Композиція покриття, упаковка, основа з покриттям, спосіб отримання основи та спосіб отримання композиції покриття

1 Вододиспергируемая, не содержащая хрома композиция покрытия, предназначенная для нанесения на подложку и термообработки на ней для защиты подложки от коррозии, причем композиция вместе с водной средой, содержит (A) высококипящую органическую жидкость, (B) металл в форме частиц, (C) загуститель и (D) силановый связующий агент, составляющий от приблизительно 3 до приблизительно 20 вес % от общего веса композиции 2 Композиция покрытия по п 1, отличающаяся тем, что содержание высококипящей органической жидкости составляет от приблизительно 1 до приблизительно 30 вес % от общего веса композиции, причем ее молекулярный вес составляет 400 или менее, а температура кипения выше приблизительно 100°С, и указанная высококипящая органическая жидкость представляет собой оксогидрокси - жидкость, выбранную из группы, состоящей из три- и тетраэтиленгликолей, ди- и трипропиленгликолей, монометиловых, диметиловых и этиловых простых эфиров этих гликолей, жидких пропиленгликолей, диацетонового спирта, простых эфиров диэтиленгликоля низкого молекулярного веса, и смеси перечисленных соединений 3 Композиция покрытия по п 1, отличающаяся тем, что указанный металл в форме частиц представляет собой металлический порошок, металлические чешуйки или смесь металлического по рошка с металлическими чешуйками, при этом металлический порошок имеет размер частиц менее 100 меш, причем указанный металл в форме частиц предпочтительно включает один или более металлов, выбранных из цинка, алюминия, сплавов и интерметаллидных смесей цинка или алюминия, а также смесей вышеперечисленного, причем содержание цинка в форме частиц составляет от приблизительно 10 вес % до приблизительно 35 вес % от общего веса композиции, а содержание алюминия составляет от приблизительно 1,5 вес % до 35 вес % от общего веса композиции, и предпочтительно композиция содержит и цинк, и алюминий в весовом соотношении цинка и алюминия приблизительно до 1 1 4 Композиция покрытия по п 1, отличающаяся тем, что содержит от приблизительно 0,05 до приблизительно 2,0 вес %, и предпочтительно от приблизительно 0,2 до приблизительно 1,2 вес % загустителя, от общего веса композиции, причем указанный загуститель выбран из группы, состоящей из целлюлозного загустителя, ксантановой смолы, модифицированных глин и ассоциирующих загустителей, а указанный целлюлозный загуститель содержит одно или более веществ из гид роксиэтил целлюлозы, метил целлюлозы, метил гид роксипропил целлюлозы, этил - гидроксиэтилцеллюлозы, метилэтил-целлюлозы и их смесей 5 Композиция покрытия по п 1, отличающаяся тем, что указанный силановый связующий агент является вододиспергируемым силаном с эпоксифункциональной группой и содержит бета-(3,4эпоксициклогексил)этил-триметоксисилан или гамма-глицидоксипропилтриметоксисилан, или их смесь, причем указанный силановый связующий агент присутствует в количестве от приблизительно 5 до приблизительно 12 вес % от общего веса композиции, при этом все указанные ингредиенты (А), (В), (С) и (D) присутствуют в одной упаковке вместе с указанной водной средой, при этом указанная упаковка дополнительно содержит от приблизительно 0,01 до приблизительно 3 вес % смачивающего агента, от общего веса композиции, содержащего не ионное смачивающее вещество 6 Композиция покрытия по п 1, отличающаяся О 44742 тем, что дополнительно содержит от приблизительно 0,1 до приблизительно 10 вес % содержащего бор вещества, от общего веса композиции, включающего одно или более соединений, выбранных из ортоборной кислоты, метаборной кислоты, тетраборной кислоты, оксида бора, и их смесей, и при этом дополнительно содержит от приблизительно 0,1 до приблизительно 2,0 вес % ингибитора коррозии, от общего веса композиции, предпочтительно включающего одно или более соединений, выбранных из нитрата кальция, двухосновного фосфата аммония, сульфоната кальция, карбоната лития и их смесей, при этом указанная вододиспергируемая композиция содержит в качестве водной среды воду в количестве от приблизительно 30 до 60 вес %, от общего веса композиции 7 Упаковка, содержащая предварительно приготовленную смесь, используемую для приготовления вододиспергируемой, не содержащей хрома композиции покрытия по п 1 8 Упаковка по п 7, отличающаяся тем, что она включает высококипящую органическую жидкость с температурой кипения выше приблизительно 100°С, причем ее молекулярный вес составляет 400 или менее, смачивающий агент, предпочтительно содержащий от приблизительно 20 до приблизительно 30 вес % неионного смачивающего вещества, от общего веса упакованной смеси, и силановый связующий агент, предпочтительно вододиспергируемый силан с эпоксифункциональной группой, в количестве, достаточном для того, чтобы он составил от приблизительно 3 до приблизительно 12 вес %, от общего веса вододиспергируемой композиции покрытия, причем указанный силановый связующий агент содержит бета-(3,4-эпоксициклогексил)этилтриметоксисилан, или гаммаглицидоксипропилтриметоксисилан, или их смесь 9 Упаковка по п 8, отличающаяся тем, что указанная смесь не содержит смол и дополнительно включает содержащее бор вещество в количестве от приблизительно 2 до приблизительно 10 вес %, а силановый связующий агент содержит в количестве от приблизительно 15 до приблизительно 60 вес %, оба от общего веса упакованной смеси, причем указанное содержащее бор вещество содержит одно или более соединений, выбранных из ортоборной кислоты, метаборной кислоты, тетраборной кислоты, оксида бора и их смесей 10 Упаковка по п 8, отличающаяся тем, что содержит от приблизительно 0,5 до приблизительно 5 вес % ингибитора коррозии, от общего веса упакованной смеси, предпочтительно включающего одно или более соединений, выбранных из нитрата кальция, двухосновного фосфата аммония, сульфоната кальция, карбоната лития, и их смесей, при этом указанная смесь содержит от приблизительно 2 до приблизительно 15 вес % загустителя, от общего веса упакованной смеси, предпочтительно выбранного из группы, состоящей из целлюлозного загустителя, ксантановой смолы, модифицированных глин и ассоциирующих загустителей 11 Упаковка по п 8, отличающаяся тем, что ука занная смесь смешана с водной средой, а также с металлом в виде частиц, представляющим собой металлический порошок, металлические чешуйки или смесь металлического порошка с металлическими чешуйками 12 Упаковка по п 7, отличающаяся тем, что включает водную среду, содержащее бор соединение и силановый связующий агент в количестве, достаточном для того, чтобы он составил от приблизительно 3 до приблизительно 20 вес %, предпочтительно, от приблизительно 5 до приблизительно 15 вес %, от общего веса вододиспергируемой композиции покрытия 13 Упаковка по п 12, отличающаяся тем, что указанная смесь свободна от смол и содержит соединение бора в количестве от приблизительно 2 до приблизительно 10 вес %, и силановый связующий агент в количестве от приблизительно 15 до приблизительно 80 вес %, оба от общего веса упакованной смеси, при этом указанное содержащее бор соединение выбрано из группы, состоящей из ортоборной кислоты, метаборной кислоты, тетраборной кислоты, оксида бора, а также их смесей, а упомянутый силановый связующий агент содержит бета-(3,4-эпоксициклогексил)этилтриметоксисилан, или гаммаглицидоксипропилтриметоксисилан, или их смесь 14 Упаковка по п 12, отличающаяся тем, что указанная смесь содержит от приблизительно 10 до приблизительно 30 вес % неионного смачивающего агента от общего веса упакованной смеси, и содержит от приблизительно 2 до приблизительно 15 вес % загустителя и от приблизительно 0,5 до приблизительно 5 вес % ингибитора коррозии от общего веса упакованной смеси, причем указанный ингибитор коррозии предпочтительно выбран из группы, состоящей из нитрата кальция, двухосновного фосфата аммония, сульфоната кальция, карбоната лития и их смесей, а указанный загуститель выбран из группы, состоящей из целлюлозного загустителя, ксантановой смолы, модифицированных глин и ассоциирующих загустителей 15 Упаковка по п 12, отличающаяся тем, что указанная смесь содержит металл в форме металлического порошка, металлических чешуек или смеси металлического порошка и металлических чешуек для приготовления композиции покрытия, причем указанный металл предпочтительно выбран из группы, состоящей из цинка, алюминия, сплавов и смесей интерметаллидов цинка или алюминия, а также их смесей 16 Упаковка по п 7, отличающаяся тем, что указанная смесь включает высококипящую органическую жидкость с температурой кипения выше приблизительно 100°С, силановый связующий агент в количестве, достаточном для того, чтобы он составил от приблизительно 3 до приблизительно 20 вес % от общего веса вододиспергируемой композиции покрытия, и металл в форме частиц 17 Упаковка по п 16, отличающаяся тем, что указанный силановый связующий агент содержит бета-(3,4-эпоксициклогесил)этилтриметоксисилан, или гаммаглицидоксипропилтриметоксисилан, или их смесь, причем указанный силановый связующий агент 44742 цией верхнего покрытия, выбранного из группы, состоящей из электроосаждаемой грунтовки, авто осаждаемого покрытия, закалочного покрытия и их комбинаций, или по существу не содержащей полимеров композицией верхнего покрытия, которая способна после термообработки стать водостойким защитным покрытием и содержит соединение кремния в жидкой среде, причем указанное верхнее покрытие, содержащее соединение кремния в жидкой среде нанесено в количестве, достаточном для обеспечения выше приблизительно 50 мг/кв фут содержащего кремний покрытия подложки после термообработки 22 Подложка по п 21, отличающаяся тем, что указанное, содержащее соединение кремния верхнее покрытие те рмооб работа но посредством нагревания при температуре в диапазоне от при18 Подложка, защищенная свободным от хрома, близительно 150°F до приблизительно 1000°F коррозионно-стойким покрытием, включающим (65,56°С-537,78°С) в течение по меньшей мере 10 металл в форме частиц, причем покрытие создано минут, причем указанное верхнее покрытие сона подложке термообработкой нанесенной на нее держит по существу не более чем приблизительно композиции покрытия, содержащей высококипя2000 мг/кв фут (21,5 г/м2) указанного соединения щую органическую жидкость, металл в форме часкремния в термообработанном покрытии, причем тиц, загуститель и силановый связующий агент в указанное верхнее покрытие содержит соединеколичестве от приблизительно 3 до приблизиние кремния, которое выбрано из группы, состоятельно 20 вес % от общего веса композиции, все щей из коллоидного кремния, органического силив водной среде ката, неорганического силиката и их смесей 19 Подложка по п 18, отличающаяся тем, что присутствует в количестве от приблизительно 20 до приблизительно 35 вес % от общего веса упакованной смеси, причем указанная высококипящая органическая жидкость имеет молекулярный вес 400 или менее и присутствует в количестве от приблизительно 20 до приблизительно 35 вес %, от общего веса упакованной смеси, а указанный метал в форме частиц выбран из группы, состоящей из металлического порошка, металлических чешуек, смеси металлического порошка с металлическими чешуйками, и при этом указанный металл в форме частиц предпочтительно выбран из группы, состоящей из цинковых чешуек, алюминиевых чешуек, сплавов и интерметалл ид ных смесей указанных цинковых и алюминиевых чешуек покрытие получено из смеси в одной упаковке, и в количестве, составляющем от приблизительно 500 до приблизительно 5000 мг/кв фут (5,38-53,76 г/м2) термообработанного