NO340205B1 - Epoksybasert belegg - Google Patents

Description

EPOKSYBASERT BELEGG

Foreliggende oppfinnelsen vedrører et belagt metallsubstrat og fremgangsmåter for belegning av et metallsubstrat. Den foreliggende oppfinnelsen vedrører også anvendelsen av nye epoksybaserte belegg og fremgangsmåter for å belegge metallsubstrater med nye epoksybaserte belegg.

Epoksybelegg slik som de basert på aromatiske diglycidyletere av bisfenol A (DGEBA) reagert med, for eksempel, polyamider, polyaminer eller polyamid-addukter, der adduktene er basert på reaksjonsprodukter av DGEBA og polyaminer eller polyamider, eller epoksybelegg basert på modifisert DGEBA (f.eks. fettsyremodifisert DGEBA) er typisk anvendt i beskyttende belegg og marine belegg. Slike belegg har sterk adhesjon til metallsubstrater og har gode anti-korroderende egenskaper så vel som resistens mot visse kjemikalier.

DGEBA baserte epoksier har dessverre lav resistens mot UV-stråling som forårsaker degradering av belegget som følge av eksponering for sollys. Degraderingen av belegget med UV-lys begrenser overbeleggbarhetspotensialet til slike belegg, spesielt hvor belegget kan bli eksponert for sollys i en forlenget periode før overbelegging. En foreslått løsning på dette problemet er modifiseringen av DGEBA med visse fettsyrer for å forlenge UV-eksponeringsperioden etter der levedyktig overbelegging fortsatt er mulig.

Denne teknologien har blitt anvendt i beskyttende beleggapplikasjoner inkludert den marine sektoren. Spesielt, har denne teknologien funnet anvendelse som kull-tjærebasert epoksyprimer topp-belegg over ikke-fettsyremodifiserte DGEBA-primere og mellomliggende belegg. Anvendelsen av slike topp-belegg fant spesiell anvendelse for topp-sidelag av skip (dvs. delen av skroget over den ulastede vannlinjen) ettersom den ga et hydrofobt, vannavstøtende primertopp-belegg før overbeleggingen.

Selv om slike kull-tjærebaserte epoksier var akseptable i korte UV-eksponeringsperioder kunne de likevel ikke opprettholde overbeleggbarhets-hensiktsmessighet for veldig lange UV-eksponeringsperioder slik som de funnet i blokk-stadie skipsbygging. I motsetning til tradisjonelle skips-byggingsfremgangsmåter hvor skip ble bygget i en hel seksjon, primet og deretter topp-belagt, blokk-stadie skipsbygging involverer å bygge skip i seksjoner. Seksjonene blir primet etter produksjon, men ikke topp-belagt før etter etterfølgende seksjonssveising og kantbehandling. Derfor, etter blokkstadiet, kan blokkstadieseksjonene bli eksponert for UV-stråling i sollys i vesentlige perioder før seksjonssveisings- og topp-beleggs-applikasjon. Etter slik forlenget UV-eksponering av det underliggende kull-tjære primerbelegget, selv om den tørre adhesjonen til det anvendte topp-belegget kan være tilfredsstillende, kan delaminering av topp-belegget fra primerbelegget forekomme under våte forhold.

Kull-tjærebaserte epoksier har dessuten utilfredsstillende glansnivåer for moderne høyglansapplikasjoner i marine belegg. Dette har ført til utbytting av kull-tjæreepoksier med sterkt holdbare to-komponent polyuretanbelegg som utnytter alifatiske isocyanater.

Delamineringsproblemene forbundet med UV-eksponering av epoksybasert primerbelegg har også ført til kravene om kostbar alkali-rensing og/eller mekanisk pussing av epoksy topp-primeren før overbelegging med toppbelegget. Alternativt, kan et UV-resistent øvre lag bli anvendt ved blokkstadiet. Et slikt UV-resistent lag er typisk et polyuretanbelegg som nevnt over. Applikasjonen av dette UV-resistente laget som det øvre primerbelegget ved blokkstadiet er siktet mot å forebygge delaminering av det eventuelle toppbelegget fra det øvre primerbelegget under våte forhold. Likevel, det UV-resistente polyuretanlaget har dårligere anti-korroderende egenskaper enn epoksybaserte primere slik at det ikke er akseptabelt å anvende et enkelt polyuretan primerlag på metallsubstratet før topp-belegget akkurat som det ikke er akseptabelt å anvende et enkelt epoksy primerlag i blokk-stadiet fulgt av et topp-belegg i skrogstadiet. Et ineffektivt system med minst 3 lag (epoksyprimer, UV-resistent polyuretan mellomliggende belegg, og toppbelegg) er derfor benyttet.

Fra WO95/00594 er det kjent en elektrodeponerbar primersammensetning som er egnet til å redusere eller hindre delaminering mellom topplag og primerlag som et resultat av fotonedbrytning av primersammensetningene. Selv om primersammensetningen basert på epoksyresin forhindrer delaminering mellom topplaget og primerlaget, inneholder ikke primeren sinkoksid.

US 6632860 B1 beskriver en primerbeleggsammensetning basert på epoksiresin og sinkoksid. Primerbeleggsammensetningen inneholder mindre enn 10 masse-% sinkoksid.

US 4351914 A beskriver epoksiprimersammensetninger inneholdende sinkoksid. Mengden av sinkoksid er imidlertid under 10 masse-%.

EP 366958 beskriver en epoksisammensetning inneholdende en epoksiforbindelse og mer enn 10 masse-% sinkoksid. Sammensetningen blir påført på et metallsubstrat.

JP2001271030A beskriver en epoksibasert primersammensetning. Sinkoksidet er ikke innblandet i epkosiprimeren men i et forskjellig uorganisk lag.

En hensikt med den foreliggende oppfinnelsen er å løse ett eller flere av problemene over.

Ifølge den foreliggende oppfinnelsen er der tilveiebragt et belagt metallsubstrat, fremgangsmåte for belegning av metallsubstrater og anvendelse av sinkoksid i henhold til den karakteriserende delen av de medfølgende patentkrav.

For å unngå tvil, er referanser til "epoksybaserte

primersammensetninger" heri referanser til det herdete belegget med mindre indikert på annen måte. I tillegg, skulle hensyn til primer bli tatt for å inkludere andre pre-topp-belegg belegg inkludert byggebelegg eller mellomliggende belegg.

Fortrinnsvis, ved anvendelsen av primeren i henhold til foreliggende oppfinnelse, kan et metallsubstrat slik som skroget til et skip bli belagt med primer og topp-belegg uavhengig av intervallet mellom applikasjonen til de to beleggene dvs. UV-eksponeringen, og uavhengig av eksponeringen av disse beleggene for vann-nedsenking. En spesiell fordel med foreliggende oppfinnelse er applikasjonen av den epoksybaserte primersammensetningen i "blokk-stadiet" av et nytt skip og et polyuretan eller epoksy topp-belegg i skrogstadiet uten kostbar overflaterensing og/eller mekanisk pussing eller ytterligere applikasjon av UV-beskyttende belegg over den korrosjonsresistente primeren før topp-belegg-applikasjon. Derfor, er foreliggende oppfinnelse spesielt nyttig for å forebygge mellom-belegg delaminering i eller etter eksponering for vann.

