媒染染料，例如，钒酸铋、蒽醌、苝、铝、喹吖啶酮、噻唑、噻嗪、偶氮、靛蓝类、硝基、亚硝基、噁嗪、酞菁、喹啉、对称二苯代乙烯和三苯基甲烷。

示例色料包含但不限于分散在基于水的或水可混溶载体中的颜料，如可从德固赛公司(Degussa,Inc.)商购获得的AQUA-CHEM 896，可从伊士曼化学公司的精确分散部(Accurate Dispersions division of Eastman Chemical,Inc.)商购获得的CHARISMACOLORANTS和MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS。

着色剂可以呈分散体形式，包含但不限于纳米颗粒分散体。纳米颗粒分散体可以包含一种或多种高度分散的纳米颗粒着色剂和/或产生期望的可见颜色和/或不透明度和/或视觉效果的着色剂颗粒。纳米颗粒分散体可以包含着色剂，如粒度小于150nm，如小于70nm或小于30nm的颜料或染料。纳米颗粒可以由粒度小于0.5mm的研磨介质的铣削原料有机或无机颜料产生。示例纳米颗粒分散体和其制造方法在美国专利第6,875,800B2号中确定，所述美国专利通过引用并入本文。纳米颗粒分散体还可以通过结晶、沉淀、气相冷凝和化学磨蚀(即，部分溶解)产生。为了最小化涂层内纳米颗粒的再附聚，可以使用树脂涂覆的纳米颗粒分散体。如本文所使用的，“树脂涂覆的纳米颗粒分散体”是指其中作为包括纳米颗粒和纳米颗粒上的树脂涂层的分散的精细“复合微颗粒”的连续相。示例树脂涂覆的纳米颗粒分散体和其制造方法在于2004年6月24日提交的美国申请第10/876,031号(所述美国申请通过引用并入本文)和于2003年6月24日提交的美国临时申请第60/482,167号(所述美国临时申请通过引用并入本文)中确定。

根据本发明，可以在多层涂层复合材料中的一个或多个层中使用的特殊效果组合物包含产生一种或多种外观效果的颜料和/或组合物，所述外观效果如反射、珠光、金属光泽、磷光、荧光、光致变色、光敏性、热致变色、虹彩和/或变色。另外的特殊效果组合物可以提供其它可感知的性质，如反射率、不透明度或纹理。例如，特殊效果组合物可以产生颜色转移，使得当从不同角度观察涂层时，涂层的颜色会发生变化。示例颜色效果组合物在美国专利第6,894,086号中确定，所述美国专利通过引用并入本文。另外的颜色效果组合物可以包含透明涂覆的云母和/或合成云母、经涂覆的二氧化硅、经涂覆的氧化铝、透明液晶颜料、液晶涂层和/或任何组合物，其中干涉来自于材料内的折射率差而不是因为材料表面与空气之间的折射率差。

根据本发明，可以在多层复合材料中的许多层中使用光敏组合物和/或光致变色组合物，所述光敏组合物和/或光致变色组合物当暴露于一个或多个光源时其颜色会可逆地改变。光致变色和/或光敏组合物可以通过暴露于特定波长的辐射而激活。当组合物被激发时，分子结构会变化并且改变的结构呈现出与组合物的原始颜色不同的新颜色。当移除辐射暴露时，光致变色和/或光敏组合物可以恢复到静止态，其中组合物的原始颜色恢复。例如，光致变色和/或光敏组合物在非激发态下可能是无色的，并且在激发态下呈现出颜色。完整的颜色变化可以在数毫秒至若干分钟(如20秒至60秒)内出现。示例光致变色和/或光敏组合物包含光致变色染料。

根据本发明，光敏组合物和/或光致变色组合物可以与聚合物和/或可聚合组分的聚合材料相关联和/或如通过共价结合至少部分地与所述聚合物和/或可聚合组分的聚合材料结合。与光敏组合物在其中可以迁移出涂层并结晶到基材中的一些涂层不同，与根据本发明的聚合物和/或可聚合组分相关联和/或与所述聚合物和/或可聚合组分至少部分地结合的光敏组合物和/或光致变色组合物的涂层外的迁移最小。示例光敏组合物和/或光致变色组合物和其制造方法在于2004年7月16日提交的美国申请序列第10/892,919号中确定并通过引用并入本文。

