具有改進的層間粘附性的聚氨酯塗層的製作方法

2023-07-01 20:16:31 2

專利名稱：具有改進的層間粘附性的聚氨酯塗層的製作方法
本公開內容涉及老化表面的重塗飾組合物和通過塗覆包含至少一種氯化聚烯烴的組合物而重塗飾老化表面的方法。
在使用過程中，表面可能老化。本文所使用的術語「老化表面」是指與新表面的物理和/或化學性能相比，物理和/或化學性能發生了退化的表面。表面的老化可能由以下影響引起，例如，機械磨蝕、衝擊、水、溶劑、溫度、輻射、水分、氣候和/或引起表面物理和化學性能以及美學質量退化的其它機理。「老化表面」還包括從它們最初施加的狀況退化的表面，其中與可能由長期暴露在一種或多種應力條件下引起的老化相比，該退化由簡短地暴露在應力下引起。例如，表面可能由於以下方式受到破壞機械方式如磨蝕、衝擊等；暴露在應力如由機械和/或熱方式誘發的應力下；暴露在過度的溫度下；暴露在溶劑下；暴露在輻射下等。在實踐中，重塗飾老化表面以恢復該表面的物理、化學和/或美學質量可能是有用的。
表面可以包括，例如，塗層、金屬表面或聚合物表面。塗層可以包括多層塗層以獲得某些想要的特性。例如，可以將底漆塗層塗覆到金屬表面以提高抗腐蝕性或塗覆到聚合物表面以提高對隨後施加的層的粘附性，同時可以選擇面塗層以獲得性能如耐溶劑性、耐氣候性、耐磨性、硬度和/或美學性。已開發出對表面和塗層具有增強的粘附特性的塗層。在某些情形下，塗層，如底漆或銜接塗層的主要功能可能是提供相對塗層之間的粘附性。航空和航天飛行器通常首先用基於環氧樹脂或聚氨酯和固化劑的底漆塗覆，並用耐水和有機溶劑如航空燃料和液壓流體的可固化聚氨酯面塗料進行外塗覆。
各個塗層之間的和基材與塗在基材上的層之間的粘附性可能有助於塗層的整體性能。當第一次塗覆部件時，塗層的質量可能在整個表面上顯示相同或類似的物理和化學性能。然而，例如，在使用過的、老化的和/或受到破壞的表面上，並且尤其是對於大表面如飛行器來說，待塗覆和/或重塗飾的表面也許是不均勻的。
當要重塗飾大表面如飛行器的表面時，在重塗之前可以使用脫漆劑除去面塗層。為了避免必須預處理新的金屬表面和再施加新的底漆塗層，在重塗之前僅除去面塗層可能是有用的。可溶脹、可剝離的面塗層以及在金屬表面上除去面塗層同時保留固化底漆塗層的方法在美國專利號6,217,945中進行了公開，該文獻在此引入作為參考。雖然已經開發了用於選擇性地將面塗層除去或剝離同時將完整的並附著於金屬基材表面的固化底漆塗層保留的方法和組合物，但是必須在施加新面塗層之前首先製備該固化底漆塗層以促進該面塗層對固化底漆塗層的足夠粘附性。
在某些應用中，可能有用的是將聚氨酯面塗料塗覆到老化表面如老化塗層上而不需要首先將該老化塗層除去。然而，聚氨酯塗層對老化塗層的粘附性通常是差的。老化塗層的表面現象，如粉化、存在表面微孔和截留水可能導致新聚氨酯面塗層對老化塗層的差的粘附性。
為了促進和/或增強聚氨酯面塗層對老化表面的粘附性，可以在施加該聚氨酯面塗層之前對該老化表面進行機械打磨。老化表面的機械打磨可以用，例如砂磨完成。砂磨大表面，如飛行器的那些，可能是昂貴的、耗時的並且難以控制為促進新施加的面塗層的均勻粘附性所必需的程度。另外，機械打磨方法可能釋放可能包含有害和/或有毒化學品的微粒。
因此，提供機械打磨的替代方法以提高聚氨酯面塗層對老化表面的粘附性是有用的。
提供了包含至少一種可固化聚氨酯和至少一種氯化聚烯烴的塗料組合物，其中與包含相同的至少一種可固化聚氨酯但不含該至少一種氯化聚烯烴的塗料組合物對老化表面的粘附性相比，所述塗料組合物提供增強的對老化表面的粘附性。
