JP2022511032A - 粒子およびドーパントでコブラストされた付着ドーパントを有するコーティングされた基材 - Google Patents

Abstract

本発明は、コーティングされた基材であって、（ａ）表面であって、研磨粒子およびドーパントと、表面の少なくともある部分にドーパントが付着するように衝突した、表面と、（ｂ）衝突した表面の少なくとも一部分上のフィルム形成層であって、フィルム形成層が、フィルム形成組成物から堆積されており、表面が、研磨粒子およびドーパントと実質的に同時に衝突し、ドーパントがリン酸鉄、リン酸亜鉛、リン酸マンガン、酸化セリウムを含む場合、フィルム形成組成物が、２成分エポキシ透明コートではない、コーティングされた基材を対象とする。

Description

本発明は、ドーパントが衝突したブラストおよびフィルム形成層であるコーティングされた基材、および関連する方法に関する。

風力タービン、橋梁、タワー、タンク、パイプなどの屋外構造物、ならびに鉄道車両、バス、およびトラックなどのフリート車両は、常に自然力にさらされており、時間がかかりかつ費用がかかり得る著しい損傷または継続的なメンテナンスの必要なしに、温度極限、風せん断、降水、および他の環境ハザードに耐えるように設計されなければならない。同様に、船体および沖合石油リグなどの海洋構造物、ならびに風力タービンもまた、海水ならびに極端な気象および他の環境条件にさらされ、腐食を受けやすくなる。燃料タンクおよびパイプライニングなどの化学物質貯蔵輸送または処理タンクまたはパイプは、攻撃的な化学物質が内部に運ばれることによる腐食および／またはコーティング攻撃にも脆弱である。より効果的な処理およびコーティングシステムが、これらの産業構造の仕様要求を満たすために継続的に求められている。

本発明は、コーティングされた基材であって、（ａ）表面であって、研磨粒子およびドーパントと、表面の少なくともある部分にドーパントが衝突するように衝突した、表面と、（ｂ）衝突した表面の少なくとも一部分上の第１のフィルム形成層と、を含み、表面が、研磨粒子およびドーパントと実質的に同時に衝突し、ドーパントおよびフィルム形成層が、本明細書に記載されるものである、コーティングされた基材を対象とする。

本発明は、表面の少なくともある部分にドーパントが付着するように、研磨粒子およびドーパントと衝突した表面と、表面の少なくとも一部分上のフィルム形成層と、を含み、表面が、研磨粒子およびドーパントと実質的に同時に衝突する、コーティングされた基材を対象とする。フィルム形成層は、フィルム形成組成物から堆積されている。

本発明で使用するための好適な基材としては、鉄金属、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、真鍮、ならびに他の金属および合金基材などの、剛性金属基材が挙げられる。本発明の実施において使用される鉄金属基材としては、鉄、鋼、およびそれらの合金が挙げられ得る。有用な鋼材料の非限定的な例としては、熱間および冷間圧延鋼、亜鉛めっき（亜鉛コーティング）鋼、電気亜鉛めっき鋼、溶射アルミニウム、溶射亜鉛、ステンレス鋼、酸洗鋼、およびそれらの組み合わせが挙げられる。プロファイル加工された鋼などのプロファイル加工された金属もまた、好適である。「プロファイル加工された」とは、基材表面が、金属表面のトポグラフィーに影響を与えるために、機械的または化学的エッチング、サンディングまたはブラスティングによるなどの研磨、カービング、ブラッシング、ハンマー加工、スタンプ加工、またはパンチングによるなどして、物理的に改変されていることを意味する。鉄金属と非鉄金属との組み合わせまたは複合体もまた、使用することができる。明確にするために、本文脈で使用される場合、「プロファイル加工された」とは、本明細書に記載されるような研磨粒子およびドーパントと衝突する前にある物理的改変を経た基材を指す。本発明による処理は、基材のプロファイルも変化させることが理解されるであろう。基材としてのチタンの使用は、特に除外され得る。