покрытия на подложке, причем покрытие содержит указанный металл в форме частиц в количестве от приблизительно 400 до приблизительно 4500 мг/кв фут (4,3-48,39 г/м2) термообработанного покрытия, и нанесенное покрытие термообработано на подложке посредством нагревания при температуре от приблизительно 400°F до приблизительно 650°F (204,44°C 343,33°С) в течение по меньшей мере приблизительно 5 минут 20 Подложка по п 18, отличающаяся тем, что термообработка указанного покрытия на указанной подложке включает сушку в течение от приблизительно 2 до приблизительно 25 минут при температуре до приблизительно 250°F (121,11 °С), причем подложка является металлической подложкой, включая стальную или цинковую подложку, причем указанная подложка предпочтительно является подложкой, имеющей предварительно обработанное покрытие из фосфата железа или фосфата цинка, или их смеси, при этом указанное покрытие из фосфата железа присутствует в количестве от приблизительно 50 до приблизительно 100 мг/кв фут (0,54-1,08 г/м 2 ), а указанное покрытие из фосфата цинка присутствует в количестве от приблизительно 200 до приблизительно 2000 мг/кв фут (2,15-21,5 г/м ), и это покрытие создано посредством термообработки нанесенной композиции покрытия, содержащей высококипящую органическую жидкость, имеющую молекулярный вес 400 или менее, и кипящую при температуре выше 100°С, и указанная композиция содержит эпоксифункциональный силан в качестве указанного связующего агента 21 Подложка по п 18, отличающаяся тем, что покрытая подложка покрыта сверху еще компози 23 Способ получения подложки с коррозионностойким покрытием, защищенной не содержащей хрома и включающей металл в форме частиц водо-диспергируемой композицией покрытия, предусматривающий нанесение, в качестве указанной композиции покрытия, содержащей металл в форме частиц композиции, содержащей, дополнительно к указанному металлу в форме частиц, высококипящую органическую жидкость, загуститель, и силановый связующий агент, составляющий от приблизительно 3 до приблизительно 20 вес % от общего веса композиции покрытия, все в водной среде, причем указанную композицию покрытия наносят в количестве, достаточном для того, чтобы обеспечить, после термообработки, свыше чем приблизительно 500, но по существу не более чем приблизительно 5000 мг/кв фут (5,38-53,76 г/м2) покрытия на указанной покрытой подложке, и термообработку нанесенной композиции покрытия на указанной подложке при температуре до приблизительно 650°F (343,33°C) в течение по меньшей мере около 5 минут 24 Способ по п 23, отличающийся тем, что указанное вододиспергируемое покрытие наносят в виде смеси, взятой из одной упаковки и помещенной в водную среду, причем композиция покрытия содержит воду в количестве от приблизительно 30 до приблизительно 60 вес %, увлажняющий агент в количестве до приблизительно 1 вес %, оба от общего веса композиции, а также содержит высококипящую органическую жидкость, имеющую молекулярный вес 400 или менее и кипящую при температуре выше приблизительно 100°С, при этом указанная композиция содержит эпоксифункциональный силан в качестве указанного связующего агента 25 Способ по п 23, отличающийся тем, что указанное покрытие термо-обрабатывают при температуре в диапазоне от приблизительно 400°F до 44742 8 ме частиц- остальное, до 100 вес частей предварительной смеси, причем предварительную смесь смешивают посредством размола 30 Способ по п 28, отличающийся тем, что к указанной композиции покрытия добавляют воду в количестве, обеспечивающем от приблизительно 50 вес % до приблизительно 90 вес % водной среды, загуститель в количестве, достаточном для обеспечения от приблизительно 0,05 до приблизительно 2,0 вес % загустителя, все от общего веса композиции покрытия 31 Способ по п 27, отличающийся тем, что предварительная смесь включает высококипящую органическую жидкость, смачивающий агент и силановый связующий агент, и к полученной предварительной смеси примешивают металл в форме частиц, причем указанную предварительную смесь предпочтительно подвергают созреванию в течение времени от приблизительно 1 часа до приблизительно 7 дней перед смешиванием с указанным металлом в форме частиц 32 Способ по п 31, отличающийся тем, что предварительная смесь включает от приблизительно 20 до приблизительно 30 вес частей указанного смачивающего агента, от приблизительно 40 до приблизительно 60 вес частей указанного сипанового связующего агента , от приблизительно 20 до приблизительно 30 вес частей органической жидкости, имеющей молекулярный вес 400 или менее и кипящей при температуре выше приблизительно 100°С, и затем 100 частей предварительной смеси смешивают с водной средой в ко27 Способ получения свободной от хрома, водоличестве от приблизительно 30 до диспергируемой композиции покрытия для нанеприблизительно 60 вес частей сения на подложку и термообработки на ней для обеспечения ее коррозионной стойкости, преду33 Способ по п 31, отличающийся тем, что сматривающий приготовление предварительной предварительная смесь также включает содерсмеси, содержащей по меньшей мере некоторые жащее бор соединение в количестве от приблизииз ингредиентов композиции покрытия по п 1, и тельно 3 до приблизительно 6 вес частей от обпоследующее примешивание других ингредиентов щего веса предварительной смеси, а к для получения композиции покрытия по п 1 предварительной смеси примешивают загуститель в количестве, достаточном для обеспечения от 28 Способ по п 27, отличающийся тем, что приблизительно 0,05 до 2,0 вес % указанного запредварительная смесь включает высококипящую густителя, от общего веса композиции покрытия органическую жидкость, смачивающий агент и металл в форме частиц, и к полученной предвари34 Способ по п 27, отличающийся тем, что тельной смеси примешивают силановый связуюпредварительная смесь включает высококипящую щий агент органическую жидкость, предпочтительно имеющую молекулярный вес 400 или менее и кипящую 29 Способ по п 28, отличающийся тем, что при температуре выше приблизительно 100°С, предварительная смесь включает от приблизиметалл в форме частиц, выбранный из металлительно 25 до приблизительно 40 вес частей укаческого порошка, металлических чешуек или их занной органической жидкости, имеющей молекусмеси, предпочтительно цинковых чешуек или лярный вес 400 или менее и кипящей при алюминиевых чешуек, а также силановый святемпературе выше приблизительно 100°С, от призующий агент близительно 4 до приблизительно 8 вес частей неионного смачивающего агента, и металл в форприблизительно 650°F (204 44°С - 343,33°С) в течение периода времени, не превышающего приблизительно 40 минут, и, предпочтительно, термообработке предшествует сушка в течение времени от приблизительно 2 до приблизительно 25 минут при температуре до приблизительно 250Т (121,11 °С) 26 Способ по п 23, отличающийся тем, что на указанное покрытие наносят верхнее покрытие, выбранное из группы, состоящей из электро осаждаемой грунтовки, авто осаждаемого покрытия, закалочного покрытия и их комбинаций, или верхнее покрытие является по существу не содержащим полимеров верхним покрытием, композиция которого при термообработке становится водостойким защитным покрытием, причем указанная не содержащая полимеров композиция верхнего покрытия содержит соединение кремния в водной среде, в количестве, достаточном для обеспечения более чем приблизительно 50 мг/кв фут соединения кремния втермообработанном покрытии подложки, и указанное по существу не содержащее полимеров верхнее покрытие термообрабатывают нагреванием при температуре в диапазоне от приблизительно 150°F до приблизительно 1000°F (65 56°С - 537,78°С) в течение времени по меньшей мере 10 минут, и предпочтительно, его наносят в количестве, достаточном для получения по существу не более приблизительно 2000 мг/кв фут (21,5 г/м2) соединения кремния втермообработанном верхнем покрытии Известно множество, по меньшей мере, в сущности не содержащих смол композиций покрытий, в состав которых входит хром, для защиты железных подложек Особенно интересны те из них, которые содержат порошковый металл Типичные композиции этого типа, которые были разработаны вначале, могли быть вполне простыми, такими, как составы в основном содержащие хромовую кислоту и порошковый металл в спиртовой среде, как предложено в патенте США № 3687738 Более поздняя разработка, особенно эффективная для получения коррозийно-стойкого покрытия на металлических подложках, представляла собой более сложную композицию, такую как 44742 10 предложена в патенте США № 3907608 Композилоальдегидный полимер Однако такие составы ция состояла из хромовой кислоты или ее эквиванепригодны для замены вышеописанных комлента, порошкового металла, в основном цинка плексных композиций, к которым в качестве соили алюминия, смачивателя и жидкой среды, сосставной части к полимеру добавляется распылентоящей из воды и высококипящей органической ный металлический порошок и хромсодержащее жидкости Композиция имела весьма желательные соединение характеристики покрытия, когда включала такой Как упоминалось выше, коррозионно-стойкие модификатор вязкости, как водорастворимый пропокрытия могут представлять собой сочетания стой эфир целлюлозы, как предложено в патенте грунтовок и верхних слоев покрытия Верхними США № 3940280 покрытиями могут быть способные свариваться обогащенные цинком грунтовки на базе раствориПокрытие могло бы быть особенно полезным теля Для верхних покрытий, таких как грунтовки, в качестве грунтовки Таким образом, было предобогащенные цинком, предложено, как описано в ложено использовать такой более сложный состав патенте США № 4476260, повышать сопротивлепокрытия как грунтовку на железных поверхноние коррозии грунтовки посредством составления стях Затем к покрытию был добавлен состав для ее композиции, в которую входит цинковый пигверхнего силикатного слоя, как предложено в памент, термопластичная или термореактивная тенте США № 4365003 Другим верхним слоем смола, органосилан и, необязательно, тригидрат покрытия, который можно использовать, является алюминия с одним или более диспергирующим способная к сварке грунтовка, более предпочтиагентом Такие композиции, однако, не годятся тельно, грунтовка с высоким содержанием цинка, для замены комплексных композиций грунтовок, и которая, как правило, может наноситься перед были бы полезны в сочетании с такими покрытияэлектросваркой подложки, как рассмотрено в выми, как обогащенное цинком верхнее покрытие шеупомянутом патенте США № 3940280 Известно, что в тех случаях, когда составы поТаким образом, было бы желательно создать крытий могли содержать порошковый металл, такомпозицию покрытия, которая найдет широкое кой как необработанные алюминиевые чешуйки, распространение для комплексных составов грунэти чешуйки могли вызывать нестабильность сотовок Кроме того, было бы желательно разрабоставов покрытий на водной основе В таких состатать такие композиции, которые могли бы устравах покрытий на водной основе стандартные нить проблемы загрязнения, связанные с алюминиевые чешуйки будут реагировать с вхосоставами, в которых содержится шестивалентдящей в состав водой с выделением газообразноный хром, а также избежать композиции на основе го водорода Одним из подходов для устранения растворителя этой проблемы является нанесение покрытия на Краткое описание изобретения алюминиевые чешуйки Одним из таких покрытий В настоящем изобретении предложена дисявляется акриловое покрытие, образованное попергируемая в воде композиция покрытия, имеюсредством взаимодействия моноэтиленщая весьма желательные характеристики, такие ненасыщенного