Eksempler på egnede epoksyresiner, er resiner som kan bli produsert ved bindingen av en epoksidgruppe til begge ender av en parafinaktig hydrokarbonkjede (for eksempel, diepoksider avledet fra butandiol) eller av en polyeterkjede, slik som a-w-diepoksy-polypropylen-glykol. Mer eksotiske diepoksyresiner inkluderer, men er ikke begrenset til, vinyl sykloheksendioksid, 3, 4-epoksysykloheksylmetyl 3,4-epoksysykloheksanmonokarboksylat, 3-(3, 4-epoksysykloheksyl)-8, 9-epoksy-2,4-dioksaspiro- [5. 5] undekan, bis (2,3-epoksysyklopentyl)eter, bis (3, 4-epoksy-6-metylsykloheksyl)adipat og resorcinol-diglycidyleter. Andre epoksyresiner anvendt kan inneholde mer enn to epoksid funksjonelle grupper per molekyl, slik som epoksiderte soyaoljer, polyglycidyl-etere av fenolresiner av novolaktypen, p-aminofenoltriglycidyl-eter eller 1,1, 2,2-tetra (p-hydroksyfenyl)etan-tetraglycidyleter. En annen klasse av epoksyresiner omfatter epoksypolyeterene ervervet ved å reagere en epihalohydrin (slik som epiklorhydrin eller epibromhydrin) med en polyfenol i nærvær av et alkali. Egnede polyfenoler inkluderer resorcinol, katekol, hydrokinon, bis (4-hydroksyfenyl)-2, 2-propan, dvs. bisfenol A; bis (4-hydroksyfenyl)-1, 1-isobutan, 4,4-dihydroksybenzofenon; bis (4-hydroksyfenyl-1, 1-etan; bis (2-hydroksynafenyl)-metan; og 1,5- hydroksynaftalen. Et veldig alminnelig polyepoksid er en polyglycidyl-eter av en polyfenol, slik som bisfenol A. En annen klasse av epoksyresin består av det hydrogenerte epoksyresinet basert på bisfenol A slik som Eponex 1510 fra Shell.

Andre klasser av epoksyresiner er polyglycidyleterene av polyoler. Disse forbindelsene kan bli avledet fra slike polyoler som etylenglykol, dietylenglykol, trietylenglykol, 1,2- propylenglykol, 1, 4-butylenglykol, 1,5-pentandiol, 1,2,6-heksan-triol, glycerol, trimetylolpropan, og bis(4-hydroksysykloheksyl)-2, 2-propan. En detaljert liste av egnede epoksidforbindelser kan bli funnet i håndbøkene A. M. Paquin, "Epoxidverbindungen und Harze"

(Epoksidforbindelser og Resiner), Springer Verlag, Berlin 1958, Kapittel IV og H. Lee og K.

Neville,"Handbook of Epoxy Resins" MC Graw Hill Book Company, New York 1982 Reissue, så vel som C. A. May," Epoxy Resins-Chemistry and Technology", Marcel Dekker, Inc. New York og Basle, 1988. Molekylvekten (Mw) til epoksyresinet er typisk 300-4000.

Fortrinnsvis, vedrører foreliggende oppfinnelse en epoksybasert primersammensetning, hvori epoksyresinet er bisfenol A diglycidyleter

(DGEBA).

Fortrinnsvis, er ovennevnte epoksybaserte primersammensetninger basert på en aromatisk diglycidyleter av bisfenol A (DGEBA).

Egnede epoksyresinherdende midler inkluderer polyaminer og polyamider. Polyaminforbindelsen kan være en hvilken som helst aminforbindelse som kan bli anvendt som det herdende middelet for et epoksyresin. Egnede aminer inkluderer alifatiske aminer, sykloalifatiske aminer, aromatiske aminer, aralifatiske aminer, imidazolin gruppe inneholdende polyaminoamider basert på mono- eller polybasiske syrer, så vel som addukter derav. Disse forbindelsene er del av den generelle fagtilstanden og er beskrevet, bl.a. i Lee & Neville," Handbook of Epoxy Resins ", MC Graw Hill Book Company, 1987, kapittel 6-1 til 10-19.

Anvendelige aminer inkluderer polyaminer som er atskilt ved det faktum at de bærer minst to primære aminogrupper, i hvert tilfelle bundet til et alifatisk karbonatom. Det kan også inneholde videre sekundære eller tertiære aminogrupper. Egnede polyaminer inkluderer polyaminoamider (fra alifatiske diaminer og alifatiske eller aromatiske dikarboksylsyrer) og polyiminoalkylen-diaminer og polyoksyetylen-polyaminer, polyoksypropylen-polyaminer og blandede polyoksyetylen/polyoksypropylen-polyaminer, eller aminaddukter, slik som amin-epoksyresin-addukter. Ovennevnte aminer kan inneholde 2 til 40 karbonatomer. For eksempel, kan aminene kan bli utvalgt fra polyoksyalkylen-polyaminer og polyiminoalkylen- polyaminer som har 2 til 4 karbonatomer i alkylengruppen, og har en antall- gjennomsnittsgrad av polymerisering på 2 til 100, andre eksempler på aminer kan være lineære, forgrenede eller syklisk alifatiske primære diaminoalkaner som har 2 til 40 karbonatomer. I tillegg, kan ovennevnte aminer være aralifatiske aminer som har minst to primære aminogrupper, der hver er bundet til et alifatisk karbonatom. Den herdende sammensetningen (dvs. det herdende middelet og hvilke som helst tilsetninger før blanding med epoksyresinet) kan inkludere disse aminene i en mengde som spenner fra 5 til 100 % etter vekt, eller for eksempel i en mengde som strekker seg fra 5 til 80 % etter vekt og for eksempel i en mengde som spenner fra 10 til 70 % etter vekt. Eksempler på passende polyaminer inkluderer: 1,2-diaminoetan, 1,2-diaminopropan, 1,3-diaminopropan, 1,4-diaminobutan og høyere homologer, såvel som 2-metyl-1, 5-diaminopentan, 1,3-diaminopentan, 2,2,4-trimetyl-1, 6-diaminoheksan og 2, 4,4-trimetyl-1, 6-diaminoheksan så vel som industrielle blandinger derav, 1-amino-3-aminometyl-3, 5, 5- trimetylsykloheksan, 2,2-dimetyl-1, 3-diaminopropan, 1,3-bis (aminometyl)sykloheksan, 1,2-diaminosykloheksan, 1,3-bis (aminometyl)benzen, bis (4-aminosykloheksyl)metan, bis (4-amino-3-metylsykloheksyl)metan, 3-azapentan-1, 5-diamin, 4-azaheptan-1,7-diamin, 3, 6-diazaoktan-1, 8-diamin, benzyloksypropylaminpropylamin, dietylaminopropylamin, 3(4), 8(9)-bis (aminometyl)trisyklo-[5. 2.1.02, 6]dekan, 3-metyl-3-azapentan-1, 5-diamin, 3, 6-dioksaoktan-1, 8-diamin, 3, 6, 9-trioksaundekan-1, 11-diamin, 4,7-dioksadekan-1, 10-diamin, 4,7, 10-trioksatridekan- 1,13-diamin,4-aminometyl-1, 8-diaminooktan, 2-butyl-2-etyl-1, 5-diaminopentan, 3- (aminometyl) benzylamin (MXDA),5-(aminometyl) bisyklo [[2. 2.1] hept-2-yl]metylamin (NBDA), polyamino-imidazolin (Versamid 140), så vel som dietylentriamin (DETA),trietylentetramin (TETA, som er en blanding av flere polyaminer), pentaetylentetramin, dimetyldipropylentriamin, dimetylaminopropyl-aminopropylamin (DMAPAPA), N-2-(aminoetyl)piperazin (N- AEP),N-(3-aminopropyl)piperazin, norbornandiamin, epilinkMX, isoforondiamin(IPD), diaminodisykloheksylmetan

(PACM),dimetyidiaminodisykloheksyl-metan (Laromin

C260),tetrametylheksametylendiamin (TMD), bis aminometyl-disyklopentadien (trisyklodecyldiamin, TCD), diaminosykloheksan, dietylaminopropylamin (DEAPA), og dets like. Passende polyoksyalkylen-polyaminer kan bli ervervet, for eksempel, under varenavnet Jeffamin slik som polyoksypropylen-triamin (Jeffamin T403) og polyoksypropylen-diamin (Jeffamin D230), og egnede polyiminoalkylen-polyaminer er tigjengelige, for eksempel, under varenavnet Polymin. Også blandinger fra flere aminer er mulig.

Primære alifatiske monoaminer kan også bli tilsatt til den herdende sammensetningen. Egnede monoaminer inkluderer, foreksempel, uforgrenede 1-aminoalkaner med for eksempel et mettet alkylradikal på 6 til 22 karbonatomer. De høyere representantene av denne klassen av forbindelser er også kalt fettaminer. Ikke-begrensende eksempler inkluderer laurylamin, stearylamin, palmitylamin og bifenylamin. Monoaminer med forgrenede kjeder er imidlertid også passende, for eksempel 2-etylheksan-1-amin eller 3,5, 5- trimetylheksan-1-amin. amino-2-butan, metoksypropylamin, isopropoksypropylamin. De kan bli anvendt individuelt eller som en blanding, og spesielt i en mengde som spenner fra 0,1 til 10 %, og for eksempel i en mengde som spenner fra 1 til 5 %.