当基材与可固化成膜组合物之间没有中间涂层时，本发明的涂层组合物可以直接施涂到金属基材上。这意味着基材可以是裸露的，如下文所描述的，或者可以用如下文所描述的一种或多种清洁、脱氧和/或预处理组合物进行处理，或者基材可以被阳极氧化。可替代地，在施涂本发明的涂层组合物之前，可以用一种或多种不同的涂层组合物涂覆基材。另外的涂层可以包括溶胶凝胶、粘附促进剂、底漆、洗涤底漆、基础涂层或面涂层，并且可以通过本领域已知的任何方法施涂，例如浸涂、辊涂、喷涂、刷涂或电沉积。

如上所述，要使用的基材可以是裸金属基材。所谓“裸”意指未经任何预处理组合物处理的原始金属基材，如常规磷化浴、重金属冲洗等。另外，在本发明中使用的裸金属基材可以是基材的切割边缘，所述切割边缘以其它方式被处理和/或涂覆在其表面的其余部分上。可替代地，在施涂可固化成膜组合物之前，基材可以经历本领域已知的一个或多个处理步骤。

基材可以任选地在涂覆之前进行其它处理。例如，可以对基材进行清洗、清洗和脱氧、阳性处理、酸洗、等离子体处理、激光处理或离子气相沉积(IVD)处理。这些任选的处理可以单独使用或与预处理溶液组合使用。基材可以是新的(即新构造或制造的)，或者可以是翻新过的，例如，在整修或修理汽车或飞行器的组件的情况下。

基材可以任选地使用常规清洁程序和材料进行清洁。这些将包含温和或强碱性清洁剂，如可商购获得的和常规用于金属预处理过程的清洁剂。碱性清洁剂的实例包含Chemkleen 163和Chemkleen 177，两者均可从PPG工业公司(PPG Industries)预处理和特殊产品商购获得，以及可从加利福尼亚州西尔马的PRC-DeSoto国际公司(PRC-DeSotoInternational,Sylmar,CA)商购获得的DFM系列、RECC 1001和88Xl002清洁剂，以及Turco4215-NCLT和Ridolene(可从密歇根州麦迪逊海茨的汉高技术公司(Henkel Technologies,Madison Heights,MI)商购获得)。在此类清洁剂之前或之后通常如用自来水、蒸馏水或其组合进行水冲洗。金属表面也可以在用碱性清洁剂清洁之后或代替其用酸性水溶液冲洗。冲洗溶液的实例包含弱酸性或强酸性清洁剂，如可商购获得并常规用于金属预处理过程中的稀硝酸溶液。

根据本发明，清洁的铝基材表面的至少一部分可以被机械地或化学地脱氧。如本文所使用的，术语“脱氧”意指去除在基材表面上发现的氧化物层，以促进预处理组合物(如下文所描述的)的均匀沉积，以及促进本发明的预处理组合物涂层和/或可固化成膜组合物与基材表面的粘附。合适的脱氧剂是本领域技术人员熟悉的。典型的机械脱氧剂可以是均匀粗糙化基材表面，例如通过使用擦洗或清洁垫。典型的化学脱氧剂包含例如基于酸的脱氧剂，如磷酸、硝酸、氟硼酸、硫酸、铬酸、氢氟酸和氟化氢铵或Amchem 7/17脱氧剂(可从密歇根州麦迪逊海茨的汉高技术公司获得)、OAKITE DEOXIDIZER LNC(可从凯密特尔公司(Chemetall)商购获得)、TURCO DEOXIDIZER 6(可从汉高公司商购获得)或其组合。通常，化学脱氧剂包括载体，通常是水性介质，使得脱氧剂可以是在载体中的溶液或分散体的形式，在这种情况下，溶液或分散体可以通过多种已知技术中的任一种与基材接触，例如浸渍或浸没、喷雾、间歇喷雾、浸渍后喷雾、喷雾后浸渍、刷涂或辊涂。