силана с акриловыми мономеракак у коррозионно-стойких покрытий стальных деми, имеющими аминогидроксильную или эпокталей Кроме сопротивления коррозии наносимый сильную группы, как предлагается в патенте США слой обладает необходимой адгезией покрытия по № 4213886 Однако эти продукты являются осоотношению к подложке Для мелких деталей с быми составляющими, предназначенными для резьбой, таких как резьбовые крепежные изделия, придания покрытию превосходного внешнего випокрытие может наноситься целиком на все неда, и не нашли широкого распространения резьбовые части Помимо того, что композиция является диспергируемой в воде, она не содержит Другой подход к улучшению состава покрытия хрома Таким образом, оборудование для нанесесостоит в необходимости учета содержания хрония покрытий может быть легко очищено, а очимовой кислоты Как обосновывается в патенте щающая жидкость может быть легко и экономично США № 4266975, эта составляющая может быть утилизирована Композиция покрытия по настоячастично заменена борной кислотой Однако нещему изобретению может быть фактически всегда которая часть хромовой кислоты в составе остаготова к употреблению, будучи одноупаковочной ется композицией, наряду с легкостью изготовления, Когда составы покрытия предназначены для хранения и транспортировки, а также использоваобеспечения сопротивления коррозии металличения Композиция обладает продолжительной стаских подложек, такие составы представляют собой бильностью при хранении особый тип, на который ссылаются как на "травильную грунтовку (праймер)", которая обычно По одному из аспектов изобретения предлосодержит в качестве пигмента хромат цинка жена не содержащая хрома, диспергируемая в Предпринимались попытки получить с этими грунводе композиция покрытия для нанесения на подтовками антикоррозионные грунтовки без хрома, ложку и термообработки на ней, предназначенная уменьшив, таким образом, возможные проблемы, для защиты ее от коррозии, при этом композиция связанные с загрязнениями Был предложен, как вместе с водной средой включает описано в патенте США № 4098749, состав покры(A) высококипящую органическую жидкость, тия, содержащий смолу поливинилбутираль, орга(B) порошковый металл, нофункциональный силан, соединение бората или (C) загуститель, полифосфата и фосфорную кислоту Композиция (D) силановый связывающий агент, составможет содержать металлический порошок в качеляющий приблизительно от 3 до 20% вес от полстве необязательного полимера, и обычно феноного веса композиции, и 11 44742 12 (Е) смачивающий агент (поверхностножидкостей, но предпочтительно, чтобы такая друактивное вещество) По другому аспекту назначегая жидкая среда использовалась только в очень ние изобретения относится к композициям с вынезначительных количествах Как правило, вода шеупомянутыми ингредиентами, причем одно или присутствует в композиции в количестве от около более из веществ (А), (С) и (Е) являются необяза30 до 60% вес по отношению к полному весу комтельными Такие родственные композиции могут позиции включать смеси, которые являются исходными Высококипящая органическая жидкость жидвеществами для получения готовой, диспергирокой среды в составе покрытия должна иметь точку ванной в воде композиции для покрытия Это мокипения при атмосферном давлении свыше пригут быть смеси, содержащие заместители, такие близительно 100°С, при этом предпочтительно как (A), (D) и (Е), либо (А) плюс (В) плюс (D), либо она должна быть растворимой в воде Подходяводную среду с борной кислотой в качестве комщие органические жидкости содержат углерод, понента и (D) как составной части с (Е) или без кислород и водород и имеют по меньшей мере него в качестве заместителя один содержащий кислород компонент, которым может быть гидроксильная, либо оксо-, либо групДругой аспект изобретения направлен на попа простого эфира с низким молекулярным весом, лучение подложки с покрытием, защищенной не т е С1-С4 эфирная группа, так что для удобства содержащим хрома, коррозионно-стойким покрытакие жидкости могут упоминаться как "оксогидтием в виде нанесенной и термообработанной рокси-жидкости" Поскольку необходима дисперпленки из описанной здесь композиции По другогируемость в воде, а предпочтительно - раствориму аспекту изобретение направлено на создание мость в воде, полимерные углеводороды с способа получения коррозионно-стойкой подложки высоким молекулярным весом не вполне подхос покрытием посредством нанесения на подложку дят, а преимущественно подходящие углеводороописанного здесь состава покрытия в количестве, ды содержат приблизительно менее 15 атомов равном по меньшей мере 500 миллиграммам на углерода и имеют молекулярный вес не более квадратный фут (мг/фт) (5,38г/м2) покрытия на 400 подложку, с последующей термообработкой нанесенной на подложку композиции при температуре Некоторые из углеводородов, которые могут до около 650° по Фаренгейту (343,33°С) в течение входить в структуру высококипящей органической по меньшей мере 5 минут жидкости, включают три- и тетраэтиленгликоль, ди- и трипропиленгликоль, монометиловый, димеДалее, в еще одном аспекте изобретение натиловый и этиловый простые эфиры этих гликоправлено на создание способа приготовления лей, жидкие полипропиленгликоли с низким моледиспергированной в воде композиции покрытия кулярным весом, а также диацетоновый спирт, посредством сначала смешивания с предварипростые эфиры диэтиленгликоля с низким молетельно приготовленной смесью исходных веществ кулярным весом и смеси вышеперечисленных с высококипящей жидкостью, смачивающим агенсоединений Как правило, органическая жидкость том и порошковым металлом, затем подмешивадолжна присутствовать в количестве от около 1 до ния в смесь сипанового смешивающего агента, около 30% вес по отношению к полному весу который может быть в смеси с загустителем композиции Присутствие органической жидкости, "Cellosize" Готовая композиция может быть разособенно в количествах приблизительно свыше бавлена водной средой 10% вес , а именно от 15 до 25% вес , может поДалее, по еще одному аспекту, изобретение высить сопротивление коррозии покрытия, однако, направлено на приготовление предварительной использование свыше приблизительно 30% вес смеси композиции для покрытия из смачивающего может стать неэкономичным Для экономии, легагента, сипанового связывающего агента и обычкости приготовления композиции и уменьшения в но необязательного компонента - борной кислоты, ней количества летучих составляющих предпочтис жидкой средой из водной среды, либо из органительным является дипропиленгликоль, и особенно ческой жидкости, либо с обеими средами - и водпредпочтительно его содержание в количестве от ной и органической, а затем на выполнение слеоколо 1 до 4% вес от полного состава композидующей процедуры, включающей подмешивание ции Должно быть понятно, что органическая жидпорошкового металла к этой предварительно прикость, как правило, входит в композицию как отготовленной смеси для получения готовой комподельный компонент, причем некоторое количество зиции для покрытия и вплоть до всей жидкости может вводиться друОписание предпочтительных вариантов изогим способом Когда металлические частицы бретения имеют форму чешуек, введенных в органическую Описанный здесь состав покрытия, когда он жидкость, то в окончательном виде порошковый приготовлен в окончательной форме для нанесеметалл может быть в виде пасты Когда такой мения на подложку, обычно будет упоминаться талл используется в виде пасты, в нее можно ввездесь, как "состав покрытия" или "готовый состав сти некоторую часть и вплоть до всей органичепокрытия" Однако он может также упоминаться ской жидкости г входящей в состав покрытия как "диспергируемый в воде состав покрытия" Например, паста из чешуек алюминия может соПри приготовлении состава покрытия жидкая средержать 25% вес дипропиленгликоля и может да, иногда упоминаемая здесь как "водная среда", отдать один весовой процент такого гликоля во фактически всегда при использовании будет вовсю композицию покрытия При введении порошдой или комбинацией воды и высококипящей оркового алюминия использование пасты из алюмиганической жидкости С водой допустимо испольниевых чешуек может оказаться экономичным зовать другие жидкости или комбинации 13 44742 14 Следовательно, можно ожидать, что для эконопо Стандарту США) (число меш соответствует мии, те композиции, которые содержат алюминиечислу ячеек на линейной длине 25,4мм) Порошки вые чешуйки, должны включать комбинацию жидобычно являются сферическими, в отличие от кой среды, состоящую из воды и высококипящей листовидной формы чешуек органической жидкости Когда в состав входит смесь порошкового цинка с алюминием, то алюминий может присутствоИмеется в виду, что состав покрытия будет, вать в самом минимальном количестве, например, как правило, содержать загуститель Должно быть не более приблизительно от 2 до 5% вес порошот около 0,05 до около 2,0% вес загустителя Это кового металла, и при этом еще придавать покрыможет быть водорастворимый простой эфир целтию блестящий внешний вид Обычно количество люлозы, включающий загустители "Cellosize" (торалюминия будет составлять по меньшей мере говая марка) Подходящими загустителями явля10% вес порошкового металла Следовательно, ются простые эфиры гидроксиэтилцеллюлозы, весовое отношение алюминия к цинку в такой метил целлюлозы, метил гид роксипропил целлюлокомпозиции составляет часто по меньшей мере зы, этил гид роксиэтил целлюлозы, метилэтил целоколо 1 9 С другой стороны, с целью экономии, не люлозы или смеси этих веществ Хотя необходиследует вводить алюминий в количестве, превымо, чтобы простой эфир целлюлозы был шающем 50% вес от всего содержания цинка и водорастворимым, для повышения действия заалюминия, так что весовое отношение алюминия к густителя нет необходимости, чтобы он обладал цинку может достигать 1 1 Содержание порошкорастворимостью в высококипящей органической вого металла в составе покрытия не должно прежидкости Менее около 0,05% вес загустителя вышать более приблизительно 35% вес от полнобудет недостаточно для придания вязкости компого веса композиции, чтобы обеспечить наилучший зиции, тогда как свыше около 2% вес загустителя внешний вид покрытия, но как правило вводят по в составе может привести к повышенной вязкости меньшей мере около 10% вес для надежного доскомпозиции, что затрудняет работу с ней Для тижения желаемого блестящего внешнего вида лучшего загустителя, без неконтролируемого попокрытия Если в состав входит алюминий и осовышения вязкости, предпочтительно, чтобы вся бенно если он присутствует без другого порошкокомпозиция содержала приблизительно от 0,2 до вого металла, предпочтительно, чтобы его коли1,2% вес загустителя Следует понимать, что хотя чество составляло от около 1,5 до около 35% вес предполагается использовать целлюлозный заот всего веса композиции Когда в композиции густитель, и, таким образом, загуститель здесь присутствует порошковый цинк, то его количество, может упоминаться как целлюлозный загуститель, как правило, составит от около 10 до около 35% некоторые из всех загустителей могут представвес от веса всей композиции Как упоминалось лять собой другие ингредиенты загустителя Такие выше, в частности, когда металл используется в другие загущающие агенты включают ксантановую виде чешуек в жидкой среде, то металл может смолу, связующие загустители, такие как уретаносодержать некоторые жидкости в малых количествые связующие загустители и не содержащие уревах, например, дипропиленгликоль или уайттана неионные связующие загустители, которые спирты, либо даже следы некоторых жидкостей как