Mengden av epoksyresin-herdende middel avhenger av typen herdende middel valgt og typen av epoksyresin. Typisk, jo høyere molekylvekten av epoksyresinet, jo lavere er kvantiteten av herdende middel krevet. Fagpersonen kan lett finne kvantiteten av herdende middel krevet ved å betrakte den ekvivalente vekten av epoksy i epoksyresinet og den ekvivalente vekten av aktivt hydrogen i det herdende middelet.

Hvis passende, kan den herdende sammensetningen eller pre-herdete epoksysammensetningen ifølge den foreliggende oppfinnelsen i tillegg omfatte et fortynningsmiddel som er uvirksomt. Eksempler på egnede fortynningsmidler inkluderer alifatiske lineære, forgrenede eller sykliske etere som har 4 til 20 karbonatomer og blandede alifatiske-aromatiske etere som har 7 til 20 karbonatomer, slik som dibenzyleter, tetrahydrofuran, 1,2- dimetoksyetan eller metoksybenzen; alifatiske lineære, forgrenede eller sykliske eller blandede alifatisk-aromatiske ketoner som har 4 til 20 karbonatomer, slik som butanon, sykloheksanon, metylisobutylketon eller acetofenon; alifatiske lineære, forgrenede eller sykliske eller blandede aromatisk-alifatiske alkoholer som har 4 til 20 karbonatomer, slik som metanol, etanol, butanol, 2-propanol, isobutanol, isopropanol. benzylalkohol, metoksypropanol eller furfurylalkohol; alifatiske lineære, forgrenede eller sykliske eller blandede aromatisk-alifatiske estere slik som metoksypropylacetat eller DBE (dibasiske estere fra Dupont, blanding av dimetyladipat, suksinat og glutarat); alifatiske lineære, forgrenede eller syklisk eller blandede aromatisk-alifatiske hydrokarboner slik som toluen, xylen, heptan og blandinger av alifatiske og aromatiske hydrokarboner som har et kokeområde over 100 C. Under normalt trykk, så vel som lav-viskositets kumaron-indenresiner eller xylen-formaldehydresiner. Alifatiske alkoholer som har et fenylradikal, slik som benzylalkohol, 1-fenoksypropan-2,3-diol, 3-fenyl-l- propanol, 2-fenoksy- 1-etanol, 1-fenoksy-2-propanol, 2-fenoksy-1-propanol, 2-fenyletanol, 1-fenyl-1-etanol eller 2-fenyl-1-propanol, er foretrukket. Fortynningsmidlene kan bli anvendt individuelt eller som en blanding, og spesielt i en mengde som spenner fra 1 til 35 % etter vekt, for eksempel i en mengde som spenner fra 5 til 25 % etter vekt og for eksempel i en mengde som spenner fra 10 til 30 % av den herdende sammensetningen.

Den pre-herdete epoksysammensetningen eller den herdende sammensetningen kan også inneholde hjelpemidler eller tilsetningsstoffer slik som løsningsmidler, fargestoffer, mineraloljer, fyllstoff, elastomerer, antioksidanter, stabilisatorer, skumdempere, drøyemidler, plastiseringsmidler, katalysatorer, pigmenter, pigmentmasser, forsterkingsmidler, flytkontrollmidler, tykningsmidler, flamme-retarderende midler, ekstra herdere og ekstra herdende forbindelser, avhengig av applikasjonen.

Herding av sammensetningen ifølge den foreliggende oppfinnelsen fortsetter typisk veldig raskt, og kan generelt finne sted ved en temperatur innenfor området fra -10°C til +50°C, spesielt fra 0°C til 40°C, mer spesielt fra 3°C til 20°C.

Likevel, herdingen av et epoksybeleggmateriale finner sted etter tilsetningsreaksjonen av aminer eller amider med oksiranringene i epoksyresinet. Derfor er det ekvivalente forholdet av aktivt hydrogen i amin-/amid-forbindelsen relativt til epoksygruppene inneholdt i beleggmaterialet (dvs., den aktive hydrogen til epoksy gruppeforholdet), fortrinnsvis i området 1:0.5 til 1:1.5.

Andre komponenter

Hvilke som helst løsningsmidler anvendt i den foreliggende oppfinnelsen er de som er i stand til å løse opp epoksyresinet og det herdende middelet.

Eksempler inkluderer hydrokarboner slik som toluen eller xylen, etere slik som dietyleter, klorerte hydrokarboner slik som diklormetan eller tetraklormetan, alkoholer slik som isopropylalkohol, ketoner slik som metyletylketon, estere slik som etylacetat, osv. Mengden av løsningsmiddel avhenger av applikasjonen, men er typisk i en ratio på mellom 1:5 til 10:1 etter vekt med hensyn til epoksyresinet og det herdende middelet.

Spesifikke pigmenter er de generelt inkludert i korrosjonsbestandige beleggmaterialer. Forskjellige rust-impregneringspigmenter kan bli anvendt. Eksempler på drøyemidler inkluderer generelle uorganiske fyllstoffer slik som titaniumoksid og kalsiumkarbonat. Eksempel pigmenter inkluderer sinkpulver (Zn), sinkfosfat, aluminiumpulver (Al) eller sinkblomster (ZnO).

Andre pigmenter som kan bli anvendt inkluderer glimmerholdig jernoksid (MIO) og glassflak. Katalysatorer for epoksyresiner kan være tertiære aminer. Fenoler kan også bli anvendt som en herdende katalysator.

Eksempler på tilsetningsstoffer inkluderer anti-sigende midler og anti-fellingsmidler, anti-flytings-/anti-overfyllings-midler, anti-skummende og anti-svellingsmidler, utjevningsmidler, og mattende midler. Et eksempel på et anti-sigende/anti-fellende middel er et alifatisk bis-amid tiksotropisk middel. Et eksempel på et anti-flytende-/anti-overfyllings-middel er en alifatisk polyhydrisk karboksylsyre med tilsatt silikon. Et eksempel på et anti-skummende/anti-smellende middel er en spesialitets vinylpolymer (slike midler er tilgjengelig fra Kusumoto Chemicals, Ltd og inkluderer Disparlon 6900-20X, Disparlon 2100 og Disparlon 1950 respektivt).

Den epoksybaserte primersammensetningen av den foreliggende oppfinnelsen kan bli fremstilt på en lignende måte som et vanlig beleggmateriale basert på et epoksyresin. Det vil si, alle bestanddelene andre enn det herdende middelet, er blandet med epoksyresinet for å danne en beleggløsning; den herdende sammensetningen alene, eller fortynnet med et løsningsmiddel eller dets like, er anvendt som den herdende sammensetningen; og beleggløsning og herdende sammensetning er blandet umiddelbart før anvendelse. Med andre ord, epoksybelegg materialsammensetningen av den foreliggende oppfinnelsen kan bli fremstilt som et såkalt to-komponent beleggmateriale.

Som opptegnet over, når et to-komponent beleggsystem blir anvendt, er den pre-herdete epoksyresinbaserte sammensetningen og den herdende sammensetningen blandet umiddelbart før belegget skal bli anvendt. Beleggapplikasjon kan bli utført ved vanlige applikasjonsfremgangsmåter slik som børste, rulle eller spray. Beleggapplikasjon er utført innenfor et brukbart tidsintervall etter at beleggløsningen og det herdende middelet har blitt blandet. Den brukbare tiden er generelt 30 minutter til 8 timer, og i tilfellet med et løsningsmiddeltype beleggmateriale er fra 3 til 8 timer. Tørking er generelt utført ved vanlig temperatur, og tørkingstid er generelt fra 8 til 24 timer.