金属基材可以任选地通过用包括硝酸和/或硫酸的溶液处理而被酸洗。

金属基材可以任选地用本领域已知的任何合适的溶液预处理，如金属磷酸盐溶液、含有至少一种IIIB或IVB族金属的水溶液、有机磷酸盐溶液、有机膦酸盐溶液以及其组合。预处理溶液的其它非限制性实例包含那些包括三价铬、六价铬、锂盐、高锰酸盐、稀土金属(如钇)或镧系(如铈)的预处理溶液。合适的表面预处理溶液的另一个非限制性实例为溶胶凝胶，如包括烷氧基-硅烷、烷氧基-锆酸盐和/或烷氧基-钛酸盐的溶胶凝胶。

预处理溶液可以本质上不含对环境有害的重金属，如铬和镍。

合适的磷酸盐转化涂层组合物可以是本领域已知的不含重金属的任一种。实例包含最常用的磷酸锌、磷酸铁、磷酸锰、磷酸钙、磷酸镁、磷酸钴、磷酸铁锌、磷酸锌锰、磷酸锌钙和其它类型的层，其可以含有一种或多种多价阳离子。磷化组合物是本领域技术人员已知的，并且在美国专利4,941,930、5,238,506和5,653,790中进行了描述。

在预处理步骤中使用的组合物的非限制性实例包含非导电有机磷酸盐和有机膦酸盐预处理组合物，如在美国专利5,294,265和5,306,526中公开的那些。此类有机磷酸盐或有机膦酸盐预处理可从PPG工业公司以名称NUPAL商购获得。

本文所指的IIIB或IVB过渡金属和稀土金属是包含在CAS元素周期表(CASPeriodic Table of the Elements)中示出的此类族中的那些元素，例如在《化学和物理手册(Handbook of Chemistry and Physics)》,第63版(1983)中所示的。

典型的IIIB族和IVB族过渡金属化合物和稀土金属化合物是锆、钛、铪、钇和铈的化合物以及其混合物。典型的锆化合物可以选自六氟锆酸、其碱金属盐和铵盐、碳酸锆铵、硝酸氧锆、羧酸锆和羟基羧酸锆，如氢氟锆酸、乙酸锆、草酸锆、乙醇酸锆铵、乳酸锆铵、柠檬酸锆铵以及其混合物。六氟锆酸是最常用的。钛化合物的实例是氟钛酸以及其盐。铪化合物的实例是硝酸铪。钇化合物的实例是硝酸钇。铈化合物的实例是硝酸铈。含锆预处理溶液的非限制性实例包含例如，在美国专利第7,749,368号和第8,673,091号中描述的那些。

在航空航天工业中，阳极氧化表面处理以及基于铬的转化涂层/预处理通常用于铝合金基材。阳极氧化表面处理的实例有铬酸阳极氧化、磷酸阳极氧化、硼酸-硫酸阳极氧化、酒石酸阳极氧化、硫酸阳极氧化。基于铬的转化涂层将包含六价铬类型，来自汉高公司的BONDERITE M-CR1200，以及三价铬类型，如来自汉高公司的BONDERITE M-CR T5900。

本发明的涂层组合物可以使用常规技术施涂于基材。当使用本发明的组合物时，在本发明的涂层组合物下使用喷涂或电沉积的底漆或底漆-上底漆可能是不必要的。

本发明的涂层组合物可以用作耐腐蚀底漆。如所指示的，本发明可以涉及金属基材底漆涂层组合物，如“蚀刻底漆”如本文所使用的，术语“底漆涂层组合物”是指可以将底部涂层沉积到基材上的涂层组合物。在一些行业或某些基材上，施涂底漆以制备用于施涂保护性或装饰性涂层系统的表面。在其它行业或基材中，不在底漆上施涂另一个涂层。例如，具有有限或没有外部暴露的基材表面可能具有上方没有其它层的底漆。如本文所使用的，术语“蚀刻底漆”是指包含粘附促进组分的底漆涂层组合物，如上文更详细描述的游离酸。

