用于涂覆金屬或聚合物管的涂覆系統的制作方法
【專利說明】用于涂覆金屬或聚合物管的涂覆系統
[0001] 相關申請的引用
[0002] 本申請要求于2012年12月4日提交的美國臨時專利申請序列號61/733, 112和 于2012年12月11日提交的美國臨時專利申請序列號61/735, 851的權益。通過引用將相 關申請結合于本文中。
【背景技術】
[0003] 汽車應用中的管道系統通常位于汽車的底部，在那里它們暴露于惡劣的環境。例 如，這種管道系統可以一直暴露于磨損力，如通過巖石擊打管道系統產生的那些；腐蝕力， 如通過暴露于用于防止水在道路上結冰的鹽產生的那些；和振動力，如通過汽車移動產生 的那些。同樣，靈活燃料汽車（flexible fuel vehicle) (FFV)往往設計為通過甲醇、乙醇、 汽油、和/或這些燃料的任何組合來供給燃料。某些燃料共混物可以腐蝕性地侵蝕金屬，甚 至一些類型的不銹鋼。
[0004] 排放標準，例如，由加州空氣資源委員會（California Air Resources Board) (CARB)和U. S. EPA發布的那些，已經逐漸增加了它們的標準，并且已經強制高達150, 000英 里或15年無泄漏或無滲透。為了滿足標準并且解決損壞力，已經用一層或多層保護性涂層 覆蓋汽車管道系統。用作保護性涂層的材料僅表現出對上述破壞力的有限耐受性。
[0005] 此外，用于汽車應用的管道系統往往需要制造過程，如在已經涂覆管道系統之后， 彎曲、擠壓、或打孔。由于這些過程導致對涂層嚴重的作用，不像例如彎曲導線的情況，涂覆 管通常具有較差的可加工性。例如，當使用聚乙烯或聚氯乙烯涂覆的金屬管經受彎曲、擠 壓、或打孔時，涂層可以從金屬表面分離、起折痕、或斷裂。
[0006] 表現出改善的耐磨損性、耐腐蝕性、和抗振性（直接與管道系統或粘附層形成良 好的粘附結合）中的一種或多種的保護性涂層是令人期望的。進一步具有改善的對金屬管 的粘附性并且在金屬成型過程中導致剝離、起折痕、和斷裂中的一種或多種降低的保護性 涂層是進一步令人期望的。
【發明內容】
[0007] 本文公開的是涂覆管、用于制造涂覆管的方法和使用涂覆管的方法。
[0008] 在一個實施方式中，涂覆管可以包括：管；和管上的涂覆組合物。涂覆組合物可以 包含聚酯和抗沖改性劑，并且其中，抗沖改性劑包含選自環氧基團和馬來酸酐基團的至少 一種側基（pendent group)。
[0009] 在另一個實施方式中，涂覆管可以包括：管；和管上的涂覆組合物。涂覆組合物可 以包含聚酯和抗沖改性劑，并且其中，聚酯包含聚（對苯二甲酸丁二酯）。
[0010] 在一個實施方式中，涂覆管的方法可以包括：施加涂覆組合物至管。涂覆組合物可 以包含聚酯和抗沖改性劑，并且其中，抗沖改性劑包含選自環氧基團和馬來酸酐基團中的 至少一種側基；或聚酯和抗沖改性劑，并且其中，聚酯包含聚（對苯二甲酸丁二酯）；或聚酯 和抗沖改性劑，并且其中，聚酯包含聚（對苯二甲酸丁二酯）并且抗沖改性劑包含選自環氧 基團和馬來酸酐基團中的至少一種側基。
[0011] 通過以下附圖和具體描述來舉例說明上述和其他特征。
【附圖說明】
[0012] 現在參考附圖，其是示例性的實施方式：
[0013] 圖1是暴露于多種溶劑后，實施例1的百分比伸長率（percent elongation)的圖 形表示；
[0014] 圖2是在23°C下暴露于多種溶劑500h后，實施例2的百分比伸長率的圖形表示；
[0015] 圖3是在60°C下暴露于多種溶劑1，OOOh后，實施例2的百分比伸長率的圖形表 示；
[0016] 圖4是在60°C下暴露于多種溶劑5, OOOh后，實施例2的百分比伸長率的圖形表 示；以及
[0017] 圖5是實施例4的后成型（post-formed)層壓件的圖像。
【具體實施方式】