提供了老化表面的重塗飾方法，該方法包括處理該老化表面，將包含至少一種氯化聚烯烴的可固化聚氨酯面塗料塗覆到該處理過的老化表面上；和固化該可固化聚氨酯面塗料。
提供了老化表面的重塗飾方法，該方法包括處理該老化表面，將包含至少一種氯化聚烯烴的銜接塗料塗覆到該處理過的老化表面上；乾燥該銜接塗料，將可固化聚氨酯面塗料塗覆到該銜接塗料上，和固化該可固化聚氨酯面塗料。
除非另有說明，在說明書和權利要求書中用來表示成分數量、反應條件等的所有數值在所有情況下應理解為由術語「大約」修飾。因此，除非相反說明，本文給出的數字參數是近似值，它們可以根據本希望獲得的性能來改變。
在本申請中，單數形式包括複數形式，除非明確地另外說明。在本申請中，「或」是指「和/或」，除非另有說明。另外，術語「包括」以及其它形式，如「包括」(includes)和「包括」(included)是非限制性的。
可能有用的是，用來塗飾和重塗飾某些表面(如飛行器表面)的塗層顯示硬度、耐水和溶劑性，容易施塗並產生具有高光澤的塗膜。包含羥基官能化聚合物如聚酯或丙烯酸類聚合物和多異氰酸酯的塗料組合物可以用於這些應用。二組分聚氨酯塗料組合物可以包含有機多異氰酸酯作為一種組分，本文中有時稱為「異氰酸酯組分」，並且含羥基的聚合物如聚酯多元醇、聚醚多元醇或含羥基的丙烯酸類聚合物作為另一種組分。這一組分有時在本文中稱為「多元醇組分」。維持該兩種組分分離直到即將塗覆之前。在塗覆之後，多異氰酸酯和聚合物多元醇發生反應形成固化聚氨酯塗層。該羥基官能化聚合物和多異氰酸酯之間的反應可以在室溫下進行，並且可以添加催化劑來加速反應。可以將其它成分如顏料、溶劑、催化劑、添加劑等配製到該兩種組分的任一種中。二組分聚氨酯塗料和粘合劑是已知的(參見，例如美國專利號4,341,689)並且是市場上可買到的。市場上可買到的二組分聚氨酯塗料組合物的實例是DESOTHANE CA 2000(PRC-DeSotoInternational，Inc.，Burbank，CA)。
單組分溼固化聚氨酯組合物也可以用來製備高質量塗料。溼固化聚氨酯聚合物可以通過讓化學計量過量的有機多異氰酸酯與聚合物多元醇，如聚酯多元醇、聚醚多元醇或含羥基的丙烯酸類聚合物反應形成多異氰酸酯聚合物來製備。可以將該多異氰酸酯聚合物與溶劑、顏料、添加劑等配製以形成塗料組合物。商購的溼固化聚氨酯塗料的實例是DESMODUR E聚異氰酸酯(Bayer Corporation，Pittsburgh，PA)。
可以作為水基或有機溶劑基配製劑提供二組分和單組分聚氨酯塗料組合物。在某些實施方案中，有機溶劑可以是脂族或芳族烴如甲苯或二甲苯，醇如丁醇或異丙醇，酯如乙酸丁酯或乙酸乙酯，酮如丙酮、甲基異丁基酮或甲基乙基酮，醚，醚-醇或醚-酯，或任何上述物質的混合物。聚氨酯塗料組合物可以包含單一類型聚氨酯聚合物，或者可以包含不同類型的聚氨酯聚合物的混合物。
為了提供對老化表面具有增強的粘附性的可固化聚氨酯塗料，可以將至少一種氯化聚烯烴添加到水基或溶劑基可固化聚氨酯塗料組合物中。在某些實施方案中，氯化聚烯烴在可固化聚氨酯塗料組合物中的量可以為該組合物的1wt％到10wt％，在某些實施方案中，可以為2.5wt％到5wt％，其中該百分率基於含該組合物的樹脂固體的總重量。
可以將任何氯化聚烯烴包括在該聚氨酯塗料組合物中，如接枝氯化聚烯烴、非接枝氯化聚烯烴、改性氯化聚烯烴、未改性氯化聚烯烴、氯化聚丙烯、氯化聚丁烯、氯化聚乙烯和它們的混合物。氯化聚烯烴聚合物可以具有由凝膠滲透色譜法使用聚苯乙烯標準物測定的為5,000道爾頓到200,000道爾頓，在某些實施方案中為10,000道爾頓到40,000道爾頓的重均分子量。在某些實施方案中，氯化聚烯烴聚合物可以是氯磺化烯烴聚合物或氯化聚烯烴聚合物與氯磺化烯烴聚合物的共混物，其中氯磺化可以通過讓接枝或非接枝的聚烯烴與氯磺化劑反應來完成。