правило представляют собой непрозрачные Порошковые металлы, содержащие жидкость, высококипящие жидкости, например, с температуобычно используются в виде паст, и эти пасты рой кипения выше 100°С Другие подходящие замогут использоваться непосредственно с другими густители включают модифицированные глины, составляющими композиции Однако должно быть такие как очень выгодная гекторитовая глина и понятно, что порошковые металлы можно примемодифицированная органически и активированная нять в составе покрытия и в сухом виде смектитовая глина, хотя эта не является предпочтительной Когда используется загуститель, он обычно является последним ингредиентом, котоКроме порошкового металла, другим необхорый добавляется в состав димым ингредиентом в диспергированной в воде композиции покрытия является силан Используемые здесь слово "силан" или термин "силановый Порошковым металлом в композиции для посвязывающий агент" означают диспергируемый в крытия может быть, в общем, любой металличеводе, органо-функциональный силан Органоский пигмент, такой как мелкодисперсный алюмифункциональность может быть представлена виний, марганец, кадмий, никель, нержавеющая ниловой, метакрилокси- и амино-, но предпочтисталь, олово, сплавы железа, магний или цинк тельно эпоксифункциональной группой, с целью Наиболее предпочтительными порошковыми меувеличения эксплуатационных характеристик, а таллами является порошок цинка или чешуйки также стабильности композиции Агент обычно цинка, либо порошок алюминия или чешуйки алюсодержит -SifOCbbb- функциональную группу миния Порошковый металл может быть смесью Используемые, как здесь описано, силаны обычно любых из упомянутых выше, а также представлять применяют как подготавливающие поверхность собой их сплавы и смеси интерметаллидов Чеагенты Неожиданно было обнаружено, что в комшуйки можно смешивать с распылением металлипозициях по настоящему изобретению они служат ческим порошком, но, как правило, при минимальв качестве связывающих агентов В связи с этим ном количестве порошка Как правило, они часто упоминаются здесь как силановые свяметаллические порошки имеют такой размер часзывающие агенты Они могут служить также для тиц, чтобы все частицы проходили через сетку стабилизации раствора покрытия по отношению к размером ЮОмеш, а основное количество - через самопроизвольным, наносящим вред реакциям сетку размером 325меш (используемый здесь Оказалось, что силан связывает и пассивирует термин "меш" обозначает размер из комплекта сит 44742 15 16 порошковый металл, в результате чего возрастает мер, его можно смешивать с жидким ингредиенстабильность раствора состава покрытия Более том композиции или, как рассматривается ниже, того, у наносимого покрытия улучшаются адгезия смешивать как предварительную смесь ингредии сопротивления коррозии Для получения этих ентов Также можно смешивать силан в жидкой характеристик силан следует вводить в количестформе, такой как разбавитель, с другими ингредиве приблизительно от 3 до 20% вес от всего веса ентами композиции, которые имеют либо твердую, композиции Менее приблизительно 3% вес будет либо жидкую форму недостаточно для желаемого повышения стаТакие дополнительные ингредиенты для бильности состава в растворе, а также адгезии предварительных смесей могут включать, наприпокрытия С другой стороны, свыше приблизимер, смачивающий агент, либо смачивающий тельно 20% вес силана окажется неэкономичным агент плюс загуститель, либо смачивающий агент Обычно для повышения стабильности раствора плюс борсодержащее соединение, либо водная наряду с достижением желаемой экономии силан среда плюс борсодержащее соединение, которое следует вводить в количестве от около 5 до около более подробно будет описано ниже Такая пред12% вес от всего веса композиции Выгодно, чтоварительная смесь может быть приготовлена с бы силан являлся легко диспергируемым в водной жидкостью, которая может содержать или не сосреде, и предпочтительно, чтобы он был растводержать водную среду, и может содержать или не римым в такой среде Предпочтительным силаном содержать органическую жидкость, например, выявляется силан с эпоксифункциональной группой, шеупомянутые высококипящие органические жидтакой как бета-(3,4кости Типовые предварительные смеси более подробно будут описаны ниже при рассмотрении эпоксициклогексил)этилтриметоксисилан, упаковки Предполагается, что предварительно 4(триметоксисилил)бутан-1,2-эпоксид или гаммасоставленные смеси можно смешивать с вышеглицидоксипропилтриметоксисилан упомянутой смесью предшественников органичеКак альтернативу непосредственному исской жидкости, смачивающего агента и порошкопользованию концентрированного силана можно вого металла В частности, когда вышеупомянутая использовать предварительно приготовленную смесь предшественников и предварительно соразбавленную смесь силана, такую как смесь с ставленная смесь не содержат загущающего агенразбавителем Полученную содержащую силан та, они не содержат смол На такие не содержапредварительно приготовленную смесь, содерщие смол предварительно составленные смеси в жащую по меньшей мере 10% вес силана, можно дальнейшем здесь могут быть ссылки для удобстсмешать с другими ингредиентами состава ва как на "предварительные премиксы" Например, когда приготавливают смесь предшественников из высококипящей жидкости и смаВ предпочтительный полный состав покрытия, чивающего агента, о котором более подробно с целью облегчения диспергирования порошковоописано ниже, с последующим введением порошго металла, вводится диспергирующий агент, т е кового металла, силан можно подмешивать прямо поверхностно - активное вещество, выполняющее в такую смесь предшественников обычно как конфункцию смачивающего агента Такие подходяцентрированную жидкость, содержащую свыше щие смачивающие агенты включают неионные 95% вес силана Такая смесь предшественников, алкилфенолполиэтокси аддукты, например Могут которая обычно готовится посредством умереннобыть использованы также анионные органические го перемешивания, как правило, содержит от окосложные эфиры фосфорной кислоты Количество ло 25 до 40 весовых частей органической жидкотакого поверхностно - активного вещества составсти, приблизительно от 4 до 8 весовых частей ляет, как правило, приблизительно от 0,01 до 3% смачивающего агента и остальное порошковый вес по отношению к готовой смеси металл, исходя из 100 весовых частей смеси Состав покрытия может также содержать то, предшественников К 100 весовым частям этой что обычно здесь упоминается как "компонент смеси можно добавить достаточное количество борной кислоты" С терминами "компонент" или сила - нового связывающего агента для получения "соединение" удобно использовать здесь ортоприблизительно от 3 до 20% вес агента, на осноборную кислоту, именуемую в торговле как "борве веса готовой композиции покрытия Затем моная кислота", хотя можно также использовать разжет последовать добавление загустителя с полуные продукты, получаемые посредством нагрева и чением обычно от 0,05% вес до около 2% вес дегидратации ортоборной кислоты, такие как мезагустителя, также по отношению к полному весу таборная кислота, тетраборная кислота и окись готовой композиции покрытия Имеется в виду, что бора Кроме того, обычно лишь в минимальных загуститель можно добавлять при добавлении количествах, хотя можно и в больших, можно иссмеси с силаном После добавления связывающепользовать соли, например, вплоть до 40% вес го агента композиция далее может быть разбавили больше борной кислоты как компонента можлена до содержания приблизительно от 30 до 60% но заменить бурой, боратом цинка и т п Комповес водной среды, по отношению к весу готовой нент борной кислоты должен присутствовать в композиции покрытия количестве по меньшей мере около 0,1% вес для получения заметного увеличения сопротивления Кроме того, предполагается, что силановый коррозии покрытия Такой компонент может присвязывающий агент сначала можно смешать с сутствовать в количестве вплоть до 10% вес или любым из других необходимых компонентов комболее в композиции Для эффективного сопротивпозиции, однако, он в основном всегда будет приления коррозии композиция преимущественно сутствовать в любой композиции до добавления к должна содержать от около 0,2 до около 5% вес этой композиции порошкового металла Напри 17 44742 18 компонента борной кислоты, причем предпочтиПод смолой обычно понимаются синтетические, тельно приблизительно от 0,4 до 0,8% вес полимерные смолы, которые, как правило, используют в качестве связующих веществ в состаПредполагается, что композиция может совах красителей держать модификатор рН, который способен регулировать рН готовой композиции Обычно компоДаже с расчетом на стабильность при зиция должна иметь рН в диапазоне хранении, композиция всегда представляет собой приблизительно от 6 до 7, но может быть и выше одноупаковочный состав Однако, нужно пони7 Модификатор рН обычно выбирают из оксидов мать, что, как упоминалось выше, смесь предшесили гидроокисей щелочных металлов, причем твенников, содержащая такие ингредиенты, как предпочтительными щелочными металлами для порошковый металл, органическую жидкость и увеличения сцепления покрытия являются литий и смачивающий агент, может готовиться особо Она натрий, или его выбирают обычно из металлов, может упаковываться отдельно Другие ингредиеотносящихся к группам ПА и ПВ Периодической нты также могут быть в виде упаковок с предваритаблицы элементов, соединения которых раствотельно смешанными ингредиентами, например, римы в водных растворах, такие как соединения силановый связывающий агент с одним или обоистронция, кальция, бария, магния, цинка и кадмия ми - увлажняющим компонентом и борной кислоМодификатор рН также может быть другим соедитой, с загустителем или без него, которые все монением, например, карбонатом или нитратом выгут находиться в жидкой среде Такая упаковка шеперечисленных металлов может быть и с вышеупомянутой предварительно составленной смесью Кроме того она может В состав покрытия могут входить дополнивмещать и неорганические соли, способные повытельные ингредиенты Этими дополнительными сить сопротивление коррозии наносимого покрыингредиентами помимо всего являются фосфаты тия Такая упаковка, когда в ней присутствует Следует понимать, что фосфор-содержащие засмачиватель, а борная кислота может присутствоместители, даже в слаборастворимой или нерасвать или отсутствовать, может содержать такие творимой форме, могут присутствовать, наприингредиенты в следующих весовых процентах, все мер, в качестве такого пигмента, как из расчета на основе 100% полного веса упаковки феррофосфор Дополнительные ингредиенты от 0 до около 15% загустителя, от около 15 до часто представляют собой неорганические соли, около 60% силана, от 0 до около 10% (как правииспользуемые, как правило, в области металличело, от около 2 до около 6%) компонента борной ских покрытий для придания определенного сокислоты, от 0 до около 5% ингибитора коррозии, противления коррозии или повышения сопротивот около 10 до около 30% смачивающего агента и ления коррозии металлических поверхностей К остальное, например, от около 20 до около 30%, таким материалам относятся нитрат кальция, жидкость, такая как высококипящая органическая двухосновный фосфат аммония, сульфонат кальжидкость В упаковке может находиться достаточция, карбонат лития (полезный также как модифино воды, добавляемой туда для получения по мекатор рН) и т п , и они чаще всего используются в ньшей мере 50 или более, но чаще вплоть до 30% составе покрытий в целом в количестве приблизивес водной среды по отношению к весу упаковки, тельно