合适的顶涂层(基础涂层、清涂层、着色单涂层和彩色加清涂复合组合物)包含本领域已知的任一种，并且每种顶涂层都可以是水载型、溶剂型或粉末状的。顶涂层通常包含成膜树脂、交联材料和颜料(在彩色基础涂层或单涂层中)。合适的基础涂层组合物的非限制性实例包含水载型基础涂层，如在美国专利4,403,003；4,147,679；和5,071,904中公开的。合适的清涂层组合物包含在美国专利4,650,718；5,814,410；5,891,981；和WO 98/14379中公开的那些。

在本发明的这种多层经涂覆的金属基材中，金属基材可以是上文所公开的那些基材中的任一种。同样，第一可固化成膜组合物和第二可固化成膜组合物中的每一个可以独立地包括上文所公开的任一种可固化有机成膜组合物。此外，例如，在此多层经涂覆的金属基材中，可固化的成膜组合物可以是施涂到基材上的底漆涂层，并且施涂在第一可固化成膜组合物之上的第二涂层可以是顶涂层组合物。第一可固化成膜组合物可以是底漆涂层，并且第二涂层可以是第二底漆，如底漆上底漆。第一可固化成膜组合物可以是可电沉积的涂层，并且第二涂层可以是底漆或顶涂层。

本发明的涂层组合物可以通过已知的应用技术施涂于基材，如浸涂或浸没、喷涂、间歇喷涂、浸涂后喷涂、喷涂后浸涂、刷涂或辊涂。可以使用用于空气喷涂和静电喷涂的常用喷涂技术和设备，以及手动或自动方法。

在将组合物施涂于基材后，通过加热或通过空气干燥期将溶剂(即有机溶剂和/或水)从膜中排出，在基材的表面上形成膜。合适的干燥条件将取决于特定的组合物和/或施涂，但在一些情况下，在约70℉至250℉(27℃至121℃)的温度下约1分钟至5分钟的干燥时间是足够的。如果期望，可以施加多于一个本组合物的涂层。通常在涂层之间，对先前涂覆的涂层进行闪蒸；即暴露于环境条件，持续期望的时间量。涂层的干膜厚度通常大于5微米，如至少10微米，如至少20微米，如至少25微米，如至少40微米或更大。涂层的干膜厚度可以是0.4密耳至3密耳(10微米至75微米)，如1密耳至2.0密耳(25微米至50微米)。然后可以加热涂层组合物。在固化操作中，溶剂被驱离，并且组合物的可交联组分被交联。加热和固化操作有时在70℉至250℉(27℃至121℃)的温度范围内进行，但如果需要，可以使用更低或更高的温度。如前所述，本发明的涂层也可以在不添加热量或干燥步骤的情况下固化。另外，可以施涂第一涂层组合物，并且然后“湿碰湿”施加第二涂层组合物。可替代地，第一涂层组合物可以在施涂一个或多个另外的涂层之前固化。

本发明进一步涉及通过至少部分固化本文所描述的涂层组合物而形成的涂层。涂层的干膜厚度可以为至少10微米，如至少20微米，如至少25微米，如至少40微米或更大。涂层的干膜厚度可以是0.4密耳至3密耳(10微米至75微米)，如1密耳至2.0密耳(25微米至50微米)。

本发明进一步涉及至少部分涂覆有本文所描述的涂层组合物的基材。涂层可以处于至少部分或完全固化的状态。涂层的干膜厚度可以为至少10微米，如至少20微米，如至少25微米，如至少40微米或更大。涂层的干膜厚度可以是0.4密耳至3密耳(10微米至75微米)，如1密耳至2.0密耳(25微米至50微米)。

如通过盐雾耐腐蚀性测试所确定的，本发明的经涂覆的金属基材可以表现出优异的耐腐蚀性。

出于此详细描述的目的，应当理解除了相反地明确说明的情况之外，本发明可以采取替代性变型和步骤顺序。此外，除了在任何操作实例中或在另外指示的地方以外，所有表示例如说明书和权利要求书中使用的成分的量的数字在所有情况下均应被理解为由术语“约”修饰。因此，除非有相反地指示，否则在以下说明书和所附权利要求中所阐述的数值参数是可以根据通过本发明获得的期望性质而改变的近似值。至少，并且不试图将等效原则的应用限制于权利要求的范围，每个数值参数至少应按照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。