Fremgangsmåten for å anvende et korrosjons- og UV-resistent belegg ifølge den foreliggende oppfinnelsen er en fremgangsmåte hvori et toppbelegg er dannet etter at minst ett primerlag har blitt dannet på objektet som blir belagt. Et atskillende trekk av denne fremgangsmåten er at den øverste overflaten av primerlaget er dannet ved å anvende den overfor beskrevne epoksybaserte primersammensetningen av den foreliggende oppfinnelsen.

Merk at det rustforebyggende belegget, primerbelegget, osv. kan bli anvendt på overflaten av objektet som skal bli belagt. I fremgangsmåten for å anvende et korrosjons- og UV-resistent belegg ifølge den foreliggende oppfinnelsen, er minst det øverste belegget av primerlaget(lagene) dannet ved å anvende den ovenfor beskrevne epoksybaserte primersammensetningen av den foreliggende oppfinnelsen. Tykkelsen på beleggfilmen dannet ved applikasjon av denne epoksybaserte primersammensetningen vil variere ifølge den mente anvendelsen, osv., men er typisk 30 til 800 pm med betingelse av tørket filmtykkelse, mer typisk, 30-400, mest typisk, 50-200 um. Som bemerket over, er tørking generelt utført ved vanlig temperatur og tørkingstid er 8 til 24 timer.

Primeren kan bli anvendt som flere lag. Det er derfor også mulig å gi primeren en laminert struktur ved å anvende epoksysammensetningen av den foreliggende oppfinnelsen et flertall av ganger slik at det er flere lag. Det er ingen spesiell restriksjon på kvantiteten av belegget anvendt hver slik gang, men beleggmaterialet er generelt anvendt for slik å fremskaffe den førnevnte tørkede filmtykkelsen på 10 til 500 pm per lag.

Et toppbelegg som typisk er anvendt etter applikasjonen av korrosjonsbestandig belegg kan bli anvendt som toppbelegget dannet på det øverste primerlaget som har blitt dannet på måten beskrevet over. For eksempel, et konvensjonelt toppbeleggmateriale kan bli anvendt over beleggmaterialet anvendt som primerlaget. Spesifikke eksempler på toppbelegg beleggmaterialer inkluderer de basert på oljebasert belegg, langolje ftalsyreresiner, silikonalkydresiner, fenolresiner, klorinerte gummiresiner, epoksyresiner, modifiserte epoksyresiner, tjæreepoksyresiner, vinylkloridresiner, polyuretanresiner, fluorresiner, og silikonmodifiserte resiner. Akrylresin eller vinylresin "antiforurensningsbelegg", som hindrer adhesjonen av organismer, kan bli anvendt som funksjonelle beleggmaterialer. Blant slike beleggmaterialer, er epoksyresiner, polyuretanresiner, alkydresiner og akrylresiner spesielt fordelaktige. Fortrinnsvis, er topp-belegget ikke-sammensmeltet dvs. ikke anvendt ved applikasjonen av varme til for eksempel et pulverbelegg.

For å unngå av tvil, er referanser til "toppbelegg, overbelegg eller dets like" heri referanser til belegget anvendt direkte (dvs. uten et mellomleddlag) over det øverste epoksybaserte primersammensetningsbelegget og ikke topp-primerbelegget eller et byggebelegg med mindre indikert på annen måte.

Den tørkede filmtykkelsen på toppbelegget er typisk 30 til 800 pm per lag, mer typisk, 20-250um, mest typisk, 50-200um. Tørking er generelt utført ved vanlig temperatur, og tørketid er 8 til 24 timer. Som i tilfellet med primerlaget, kan toppbelegget også bli anvendt som flere lag.

Den foreliggende oppfinnelsen gjør det mulig for tidsintervallet mellom dannelse av det øverste primerlaget og applikasjonen av toppbelegget å bli forlenget. De detaljerte grunnene for dette er ikke klart, men det er klart at å tilsette ZnO ved høyere nivåer resulterer i forbedret adhesjon vis-å-vis den øverste primerlag-tilstøtende toppbelegglags-kontaktflaten selv når overbeleggintervallet er forlenget.

Epoksybeleggmaterial-sammensetningen av den foreliggende oppfinnelsen fremskaffer ypperlig adhesjon vis-å-vis et toppbelegglag når anvendt som primerlaget i applikasjonen av korrosjons- og UV-resistent belegg. Spesielt, fordi tidsintervallet fra dannelse av primerlaget til applikasjon av toppbelegget kan bli forlenget, er det en større grad av frihet i toppbeleggapplikasjon enn hittil. Følgelig, vil den foreliggende oppfinnelsen bli spesielt nyttig i applikasjonen av korrosjonsbestandig belegg på store strukturer slik som skip.

Egnede epoksybaserte topp-belegg for den foreliggende oppfinnelsen kan være basert på epoksyresin primerformuleringene detaljert over med egnede toppbelegg-tilsetningsstoffer kjent for fagpersonen slik som fargepigment og glanstilsetningsstoffer.

Polvuretan- Basert Toppbelegg

Egnede polyuretanresinbaserte toppbelegg er beskrevet i Kapittel 16 av "Protective Coatings Fundamentals of Chemistry and Composition", Hare, Pittsburgh, 1994, der innholdet er inkorporert heri som referanse.

Polyuretan topp-belegget som er nyttig i kombinasjon med primeren av den foreliggende oppfinnelsen er typisk å pakke herdende type polyuretanbelegg-sammensetninger avledet fra kombinasjonen av egnede polyoler og isocyanater kjent for fagpersonen.

POLYOLER

En passende polyol for anvendelse i toppbeleggsammensetningen er en polyhydrisk hydroksylforbindelse som har minst to hydroksylgrupper i molekylet, og inkluderer, for eksempel, mettede eller umettede polyesterpolyoler, polykaprolaktonpolyoler, mettede eller umettede, oljemodifiserte eller fettsyremodifiserte alkydpolyoler, aminoalkydpolyoler, polykarbonatpolyoler, akrylatpolyoler, polyeterpolyoler, epoksypolyoler, fluor-inneholdende polyoler, mettet eller umettet polyesterresin, polykaprolaktonresin, mettet eller umettet, oljemodifisert eller fettsyremodifisert alkydresin, aminoalkydresin, polykarbonatresin, akrylresin, polyeterresin, epoksyresin, polyuretanresin, cellulose acetatbutyrat og fluor-inneholdende resin.

Spesielt foretrukne polyoler er mettede eller umettede polyesterpolyoler, polyeterpolyoler og akrylpolyoler. Mer spesielt foretrukne polyoler er akrylatpolyoler. Akrylatpolyolet er ikke spesielt begrenset, men kan være et hvilket som helst akrylpolyol som har reaktivitet med polyisocyanat og eksempler derav kan inkludere forbindelser ervervet ved polymerisering av en blanding av umettede monomerer selektert fra umettede monomerer som inneholder en hydroksylgruppe, umettede monomerer som inneholder en syregruppe, og andre umettede monomerer. Egnede akrylatpolyoler er hydroksy C1-20alkyl(Co-8alk) akrylater.

Eksempler på akrylatpolyoler inkluderer hydroksymetyl(met)akrylat, hydroksyetyl(met)akrylat, hydroksypropyl(met)akrylat og

hydroksybutyl(met)akrylat, heksandioldiakrylat og trimetylolpropantriakrylat. Andre akrylatpolyoler inkluderer N-metylol (met)akrylat,

dietylenglykolmono(met)akrylat, og polypropylenglykolmono (met)akrylat. Som nevnt over, er akrylatpolyolene typisk kopolymerisert med egnede umettede

komonomerer slik som C1-6alkyl(Co-8alk)akrylater og deres syreekvivalenter for eksempel metyl(met)akrylat, etyl(met)akrylat, propyl(met)akrylat, butyl(met)akrylat, isopropyl(met)akrylat, isobutyl(met)akrylat, 2-etyl-heksyl (met)akrylat, lauryl(met)akrylat, n-oktyl (met)akrylat, n-dodecyl(met)akrylat, (met)akrylsyre, krotonsyre, itakonsyre, fumarsyre, maleinsyre, dibutylfumarat, dibutylmaleat, arylalkohol, vinylalkoholestertype-monomerer slik som estere av karboksylsyrer, f.eks. eddiksyre og propionsyre med vinylalkohol, umettede hydrokarbonmonomerer slik som styren, a-metylstyren, vinylnaftalen, butadien, og isopren, nitriltypemonomerer slik som akrylonitril og metakrylonitril, og akrylamidtype-monomerer slik som akrylamid, metakrylamid, N-metylolakrylamid, N,N-dimetylakrylamid, og diacetonakrylamid.