用於氯化的非接枝烯烴聚合物可以是含2到8個碳原子的α-單烯烴的均聚物，或乙烯和至少一種烯屬不飽和單體如含3到10個碳原子的α-單烯烴，含3到20個碳原子的不飽和一元羧酸的含1到12個碳原子的烷基酯，和含3到20個碳原子的不飽和一或二元羧酸，和含2到18個碳原子的飽和羧酸的乙烯基酯的共聚物。
接枝共聚物基樹脂可以是α-烯烴聚合物和接枝劑的反應產物。一種含2到8個碳原子的α-烯烴單體的α-烯烴均聚物或兩種含2到8個碳原子的α-烯烴單體的共聚物包括均聚物如，但不限於，聚乙烯和聚丙烯，和共聚物如乙烯/丙烯共聚物、乙烯/1-丁烯共聚物、乙烯/4-甲基-1-戊烯共聚物、乙烯/1-己烯共聚物、乙烯/1-丁烯/1-辛烯共聚物、乙烯/1-癸烯共聚物、乙烯/4-乙基-1-己烯共聚物和乙烯/4-乙基-1-辛烯共聚物。氯化接枝聚丙烯可以通過將接枝改性的聚丙烯均聚物或丙烯/α-烯烴共聚物的溶液氯化來製備。接枝聚合可以在自由基催化劑的存在下在對氯化惰性的溶劑中完成。氟苯、氯氟苯、四氯化碳、氯仿等是有用的溶劑。在某些實施方案中，接枝聚丙烯可以是基礎樹脂，其已被α，β-不飽和酸酐接枝而形成了酸和/或酸酐改性的氯化聚烯烴。接枝劑的實例包括馬來酸、馬來酸酐、富馬酸等。
在某些實施方案中，氯化聚烯烴可以包括接枝的丙烯酸類氯化聚烯烴。在某些實施方案中，該接枝的丙烯酸類組分可以為接枝的丙烯酸類氯化聚烯烴的總重量的10wt％到90wt％。在某些實施方案中，接枝的丙烯酸類組分可以佔該接枝的丙烯酸類氯化聚烯烴的總重量的30wt％到60wt％。
改性的氯化聚烯烴包括用酸或酸酐基改性的氯化聚烯烴。改性的氯化聚烯烴樹脂可以通過接枝來製備，例如，將一種或多種選自不飽和多元羧酸和其相應的酸酐的化合物自由基接枝到氯化聚烯烴樹脂上以形成酸和/或酸酐改性的氯化聚烯烴樹脂。改性氯化聚烯烴的實例在美國專利號4,997,882(第1欄第26行到第4欄第63行)；5,319,032(第1欄第53行到第2欄第68行)和5,397,602(第1欄第53行到第2欄第68行)，所有文獻在此引入作為參考。基於聚烯烴即未氯化聚烯烴的重量，氯化聚烯烴可以具有10wt％到40wt％，在某些實施方案中10wt％到30wt％的氯含量。改性氯化聚烯烴的實例包括以聚烯烴的總重量計氯含量為10wt％到30wt％的改性氯化聚烯烴，其至少部分地被胺中和並且特徵在於酸值為50到100。改性氯化聚烯烴的其它實例包括水性分散體，其包含水、聚結溶劑和20wt％到100wt％至少部分中和的改性氯化聚烯烴的分散的樹脂相，該改性氯化聚烯烴如下獲得在自由基引發劑的存在下將氯化聚烯烴與含至少7個碳原子的烴酸加熱。此類改性氯化聚烯烴可以以佔該分散體20wt％到100wt％的量存在於水和有機共溶劑中。
以某些實施方案中，可以用來製備具有增強的粘附性的可固化聚氨酯塗料的氯化聚烯烴是商購的。這些材料可以包含聚烯烴原材料的混合物，該聚烯烴原材料可以是其它化學工藝的副產品。因而，商業材料的聚烯烴骨架的精確組成可能隨批次的不同而不同。對於本文公開的組合物和方法中的應用來說，氯化聚烯烴可以選自商購配製劑，例如可以從Eastman Kodak(Kingsport，TN)獲得的氯化聚烯烴343-1、343-3和515-2。在某些實施方案中，氯化聚烯烴樹脂可以作為溶液獲得。例如，在某些實施方案中，氯化聚烯烴可以包括接枝丙烯酸類氯化聚烯烴(40wt％接枝丙烯酸類組分和60wt％氯化聚烯烴組分)在二甲苯中的24wt％的溶液，如RC-63-3885(PRC-DeSotoInternational，Inc.)。