基材の表面上に任意の組成物を堆積させる前に、表面を徹底的に洗浄および脱脂することによって、表面から異物を除去することが一般的であるが、必要ではない。このような清掃は、典型的には、基材を最終使用形状に形成（スタンプ加工、溶接など）した後に行われる。基材の表面は、表面を機械的に研磨する、またはメタケイ酸ナトリウムおよび水酸化ナトリウムなどの当業者に周知の市販であるアルカリまたは酸性洗浄剤で洗浄／脱脂するなどの物理的または化学的手段によって、洗浄することができる。洗浄剤の非限定的な例は、ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から市販されている金属基材用のアルカリベースのクリーナであるＣＨＥＭＫＬＥＥＮ１６３である。

洗浄ステップの後、基材は、任意の残留物を除去するために、脱イオン水またはリンス剤の水溶液でリンスされ得る。基材は、例えば、エアナイフを使用することによって、基材を高温に短時間曝露することによって水分をフラッシュオフすることによって、または基材をスキージロールの間に通すことによって、空気乾燥させることができる。

本発明のコーティングされた基材は、（ａ）ドーパントが付着した基材の少なくとも１つの表面を含む。本明細書で使用される場合、「付着した」とは、ドーパントが、基材表面の金属に機械的におよび／または化学的に接合されているか、またはこの金属と接続されていることを意味する。この付着は、被着されたドーパントが、例えば化成処理中などの、基材の化学状態を変化させる基材とは、別異のものである。ドーパント材料はまた、金属表面上へまたは金属表面の上方で延在し得る。したがって、衝突ステップはまた、基材の最外表面上に、ドーパントの連続層、半連続層、もしくは非連続堆積物、またはドーパントの何らかの変更された形態の形成をもたらし得る。例えば、ドーパントがＭｇＯまたはマグネシウムの何らかの他の形態である場合、マグネシウムおよび酸化物を含有する半連続表面層が、形成され得る。基材は、１つの連続表面、または２つの対向する表面などの２つ以上の表面を有し得る。典型的には、付着ドーパントと衝突し、かつコーティングされる表面は、腐食および／または化学的損傷を受けやすい条件に曝露されることが予想される任意の表面である。特定の基材の例としては、構造物、すなわち、車両、例えば電気ボックス筐体、変圧器ハウジング、またはモータ制御筐体といった産業用保護構造物、鉄道コンテナ、トンネル、例えばプラットフォーム、パイプ、タンク、容器、およびそれらの支持体といった石油またはガス産業部品、海洋船舶部品、自動車ボディー部分、航空宇宙部品、パイプライン、貯蔵タンク、または風力タービン部品が挙げられる。追加の例としては、平板鋼板（ショッププライミング前にプレブラスト）のような汎用鋼試験片、またはＩ型鋼もしくはＨ型鋼のような構造鋼建築要素が挙げられる。本明細書で使用される場合、「構造物」は、建物、橋梁、石油リグ、石油プラットフォーム、給水塔、送電塔、支持構造物、風力タービン、壁などを指す。「車両」は、最も広い意味で、限定されないが、車、トラック、バス、トラクター、ハーベスター、ヘビーデューティ機器、バン、ゴルフカート、オートバイ、自転車、鉄道車両、飛行機、ヘリコプター、全サイズのボートなどの全種類の車両を指す。医療デバイスは、本発明の基材から特に除外され得る。

本発明の特定の例では、コーティングされた基材は、例えば石油および他の炭化水素を貯蔵および輸送するために使用される燃料タンク、鉄道車両タンクなどの、化学貯蔵、輸送、または処理タンクおよび／またはパイプを含み、ドーパントが付着した表面またはパイプは、タンクまたはパイプの内表面を含む。酸化マグネシウムは、このような用途に特に効果的なドーパントであることが見出されており、特に貯蔵タンクがメタノール、水、およびパーム油脂肪酸溶液を入れるために使用される場合、ドーパントとの衝突の後、エポキシ－アミンタンクライナーなどのコーティングが被着され得る。貯蔵タンクは、鋼製であり得る。