Egnede polyeterpolyoler og deres fremstilling er beskrevet, for eksempel, i Encyclopaedia of Polymer Science and Technology 6,273 et seq., i Kirk-Othmer (3. utgave), Vol. 18, 633 til 645 et seq., eller i Ullmann (4. utgave), Vol. 19, 31 til 38.

ISOCYANATER

Polyisocyanatene som kan bli anvendt til å kryssbinde polyolene når anvendt med den foreliggende oppfinnelsen er typisk maling-polyisocyanater. Polyisocyanatet er en forbindelse som inneholder to eller flere isocyanatgrupper. Maling-polyisocyanatene er typisk oligomere derivater, som inneholder biuret, uretan, uretidinon og/eller isocyanuratgrupper, av lett tilgjengelige monomere eller enkle di isocyanater. Egnede isocyanater inkluderer alifatiske, sykloalifatiske og aromatiske polyisocyanater, slik som heksametylen diisocyanat (HDI), bis(isocyanatosykloheksyl)metan (HMDI), trimetylheksametylen diisocyanat, isoforondiisocyanat(IPDI), 4,4'-diisocyanatodisyklo-heksylmetan, tolylen2,4-diisocyanat, o-, m- og p-xylylen diisocyanat; cappede polyisocyanater, slik som polyisocyanater cappet med CH--, NH-eller OH-sureforbindelser; og også, foreksempel, polyisocyanater som inneholder biuret, allofanat, uretan eller isocyanurat-grupper. Foretrukne isocyanater er alifatiske isocyanater slik som HDI og IPDI.

TILSETNINGSSTOFFER

Polyuretan toppbelegg-tilsetningsstoffene som skal bli anvendt hvis passende kan bli tilsatt enten til blandingen eller til de individuelle komponentene før deres blanding.

Egnede løsningsmidler for polyuretan toppbelegg inkluderer acetater, ketoner og ikke-funksjonell gruppe som inneholder aromatiske forbindelser slik som etylacetat, butylacetat, metyletylketon, metylisobutylketon, etylenglykol-monoetyleter-acetat, metoksypropylacetat, toluen, xylen, white spirit, etoksypropylacetat, etoksyetylpropionat, metoksybutylacetat, butylglykolacetat, solvent nafta, og blandinger av disse løsningsmidlene. Løsningsmidlene er anvendt i en kvantitet på opp til 70 % etter vekt, fortrinnsvis opp til 40 % etter vekt, basert på vekten av toppbeleggsammensetningen.

Videre tilsetningsstoffer som skal bli anvendt om nødvendig, for eksempel, plastiseringsmidler slik som, foreksempel, trikresylfosfat, ftalsyrediestere eller klorparafiner; pigmenter slik som fargepigmenter, klare pigmenter, og drøyemiddelpigmenter og fyllstoffer, slik som titaniumoksid, bariumsulfat, kritt, karbonsort; katalysatorer slik som, foreksempel, N,N-dimetylbenzylamin, N-metylmorfolin, sinkoktoat, tinn(ll)oktoat og dibutyltinndilaurat; utflytingsmidler; fortykningsmidler; stabilisatorer, slik som substituerte fenoler eller organfunksjonene silaner. Adhesjonspromotere og lysstabilisatorer kan også bli benyttet for eksempel, sterisk hindrede aminer, som er beskrevet, bl.a. i U.S. Pat. Nr. 4,123,418, 4,110,304, 3,993,655 og 4,221,701.

Topp-belegget eller overbelegget av den foreliggende oppfinnelsen er typisk ikke et polyamidbasert belegg. For å unngå tvil, utvides ikke termen polyamidbasert belegg til belegg basert på andre resiner, men som inneholder polyamid slik som polyamidherdete epoksyresiner.

Al kvdresin- Basert Toppbelegg

Egnet alkydresinbasert toppbelegg er beskrevet i Kapittel 12 av" Protective Coatings Fundamentals of Chemistry and Composition", Hare, Pittsburgh, 1994, der innholdet er inkorporert heri som referanse. Alkydresinet omfatter typisk en hvilken som helst passende kombinasjon av polyol og polybasisk syre, fortrinnsvis med en modifiserende olje, slik modifiserende olje er typisk en langkjedet, umettet, monobasisk karboksylsyre. Den modifiserende oljen er fortrinnsvis en tørkende olje eller, i tilfellet med en ikke-tørkende olje slik som castor- eller kokosnøtt-olje, inkluderer alkydresinet et passende formaldehydresin for å gi kryss-bundne filmer.

I alkydresiner generelt, kan polyolene, de polybasiske syrene, de modifiserende oljene, andre modifiserende komponenter og tilsetningsstoffer bli selektert fra hvilke som helst egnede komponenter kjent for de som er dyktige i alkydresinfaget. Eksempler på disse komponentene følger heretter.

Polyolene kan være valgt fra etylenglykol, neopentylglykol, glycerol, trimetylolpropan, pentaerytritol, fortrinnsvis, glycerol, trimetylolpropan eller pentaerytritol eller blandinger av hvilke som helst av det foregående; de polybasiske syrene kan bli selektert fra benzosyre, abietinsyre, ftalanhydrid, isoftalanhydrid, isoftalsyre, tereftalsyre og trimellittanhydrid, fortrinnsvis, ortoftalanhydrid, isoftalsyre og tereftalsyre, mest foretrukket, ortoftalanhydrid eller blandinger av hvilke som helst av det foregående; de modifiserende oljene kan bli valgt fra tung olje, linfrøolje, tallolje, dehydrert castorolje, safrantistelolje, fiskeoljer og soyaolje; de andre modifiserende komponentene eller modifiserte alkydene kan bli selektert fra kolofonium ( abietinsyre) for forbedret tørking, andre monobasiske syrer (egg-benzosyrer) som kjedeterminatorer, langkjedede alifatiske dibasiske syrer (f.eks. fett- og azelat-syrer) for fleksibilitet, maleinanhydrid(f.eks. ved nivåer på 0.5-10% av det polybasiske syreinnholdet) for å oppgradere farge- og vannresistens, høyt funksjonelle syrer (f.eks. trimellitt- og pyromellitt-anhydrid) for å produsere høye syreverdiprodukter eller for anvendelse i vannbårne alkydprodukter, klorendrinsyreanhydrid for ikke-flammende belegg, fenolresiner for å oppgradere adhesjon og resistens mot korrosjon og vann, vinylmodifiserte alkyder (f.eks. styrenerte alkyder, vinyl-toluenerte alkyder, og akryl-modifiserte alkyder) for raskere tørking, vannresistens, alkaliresistens og forbedret farge - valgfritt videre modifisert med aminoformaldehydresiner for forbedret oljeresistens, polyamidmodifiserte alkyder (f.eks. post tilsatt polyamid reagert eller kokt i polyamidresin i det ene eller andre tilfelle valgfritt inkludert andre tiksotropimidler slik som montmorillonitt) for å introdusere et kontrollert nivå av tiksotropi, og uralkyder (f.eks. ved erstatning av noe av den dibasiske syren med 15-30% diisocyanat slik som toluendiisocyanat i sluttproduktet)for høy alkali-, slitasje- og kjemisk resistens, lavere toksisitet og rask tørking.

I tillegg til de modifiserte alkydene over, kan alkydene være høye, medium eller lave faste stoffer. I medium og lave faste stoffer kan alkyder konvensjonelle tørkere bli anvendt men i høye faste stoffer er tørkere slik som reaktivt aluminium-, zirkonium-, vanadium- og neomidium-baserte produkter og heterosykliske aminer slik som 1,10-fenantralin eller 2,2-dipyridyl gunstige. Høye faste alkyder kan også dra nytte av ko-løsningsmidler slik som lavere alkylalkoholer og lavere molekylvektketoner eller blokkeringsmidler slik som eddiksyreanhydrid og klortrimetylsilan.