от 0,1 до 2% вес В количестве свыше присодержащей воду близительно 2% вес такой дополнительный ингредиент может быть использован, когда он выполняет несколько функций как например, карбонат лития, используемый как ингибитор коррозии, а также как регулирующий рН агент Как упоминалось выше, композиция не должна содержать хрома, что может также упоминаться, как "не содержащая хрома" композиция При упоминании "не содержащая хрома" это означает, что композиция предпочтительно не содержит шестивалентного хрома, который мог бы попасть при введении хромовой кислоты или солей двухромовой кислоты Если присутствует любой шестивалентный хром, его количество не должно превышать, преимущественно, следов, например, его содержание не должно превышать 0,1 миллиграмма на квадратный фут покрытия (1,08мг/м2) для улучшения состояния окружающей среды Должно быть понятно, что композиция может содержать хром в нерастворимой форме, как например, металлический хром, вводимый как часть порошкового металла, который может быть в виде сплава или присутствовать как смесь интерметаллидов Когда композиции упоминаются здесь как не содержащие смол, то таковые предпочтительно полностью являются не содержащими смол, но такое означает исключение всех, даже самые минимальных количеств, например, следов смолы Готовый состав покрытия, как весь целиком, так и в отдельных упаковках, может быть приготовлен в концентрированном виде Например, вышеупомянутый состав упаковки может содержать от 5 до 20% вес воды, затем содержимое упаковки может быть смешано с дополнительным количеством воды для получения вплоть до около 60 весовых частей воды в готовом составе покрытия Типичным концентратом в этом отношении представляет собой упаковка, в которой имеется борная кислота, но без смачивателя Такая упаковка может содержать приблизительно от 40 до 80% силана, приблизительно от 1 до 4% компонента борной кислоты и остальное - вода Если в упаковке присутствует смачиватель, его количество обычно составляет по меньшей мере около 2% вес , а если присутствует ингибитор коррозии, его количество, как правило, составляет по меньшей мере около 0,5% вес , оба по отношению к полному весу упаковки Если в составе покрытия должен использоваться порошковый алюминий, а особенно, если должны использоваться и порошковый цинк и порошковый алюминий, то можно применить вышеприведенные расчеты состава упаковок Наиболее предпочтительно использовать такую комбинацию цинка и алюминия и начинать со сме 19 44742 20 си, чувствительной к процессу упаковки, - приблива, например, смеси ингредиентов, включающий зительно от 10 до 15% вес смачивающего агента, силановый связывающий агент, воду, смачиваприблизительно от 2 до 5% компонента борной тель и высококипящую органическую жидкость, с кислоты, приблизительно от 15 до 35% силановокомпонентом борной кислоты или без него Выго связывающего агента и остальное - водная держивание осуществляют перед подмешиванием среда до получения 100% вес полного веса смепорошкового металла Выдерживание может поси В этой смеси затем можно диспергировать мочь получению более высоких эксплуатационных порошковый металл, обычно в виде чешуек, нахарактеристик покрытия Обычно выдерживание пример, чешуек цинка Водная среда может быть смеси должно продолжаться по меньшей мере в добавлена дополнительно, после чего полученная течение 1 часа, а предпочтительно в течение по содержащая металл дисперсионная смесь может меньшей мере от 2 часов до около 7 дней Высодержать приблизительно от 25 до 45% вес подерживание в течение менее 1 часа может окарошкового металла, а также приблизительно от 40 заться недостаточным для достижения желательвплоть до около 60% вес водной среды, то и друных характеристик состава, тогда как гое по отношению ко всему весу полученной дисвыдерживание свыше 7 дней может быть неэкоперсионной смеси номичным Предпочтительно выдерживать смесь премиксов в течение приблизительно от 1 до 5 Как правило, затем отдельно готовиться содней став упаковки с дополнительной смесью предшественников для введения порошкового алюминия Композиция для покрытия, будь то свежеприв готовый состав покрытия Этот порошковый готовленная или взятая после хранения, может алюминий обычно должен иметь форму алюминаноситься с использованием различных методик, ниевых чешуек, однако, должно быть понятно, что таких как методы погружения, включающие пров этой смеси предшественников могут присутствоцедуры погружения со стеканием и погружения с вать также вместе с алюминием другие металлы в вращением Когда детали почти одинаковы, поформе чешуек, например, чешуйки цинка Эта крытие может наноситься посредством распыледополнительная упаковка может содержать приния, нанесения кистью или валиком, и включая близительно от 20 до 35% (как правило, приблисочетание вышеупомянутых способов Предполазительно от 25 до 30%) сипанового связующего гается также использовать метод распыления наагента, приблизительно от 20 до 35% (как правиряду с сочетанием, например, методов распылело, приблизительно от 25 до 30%) высококипящей ния с вращением и распылением с нанесением органической жидкости и приблизительно от 30 до кистью На изделия, температура которых являет50% (как правило, приблизительно от 35 до 45%) ся повышенной, покрытие может наноситься без порошкового алюминия, например, алюминия в продолжительного охлаждения, с использованием форме чешуек, с получением в целом 100% вес такой процедуры, как погружение, погружение с для этой дополнительной упаковки Затем обычно вращением или покрытие распылением приблизительно от 5 до 20% вес смеси из этой Защищаемая подложка может быть любой, дополнительной упаковки соединяется с приблинапример, керамическая подложка или ей подобзительно от около 80 до около 95% вес металлоные, но более предпочтительна металлическая содержащей дисперсии для приготовления, готоподложка, такая как цинковая или железная, навого состава покрытия, как правило, с пример, стальная подложка, причем важно иметь порошковым цинком и чешуйками алюминия в виду, что любая такая подложка способна выдержать режимы термообработки, которой подКомпозиция имеет очень высокую стабильвергается покрытие С помощью понятия "цинконость при хранении, даже когда она приготовлена вая" подложка обозначают подложку из цинка или как одноупаковочный состав Это обеспечивается цинкового сплава, либо такой металл, как сталь с связывающей способностью силана защищать покрытием из цинка или цинкового сплава, а также порошковый металл от разрушающего взаимоподложка, которая содержит цинк в виде смеси действия с другими ингредиентами композиции в интерметаллидов Аналогично, железная подложпроцессе длительного хранения Такая длителька может быть в виде сплава или смеси интерменая стабильность при хранении оказалась неожиталлидов Особенно в случаях, когда подложки данной, с учетом известных проблем взаимодейметаллические, которые чаще всего являются ствия порошкового металла в водных железными подложками, они могут предварительдиспергированных системах, например, газовыдено обрабатываться, например, хроматом или ление в водных композициях, содержащих порошфосфатом, перед нанесением грунтовки Таким ковый цинк Однако, даже после многих месяцев образом, подложку можно предварительно обрахранения в одноупаковочном виде, композиции по ботать с получением, например, покрытия из настоящему изобретению могут быть распаковафосфата железа в количестве приблизительно от ны, подготовлены к нанесению покрытия посред50 до ЮОмг/фут2 (537,6 - 1075,Змг/м2), или покрыством быстрого взбалтывания, после чего они тия из фосфата цинка в количестве приблизиготовы к употреблению Полученные в результате тельно от 200 до 2000мг/фут2 (2,15 - 21,5г/м2) покрытия могут иметь такое же требуемое сопротивление коррозии и часто другие характеристики После нанесения состава покрытия на покрытий сравнительно с покрытиями, полученподложку, предпочтительно для наилучшего сопными из свежеприготовленных композиций ротивления коррозии после этого произвести термическую обработку нанесенного покрытия ОднаБыло обнаружено, что желательно выдержико сначала из покрытия могут быть удалены вать смесь, когда используют предварительно летучие вещества просто испарением, например, смешиваемый премикс при приготовлении соста 22 21 44742 при сушке перед термообработкой Охлаждение тием может быть нанесено верхнее покрытие, после сушки можно не производить Температура например, с использованием кремнезема Термин такой сушки, которая также может упоминаться "соединение кремнезема", как он здесь использукак предварительная обработка, может быть в ется для верхнего покрытия, означает, что в его диапазоне приблизительно от 100°Ф (37,78°С) состав входят и силикаты и коллоидные кремнеприблизительно до или ненамного выше 250°Ф земы К коллоидным кремнеземам относятся как (121,1 °С) Время сушки может быть приблизитете, что получают на основе (органического) расльно от порядка 2 до около 25 минут творителя, так и системы на основе воды, причем коллоидные кремнеземы на водной основе более Для подложек, на которые нанесен состав попредпочтительны с точки зрения экономии Как крытия, последующая термообработка покрытия правило, такие коллоидные кремнеземы могут на подложке обычно должна производиться в печи включать дополнительные ингредиенты, наприс циркуляцией нагретого воздуха, хотя можно исмер, загустители, в количестве, например, вплоть пользовать и другие процедуры термообработки, до приблизительно 5% вес вышеупомянутого вонапример, инфракрасный нагрев и индукционную дорастворимого простого эфира целлюлозы Кротермообработку Состав покрытия следует обраме того, небольшое количество, например, от 20 батывать при повышенной температуре, напридо 40% вес , а обычно меньшее количество, колмер, приблизительно порядка 450°Ф (232,22°С), но лоидного кремнезема может быть заменена на обычно температура воздуха в печи более высоколлоидный глинозем (оксид алюминия) Обычно кая Термообработка, как правило, будет сообиспользование коллоидных кремнеземов направщать подложке температуру, обычно как максилено на повышение плотности верхних покрытий с мальную температуру металла, по меньшей мере, соединениями кремния на загрунтованных субприблизительно 450°Ф (232,22°С) Температура стратах Предполагается, что коллоидный кремневоздуха в печи может быть более высокой, назем используют при содержании вплоть до 50% пример, порядка 650°Ф (343,33°С), но для эконовес твердых составляющих, но как правило, слемии необходимо, чтобы температура подложки не дует делать значительно более концентрированпревышала приблизительно 450°Ф (232,22°С) ные растворы кремнезема, например, где испольТакая термообработка, как в печи с циркуляцией зуют нанесение покрытий распылением Когда для нагретого воздуха, может быть выполнена в течеверхнего покрытия с соединением кремнезема ние нескольких минут Хотя время термообработиспользуют силикат, он может быть органическим ки может быть менее 5 минут, как правило оно или неорганическим К подходящим органическим составляет приблизительно порядка от 10 до 40 силикатам относятся алкилсиликаты, например, минут Должно быть понятно, что продолжительэтил-, пропил-, бутил- и полиэтилсиликаты, а такность и температуры термообработки могут быть же алкоксилсиликаты, такие как этиленгликольмоэффективными, когда наносится больше одного ноэтил - силикат Чаще всего для экономии в капокрытия или когда потом должно быть нанесено честве огранического силиката используется термообрабатываемое верхнее покрытие Таким этилсиликат Неорганические силикаты используобразом, можно использовать меньшую