本明細書で使用される場合、「ドーパント」は、処理される基材の表面を化学的および／または機械的に改変する化合物である。好適なドーパントとしては、腐食抑制剤、接着促進剤、ブリスタ抑制剤、耐薬品性化合物、および／または耐温度性化合物が挙げられる。この明細書中の列挙および他の箇所で使用されるとき、語句「および／または」は、列挙内の各個々の構成要素、ならびに構成要素の任意の組み合わせを含む代替実施形態を包含することを意味することに留意されたい。例えば、列挙「Ａ、Ｂ、および／またはＣ」は、Ａ、またはＢ、またはＣ、またはＡ＋Ｂ、またはＡ＋Ｃ、またはＢ＋Ｃ、またはＡ＋Ｂ＋Ｃを含む７つの別個の実施形態を包含することを意味する。ドーパントは、周囲温度で、かつ任意の所望のサイズの粒子の形態で、固体であり、自由流動性であり得る。例えば、ドーパント粒子は、２０～５０ミクロンなどの２０～１００ミクロンの平均粒径を有し得る。ドーパント粒子は、０．１～１００ミクロンなどの０．１ミクロン以上などの、より小さい粒径を有してもよい。ドーパント粒子は、３００～７００ミクロンなどの最大７００ミクロンなどの、より大きい粒径を有してもよい。粒径は、当技術分野で知られているようなレーザ回折技術を使用して判定され得る。「周囲」とは、いかなる外部熱または他のエネルギーも加えない周囲条件を意味する。多くの場合、周囲温度は、２０～２５℃の範囲の「室温」と呼ばれる。ドーパントの具体的な例としては、リン酸亜鉛、リン酸鉄、酸化マグネシウムなどのマグネシウム化合物、エポキシ樹脂、二酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、二酸化ケイ素、および二酸化チタンが挙げられる。ドーパント材料およびフィルム形成層と併用される「エポキシ樹脂」は、エポキシを有する（すなわち、グリシジル官能基を有し、ポリエポキシドであり得、ポリエポキシドをビスフェノールＡおよびビスフェノールＦ、ならびにノボラック、レゾール、およびフェノール性エポキシに由来するものとして含む）任意の樹脂を指す。２つ以上のドーパントを使用して、基材表面に衝突させ得る。例えば、腐食抑制剤および接着促進剤は、例えば、実質的に同時にまたは順次に、使用され得るとともに送達され得る。ドーパントは、非可溶化粒子であり得、乾燥粒子の形態で使用され得る。ドーパントとしての脂肪酸の使用は、特に除外され得る。ドーパントは、治療剤を除外し得、ドーパントは、任意の形態をなすリン酸カルシウム、チタニア、ヒドロキシアパタイト、シリカ、炭酸カルシウム、生体適合性ガラス、リン酸カルシウムガラス、黒鉛、グラフェン、キトサン、キチン、チタン酸バリウム、および／またはジオライトのうちの１つ以上をさらに除外し得る。

「腐食抑制剤」は、基材上の腐食の開始を排除しないまでも、最小化することができる任意の化合物を指す。腐食抑制剤の例としては、例えば、酸化マグネシウム、リン酸亜鉛、エポキシ、リン酸鉄などのうちのいずれか１つ以上が挙げられる。腐食抑制剤は、リン酸亜鉛またはリン酸鉄を含有しない場合がある。

「接着促進剤」は、後続のコーティング層の、表面への接着性を増加させることができる任意の化合物を指す。接着促進剤の一例としては、エポキシが挙げられる。

「ブリスタ抑制剤」は、例えば、高温もしくは低温、高湿度もしくは低湿度、ＵＶ、塩霧、および／または水もしくは化学的浸漬などの環境への曝露後に、コーティング中またはコーティング上に形成されるブリスタの頻度またはサイズを防止するか、または減少させる任意の化合物を指す。ブリスタの例を、ＡＳＴＭ Ｄ ７１４－０２に見出すことができる。