氯化聚烯烴可以作為水基或溶劑基分散體提供，可以將該分散體添加到聚氨酯塗料組合物中。對於水基塗料組合物來說，聚氨酯塗料組合物可以通過將氯化聚烯烴或氯化聚烯烴的混合物的水性分散體與水性聚氨酯塗料組合物混合來製備。氯化聚烯烴的水性分散體的實例在美國專利號5,319,032和5,397,602中進行了公開。在某些實施方案中，可以讓氯化聚烯烴或氯化聚烯烴的混合物懸浮在有機溶劑中並隨後與聚氨酯的水性分散體混合。可以通過本領域已知的任何技術將聚氨酯分散在水中。對於溶劑基塗料組合物來說，聚氨酯塗料組合物可以通過將氯化聚烯烴或氯化聚烯烴的混合物與溶劑基聚氨酯塗料組合物混合來製備。
在二組分聚氨酯塗料組合物中，可以將至少一種氯化聚烯烴或者添加到異氰酸酯組分中或者添加到多元醇組分中，或者同時添加到異氰酸酯和多元醇組分中。在某些實施方案中，可以將至少一種氯化聚烯烴添加到多元醇組分中。
在某些實施方案中，包含氯化聚烯烴的聚氨酯塗料組合物可以進一步包括溶劑、顏料和通常已知供含成膜樹脂的有機塗料組合物使用的其它添加劑。這些添加劑的一般種類包括填料、增塑劑、抗氧化劑、防黴劑和殺真菌劑、表面活性劑、溼潤劑、增稠劑、催化劑和各種流動調節劑。以塗料組合物的固體的總重量計，這些任選的溶劑、顏料和/或添加劑可以以至多大約40wt％存在。
包含至少一種可固化聚氨酯和至少一種氯化聚烯烴的塗料組合物可以用作重塗飾老化表面的面塗料。表面可以包括，例如塗層、金屬基材、聚合物基材和它們的結合。塗層可以包括老化塗層，或已通過剝離覆蓋塗層而暴露的塗層，並且可以包括底漆塗層和面塗層如聚氨酯面塗層。在某些實施方案中，該表面可以是航空或航天飛行器的表面，或在航空或航天飛行器的表面上布置的塗層。在某些實施方案中，該表面可以聚氨酯基材。
在某些實施方案中，可以將包含至少一種氯化聚烯烴的可固化聚氨酯塗料組合物塗覆到老化表面上而不需要首先機械打磨該老化表面。在塗覆包含至少一種氯化聚烯烴的可固化聚氨酯塗料之前，可以對待重塗飾的表面進行處理。可以使用能夠除去微粒和表面塗膜的任何處理方法。例如，在某些實施方案中，可以使用蘸有揮發性溶劑如乙醇、甲醇、石腦油(naptha)、石油溶劑油、甲基異丁基酮、甲基乙基酮、丙酮或其它合適的溶劑的不起毛織物溶劑擦拭該表面。在某些實施方案中，可以使用商購的清洗溶劑如DESOCLEAN 120(PRC-DeSoto International，Inc.)。
在將待塗覆的老化表面處理之後，可以將本文公開的包含至少一種氯化聚烯烴的可固化聚氨酯面塗料以任何合適的幹膜厚度塗覆到該處理過的表面上。在某些實施方案中，面塗料的幹膜厚度可以為0.25密耳到5密耳，在某些實施方案中可以為0.5密耳到4密耳，在某些實施方案中可以為0.5密耳到2密耳。
可以通過任何合適的方法將包含至少一種氯化聚烯烴的可固化聚氨酯面塗料塗覆到表面上，並且可能至少部分地取決於特定的配製劑。例如，可以通過刷塗、噴塗、浸塗、輥塗、流塗等將面塗料塗覆到表面上。噴塗法包括壓縮空氣噴塗和靜電噴塗，並且包括人工和自動方法。
一旦將包含氯化聚烯烴或氯化聚烯烴的混合物的可固化聚氨酯面塗料塗覆到表面上，則可以在有或者沒有加熱的情況下實現成膜。面塗料固化所需要的時間可能至少部分地取決於環境溼度、空氣流動、溶劑蒸氣壓以及溫度。在某些實施方案中，面塗料的固化時間可能為1分鐘到7天。
包含至少一種聚氨酯和至少一種氯化聚烯烴的塗料組合物的粘附性可以通過任何合適的方法如本文給出和描述的那些來測定。