продолют преимущественно с целью повышения эконожительность и более низкую температуру термомии и характеристик сопротивления коррозии Они обработки, когда должны быть нанесено одно или используются, как правило, в виде водных раствоболее дополнительных покрытий или верхнее поров, но могут быть использованы также и дисперкрытие, которые проходят процедуру сушки при сии на основе растворителей Когда здесь испольболее высоких температурах и большей продолзуют по отношению к силикатам термин "раствор", жительности обработки Также когда наноситься это означает, что действительно применяются более одного покрытия или должно быть нанесено растворы и гидрозоли К предпочтительным неортермообрабатываемое верхнее покрытие, первое ганическим силикатам относятсяводные силикапокрытие, или грунтовка, может нуждаться только ты, которые представляют собой водорастворив сушке, как рассматривалось выше Затем, после мые силикаты, включающие силикаты натрия, нанесения второго покрытия или термообрабатыкалия, лития и комбинации натрия/лития, а также ваемого верхнего покрытия, можно выполнить другие соответствующие комбинации Что касаеттермообработку ся силиката натрия, то как правило, мольное отношение S1O2 к ЫагО обычно находится в диапаОкончательный вес покрытия на металличезоне от 1 1 до 4 1 Для лучшей эффективности и ской подложке может колебаться в значительной экономии в качестве соединения кремнезема степени, но всегда должен составлять свыше предпочтительно применять силикат натрия Ис500мг/фут2 (5,38г/м2) покрытия Меньшие количепользование вещества глинозема в качестве ства не позволяют получить повышенное сопроверхнего покрытия описано в патенте США № тивление коррозии Предпочтительно, для лучше4365003, который используется здесь в качестве го сопротивления коррозии, чтобы количество ссылки покрытия на подложке составляло приблизительно свыше ЮООмг/фут2 (10,75г/м2), хотя, что более типично, количество покрытия должно быть приВ составе верхнего покрытия помимо соедиблизительно от 2000 до 5000мг/фут2 (21,5 нений глинозема могут находиться и другие ин2 53,7г/м ) В этом покрытии, как правило, должно гредиенты, например, смачивающие агенты и краприсутствовать приблизительно от 400 до сители, но композиция, как определено выше, не 2 2 4500мг/фут (4,3 - 48,39г/м ) порошкового металдолжна содержать хрома Кроме того, к веществам, которые могут входить в состав, относятся ла загущающие и диспергирующие агенты, а также Перед использованием на подложку с покры 23 44742 24 регулирующие рН агенты, но содержание всех охлаждение изделия После извлечения из состатаких ингредиентов в совокупности не должно ва для верхнего покрытия изделие можно высупревышать приблизительно 5% вес, а обычно шить Посредством такой процедуры можно выпоменьше, в композиции верхнего покрытия, с тем лнять некоторые и вплоть до всех видов чтобы обеспечить повышенную стабильность комтермообработки верхнего покрытия позиции покрытия вместе с увеличением сцеплеПеред использованием на подложку с нанения покрытия Верхнее покрытие с соединением сенным на нее покрытием из диспергированной в кремнезема можно наносить различными вышеводе композиции можно также нанести кроме описанными способами при использовании их с верхнего покрытия любое другое верхнее покрысоставом покрытия, такими как способы погружетие, а именно, краску или грунтовку, включая нания, включая процедуры погружения со стеканием носимые электроосаждением грунтовки и способи погружения с вращением ные свариваться грунтовки, такие как грунтовки, богатые цинком, которые могут наноситься, как При любой процедуре нанесения покрытия правило, перед электросваркой Например, в паколичество верхнего покрытия должно составлять тенте США № 3671331 уже было показано, что свыше приблизительно 50мг/фут2 (538мг/м2) у грунтовочное покрытие, содержащее порошковый подложки с покрытием С целью экономии вес электропроводящий пигмент, такой как цинк, ховерхнего покрытия для термообрабатываемого рошо подходит для металлической подложки, коверхнего покрытия на подложке с покрытием не торую сначала покрывают другим составом подолжен превышать приблизительно 2000мг/фут2 крытия Другие окрашивающие составы верхнего (21,5г/м2) Этот диапазон относится к термообрапокрытия могут содержать пигмент в связующем батываемому верхнему покрытию на основе совеществе или могут не содержать пигмента, наединения кремнезема Предпочтительно, для пример, обычные эфироцеллюлозные лаки, лаки улучшения эффективности покрытия и экономии на основе смол и лаки на основе экстракционных верхнего покрытия на основе соединений кремнеэфирных масел, как например, лак на основе тунзема, чтобы оно представляло собой покрытие на гового масла Окрашивающие составы могут разоснове неорганического силиката, наносимого в бавляться растворителями, либо они могут разколичестве от около 200 до около 800мг/фут2 (2,15 бавляться водой, например, в латексе или в воде - 8,6г/м2) термообрабатываемого силикатного растворимые смолы, или модифицированные или верхнего покрытия растворимые алкидные смолы, либо окрашиваюЧто касается термообработки верхнего щие составы могут иметь реакционноспособные покрытия на основе соединений кремния, то как растворители, такие как полиэфиры или полиуреправило, режимы термообработки выбирают в таны Помимо этих подходящие окрашивающие соответствии с особенностями используемого сосоставы, которые можно использовать, включают единения кремнезема Для коллоидных кремнеземасляные краски, в том числе фенольномов может быть достаточно воздушная сушка, альдегидные краски, разбавляемые растворитеоднако, с целью эффективности, для всех соедилем алкидные смолы, эпоксидные, акриловые, нений кремнезема предпочтительна повышенная виниловые, включая поливинилбутираль, и мастемпература Термообработке при повышенной ляно-воскового типа покрытия, такие как краситетемпературе может предшествовать сушка, нали на основе олифа-парафин пример, воздушная сушка Не считая предшествующей сушки, для коллоидного кремнезема и Представляет особый интерес, что подложки с органических силикатов будет подходящей понипокрытием из разбавляемого водой состава могут женная температура термообработки, например, быть особенно подходящими для электроосаждепорядка приблизительно от 150°Ф до 300°Ф (65,56 ния окрашивающего состава покрытия Электроосаждение образующих пленку материалов хоро- 148,89°С) Для неорганических силикатов термошо известно и может заключаться просто в обработку производят при температуре порядка электроосаждении образующего пленку материаприблизительно от 300 до 500°Ф (148,89 - 260°С) ла в ванне или такого состава ванны, который В основном, эффективными являются температуможет содержать один или более пигментов, меры термообработки порядка приблизительно от таллические частицы, обезвоженные масла, под150 до 800°Ф (65,56 - 426,67°С) или более, наприкрашиватели, наполнители и т п , и состав ванны мер, 1000°Ф (537,78 °С), причем такие температуможет представлять собой дисперсию или псевры являются пиковыми для металлов При более дораствор и им подобные Некоторые хорошо извысоких температурах продолжительность термовестные смолистые материалы, пригодны как обобработки может составить не более приблизитеразующие пленку материалы, включают льно 10 минут, хотя более эффективна продолжиполиэфирные смолы, алкидные смолы, акрилаттельность термообработки приблизительно ные смолы, углеводородные полимеры и эпоксидвплоть до 20 минут Кроме того, на изделия можно ные смолы, и такие материалы могут реагировать наносить верхнее покрытие на основе соединений с другими органическими мономерами и/или покремнезема в то время, как они имеют повышенлимерами, включая такие углеводороды, как этиную температуру, как, например, после термообленгликоль, одноатомные спирты, простые эфиры работки нанесенной диспергированной в воде и кетоны композиции Такое нанесение покрытия можно было бы выполнять методом разбрызгивания или Интерес представляют также поликарбоновые погружения со стеканием, т е погружая изделие, смоляные кислоты, которые могут образовывать имеющее повышенную температуру, в состав для растворы с полифункциональными аминосоедиверхнего покрытия, что может обеспечить быстрое нениями и включают сиккативные модифициро 25 44742 26 ванные маслом полиосновные кислоты, сложные 3592699 показано, что покрытие наносят из ванны эфиры или ангидриды, которые могут кроме того с составом, включающим подходящий полимервзаимодействовать, например, с дивинилбензоный латекс, оксидант, ион фторида и необходимое лом или акриловой кислотой и сложными эфираколичество кислоты для поддержания рН приблими, а также с полимеризуемыми мономерами визительно от 2,5 до 3,5 В приготовленной таким нила Помимо этого, представляющими интерес образом кислой композиции растворение металла веществами являются анодно-осаждаемые обраможно использовать как движущую силу для осазующие пленку материалы Однако широкий диаждения покрытия Совсем недавно, в патенте пазон, к которому относится электроосаждение США № 5300323 было показано, что поверхность образующих пленку материалов, включает и осацинка предварительно обрабатывали водным расждение таких материалов на анодные и катодные твором HF, содержащий такую добавку, как борподложки и различные способы пропускания тока ная кислота Это может помочь избежать отрицачерез ванну с составом После электроосаждения тельного явления образования точечных кратеров и удаления подложки с покрытием из ванны с сов ходе автоосаждаемого покрытия ставом может быть произведена термообработка Перед нанесением покрытия в большинстве образующих пленку материалов Продолжительслучаев желательно удалить инородные вещества ность и температура термообработки должна зас поверхности подложки, посредством тщательной висеть от присутствующих образующих пленку очистки и обезжиривания Обезжиривание можно материалов, однако, как правило, производят выполнять с помощью известных агентов, наприсушку на воздухе при комнатной температуре, мер, агентов, содержащих метасиликат натрия, либо форсированную термообработку при темпекаустическую соду, четыреххлористый углерод, ратуре вплоть до 500°Ф (260°С) и в течение трихлорэтилен и т п Для очистки можно испольвплоть до 60 минут, при более низких температузовать имеющиеся в продаже щелочные чистярах щие составы, в которых совмещены моющая и Особый интерес представляет дополнительное верхнее покрытие, наносимое с применением резкого охлаждения Таким образом, подложка с покрытием из диспергированного в воде состава может быть дополнена нанесением покрытия с быстрым охлаждением, например, следующим за термообработкой диспергированного в воде состава покрытия, как упоминалось выше для покрытий на основе соединений кремнезема Такие покрытия с применением резкого охлаждения деталей при повышенной температуре путем приведения их в контакт с водным раствором смолы описаны в Японской заявке на патент № 53-14746 Подходящие растворы смол включают эпоксидную, меламиновую и мочевиноформальдегидную смолы При этом, было установлено также, например, в патенте США № 4555445, что подходящие композиции для верхних покрытий могут представлять собой содержащие пигмент дисперсии и эмульсии Они могут включать дисперсии сополимеров в жидкой среде, как водные эмульсии, так и дисперсии подходящих восков Верхние покрытия из таких составов можно наносить на изделия, которые имеют повышенную температуру, такую как после термообработки нанесенных покрытий диспергированных в воде составов, посредством процедур, включающих операции погружения со стеканием или напыления покрытий