「耐薬品性化合物」は、例えば、水、アルコール、および／または脂肪酸などの任意の化学物質への曝露中におけるコーティングまたは基材への損傷を防止するか、または減少させる任意の化合物を指す。損傷としては、例えばＡＳＴＭ Ｄ６９４３に概説されているように、ブリスタ、亀裂、膨れ、溶解、リフティング、剥離、層間剥離、軟化、変色、接着力の喪失、浸食、しわ、エッチング、光沢の変化、および／またはさびが挙げられ得る。耐薬品性化合物の例としては、酸化マグネシウム、ノボラックエポキシ、ならびにビスフェノールＡおよびＦエポキシが挙げられる。

「耐温度性化合物」は、２０～２５℃よりも高いか、または低い温度に曝露されるコーティングまたは基材への損傷を防止するか、または減少させる任意の化合物を指す。

基材表面上へのドーパントの付着は、表面にドーパントおよび研磨粒子を衝突させることによって生じる。好適な研磨粒子としては、限定されないが、金属、プラスチック、ガラス、バイオベース、高分子、および／または炭素ベースの粒子が挙げられ、これらの特定の例として、シリカ、砂、アルミナ、ジルコニア、ジルコネート、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ナトリウム、酸化チタン、ガラス、生体適合性ガラス、ダイヤモンド、炭化ケイ素、炭化ホウ素、ドライアイス、窒化ホウ素、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、金属粉末、炭素繊維複合材料、高分子複合材料、チタン、ステンレス鋼、硬化鋼、炭素鋼クロム合金、ケイ酸鉄、ブラックビューティー、スターブラスト、ガーネット、ダイヤモンド、プラスチック、クルミ殻、トウモロコシ穂軸グリット、またはそれらの任意の組み合わせから作製されたショットまたはグリットが挙げられ得る。ガラス粒子の使用は、除外され得る。

上記したように、表面は、研磨粒子およびドーパントと実質的に同時に衝突し、すなわち、研磨粒子およびドーパントは、表面に送達されて実質的に同時に処理される。例えば、研磨粒子およびドーパントは、処理される基材の表面でコブラスト（ｃｏ－ｂｌａｓｔ）され得る。ブラストにおいて、ドーパントおよび研磨粒子は各々、１つ以上の流体ジェットから高速で送達され、基材の表面をボンバードすることができる。流体ジェットは、例えば、１～３０バールの範囲の圧力、または１～１０バールの範囲の圧力などの、０．５～１００バールの範囲の圧力で動作するウェットブラスタまたは研磨ウォータジェットピーニングマシンから生成され得る。代替的に、流体ジェットは、１～３０バールの範囲の圧力、または３～１０バールの範囲の圧力などの、０．５～１００バールの範囲の圧力で動作する、ドライブラスタ、ホイールアブレーダ、グリットブラスタ、サンドブラスタ、またはマイクロブラスタから生成され得る。ドーパントの送達は、ドーパントの基材表面内へのおよび／または基材表面上への付着を強化するために、研磨粒子と組み合わせて行われ得る。ドライブラストによるなどのドーパントの堆積の前または堆積と同時の、基材表面のプロファイリングはまた、基材表面内へのドーパントの付着を強化し得る（すなわち、表面がプロファイリングされ得る）。ドーパント材料と研磨粒子とは、異なる材料であってもよく、これにより、基材に粒子を当てることによって基材に保護金属などの金属層を被着する方法であって、少なくとも粒子の外面が、基材に被着されることとなる同じ金属から作製されている、方法とは区別される。研磨粒子およびドーパントが実質的に同時に基材表面に送達されると、基材の表面上の研磨粒子の作用は、ドーパントが基材表面内および／または基材表面上に付着することを可能にする。研磨剤およびドーパントは、同じジェットを介して表面に送達される必要はない。それらは、例えば任意の酸化物層の再形成の前に、実質的に同時に固体成分を表面に送達する限り、任意の数の別個のジェットであり得る。代替的に、研磨粒子を最初に送達し、続いてドーパントを送達することができる。