在某些實施方案中，包含至少一種氯化聚烯烴的組合物可以用作銜接塗料以在底層表面和面塗層之間提供增強的粘附性。本文所使用的銜接塗料是指中間塗料，其目的在於促進或增強底層表面(如老化塗層)和上層面塗層之間的粘附性。當用作銜接塗料時，可以將包含至少一種氯化聚烯烴的組合物分散在水性或非水性溶劑中。該氯化聚烯烴組合物可以包含任何合適的氯化聚烯烴，包括，例如本文公開的任何氯化聚烯烴。在某些實施方案中，溶劑可以是揮發性質子惰性有機溶劑如二甲苯、甲苯、乙酸二異丁基酯(diisobutylacetate)、乙酸異丁基酯、甲氧基丙醇乙酸酯等，和它們的混合物。在某些實施方案中，以分散體的總重量計(固體和溶劑含量)，含氯化聚烯烴的銜接塗料組合物可以包含1wt％到24wt％至少一種氯化聚烯烴，在某些實施方案中可以包含5wt％到10wt％至少一種氯化聚烯烴。在某些實施方案中，可以將多於一層含氯化聚烯烴的銜接塗料分散體塗覆到表面上。在某些實施方案中，該多於一層銜接塗料層可以由具有相同或不同氯化聚烯烴重量百分率的組合物塗覆，和/或可以包含不同的氯化聚烯烴作為其它銜接塗料層。在塗覆隨後塗覆的塗料(包括附加的銜接塗料和/或面塗料)之前，可以將先前塗覆的銜接塗料乾燥。
在將包含至少一種氯化聚烯烴的銜接塗料塗覆到表面之前，可以通過能夠除去微粒和表面塗膜的任何方法對該表面進行處理。例如，在某些實施方案中，可以使用蘸有揮發性溶劑如乙醇、甲醇、石腦油、石油溶劑油、甲基異丁基酮、甲基乙基酮、丙酮或其它合適的溶劑的不起毛織物溶劑擦拭該表面。在某些實施方案中，可以使用商購的清洗溶劑如DESOCLEAN 120(PRC-DeSoto International，Inc.)。在將銜接塗料塗覆老化表面之前或之後，沒有必要機械打磨該表面。可以通過任何合適的方法塗覆含氯化聚烯烴的銜接塗料，這至少部分地取決於含該氯化聚烯烴的銜接塗料分散體的溶劑和重量百分率。例如，可以通過刷塗、噴塗、浸塗、輥塗、流塗等塗覆含氯化聚烯烴的銜接塗料。噴塗法包括壓縮空氣噴塗和靜電噴塗，並且包括人工和自動方法。
在某些實施方案中，包含塗覆到基材上的含氯化聚烯烴的銜接塗料的銜接塗層的幹膜厚度可以為0.05密耳到1密耳，在某些實施方案中可以為0.05密耳到0.5密耳。
在將氯化聚烯烴銜接塗料塗覆到表面之後，可以乾燥該銜接塗料。可以將該銜接塗料乾燥一段足以使溶劑載體蒸發且該銜接塗料產生足夠粘合特性的時間。乾燥特定銜接塗料的時間可能至少部分地取決於所使用的溶劑的量、銜接塗層的厚度、溶劑的蒸汽壓、溫度和溼度和在該表面上的氣流。當在銜接塗層上塗覆的面塗層通過乾燥粘附試驗時，則銜接塗層產生足夠的粘合特性。例如，已在室溫下將面塗層固化1小時之後，當在銜接塗層上塗覆的面塗層通過根據BSS 7225規範的平行45度劃線試驗時，則銜接塗層產生足夠的粘附性。在某些實施方案中，可以將銜接塗料乾燥5分鐘到24小時的時間，其中足夠的粘合特性通常在少於2小時內實現。
在含氯化聚烯烴的銜接塗料被乾燥並已產生足夠的粘合特性之後，可以將一種或多種可固化聚氨酯面塗料，包括例如任何本文公開的任何那些，塗覆到該銜接塗層上。可以在該銜接塗層產生足夠的粘附性之後(這可能是塗覆該銜接塗料之後5分鐘到24小時)塗覆可固化聚氨酯面塗料，在某些實施方案中，可以在塗覆該銜接塗料之後48小時內將該可固化聚氨酯面塗料塗覆到該銜接塗層上。
在某些實施方案中，聚氨酯面塗料可以包括任何合適的可固化聚氨酯面塗料，包括本文公開的包含氯化聚烯烴的聚氨酯面塗料。可以使用本文公開的任何合適的塗覆方法將可固化聚氨酯面塗料塗覆到該銜接塗層上。可以將一種或多種聚氨酯面塗料的任一種塗覆成任何合適的幹膜厚度。例如，在某些實施方案中，聚氨酯面塗料的幹膜厚度可以為0.25密耳到5密耳，在某些實施方案中可以為0.5密耳到4密耳，在某些實施方案中可以為0.5密耳到2密耳。可以根據推薦的程序，包括在環境溫度下固化可固化聚氨酯面塗料。