Enda videre, kan alkydene over være vannbårne ved anvendelsen av nøytraliserende aminer slik som ammoniakk, monoetanolamin, aminometylpropanol, morfolin, dietylamid, dimetylamin, dimetyletanolamin, dimetyletylamin, trietylamin, dietanolamin og trietanolamin. Slike vannbårne systemer kan inkludere hydrolytisk stabile tørkere slik som 1,10-fenantralin eller 2,2-dipyridyl i kombinasjon med konvensjonelle tørkere og ko-løsningsmidler. Egnede ko-løsningsmidler i vannbårne systemer inkluderer alkoholer slik som butanol, oktanol og diacetonalkohol, glykoletere slik som etylenglykolmonobutyleter og dietylenglykolmonobutyleter, og andre slik som metyletylketon og n-metyl-2- pyrrolidon.

Epoksvester- basert Toppbelegg

Alkydlignende epoksyesterbaserte toppbelegg kan også bli anvendt. Disse er lignende alkydene nevnt over unntatt at nærværet av en polybasisk syre ikke er essensielt og typisk, det epoksy-baserte resinet er reagert med fettsyreoljen eller (met)akrylsyren for å produsere esterbindingen. Egnede oljer er det samme som de for alkydene nevnt over. Epoksyesterene kan også bli modifisert på lignende måter som alkydene nevnt over.

Akrvlresin- basert Toppbelegg

Egnede akrylresinbaserte toppbelegg er beskrevet i Kapittel 8 av "Protective Coatings Fundamentals of Chemistry and Composition", Hare, Pittsburgh, 1994.

Egnede toppbelegg som er akrylresinbasert inkluderer de avledet fra termoplastiske akrylresiner inkludert vannløselige akrylresiner; og termoherdende akrylresiner som kan bli kryssbundet under den herdende prosessen.

Akrylresinene kan bli dannet fra en eller flere akrylmonomerer selektert fra C1-C6alkyl(C0-C8 alk)akrylatene og deres korresponderende syrer eller funksjonaliserte akrylater av det forannevnte. Komonomerer kan bli selektert fra et eller flere forskjellige C1-C20alkyl(C0-C8 alk)akrylater eller deres korresponderende syrer, eller funksjonaliserte akrylater av det forannevnte, eller kan alternativt bli selektert fra en forskjellig vinyl komonomer slik som styren, alfametylstyren, vinylalkohol, vinyltoluen, vinylklorid, vinylidenklorid, butadien, etylen, butylfumarat, butylmaleat, vinylacetat eller dets like.

Egnede funksjonaliserte akrylater inkluderer de hvori alkylgruppen er erstattet med en funksjonalisert gruppe slik som epoksy, hydroksyalkyl eller amingrupper for eksempel glycidyl metakrylat, 2-hydroksyetylakrylat eller akrylamid. Alternativt, kan akrylgruppen bli funksjonalisert ved introduksjon av funksjonelle grupper på vinylkarbonene slik som halogen- eller hydroksylgrupper.

Enda videre, kan akrylmonomerene være multifunksjonelle i den forstand at de har to eller flere vinylgrupper, der eksempler inkluderer heksandioldiakrylat og trimetylolpropantriakrylat.

Passende, så inkluderer akrylater metylmetakrylat, etylmetakrylat, metylakrylat, etylakrylat, butylakrylat, laurylmetakrylat, akrylsyre og metakrylsyre.

Akryl polymerene kan være postpolymeriserings-funksjonaliserte, spesielt når det produseres termoherdende polymerer ved reaksjon av frie funksjonelle grupper slik som terminal eller pendant (alk)akrylsyre, akrylamid, metylol, butoksymetylakrylamid, akrylat eller hydroksylgrupper med andre midler slik som epoksier, aminer, aminoplast, isocyanater, formaldehyd eller andre hydroksyl-, butoksymetylakrylamid-, akrylat- eller syrefunksjonaliserte polymerkjeder. Slike post polymeriseringsreaksjoner og deres forhold er kjent for fagpersoner å produsere egnet kryssbinding av polymernettverket enten før eller som del av det herdende trinnet.

Akryl polymerene kan bli blandet med andre akryl- eller kompatible ikke-akryl-polymerer for å produsere polymerblandinger som har de rette beleggegenskapene.

Pigmenter, løsningsmidler og tilsetningsstoffer for alle toppbeleggene kan også være det samme som gitt over med hensyn til epoksybelegg og, i et hvilket som helst tilfelle, er godt kjent i faget.

Valgfritt, kan videre toppbelegglag bli anvendt for å produsere et flerlags topp-belegg.

De epoksybaserte primerbeleggsammensetningene av den foreliggende oppfinnelsen viser forbedret primer til topp-belegg delamineringsinhibering og/eller adhesjon. Ved forbedret i denne konteksten er typisk ment som har egnethet for et økt, for eksempel, større enn 50 dager, overbeleggintervall.

Typisk, er overbeleggintervallet dvs. intervallet av tid mellom å anvende den øverste primerlagsammensetningen av den foreliggende oppfinnelsen og minst det første topp-belegget minst 10 dager, mer typisk, mer enn 30 dager, mest typisk mer enn 45 dager. Typisk, er overbeleggintervallet 10-500 dager, mer typisk, 20-400 dager, mest typisk, 30-300 dager, spesielt 60-300 dager.

Typisk, kan sinkoksidet i henhold til den foreliggende oppfinnelsen ha høy renhet. Sinkoksidet av den foreliggende oppfinnelsen er generelt produsert enten ved den "direkte" (Amerikanske) prosessen, eller den "indirekte"

(Franske) prosessen. Den "direkte" prosessen ble utviklet for å behandle oksidert malm eller sulfidkonsentrater men mer nylig anvender denne prosessen prinsipielt residier fra sinkprosesseringsindustrien som sitt hovedråmateriale. Disse residiene er renset og behandlet og blandet med karbon i et brennkammer for å danne sinkdamp. Sinkgassen er deretter trukket inn i et forbrenningskammer der den er oksidert for å danne ren sinkoksid. I den "indirekte" prosessen, er sinkoksid fremstilt fra sinkmetall som har blitt fordampet og deretter oksidert i en forbrenningssone. Special High Grade (SHG) sinkmetall, så vel som gjenvunnet sinkmetall er anvendt som startmateriale. En tredje produksjonsfremgangsmåte involverer presipitering av sinkkarbonat eller hydroksid, som deretter er tørket og kalsinert for å fjerne vann og/eller karbondioksid.

Overraskende, så viser anvendelsen av "indirekte" prosess ZnO generelt høyere nivåer av delamineringsinhibering enn det funnet ved å anvende ZnO fra den "direkte" prosessen. Derfor, fortrinnsvis, anvender overbeleggprimer-delamineringsinhiberingen av den foreliggende oppfinnelsen sinkoksid fremskaffet ved den "indirekte" prosessen.

Renhetsgraden til sinkoksid i den foreliggende oppfinnelsen er typisk større enn 99.4 masse-% (tørr), mer foretrukket, større enn 99.5 masse-% (tørr) og mest foretrukket, større enn 99.6 masse-% (tørr).

Graden av sinkoksid i den epoksybaserte primersammensetningen er typisk 10-70 masse-% (tørr), mer typisk 15-50 masse-% (tørr), mest typisk 20-50 masse-% (tørr), spesielt 25-35 masse-% (tørr).

Fordelaktig, er ZnO'et som inneholder primerbelegg av den foreliggende oppfinnelsen fortrinnsvis, ikke behandlet med alkaliske teknikker og/eller pusse-teknikker.

Sammensetningene ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan finne forskjellige industrielle applikasjoner på grunn av deres gunstige anti-delaminerende og anti-korroderende egenskaper. Typiske industrielle applikasjoner for de herdende sammensetningene av den foreliggende oppfinnelsen inkluderer, for eksempel, anvendelse for produksjonen av belegg og/eller mellomliggende belegg på mange typer av metallsubstrater, for eksempel, platestål, støpejern, aluminium og ikke-jernholdige metaller, slik som messing, bronse og kobber. Spesielt, kan sammensetningene av den foreliggende oppfinnelsen bli anvendt som maling og belegg for beleggindustrielle objekter og, spesielt, i skipsbyggingsindustrien for skipsskrog, inkludert blokker for skipsbygging. I det siste tilfellet, kan blokker være for skrog eller andre komponenter slik som ballasttanker.