尽管阐述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是具体实例中阐述的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值都固有地含有由其相应测试测量结果中发现的标准差必然造成的某些误差。

而且，应当理解，本文所述的任何数值范围旨在包含纳入其中的所有子范围。例如，“1至10”的范围旨在包含介于(和包含)所叙述的最小值1与所叙述的最大值10之间的所有子范围，也就是说，具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值。

如本文所使用的，“包含”、“含有”和类似术语在本申请的上下文中被理解为与“包括”同义并且因此是开放式的并且不排除另外未描述的或未叙述的要素、材料、成分或方法步骤的存在。如本文所使用的，“由…组成”在本申请的上下文中被理解为排除任何未说明的要素、成分或方法步骤的存在。如本文所使用的，“本质上由…组成”在本申请的上下文中被理解为包含所指定的要素、材料、成分或方法步骤“以及未对所描述内容的基本特性和新颖特性造成实质影响的那些要素、材料、成分或方法步骤”。

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。例如，尽管本文提及“一种”铝化合物、“一种”铁化合物、“一种”成膜树脂、“一种”固化剂，但可以使用这些组分的组合(即多种)。另外，在本申请中，除非另外具体说明，否则“或”的使用意指“和/或”，即使在某些情况下可以明确地使用“和/或”。

虽然已经详细描述了本发明的具体方面，但是本领域的技术人员将了解，根据本公开的总体教导可以开发出对那些细节的各种修改和替代方案。因此，所公开的特定布置仅旨在是说明性的而非限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求的全部范围及其任何和所有等效物给出。

以下实例说明了本发明，然而，所述实例不应被认为是将本发明限于其细节。除非另有指示，否则以下实例中以及整个说明书中的所有份数和百分比都按重量计。

实例

下表提供了用于制备实例的材料的描述：

实例1至14：盐雾测试中的MgO+铝金属+铝或铁化合物涂层

表1：具有用于金属的富含铝或铁盐的未经处理的球形铝的底漆调配物

表1：具有用于金属的富含铝或铁盐的TCP处理的球形铝的底漆调配物

表2：具有用于金属的富含铝或铁盐的片状铝的底漆调配物

对于表1和表2中的涂层组合物，将A中从乙酸正丁酯到磷酸亚铁(III)的组分与研磨介质按顺序转移到玻璃罐中，其中研磨介质的重量约为组分材料重量的一半。将罐用盖密封，并且然后将其放置在Lau分散单元上，其中分散时间为2小时。颜料分散过程完成后，将Silquest A-187、EFKA PL 5651和BYK-7410添加到组分A混合物中并充分混合。在涂层施涂之前，将B中的组分预共混直到均匀。将化合物A中的分散的材料与化合物B组合并共混。

使用HVLP喷枪将实例1至11的涂层喷涂到2024T3裸铝合金基材面板上，所述基材面板通过下文所描述的工艺进行预处理以满足军用规范MIL-DTL-5541F，II型1A类。

在涂层施涂之前，首先使用甲基乙基酮(MEK)擦拭布清洁2024T3裸铝面板。然后如下表所述对面板进行加工。

表3：三价铬预处理工艺

使用HVLP喷枪将实例1至6和10至14的涂层喷涂到用700预处理的冷轧钢基材面板上。预处理的面板购自ACT测试面板技术公司(ACT Test PanelTechnologies)，商品号28630，C700，无去离子水冲洗密封。涂层实例的干膜厚度在范围为1.30密耳至2.11密耳。

将涂覆有涂层实例1至11的铝测试面板在环境条件下老化至少7天，之后在面板上刻上0.030"宽和4"长×4"长的“X”，所述“X”被刻入在金属面板的表面，深度在金属的表面以下150微米与300微米之间。使用具有0.030"四分之一圆硬质合金刀具的Gravograph IS400雕刻机对涂覆的铝测试面板进行刻字。