聚氨酯面塗料和氯化聚烯烴銜接塗料的粘附性可以通過任何合適的方法測定。例如，可以根據BSS 7225(Boeing Specification SupportStandard)使用Dry Adhesion Test(乾燥粘附試驗)，7-Day WetAdhesion Test(7天溼潤粘附試驗)和/或36-Day Wet AdhesionTest(36-天潤溼粘附試驗)測定粘附性。The Whirling Arm RainErosion Resistance Test(旋轉臂耐雨水侵蝕性試驗)也可以用來評價塗層的粘合特性。本文描述了上述試驗方法。
實施例可以參考以下實施例進一步限定某些實施方案，這些實施例詳細描述了老化表面的重塗飾方法和包含至少一種氯化聚烯烴的組合物。對本領域技術人員來說顯而易見的是，在不脫離這些實施方案的情況下可以進行對材料和方法的許多修改。
粘附試驗本文公開的中間層和面塗層的粘附性使用乾燥粘附、溼潤粘附和旋轉臂耐雨水侵蝕性試驗方法來評價。
本文公開的聚氨酯塗層的粘附性使用BSS 7225(BoeingSpecification Support Standard)中描述的程序來評價。在乾燥粘附試驗(I型)試驗中，用針對試樣劃線，例如產生相距1英寸的兩條平行劃線，以45±5度的角度劃與該平行劃線交叉的一條劃線(BSS7225，平行加45度劃線-3類)。將1英寸寬的具有橡膠或丙烯酸類粘合劑的覆蓋膠帶以垂直於該平行劃線並覆蓋在平行劃線之間的區域中的該45度劃線來按壓到該劃線的試驗樣品表面上，該覆蓋膠帶當根據ASTM D330，方法A測試時具有60盎司/英寸寬度的最小剝離強度。將該膠帶垂直於該試驗樣品迅速地拉離。然後對測試區域和膠帶檢查任何被除去的塗層。通過該粘附試驗的塗層顯示，沒有或非常微小的超過該劃線的塗層損失，在BSS 7225中分別由級別10和9來表示。10級對應於沿著該劃線沒有油漆損失，9級對應於非常微小的超過該劃線的油漆損失。對應於在BSS 7225中限定的8至1級的結果，表明粘合破壞。
中間層和面塗層的溼潤粘附性使用BSS 7225，溼潤粘附，浸漬方法(III型)中描述的程序來評價。將試驗樣品浸於蒸餾水中7天或36天。在給定時間的結束時，從水中取出試驗樣品，擦乾，如對乾燥粘附試驗所描述那樣評價塗層的粘附性。
還使用旋轉臂耐雨水侵蝕性試驗評價中間層和面塗層的粘附性。根據MIL-C-5541 1A類，用鉻酸鹽轉化型塗料對鋁2024-T3試驗板進行預處理，該試驗板呈曲線箔片狀尺寸為3英寸×6英寸×0.032英寸。然後在塗覆塗料之前溶劑擦拭試驗板並乾燥。在塗覆塗料並乾燥之後，將該試驗板浸於25℃的水中16到24小時之後進行試驗。從水中取出之後一小時內，將該試驗板固定到旋轉臂夾具上。然後將該試樣暴露在385英裡/小時，3到4英寸/小時的水噴霧(特徵在於1到4mm的液滴尺寸)下30分鐘。當從該試驗板的前端有大於0.25英寸的任何塗層剝離時表明失敗。
實施例1包含接枝丙烯酸類氯化聚烯烴的聚氨酯面塗層對老化的聚氨酯塗層的粘附性以聚氨酯/氯化聚烯烴組合物的固體含量的總重量計，以2.5wt％到5wt％的量將RC-63-3885接枝丙烯酸類氯化聚烯烴分散體(PRC-DeSoto International，Inc.)添加到CA 8000聚氨酯面塗料(PRC-DeSoto International)中。RC-63-3885是接枝丙烯酸類氯化聚烯烴分散在二甲苯中的24wt％的溶液。首先用CA 8000塗覆鋁合金2024 T-3試驗板。為了讓該聚氨酯塗層老化，在環境溫度(25℃)下固化該試驗板至少7天或者讓該試驗板暴露在68℃的加速老化條件下14天。然後使用甲乙酮或DESOCLEAN 120擦拭劑清洗該固化的塗層。將包含該RC-63-3885氯化聚烯烴分散體和CA 8000聚氨酯的面塗料噴塗在該老化的聚氨酯塗層上。