Sammensetningene kan bli anvendt, for eksempel, ved børsting, spraying, dypping og dets like.

Den foreliggende oppfinnelsen vil bli lettere forstått med henvisning til de følgende eksemplene og figurene, som er inkludert kun for illustrasjonsformål av visse aspekter og utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen og er ikke ment å begrense den foreliggende oppfinnelsen.

Referanseformuleringene og formulering 1-7 ble generelt fremstilt som følger: - epoksybaseresinet og det meste av løsningsmiddelet ble fylt på en høyhastighets kvernbeholder

pigmentene, fyllstoffene, ZnO'et og andre tilsetningsstoffer ble deretter fylt i beholderen

en høyhastighetsoppløserkniv for knusing ble deretter aktivert inntil den forlangte finheten på det knuste var oppnådd

det knuste materialet ble deretter ført til en viss makstemperatur for å aktivere tiksotropimiddelet

det knuste materialet ble opprettholdt ved denne forhøyede temperaturen (ofte 60-65 C, avhengig av type av tiksotropimiddel) for en viss tidsperiode, ofte

15-30 minutter

malingen ble deretter avsluttet ved tilsetting av det gjenværende løsningsmiddelet, tilsetningsstoffene og resinene.

Tabell 1

Epoksyformuleringer 1-3 og Referanseformulering 1(a), 1(b) & 1(c)

Formulering 1 ble spesifikt fremstilt som følger:

Epikote 1001X75, Dowanol PM, Urea/formaldehydresin og Alkyl-fenol ble fylt i en høyhastighetskvernbeholder. Bentone SD 2, talkum, silicablomst, aluminiumpasta (65%), jernoksid - red, sinkoksid (ikke til stede i referanse 1) og xylen ble deretter fylt i beholderen. Høyhastighetsoppløserkniven for maling ble deretter aktivert inntil den forlangte finheten av det knuste hadde blitt oppnådd. Det knuste materialet ble deretter ført til 65°C og Nebothix C668 og A187 epoksysilan ble tilsatt. Det knuste materialet ble opprettholdt ved denne temperaturen i 25 minutter.

Epoksyformuleringen ble lagret på denne måten inntil klar for å bli belagt. Før belegg, ble hederen som består av polyamid 115, xylen, Dowanol PM og isobutylalkohol rørt inn i epoksyformuleringen for å påvirke herding.

Detaljert beskrivelse av fremstilling av de gjenværende formuleringene og referanseeksempiene er generelt ifølge formulering 1 med mengdene av komponentene variert som vist.

Egenskaper:

Formuleringer 1-3 og referanseeksem pier 1(a), 1(b) og 1(c) er medium faste epoksy-/polyamid-primere, volum faste stoffer = 50%

ZnO konsentrasjonen under test er som følger:-

- våt maling: maks 25 % (w/w)

- tørr maling: maks 36 % (w/w).

- Videre formuleringer med ZnO ved 24% (3) og 12% (2) i den tørre malingen ble også fremstilt i henhold til formulering 1. Referanseeksem pier 1(a), 1(b) & 1(c) har 0%, 2% & 5% ZnO respektivt.

Resultat: etter 3 måneder, ble utmerket mellombelegg-adhesjon med en tokomponent polyuretan og 24% og 36% versjonene funnet. 12% formuleringen viste også positive resultater. På den annen side, viste referansebelegg 1(a), 1(b) og 1(c) uakseptabelt høye nivåer av delaminering med flere topp-belegg testet.

Toppbelegget analysert i testene er som indikert i de resulterende tabeller.

Egenskaper:

Formuleringer 4-6 og referanseeksempler 2 er medium faste epoksyprimere, volum faste stoffer = 50%

ZnO-konsentrasjonen under test er som følger:

- våt maling: maks 27 % (w/w)

- tørr maling: maks 37 % (w/w). Videre formuleringer 25% (5) og 12.5% (6) i den tørre malingen ble også fremstilt i henhold til formulering 4.

Resultat etter 3 måneder: utmerkede resultater med 25% og 37% formuleringer. 12% formuleringen var også positiv. Toppbelegg analysert er som indikert i resultattabellene.

Egenskaper:

Formuleringer 7-10 og referanseeksem pier 3 er Medium - høye faste epoksyprimere, volum faste stoffer = 63 %

ZnO-konsentrasjonen under test er som følger:

- våt maling: maks 33 masse-%

- tørr maling: maks 41 masse-%. Videre formuleringer 8-10 som har tørre faste stoffer ved 10%, 20% og 30% ble også fremstilt i henhold til eksempel 7.

Resultat: etter 3 måneders overbeleggsintervall, utmerkede resultater med 30 % og 41 % versjoner. Positive resultater for 20 % og 10 % versjoner ble også oppnådd. Toppbelegg analysert er som indikert i resultattabellene.

Tabell 4

Epoksy-Formuleringer 11-13, gul-grønn

Egenskaper:

Formuleringer 11-13 og referanseeksem pel 4 er høyt faste epoksyprimere, volum faste stoffer = 80 %

Område av ZnO-konsentrasjon under test:

- våt maling: maks 29 masse-%

- tørr maling: maks 33 masse-% Formulering 12 og 13 med tørre faste stoffer 11 og 22% ble fremstilt i henhold til formulering 11.

Resultat etter 3 måneder: 33% versjon viser utmerkede resultater, 22% viser godt resultat og 11 % viser bedre resultater enn referansen.

Toppbelegg analysert er som indikert i resultattabellene.

Egenskaper:

Formulering 14 er en løsningsmiddelfri epoksyprimer, volum faste stoffer = 100 %

Område av ZnO-konsentrasjon under test:

- våt maling: maks 24 masse-%

- tørr maling: maks 24 masse-% også, formuleringer 15 og 16 som har 8 % og 16 masse-% ble fremstilt ifølge formulering 14.

Resultat etter 3 måneder: utmerket resultat for 24% versjon. Positivt resultat for 16%. 8% versjonen viste samme utførelse som standarden (0%).

Toppbelegg analysert er som indikert i resultattabellene.

Egenskaper:

Formulering 17 og referanse 6 er et medium-høyt fast epoksy byggebelegg, volum faste stoffer = 68 %

Område av ZnO-konsentrasjon under test:

- våt maling: maks 27 masse-%

- tørr maling: maks 32 masse-%) også, formulering 18 og 19 10% og 21 masse-% ble fremstilt ifølge formulering 17.

Resultat etter 3 måneder: utmerkede resultater for 21 % og 32% versjoner. Et positivt resultat ble også ervervet for 10% versjonen. Toppbelegg analysert er som indikert i resultattabellene.

Medium fast epoksy - Vol faste stoffer = 60 %

- våt maling: 26 masse-%

- tørr maling: 33.5 masse-%

Resultat etter 5 måneder er som indikert i resultattabellene.