将具有涂层实例1至6和10至14的冷轧钢测试面板在环境条件下老化至少7天，之后在每个面板的涂覆的表面对角划出两条4"长度的相交线，暴露裸基材。使用型号为52-500-050-0的Fowler碳化物尖端手持式划线工具对涂覆的钢板进行刻字。

然后将每个涂层实例的划线的测试面板放入根据ASTM B117的5％氯化钠中性盐雾柜(例外每周检查pH和盐浓度，而不是每天检查)或根据GMW 14872的循环腐蚀柜中。

铝面板的评级基于划线腐蚀与总划线相比的百分比、划线蠕变的程度(单位为毫米)和现场起泡的计数。在对于铝的所有情况下，评级数字越低越好。暴露后铝面板的腐蚀结果在表6和7中列出。

基于表5中所示的量表对钢面板进行评级，其中评级越高越好，以及计数现场起泡，其中评级较低越好。暴露后钢面板的腐蚀结果在表8和9中示出。

表4：C700冷轧钢面板的评级量表

表5：实例1至11在B-117NSF中3,000小时后对Al-2024的腐蚀性能

表6：在GMW 14872中774次循环后实例7至9对Al-2024的腐蚀性能

表7：在B-117NSF中648小时后实例1至6、10、11、13和14对C700的腐蚀性能

表8：在GMW 14872中27次循环后实例1至4、6和10至14对C700的腐蚀性能

表6中的B-117中性盐雾腐蚀数据清楚地表明，含有未处理的铝粉、氧化镁共混物和铝盐或铁盐的成膜涂层组合物实例2、3、4、5和6的耐腐蚀性明显比比较实例1(仅含有未经处理的铝粉和氧化镁)更好。表6还清楚地表明，含有TCP处理的铝粉、氧化镁共混物和铝盐的可固化成膜涂层组合物实例8和9的耐腐蚀性明显比比较实例7(仅含有TCP处理的铝粉和氧化镁)更好。并且，表6清楚地表明，含有片状铝粉、氧化镁共混物和铝盐的可固化成膜涂层组合物实例11的耐腐蚀性明显比比较实例10(仅含有片状铝粉和氧化镁)更好。

表7中的GMW 14872循环腐蚀数据清楚地表明，含有TCP处理的铝粉、氧化镁共混物和铝盐的可固化成膜涂层组合物实例8和9的耐腐蚀性明显比比较实例7(仅含有TCP处理的铝粉和氧化镁)更好。

表8中的B-117中性盐雾腐蚀数据清楚地表明，含有未处理的铝粉、氧化镁共混物和铝盐或铁盐的可固化成膜涂层组合物实例2、3、4、5和6的耐腐蚀性明显比比较实例1(仅含有未经处理的铝粉和氧化镁)更好。表8还清楚地表明，含有片状铝粉、氧化镁共混物和铝或铁盐的可固化成膜涂层组合物实例11、13和14的耐腐蚀性明显比比较实例10(仅含有片状铝粉和氧化镁)更好。

表9中的GMW 14872循环腐蚀数据清楚地表明，含有未处理的铝粉、氧化镁共混物和铝盐或铁盐的可固化成膜涂层组合物实例2、3、4和6的耐腐蚀性明显比比较实例1(仅含有未经处理的铝粉和氧化镁)更好。表9还清楚地表明，含有片状铝粉、氧化镁共混物和铝或铁盐的可固化成膜涂层组合物实例11、12、13和14的耐腐蚀性明显比比较实例10(仅含有片状铝粉和氧化镁)更好。

这些改进的证据是增强划线外观、减少划线腐蚀和/或减少划线周围或现场的起泡。

本领域技术人员将理解，根据上述公开内容，在不背离本文描述和例示的广泛发明概念的情况下，许多修改和变化是可能的。因此，应当理解，前述公开仅仅是本申请的各种示例性方面的说明，并且本领域技术人员可以容易地进行在本申请和所附权利要求的精神和范围内的许多修改和变化。