對在110℃(230)的溫度下烘烤4或24小時的試驗板進行試驗的結果在表1中給出。
表1.包含氯化聚烯烴的聚氨酯面塗料
對在110℃(230)的溫度下烘烤4或24小時的試驗板進行試驗的結果在表2中給出。
表2.包含氯化聚烯烴的聚氨酯面塗料
實施例2聚氨酯面塗層和包含氯化聚烯烴的銜接塗層對老化的聚氨酯塗層的粘附性將RC-63-3885氯化聚烯烴分散體在D866(PRC-DeSotoInternational，Inc.)中稀釋以提供含5wt％到24wt％氯化聚烯烴的銜接塗料組合物，該RC-63-3885氯化聚烯烴分散體包含接枝丙烯酸類氯化聚烯烴在二甲苯中的24wt％的溶液。D866是SOLVESSO 100(35體積％)、木質部(10體積％)、乙酸異丁酯(22體積％)和乙酸丁酯(35體積％)的溶劑混合物。首先用CA 8000聚氨酯塗層塗覆鋁2024-T3試驗板並在120下固化6小時或在24℃(75)下固化7天。允許該聚氨酯塗層在24℃(75)下放置最少30天以使該塗層老化。然後使用甲乙酮(MEK)溶劑擦拭劑處理該老化的聚氨酯塗層。將包含5wt％到24wt％氯化聚烯烴的銜接塗料組合物噴塗在處理過的老化的聚氨酯塗層上。該銜接塗料的幹膜厚度為0.05密耳到0.5密耳。然後在25℃下乾燥該銜接塗料20分鐘到48小時。在乾燥之後，將CA 8000聚氨酯面塗料塗覆在該氯化聚烯烴銜接塗層上以產生幹膜厚度為0.5密耳到4密耳的面塗層。
如本文描述的那樣進行乾燥粘附、溼潤粘附和旋轉臂耐雨水侵蝕性試驗。結果在表3中給出。
表3.包含氯化聚烯烴的銜接塗層
通過考慮本發明公開內容的說明書和實踐，對本領域技術人員來說，本發明公開內容的其它實施方案將是顯而易見的。說明書和實施例應認為僅是示例性的，本發明公開內容的真實範圍和精神由以下權利要求書說明。
權利要求
1.塗料組合物，包含至少一種可固化聚氨酯；和至少一種氯化聚烯烴；其中與包含相同的至少一種可固化聚氨酯但不含該至少一種氯化聚烯烴的塗料組合物對老化表面的粘附性相比，所述塗料組合物提供增強的對老化表面的粘附性。
2.權利要求1的塗料組合物，其中該至少一種氯化聚烯烴在該塗料組合物中的量為該塗料組合物總固體重量的1wt％到10wt％。
3.權利要求1的塗料組合物，其中該至少一種氯化聚烯烴在該塗料組合物中的量為該塗料組合物總固體重量的2.5wt％到5wt％。
4.權利要求1的塗料組合物，其中該至少一種氯化聚烯烴包含接枝的丙烯酸類氯化聚烯烴。
5.權利要求4的塗料組合物，其中該接枝的丙烯酸類組分在該接枝的丙烯酸類氯化聚烯烴中的量為該接枝的丙烯酸類氯化聚烯烴的總重量的10wt％到90wt％。
6.權利要求4的塗料組合物，其中該接枝的丙烯酸類組分在該接枝的丙烯酸類氯化聚烯烴中的量為該接枝的丙烯酸類氯化聚烯烴的總重量的30wt％到60wt％。
7.權利要求1的塗料組合物，其中該老化表面包含老化的聚氨酯塗層。
8.權利要求7的塗料組合物，其中該老化的聚氨酯塗層布置在航空或航天飛行器的表面上。
9.權利要求1的塗料組合物，其中該老化表面包含老化的聚氨酯基材。
10.權利要求1的塗料組合物，其中該老化表面沒有機械地打磨。
11.老化表面的重塗飾方法，包括將包含至少一種氯化聚烯烴的可固化聚氨酯面塗料塗覆到該老化表面上；和固化該可固化聚氨酯面塗料；其中在塗覆該可固化聚氨酯面塗料之前沒有機械地打磨該老化表面。