Beskrivelse av fremgangsmåten for å bestemme mellombeleggadhesjon:

- anvende epoksyprimeren på Sa 2.5 renset blåste stålpaneler, profil Rz 30-60 mikron - tillate belegget å tørke for en periode på 1-3 dager ved romtemperatur, normale ventilasjonsforhold - eksponere primerpanelet utendørs, vendt mot sør, med en 60 graders vinkel mot bakken - ved 1, 3, 6, 9 og 12 månedsintervaller, ta panelinnside og fjern eventuell skitt ved å rense med vann og tillate overflaten å tørke i > 2 timer -toppbelegg er deretter tilsatt med børste, luftspray eller luftløs spray i en tykkelse på 40 til 150 mikron

- toppbelegget er deretter helt herdet - vanligvis 7 dager ved 20 C

- adhesjonen av systemet er deretter sjekket ved tørre forhold, ved hjelp av X-kuttet avskalling med kniv (ASTM D3359)

- våt adhesjon er deretter sjekket ved å senke panelene i vann i minst 2 uker

- sjekk adhesjon umiddelbart etter å ha tatt ut av vannet, ved hjelp av X-kuttet avskalling med knivtesting (ASTM D3359) - selv om fremgangsmåten er den samme som ASTM-fremgangsmåten over, er adhesjonsskårene sekvensert inverst, som betyr de følgende hovedanvendelsene i resultattabellene

0 = ingen delaminering, umulig å penetrere mellom belegg 1 = spor av delaminering, veldig hardt å penetrere mellom belegg

2 = minimal delaminering, det er mulig å penetrere mellom belegg

3 = delvis delaminering, ganske lett å penetrere mellom belegg

4 = alvorlig delaminering, lett penetrering mellom belegg

5 = fullstendig delaminering, toppbelegg kan bli helt fjernet som en fri film Resultater Tabell 1 Epoksv- Formulering 1- 3. Rødbrun Resultater for Formuleringer 1-3 (Rødbrun) og referanseeksem pier 1(a), 1(b) & 1 (c), o/c intervall 3 måneder, adhesjonsskår tørr (d)/våt(w)

Resultater for Formuleringer 1-3 (Rødbrun) og referanseeksem pier 1(a), 1(b) &

1 (c), o/c intervall 6 måneder, adhesjonsskår tørr (d)/våt (w)

Nøkkel:

Dur 550, 1800 - Sigmadur range (polyuretaner): 550, 1800

Cover 456, 515, 630, 650 - Sigmacover-område (epoksy): 456, 515, 630, 650 MG- Multiguard eller Sigmashield 420

TS - Tankshield-Belegg eller Sigmaguard 440

BT - Sigmaguard BT eller Sigmaguard 425

TAF- Toppakryl-Avslutning (1 k) eller Sigma Vikote 56

BTD- Sigmarine BTD (1 k) eller Sigmamarine 48

Selv-toppbelegg er det samme beleggmaterialet som primeren

Cover 350 - Sigmacover 350

800 - SigmaPrime 800

Polyuretantopp-belegget over er alle akrylpolyol herdet med alifatisk polyisocyanat.

Epoksytopp-belegget er polyamid- eller polyamin-herdet, rent eller modifisert, medium faste stoffer og løsningsmiddelfrie.

Alle Sigma-produkter er tilgjengelige fra SigmaKalon B.V.

Epoksv- Formulering 4- 6. Primer g/ grønn

Resultater Tabell 2

Resultater for primer g/grønn, o/c periode 3 måneder, adhesjonsskår tørr/våt

Epoksv- Formulering 7- 10. Primer X- 3 grå

Resultater Tabell 3

Resultater for primer X-3 grå, overbeleggintervall 3 måneder, adhesjonsskår tørr / våt

Epoksv- Formulering 11- 13. Primer X- 4 grønn

Resultater Tabell 4

Resultater for Primer X-4 grønn, o/c intervall 3 måneder, adhesjonsskår tørr / våt

Epoksv- Formulering 14- 16. Primer X- 5 grå

Resultater Tabell 5

Resultater for Primer X-5, o/c intervall 3 måneder,

Epoksv- Formulering 17- 19. Sigma X. Epoksv- bvggebelegg

Resultater Tabell 6

Resultater for Epoksybyggebelegg X, o/c intervall 3 måneder, adhesjonsskår tørr/våt

Epoksv- Formulering 20. X- 2 Grå

Resultater Tabell 7

Resultat for Primer X-2 grå, o/c intervall 5 måneder, adhesjonsskår tørr / våt

Fortsatt Testing

Fortsatt testing av Epoksyformuleringer 1-19 fortsatte over en 18 måneders periode og våtresultater er indikert i resultattabellene under. Toppbelegget er som indikert over eller i den supplerende Nøkkel i slutten av tabellene. Resultatene viser klart at formuleringene av den foreliggende oppfinnelsen fortsetter å gi en forlengelse til overbeleggintervallet sammenlignet med referanseformuleringene som ikke inneholder sinkoksid.

Direkte / indirekte type av sinkoksid

Typen sinkoksid ble funnet å være av viktighet. Når direkte (Amerikansk prosess) sinkoksid er sammenlignet med indirekte (Fransk prosess) sinkoksid, ble det observert at indirekte typer er mye mer effektive. Spesifikt overflateområde har mindre effekt sammenlignet med

produksjonsfremgangsmåten.

Følgende grader ble evaluert på effektivitet:

Resultatene ervervet i formulering 1 (36% ZnO i tørr film) er fremskaffet i tabell 14 under. I denne tabellen, er adhesjonsskår tilsatt og uttrykt som en prosent av feil. For eksempel, med 3 toppbelegg er maksimum dårlige skår 30. Derfor, dersom summen av tørre og våte adhesjonsskår er 9, er skåret fremskaffet i tabellen her 30%. Derfor, jo høyere prosent, desto dårligere er ytelsen.

Amerikanske prosess sinkoksidgrader EPM og XX-503R har mye høyere feilrater sammenlignet med de Franske prosess sinkoksidgrader. Den nano-størrelse Zinvisible tilbyr ikke ekstra utførelse sammenlignet med Kadox 930 eller Redseal.

Claims (13)

1. Et belagt metallsubstrat innbefattende et metallsubstrat, minst ett epoksybasert primerlag,karakterisert vedat det ovennevnte primerlaget omfatter minst 10% w/w sinkoksid i det tørre primerbelegget, og minst ett topp-belegg festet til primerlaget.

2. Et belagt metallsubstrat ifølge krav 1,karakterisert vedat topp-belegget er et polyuretan-, epoksy-, alkyd- eller akrylresinbasert topp-belegg.

3. Fremgangsmåte for å belegge et metallsubstratkarakterisert vedat fremgangsmåten omfatter følgende trinn: - (a) påføre til et valgfritt for-primet metallsubstrat, et belegg av en epoksybasert primer som omfatter minst 10% sinkoksid w/w tørre faste stoffer; - (b) la primeren å tørke; - (c) påføre et topp-belegg direkte på det ovennevnte primerlaget der det ovennevnte topp-belegget blir valgt fra polyuretan-, epoksy-, akryl-, eller alkyd-resinbaserte belegg.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3,karakterisert vedat det ovennevnte primerlaget blir påført direkte på et ikke-primet metallsubstrat slik at bare to belegg, primerbelegget og topp-belegget, derved er påført på metallsubstratet.

5. Et tolags beleggsystem for et metallsubstrat, slik som skroget til et skip, som fortrinnsvis innbefatter et første primerbelegg og et andre topp-belegg,karakterisert vedat primerbelegget er en epoksybasert primersammensetning som omfatter minst 10% sinkoksid w/w tørre faste stoffer og toppbelegget er enten: - (a) et epoksybasert toppbelegg, (b) et polyuretanbasert toppbelegg, (c) et alkydresinbasert toppbelegg, eller (d) et akrylresinbasert toppbelegg.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 3 eller 4,karakterisert vedat etter primertørkingstrinnet forløper et intervall på 10-500 dager eksponering, typisk utendørs eksponering, før påføring av et topp-belegg.

7. Anvendelse av sinkoksid som et topp-belegg til primeradhesjonsfremmer i en epoksybasert primersammensetning.

8. Anvendelse av en epoksybasert primersammensetning innbefattende minst 10 % sink oksid w/w tørrstoff som en primer med forbedret primer til topp-belegg delamineringsinhibering.

9. Anvendelse av sinkoksid som et topp-belegg til primer delamineringsinhibitor i en epoksybasert primersammensetning.

10. Anvendelse av en epoksybasert primersammensetning innbefattende minst 10 % sinkoksid w/w tørrstoff som en primer med forbedret primer til topp-belegg adhesjon.

11. Anvendelse av en epoksybasert primersammensetning innbefattende minst 10 % sinkoksid w/w tørrstoff som en primer.

12. Anvendelse av en epoksybasert primersammensetning innbefattende minst 10 % sinkoksid w/w tørrstoff som en primer som skal bli overbelagt.

13. En for-herdet epoksybasert primersammensetning,karakterisert vedat den innbefatter minst 10% sinkoksid w/w tørrstoff og et fortynningsmiddel.