Посредством такой процедуры нанесения покрытия с быстрым охлаждением можно производить термообработку всех верхних покрытий без дополнительного нагрева Покрытие растворами, эмульсиями и дисперсиями полимеров с использованием быстрого охлаждения и с нагретыми составами описано также в патенте США № 5283280, Другим вызывающим особый интерес способом нанесения верхнего покрытия являются автоосаждаемые покрытия При автоосаждении покрытий получают пленку покрытия на латексной основе на металлических изделиях, без приложения внешнего напряжения в ходе процесса В патенте США № мягкая абразивная виды обработки, например, водный чистящий раствор три натрий фосфат натрий гидроксид Кроме очистки подложку можно подвергнуть после очистки травлению Приведенные ниже примеры намечают пути, по которым изобретение можно применить на практике, однако это не следует истолковывать, как ограничение изобретения В примерах были использованы нижеприведенные процедуры Подготовка панелей к испытаниям Если особо не оговаривается другое, то панели для испытаний, как правило, представляют собой холоднокатаные панели из низкоуглеродистой стали размером 4 x 8 дюймов (101,6 х 203,2мм) Стальные панели можно подготовить к нанесению покрытия, погрузив их сначала в очищающий раствор Очищающие металл растворы могут содержать 5 унций на каждый галлон воды (37,45г/л) смеси из 25% вес трикалийфосфата и 75% вес гидроксида калия В такой щелочной ванне поддерживается температура приблизительно от 150 до 180°Ф (65,56 - 82,22°С) После очищающего раствора панели можно протереть очищающей салфеткой, представляющей собой пористую салфетку из синтетических волокон, пропитанную абразивным составом После этого протертые панели промывают водой и снова погружают в очищающий раствор Затем извлеченные из раствора панели промывают водопроводной водой и, предпочтительно, сушат Нанесение покрытия на испытуемые детали и определение веса покрытия Чистые детали покрывают, как правило, посредством погружения в состав покрытия, извлечения оттуда и стекания излишков состава, иногда при осторожном встряхивании, а затем без промедления сушки с нагревом или сушки на воздухе при комнатной температуре или предварительной термообработки при умеренной температуре, пока покрытие не станет сухим наощупь, а затем сушки с нагревом Сушку с нагревом и предварительную термообработку производят в печи с циркуляцией 27 44742 28 нагретого воздуха при температурах и с продолличество красной ржавчины в процентах Сначала жительностью, как указано в примерах выполняют покрытие и изгиб панели, после чего чувствительную к давлению ленту накладывают Все покрытия для панелей обычно выражаена изогнутую часть Затем ленту быстро отдергимый как отношение веса к единице площади повают Это позволяет определить адгезию покрыверхности, определяют, как правило, путем выботия (к подложке) После этого панель подвергают ра панели с известной площадью поверхности и испытанию на сопротивление коррозии взвешиванием ее перед нанесением покрытия После того как на панель было нанесено покрыПример 1 тие, ее взвешивают повторно и определяют отноК 172 граммам (г) дипропиленгликоля добавшение веса покрытия к выбранной единице плоляли при умеренном перемешивании смесь смащади поверхности прямым расчетом чивателей, содержащую неионный, этокилированный нонилфенольный смачиватель ("НЕНУ"), Испытание на изгиб с оправкой (ASTM D-522) имеющий молекулярный вес 396 и удельный вес Испытание с конической оправкой выполняют 1,0298 при 20/20°С и 15,2г НЕНУ, имеющий молев соответствии с процедурой по ASTM D-522 кулярный вес 616 и удельный вес 1,057 при (Стандарт Американского общества по испытанию 20/20°С К этой смеси затем добавили 37г пасты материалов) Если коротко, то метод испытания из алюминиевых чешуек, содержащей около 25% заключается в деформации металлической паневес введенного в чешуйки дипропиленгликоля ли с покрытием посредством закрепления ее по Алюминиевые чешуйки могли иметь толщину часкасательной к поверхности конической стальной тицы около 0,1 микрона и продольную длину дисоправки и приложения к листу усилия для придакретных частиц около 80 микрон К смеси дипрония ему формы оправки с помощью роликового пиленгликоля и смачивателя добавили также 266 подшипника, имеющего возможность вращаться грамм цинковой пасты Цинковую пасту ввели относительно продольной оси конуса и располотакже в смесь очень малого количества остаточженного под углом конической поверхности, приных уайт-спиртов, и она содержала цинк в виде чем угол деформации или дуга хода роликового чешуек, имеющих толщину частицы приблизиподшипника составляет приблизительно 180° тельно от 0,1 до 0,5 микрон и продольный размер После окончания деформации к поверхности пооколо 80 микрон Затем эти ингредиенты сначала крытия на деформируемом участке испытуемой смешивали при умеренном перемешивании, затем панели прижимают полосу ленты, покрытой чувстих измельчали в течение 40 минут с использовавительным к давлению клейким веществом, а занием дезинтегратора Cowles, работающего со тем ее быстро отдергивают Покрытие оценивают скоростью 2000 оборотов в минуту (об/мин) количественно, сравнивая количество оставшейся на клейкой ленте части покрытия с показателями Полученную измельченную смесь предшестдля стандартной испытанной панели венников затем поместили в сосуд, и к 500 весовым частям этой измельченной смеси добавили Испытание методом перекрестной штриховки при перемешивании 50 весовых частей гаммаглиЭто испытание проводят путем нанесения цидоксипропилтриметоксисилана (иногда здесь на сквозных царапин на покрытии до металлической него делают ссылку как на "силан примера 1") панели острым ножом, с получением первой серии После перемешивания в течение 10 минут затем параллельных линий на расстоянии 1/8 дюйма добавили 2 весовых части гидроксипропилметил(3,175мм) друг от друга Вторую, аналогичную сецеллюлозы в качестве загустителя, и продолжали рию линий процарапывают на панели под прямым перемешивание в течение 5 минут с получением углом по отношению к первой серии После этого результирующей суспензии полосу ленты, покрытой чувствительным к давлению клейким веществом, прижимают к поверхноТаким же способом были приготовлены дости с покрытием на участке испытываемой панели полнительные композиции, причем в каждой исс процарапанной штриховкой, а затем быстро отпользовали 500 весовых частей смеси предшестдергивают Покрытие оценивают количественно, венников и 2 весовые части загустителя, однако сравнивая количество оставшихся на клейкой количество силина увеличивали поэтапно, так ленте частиц покрытия с показателями для станчтобы его содержание во втором составе покрыдартной испытанной панели тия составляло 100 весовых частей, в третьем содержалось 150 весовых частей и в четвертом Испытание на сопротивление коррозии (ASTM составе содержалось 200 весовых частей силана В-117) и метод оценки Все четыре полученных в результате состава поСопротивление коррозии изделий с покрытикрытия в виде суспензии затем были разбавлены ем измеряли посредством стандартных испытаний деионизированной водой при использовании 300 в распыляемом солевом растворе (тумане) для весовых частей для первой суспензии, содержакрасителей и лаков в соответствии с ASTM В-117 щей 50 весовых частей силана и по 200 весовых При этом испытании изделия помещают в камеру, частей воды для каждой из трех оставшихся сусв которой поддерживается постоянная температупензий ра, где их помещают под мелкие струи (туман) 5%-го солевого раствора на определенный период На очищенные испытываемые панели, как времени, после чего промывают в воде и сушат было описано выше, затем нанесли покрытие, Степень коррозии может быть выражена как колиспособом, который также был описан выше, причество красной ржавчины в процентах При испычем панели удаляли из состава покрытия со скотании фрагмента панели с деформированным на ростью 3 дюйма в минуту (76,2мм/мин) Каждую конической оправке участком (изгиб), степень корпанель подвергли предварительной термообрарозии после изгиба также можно выразить как коботке в течение 10 минут в печи с температурой 29 44742 30 воздуха 200°Ф (93,33°С) и термообработке в течетемпературе в закрытом контейнере Спустя 12 ние 15 минут в печи с температурой воздуха недель стабильность раствора проверили путем 608°Ф (320°С), все таким же образом, как описано визуального осмотра и путем перемешивания, а выше Веса покрытий на панелях, определенные также посредством нанесения покрытия на пакак описано выше, составили 2,809мг/фут нель Было обнаружено, что стабильность раство(30,2г/м2) для панели, покрытой составом, содерра является приемлемой и при визуальном осмотжащим 50 весовых частей силана и, кроме того, ре, и при перемешивании Кроме того, панели с для трех остальных составов в последовательнопокрытием, подвергнутые описанному выше испысти содержания силана, начиная со 100 грамм и танию методом перекрестной штриховки, проявивплоть до 200 грамм, составили, соответственно, ли адгезию покрытия, сопоставимую с покрытиями 2,611мг/фут2, 2,073мг/фут2 и 2,279мг/фут2 (28,08, из свежеприготовленного раствора 22,29 и 24,51 г/м2) Все полученные панели имели Пример 2 гладкое серое покрытие привлекательного внешСмесь предшественников, как описано в него вида Типичные панели с покрытием каждым примере 1, смешали с гаммаглицидоксипропилтиз четырех составов затем подвергали вышеопириметоксисиланом таким же образом, как описано санному испытанию на изгиб с конической оправв примере 1, с получением смеси из 58,4 весовых кой Результаты этого испытания показали, что частей смеси-предшественника и 5,9 весовых часадгезия покрытия остается по существу одинакотей силана К ней добавили 35,1 весовых частей вой для всех панелей с покрытием деионизированной воды, при перемешивании до однородного состояния К 850 весовым частям Панели с покрытием от каждого испытываемоэтой смеси добавили, при умеренном перемешиго состава, которые были подвергнуты испытанию вании в течение ночи, 1,2% вес ортоборной кисс конической оправкой, были затем подвергнуты лоты и 0,28% вес карбоната лития Затем к полувышеописанному испытанию на сопротивление ченному составу подмешали 0,2% вес коррозии После одной недели испытаний все пагидроксипропилметилцеллюлозы в качестве загунели были сняты с испытания У всех панелей стителя с получением готовой композиции покрыобнаружили красную ржавчину на участке изгиба тия на конической оправке, однако, на основных лицевых сторонах панелей со стороны покрытия, на В этом испытании использовали болты, опиучастках, не получивших изгиба, красная ржавчисанные ниже более подробно Болты подготовили на не была обнаружена к нанесению покрытия, как описано выше, за исключением того, что не использовали абразивную На панель с покрытием от каждого из четырех очистку, а очищали болты обдувкой стеклянными испытываемых составов затем перед испытанияшариками (сухое хонингование) после сушки в ми на изгиб нанесли верхнее покрытие из имеюпечи На болты нанесли покрытие, поместив их в щегося в продаже состава покрытия на основе проволочную корзинку и погрузив ее в состав посиликата натрия, описанного в патенте США № крытия, затем вынули корзинку и позволили стечь 4365003 Загрунтованные панели покрыли этим составу покрытия При погружении корзинку врасоставом для верхнего покрытия так, как описано щали со скоростью ЗООоб/мин в течение 10 секунд выше, причем каждую панель извлекали из состав одном направлении и 10 секунд в обратном ва покрытия со скоростью 3 дюйма в минуту (76,2мм/мин) Затем верхнее покрытие подвергали После окончания стока состава