Claims (48)

1.一种经涂覆的金属基材，其包括金属基材；以及施涂在所述金属基材的至少一部分上的涂层，其中所述涂层包括成膜粘合剂；氧化镁；铝化合物和/或铁化合物；以及铝颗粒。

2.根据权利要求1所述的经涂覆的金属基材，其中所述涂层的厚度为至少10微米。

3.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中所述氧化镁与所述铝化合物和/或所述铁化合物以1:1至240:1的重量比存在。

4.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中基于所述涂层的总重量，所述铝颗粒以10重量％至75重量％的量存在。

5.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中所述铝化合物和/或所述铁化合物包括水溶性铝化合物和/或水溶性铁化合物。

6.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中所述铁化合物包括磷酸铁、硫酸铁和/或氢氧化铁。

7.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中所述铝化合物包括碱性铝酸盐、氢氧化铝和/或磷酸铝。

8.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中所述氧化镁的粒度为至少20nm，如使用用离子交换水调节到固体MgO浓度为0.1重量％的水性分散体所测量并且通过激光散射颗粒分配器Coulter N4型(由库尔特公司(Coulter)制造)在20℃下所测量的。

9.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中基于所述涂层的总重量，所述涂层包括量为5重量％至70重量％的氧化镁。

10.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中所述涂层包括量为每100份所述成膜粘合剂10份至400份的氧化镁。

11.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中基于所述涂层的总重量，所述涂层包括量为0.05重量％至30重量％的所述铝化合物和/或所述铁化合物。

12.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中所述涂层包括量为每100份所述成膜粘合剂0.1份至50份的所述铝化合物和/或所述铁化合物。

13.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中所述涂层包括颜料组分，所述颜料组分包括所述氧化镁、所述铝化合物和/或所述铁化合物、所述铝颗粒，并且任选地进一步包括二级颜料，其中基于所述颜料组分的总重量，所述氧化镁以10重量％至95重量％的量存在，所述铝化合物和/或所述铁化合物以0.05重量％至35重量％的量存在，并且所述铝颗粒以5重量％至90重量％的量存在。

14.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中基于所述涂层的总重量，所述涂层包括以5重量％至75重量％的量存在的所述成膜粘合剂。

15.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中所述金属基材包括含铁基材、铝基材或铝合金基材。

16.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中所述金属基材包括含铁基材，并且所述涂层包括所述铁化合物。

17.根据前述权利要求1至15中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中所述金属基材包括含铁基材，并且所述涂层包括所述铝化合物。

18.根据前述权利要求1至15中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中所述金属基材包括铝基材或铝合金基材，并且所述涂层包括所述铁化合物。

19.根据前述权利要求1至15中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中所述金属基材包括铝基材或铝合金基材，并且所述涂层包括所述铝化合物。

20.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中所述粘合剂不含具有乙酰乙酸酯官能团和/或丙二酸酯官能团的成膜树脂。

21.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中所述涂层的pH大于7，如大于8，如大于9。

22.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中当将1份所述铝化合物或所述铁化合物与100份水组合，搅拌24小时，离心以去除剩余粉末，并且取等分试样的所述水以通过电感耦合等离子体(ICP)分析进行分析，以定量可溶性铝或铁的浓度(以可溶性金属的每百万份数(ppm)报告)时，所述铝化合物和/或所述铁化合物使经溶解的铝或铁的浓度为至少0.1ppm，如至少1ppm，如至少1.5ppm，如至少1.9ppm，如至少2ppm，如至少2.2ppm，如至少50ppm，如至少100ppm，如至少200ppm，如至少500ppm，如至少800ppm，如至少1,000ppm，如至少2,000ppm，如至少3,000ppm；并且基于所述涂层的总重量，所述铝化合物和/或所述铁化合物以0.05重量％至30重量％的量存在。