[0018] 使用于汽車應用的管道系統經受來自環境和來自許多汽車流體的腐蝕力。施加至 管道系統的保護性涂層僅表現出有限的腐蝕力耐受性，并且在金屬成型過程中往往表現出 剝離、起折痕、和斷裂中的一種或多種。申請人出人意料地發現包含聚酯和抗沖改性劑的保 護性涂層導致改善的耐化學性和對汽車管道系統的增加的粘附性中的一種或兩種。具體 地，申請人發現相對于未浸泡的拉伸棒，在23攝氏度CC )下暴露于溶劑500小時（h)后， 通過GMW3013所確定，保護性涂覆可以導致在最大斷裂力（maximum force at break)(根 據ISO 527測量）下小于或等于400百分數（％)，具體地小于或等于300%，更具體地小于 或等于100 %，甚至更具體地小于或等于50 %，又更具體地小于或等于20 %的百分比伸長 率變化。在暴露于60°C下最高達5, OOOh后，通過SAEJ2260所確定的，百分比伸長率和最 大力的這些變化得以保持。申請人進一步發現保護性涂層對汽車管道系統具有改善的粘附 性，使得當以90°角、以22毫米/分鐘（mm/min)從1英寸寬金屬條帶剝離時，0.010英寸 和/或0. 020英寸標準規格薄膜可以具有大于或等于0. 5牛頓/毫米（N/mm)，具體地大于 或等于I. 0N/mm，更具體地大于或等于5. 0N/mm的平均剝離強度，其中，1英寸寬金屬條帶包 括鋼和金屬涂層，其中，基于金屬涂層的總重量，金屬涂層包含95wt %鋅和5wt %錯。
[0019] 保護性涂層（也稱為涂覆組合物）可以包含聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚 酯-碳酸酯、或包括上述中的至少一種的組合；并且基于除任何填料之外的涂覆組合物的 總重量，可選地包含lwt%至35wt% (例如，lwt%至10wt%)的抗沖改性劑。保護性涂層 可以包含 XEN0Y?或 VAL0X?樹脂，如由 SABIC' s Innovative Plastics business 可獲得 的父680081^0父￥0397、1760、6370、￥3004、￥比4311、325、或父4810。
[0020] 聚酯可以是結晶聚酯。聚酯可以包含下式（1)的重復結構單元：
[0021]
【主權項】
1. 一種涂覆管，包括： 管；和 所述管上的涂覆組合物，其中，所述涂覆組合物包含聚酯和抗沖改性劑，并且其中，所 述抗沖改性劑包含選自環氧基團和馬來酸酐基團的至少一種側基。
2. 根據權利要求1所述的涂覆管，其中，基于所述聚酯的總量，所述聚酯包含50wt%至 IOOwt%的聚（對苯二甲酸丁二酯）。
3. 根據權利要求1-2中任一項所述的涂覆管，其中，基于所述聚酯的總量，所述聚酯包 含70wt%至IOOwt%的聚（對苯二甲酸丁二酯）。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的涂覆管，其中，基于所述涂覆組合物的總重量，抗 沖改性劑以Iwt%至35wt%的量存在。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的涂覆管，其中，基于所述涂覆組合物的總重量，所 述涂覆組合物包含65wt%至95wt%的聚醋和5wt%至35wt%的所述抗沖改性劑。
6. 根據權利要求1-5中任一項所述的涂覆管，其中，所述涂覆組合物進一步包含聚碳 酸酯、聚丙烯酸酯、聚酯-碳酸酯樹脂、或包括上述中的一種或多種的組合。
7. 根據權利要求1-6中任一項所述的涂覆管，其中，所述涂覆組合物不含碳酸酯單元。
8. 根據權利要求1-7中任一項所述的涂覆管，其中，所述抗沖改性劑是丙烯酸橡膠和 聚烯烴共聚物中的至少一種。
9. 根據權利要求1-8中任一項所述的涂覆管，其中，所述抗沖改性劑包括包含源自丙 烯酸、乙烯基酯、和乙烯基醚中的至少一種的單元的聚烯烴共聚物。