последовала термообработке таким образом, как описано выгорячая сушка Для сушки болты обычно помещаше, посредством горячей сушки панелей в течели на лист Сушку выполняли сначала при темпение 20 минут при температуре 350°Ф (176,67°С) ратуре воздуха около 250°Ф (121,11 °С) в течение Определения веса покрытия, проведенные опи10 минут, а затем при 450°Ф (232,22°С) в течение санным выше способом в связи с примерами, по30 минут С использованием этой процедуры на болты дважды нанесли состав покрытия и получиказали, что вес верхнего покрытия каждой панели 2 2 ли вес покрытия 3116мг/фут2 (33,51 ш/м2), опредесоставляет 123мг/фут (1,323г/м ) ленный, как описано выше Эти полученные панели с грунтовочным и На отобранные болты затем нанесли верверхним покрытиями затем подвергали описаннохнее покрытие с силикатом натрия, как описано в му выше испытанию на изгиб с конической оправпримере 1 Для нанесения покрытия и горячей кой Результаты этих испытаний показали, что сушки использовали такую же процедуру, как для верхнее покрытие улучшило общую адгезию понанесения грунтовки, но корзинку вращали со скокрытия Панели после изгиба подвергли затем ростью 350 об/мин, в течение 5 секунд в одном вышеописанному испытанию на сопротивление направлении и 5 секунд в обратном, а термообракоррозии После одной недели испытания на одботку выполняли при 350°Ф (176,67°С) в течение ной панели обнаружили 40% красной ржавчины, 20 минут но только на участке, подвергнутом изгибу, при отсутствии ржавчины на лицевой стороне панели, Использованные в испытании болты с шестиа на трех других панелях красной ржавчины не гранной головкой представляли собой болты спебыло ни на лицевой стороне панели, ни на изогнуциального калибра 9,8, которые чаще всего имеют той части длину 1/2 дюйма (38,1мм) при диаметре резьбовой части около 5/16 дюйма (7,94мм), и имеют Для испытания на стабильность при хранении нарезку длиной 1/16 дюйма (30,16мм) на стержне, раствор со 100 весовыми частями сипанового свякоторый примыкает к головке болта зывающего агента, разбавленного 200 весовыми частями деионизированной воды, хранили в течеПолученные в результате болты с покрытием ние приблизительно 12 недель при комнатной были подвергнуты затем вышеописанному испы 31 32 часов Затем в состав добавили загуститель на основе целлюлозы примера 1 в количестве 2,5г, и к предварительной суспензии добавили 8,7г деионизированной воды Затем состав использовали для нанесения покрытия на болты, как описано в примере 2 На болты, подготовленные, как описано в примере 2, нанесли покрытие так, как описано в примере 2, но при вращении корзинки со скоростью 325об/мин Болты подвергли предварительной термообработке посредством горячей сушки в течение 10 минут при температуре 250°Ф (121,11 °С) Затем болты термообработали посредством горячей сушки при 450°Ф (232,22°С) в течение 30 минут Таким образом на каждый болт нанесли два слоя покрытия Болты имели желательный внешний вид покрытия, и было установлено, что вес покрытия у отобранных болтов составляет 3,148мг/фут2 (33,85г/м2)г что было определено, как описано выше На отобранные болты затем нанесли верхнее покрытие на основе силиката примера 1 После этого болты с грунтовочным покрытием, а также болты с верхним покрытием подвергли вышеописанному испытанию на сопротивление коррозии Обнаружили, что результаты этого испытания оказались приемлемыми 44742 танию на сопротивление коррозии На болтах только с грунтовочным покрытием, подвергнутых этому испытанию в течение 336 часов, обнаружили лишь следы красной ржавчины Болты с верхним силикатным покрытием прошли 672 часа испытания, пока не появилась первая красная ржавчина Пример 3 Состав покрытия приготовили сначала посредством приготовления предварительной смеси премикса перемешивание в течение одного часа следующих ингредиентов в весовых частях 9,3 части деионизированной воды, 2,9 части дипропиленгликоля, 0,6 части ортоборной кислоты, 5,9 части силана из примера 1, смесь 1,2 части смачивателя, описанного в примере 1, имеющего средний молекулярный вес, равный 396, и смешанного с 1/8 части смачивателя примера 1, имеющего средний молекулярный вес 616 К этому составу добавили, после измельчения, 4,3 весовых части пасты из алюминиевых чешуек примера 1 и 31,2 весовых части цинковой пасты Деионизированная вода, добавленная после измельчения, составила 41 весовых частей воды дополнительно, и количество добавленного после измельчения целлюлозного загустителя примера 1, составило 0,4 весовых части Болты, описанные в примере 2, подготовили к нанесению покрытия, как описано в примере 2, но корзинку вращали со скоростью 350об/мин при нанесении первого покрытия и 325об/мин при нанесении второго покрытия Каждое покрытие подвергли термообработке, как описано в примере 2, но при температуре печи 600°Ф (315,56°С) в течение 30 минут Общий вес грунтовочного покрытия составил для болтов 2,331 мг/фут2 (25,06г/м ) Затем на отобранные болты нанесли верхнее покрытие на основе силиката из примера 1, используя процедуру нанесения верхнего покрытия примера 2 Затем болты испытали по описанной выше методике испытания на сопротивление коррозии, и болты с грунтовкой выдержали до 72 часов перед появлением первой ржавчины, тогда как болты с верхним покрытием продержались до 312 часов перед появлением первой ржавчины Пример 4 К 33 граммам (г) деионизированной воды добавили при перемешивании с умеренной скоростью 29г дипропиленгликоля, 6г ортоборной кислоты, 12г неионного этоксилированного полифенольного смачивателя примера 1 и 18г смачивателя из гликолевого простого эфира примера 3 К этой смеси добавили 59г силана примера 1 После смешивания в течение одного-двух часов к смеси добавили 346г цинковой пасты примера 1 с использованием дезинтегратора Cowles со скоростью измельчения от 1500 до 1800об/мин в течение 30 минут Затем добавили еще 50г деионизированной воды и продолжили измельчение в течение около 40 минут После окончания измельчения снова добавили деионизированную воду в количестве 418г и вместе с ней добавили 1,2г карбоната лития После перемешивания с небольшой скоростью в течение 20 часов в смесь добавили 6г ортоборной кислоты и 0,7г карбоната лития, и продолжали перемешивание в течение четырех Пример 5 Был приготовлен состав, содержащий 0,6% вес ортоборной кислоты, 58,8% вес смеси предшественников, как описано в примере 1, 5,9% вес силана примера 1, 0,29% вес смачивателя из гидроксипропилметилцеллюлозы и остальное - деионизированная вода Состав приготовили по методике примера 2 После приготовления состав хранили при нормальной комнатной температуре в течение приблизительно 21/2 месяцев в закрытом контейнере и поддерживали в однородном состоянии путем периодического перемешивания Спустя 21/2 месяца хранения состав использовали для нанесения покрытия на болты, как описано в примере 2 На болты, подготовленные как описано выше в примере 2, затем нанесли покрытие так, как описано в примере 2, но корзинку вращали со скоростью ЗООоб/мин Болты подвергли горячей сушке без предшествующей термообработки в печи при температуре воздуха 600°Ф (315,56°С) в течение 30 минут Таким образом на каждый болт нанесли два слоя покрытия Болты имели желаемый внешний вид покрытия, и было установлено, что вес покрытия у отобранного болта составляет 3,328мг/фут2 (35,78г/м ), что определено, как описано выше На отобранные болты затем нанесли верхнее покрытие силиката примера 1, используя покрытие, режимы термообработки и процедуры, описанные для верхнего покрытия в примере 1 Затем болты как с грунтовым, так и с верхним покрытием, подвергли вышеописанному испытанию на сопротивления коррозии Обнаружили, что болты показали приемлемый результат таких испытаний Таким образом, установили, что этот состав имел высокую стабильность при таком продолжительном испытании Пример 6 К 150 весовым частям воды добавили при перемешивании 29 весовых частей дипропиленгли 33 44742 34 коля, затем при умеренном перемешивании добапокрытие с имеющейся в продаже содержащей вили 12 весовых частей неионного этокислирочерный пигмент грунтовкой, наносимой методом ванного нонилфенольного смачивателя примера 1 анодного электроосаждения Болты имели толщии 18 весовых частей смачивателя из гликолевого ну сухой пленки грунтовки 0,68мил (17,3мкм) С простого эфира примера 3 К этой смеси затем целью сравнения на болты, как описано в примере добавили 59 весовых частей силана примера 1 и 6 2, нанесли содержащий хром состав покрытия, весовых частей ортоборной кислоты, продолжая приготовленный согласно передаче прав настояперемешивание После перемешивания в течение щего изобретения (торговая марка DACROMET одного часа к этой смеси добавили 330 весовых 320), в состав которого также входит порошковый частей цинковой пасты примера 1 После предваметалл Вес основного покрытия из такого состава рительного перемешивания при умеренной скоросоставлял у болтов 2800мг/фут2 (30,11 г/м2) сти этих ингредиентов, их затем в течение 40 миНа эти предназначенные для сравнения болнут подвергли измельчению с использованием ты нанесли затем грунтовку анодного электроосадезинтегратора Cowles, работающего со скорождения в качестве верхнего покрытия Толщина стью приблизительно ЮООоб/мин К этой дисперсухой пленки грунтовки на болтах составила сии затем медленно добавили при перемешива0,55мил (14мкм) Затем оба комплекта болтов бынии дополнительно 376 весовых частей ли подвергнуты вышеописанному испытанию на деионизированной воды После перемешивания сопротивление коррозии Предназначенные для при небольшой скорости в течение 48 часов в сосравнения болты после 500 часов выдержки хотя став добавили 20 весовых частей "Реолата" и не имели красной ржавчины, но проявили заме(Rheolate 310, торговая марка фирмы Rheox Inc) тную коррозию с образованием белой ржавчины неионного, не содержащего уретана связующего По сравнению с ними болты с основным покрытизагустителя, который представляет собой молочем по настоящему изобретению фактически не но-белую жидкость, содержащую 38,5% твердых содержали как белой, так и красной ржавчины веществ, удельный вес 1,06 и температуру кипеНа дополнительно отобранные болты с осния 103°С новным покрытием согласно изобретению затем нанесли закаливаемое в воде верхнее покрытие, Состав затем использовали для нанесения состав которого содержал черный пигмент и смопокрытия на болты, как описано в примере 2 На лу, имел рН 1,95 и удельный вес 1,08 (торговая подготовленные, как описано в примере 2, болты марка Speedcote 3115 фирмы Nippon Dacro затем нанесли покрытие с использованием процеShamrock Co , Ltd ) В ванне для термообработки дуры, описанной в примере 2, но со скоростью покрытия поддерживали температуру от 50 до вращения корзины от 375 до 400об/мин Болты 60°С, и болты с нанесенным основанием покрытиподвергли горячей сушке с предварительной терем погружали в ванну приблизительно на 3 - 5 мообработкой при 140°Ф (60°С) в течение 10 мисекунд, вынимали и сушили обдувом горячим вознут и термообработкой в течение 30 минут при духом Толщина сухой пленки верхнего покрытия 600°Ф (315,56°С) Таким образом на каждый болт составляла около 0,7мила (17,8мкм) Болты после нанесли три слоя покрытия Болты имели желаеиспытания на сопротивление коррозии по вышемый внешний вид, и было установлено, что отоприведенной методике, продемонстрировали нужбранный болт имел вес покрытия около 2 ное сопротивление коррозии, обеспечив защиту от 859мг/фут2 (30,74г/м2), определенный, как описано красной ржавчины после свыше 400 часов вывыше держки На отобранные болты затем нанесли верхнее ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90