23.根据前述权利要求中任一项所述的经涂覆的金属基材，其中所述经涂覆的金属基材包括部件。

24.一种运载工具，其包括权利要求23的所述部件。

25.根据权利要求24所述的运载工具，其中所述运载工具包括飞行器。

26.一种可固化成膜涂层组合物，其包括成膜粘合剂；氧化镁；铝化合物和/或铁化合物；以及铝颗粒。

27.根据权利要求26所述的可固化成膜涂层组合物，其进一步包括有机介质。

28.根据权利要求26或27中任一项所述的可固化成膜涂层组合物，其中氧化镁与所述铝化合物或所述铁化合物的重量比为1:1至240:1。

29.根据前述权利要求26至28中任一项所述的可固化成膜涂层组合物，其中基于所述涂层的总重量，所述铝颗粒以10重量％至75重量％的量存在。

30.根据前述权利要求26至29中任一项所述的可固化成膜涂层组合物，其中所述铝化合物和/或所述铁化合物包括水溶性铝化合物和/或水溶性铁化合物。

31.根据前述权利要求26至30中任一项所述的可固化成膜涂层组合物，其中所述铁化合物包括磷酸铁、硫酸铁和/或氢氧化铁。

32.根据前述权利要求26至31中任一项所述的可固化成膜涂层组合物，其中所述铝化合物包括碱性铝酸盐、氢氧化铝和/或磷酸铝。

33.根据前述权利要求26至32中任一项所述的可固化成膜涂层组合物，其中所述氧化镁的粒度为至少20nm，如使用用离子交换水调节到固体MgO浓度为0.1重量％的水性分散体所测量并且通过激光散射颗粒分配器Coulter N4型(由库尔特公司制造)在20℃下所测量的。

34.根据前述权利要求26至33中任一项所述的可固化成膜涂层组合物，其中基于所述涂层的总重量，所述涂层包括量为5重量％至70重量％的氧化镁。

35.根据前述权利要求26至34中任一项所述的可固化成膜涂层组合物，其中所述涂层包括量为每100份所述成膜粘合剂10份至400份的氧化镁。

36.根据前述权利要求26至35中任一项所述的可固化成膜涂层组合物，其中基于所述涂层的总重量，所述涂层包括量为0.05重量％至30重量％的所述铝化合物和/或所述铁化合物。

37.根据前述权利要求26至36中任一项所述的可固化成膜涂层组合物，其中所述涂层包括量为每100份所述成膜粘合剂0.1份至50份的所述铝化合物和/或所述铁化合物。

38.根据前述权利要求26至37中任一项所述的可固化成膜涂层组合物，其中所述涂层包括颜料组分，所述颜料组分包括所述氧化镁、所述铝化合物和/或所述铁化合物、所述铝颗粒，并且任选地进一步包括二级颜料，其中基于所述颜料组分的总重量，所述氧化镁以10重量％至95重量％的量存在，所述铝化合物和/或所述铁化合物以0.05重量％至35重量％的量存在，并且所述铝颗粒以5重量％至90重量％的量存在。

39.根据前述权利要求26至38中任一项所述的可固化成膜涂层组合物，其中基于所述涂层的总重量，所述涂层包括以5重量％至75重量％的量存在的所述成膜粘合剂。

40.一种涂覆金属基材的方法，所述方法包括将根据权利要求26至39中任一项所述的可固化成膜涂层组合物施涂到所述基材的至少一部分上以形成涂层。

41.根据权利要求40所述的方法，其中所述涂层的干膜厚度为至少10微米。

42.根据权利要求40至41中任一项所述的方法，其中所述经涂覆的金属基材包括根据权利要求1至25所述的任何经涂覆的金属基材。

43.一种经涂覆的基材，其中所述经涂覆的基材至少部分地涂覆有根据权利要求26至39中任一项所述的可固化成膜涂层组合物。

44.一种部件，其至少部分地涂覆有根据权利要求26至39中任一项所述的可固化成膜涂层组合物。

45.一种运载工具，其包括根据权利要求44所述的部件。

46.根据权利要求45所述的运载工具，其中所述运载工具包括飞行器。

47.一种运载工具，其至少部分地涂覆有根据权利要求26至39中任一项所述的可固化成膜涂层组合物。

48.根据权利要求47所述的运载工具，其中所述运载工具包括飞行器。