10. 根據權利要求1-9中任一項所述的涂覆管，其中，所述抗沖改性劑包含甲基丙烯酸 酯丁二烯橡膠。
11. 根據權利要求1-10中任一項所述的涂覆管，其中，所述側基包括所述環氧基團。
12. 根據權利要求1-11中任一項所述的涂覆管，其中，所述抗沖改性劑是包含環氧化 物的丙烯酸抗沖改性劑。
13. 根據權利要求1-12中任一項所述的涂覆管，其中，抗沖改性劑包含ABS、MBS、聚乙 烯、和SEBS中的一種或多種。
14.根據權利要求1-13中任一項所述的涂覆管，其中，所述抗沖改性劑具有lOOg/mol 至20,OOOg/mol的環氧化物當量分子量。
15. 根據權利要求1-14中任一項所述的涂覆管，其中，由浸泡在包含電池酸、生物柴 油、制動液、氯化鈣、柴油#24-22、低pH e E-85、發動機冷卻液、氧化汽油、氯化鈉、TF-2、水、 氯化鋅、CE-10、和CM-15中的一種或多種的溶劑中的所述涂覆組合物制造的4mm厚拉伸棒 (ISO 527)在23°C下暴露于溶劑500小時后，通過GMW3013所確定，相對于未浸泡的測試 棒，導致小于或等于400倍的百分比伸長率變化。
16.根據權利要求1-15中任一項所述的涂覆管，其中，當以90°角從1英寸寬金屬條 帶剝離時，所述涂覆組合物的〇.254_標準規格膜具有大于或等于0. 5N/mm的平均剝離強 度，和/或其中當以90°角從1英寸寬金屬條帶剝離時，0. 508mm標準規格膜具有大于或等 于0. 5N/mm的平均剝離強度，其中，所述1英寸寬金屬條帶包括鋼和金屬涂層，其中，基于所 述金屬涂層的總重量，所述金屬涂層包含95wt%鋅和5wt%錯。
17. 根據權利要求1-16中任一項所述的涂覆管，其中，所述管包括鋼。
18.根據權利要求1-17中任一項所述的涂覆管，進一步包括所述涂覆組合物和所述管 之間的金屬涂層，其中，基于所述金屬涂層的總重量，所述金屬涂層包含大于或等于70wt% 鋅。
19.根據權利要求1-18中任一項所述的涂覆管，其中，所述涂覆組合物包含： 20-100wt%PBT； 0-30wt%聚碳酸酯；和 0-50wt%PET； 其中，所述重量百分比是基于所述涂覆組合物中樹脂的總重量。
20. -種涂覆管，包括： 管；和 所述管上的涂覆組合物，其中，所述涂覆組合物包含聚酯和抗沖改性劑，并且其中，所 述聚酯包含聚（對苯二甲酸丁二酯）。
21.根據權利要求20所述的涂覆管，其中，所述抗沖改性劑包含選自環氧基團和馬來 酸酐基團中的至少一種側基。
22. -種涂覆管的方法，包括： 施加涂覆組合物至管； 其中， 所述涂覆組合物包含聚酯和抗沖改性劑，并且其中，所述抗沖改性劑包含選自環氧基 團和馬來酸酐基團的至少一種側基；或 所述涂覆組合物包含聚酯和抗沖改性劑，并且其中，所述聚酯包含聚（對苯二甲酸丁 二酯）；或 所述涂覆組合物包含聚酯和抗沖改性劑，并且其中，所述聚酯包含聚（對苯二甲酸丁 二酯），以及所述抗沖改性劑包含選自環氧基團和馬來酸酐基團中的至少一種側基。
【專利摘要】涂覆管可以包括：管和所述管上的涂覆組合物。所述涂覆組合物可以包含聚酯和抗沖改性劑，并且其中，所述抗沖改性劑包含選自環氧基團和馬來酸酐基團的至少一種側基；和/或聚酯和抗沖改性劑，并且其中，所述聚酯包含聚(對苯二甲酸丁二酯)。
【IPC分類】F16L58-00, C09D7-12, B05D7-14, C09D167-00, C08L67-00, B05D7-22
【公開號】CN104812849
【申請號】CN201380062348
【發明人】萊納·阿巴索夫, 安德魯·西奇, 薩拉·伊麗莎白·格里斯哈伯, 斯科特·邁克爾·戴維斯, 丁天華
【申請人】沙特基礎全球技術有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2013年12月3日
【公告號】WO2014089071A1