12.權利要求11的方法，其中氯化聚烯烴在該可固化聚氨酯面塗料中的量為該可固化聚氨酯面塗料的總固體重量的1wt％到10wt％。
13.權利要求11的方法，其中氯化聚烯烴在該可固化聚氨酯面塗料中的量為該可固化聚氨酯面塗料的總固體重量的2.5wt％到5wt％。
14.權利要求11的方法，其中該重塗飾的老化表面通過了根據BSS7225規格的旋轉臂耐雨水侵蝕性試驗。
15.權利要求11的方法，其中該至少一種氯化聚烯烴包含接枝的丙烯酸類氯化聚烯烴。
16.權利要求15的方法，其中該接枝的丙烯酸類組分在該接枝的丙烯酸類氯化聚烯烴中的量為該接枝的丙烯酸類氯化聚烯烴的總重量的10wt％到90wt％。
17.權利要求15的方法，其中該接枝的丙烯酸類組分在該接枝的丙烯酸類氯化聚烯烴中的量為該接枝的丙烯酸類氯化聚烯烴的總重量的30wt％到60wt％。
18.權利要求11的方法，其中在塗覆該聚氨酯面塗料之前用溶劑擦拭該老化表面。
19.權利要求11的方法，其中該老化表面包含老化的聚氨酯塗層。
20.權利要求19的方法，其中該老化的聚氨酯塗層布置在航空或航天飛行器的表面上。
21.權利要求11的方法，其中該老化表面包含老化的聚氨酯基材。
22.老化表面的重塗飾方法，包括將包含至少一種氯化聚烯烴的銜接塗料塗覆到該老化表面上；乾燥該銜接塗料；將可固化聚氨酯面塗料塗覆到該銜接塗料上；和固化該可固化聚氨酯面塗料。
23.權利要求22的方法，其中由分散體塗覆該銜接塗料，基於該分散體的總重量，該分散體包含1wt％到24wt％的該至少一種氯化聚烯烴。
24.權利要求22的方法，其中由分散體塗覆該銜接塗料，該分散體包含5wt％到10wt％的該至少一種氯化聚烯烴。
25.權利要求22的方法，其中該銜接塗料的幹膜厚度為0.05密耳到1密耳。
26.權利要求22的方法，其中該銜接塗料的幹膜厚度為0.05密耳到0.5密耳。
27.權利要求22的方法，其中在塗覆該銜接塗料之前沒有機械地打磨該老化表面。
28.權利要求22的方法，其中與在沒有該銜接塗料下相同的聚氨酯面塗料和該老化表面間的粘附性相比，該銜接塗料在該聚氨酯面塗料和該老化表面之間提供增強的粘附性。
29.權利要求22的方法，其中該重塗飾的老化表面通過了根據BSS7225規格的旋轉臂耐雨水侵蝕性試驗。
30.權利要求22的方法，其中由二組分聚氨酯塗料組合物塗覆該可固化聚氨酯面塗料。
31.權利要求22的方法，其中該至少一種氯化聚烯烴包含接枝的丙烯酸類氯化聚烯烴。
32.權利要求31的方法，其中該接枝的丙烯酸類組分在該接枝的丙烯酸類氯化聚烯烴中的量為該接枝的丙烯酸類氯化聚烯烴的總重量的10wt％到90wt％。
33.權利要求31的方法，其中該接枝的丙烯酸類組分在該接枝的丙烯酸類氯化聚烯烴中的量為該接枝的丙烯酸類氯化聚烯烴的總重量的30wt％到60wt％。
34.權利要求22的方法，其中在塗覆該銜接塗料之前用溶劑擦拭該老化表面。
35.權利要求22的方法，其中該老化表面包含老化的聚氨酯塗層。
36.權利要求35的方法，其中該老化的聚氨酯塗層布置在航空或航天飛行器的表面上。
37.權利要求23的方法，其中該老化表面包含老化的聚氨酯基材。
全文摘要
公開了重塗飾老化表面的組合物和通過塗覆包含至少一種氯化聚烯烴的組合物而重塗飾老化表面的方法。
文檔編號C09D123/28GK1989212SQ200580025369
公開日2007年6月27日 申請日期2005年6月23日 優先權日2004年6月30日
發明者B·A·康納利, S·G·塞旺特, J·H·阿科連, I·J·特蘭 申請人:Prc-迪索託國際公司