噴射速度、作動圧力、ベンチュリ構成、入射角および／または表面－ノズル間距離は、基材表面へのドーパントの付着の程度に影響を与え得る。追加的に、使用される研磨材料のサイズ、形状、密度、および硬度は、基材の表面内へのドーパントの付着の程度にも影響を与え得る。流体流自体、ガス媒体（典型的には空気）を使用するブラスト機器、および／または担体流体として不活性ガスを使用する効果（例えば、Ｎ_２またはＡｒおよびＨｅなどの希ガス）もまた、基材表面内へのドーパントの付着の程度に影響し得る。研磨粒子およびドーパントは、ＷＯ２０１５／１４０３２７に記載されるように、被着され得る。

基材の表面に研磨粒子を衝突させると、表面のプロファイルが変化することが理解されるであろう。基材の「プロファイル」は、表面の最高点と最低点との間の差を指す。本発明に従って表面に研磨粒子を衝突させると、この差が増加する。増加量は、添付量に関して上で議論した同じ要因に依存する。ドーパントが付着した表面は、典型的には、ＡＳＴＭ Ｄ４４１７－１４、すなわち、ブラスト洗浄鋼の表面プロファイルの実地測定のための標準試験方法（２０１４年）によって判定されるような、フィルム形成組成物の被着の前の０．１～５ミル（２．５４～１２７ミクロン）の断面プロファイルを示す。基材表面上のドーパントの層または堆積物は、０．１～１５ミクロンの厚さを有し得るが、より厚い層／堆積物も可能である。本発明のドーパント付着面は、例えば、１．５ミル（３８．１ミクロン）未満の断面プロファイルを有し得る。本発明の特定の例では、酸化マグネシウムドーパントは、酸化アルミニウム研磨剤と組み合わせて基材表面上へコブラスト（ｃｏｂｌａｓｔ）され得、衝突した表面は、フィルム形成組成物の被着前に、１～１．３ミル（２５．４～３３．０ミクロン）などの１．５ミル（３８．１ミクロン）未満の平均断面プロファイルを示す。

少なくとも１つのフィルム形成層が、衝突した基材表面の少なくとも一部分に被着される。フィルム形成層は、硬化可能であり得る組成物から堆積することができる。好適なフィルム形成組成物は、溶剤溶解性もしくは水溶性液体、１００％固体であり得るか、または固体微粒子粉末であり得る。「硬化性」という用語は、例えば硬化性組成物と関連して使用される場合、示される組成物が、例えば、限定されないが、熱（雰囲気硬化を含む）および／もしくは触媒曝露を含む手段によって、または蒸発、凝集、酸化架橋などを介して、重合性もしくは官能基を通して架橋性であることを意味する。「硬化する」、「硬化した」という用語、または同様の用語は、硬化したまたは硬化性組成物、例えば、いくつかの具体的な説明の「硬化した組成物」と関連して使用される場合、硬化性組成物を形成する重合性成分および／または架橋性成分の少なくとも一部が重合し、かつ／または架橋していることを意味する。追加的に、重合性組成物の硬化は、限定されないが組成物の反応性官能基の反応につながる熱硬化などの硬化条件に該組成物をさらすことと、重合および重合物の形成をもたらすことと、を指す。重合性組成物が硬化条件にさらされると、重合後、および反応性末端基のうちの大部分の反応後、残存する未反応反応性末端基の反応速度が、徐々に遅くなる。重合性組成物は、重合性組成物が少なくとも部分的に硬化するまで、硬化条件にさらされ得る。「少なくとも部分的に硬化した」という用語は、重合性組成物を硬化条件にさらし、組成物の反応基の少なくとも一部分の反応が重合物を形成することを意味する。重合性組成物を、実質的に完全な硬化が達成されるように硬化条件にさらすこともでき、さらなる硬化は、硬度などのポリマー特性の有意なさらなる改善をもたらさない。「反応性」という用語は、自発的に、または熱を加えると、または触媒の存在下で、または当業者に知られている任意の他の手段によって、それ自体および／または他の官能基との化学反応を受けることができる官能基を指す。「ポリマー」とは、ホモポリマーおよびコポリマー、ならびにオリゴマーを含むポリマーを意味する。「複合材料」とは、２つ以上の異なる材料の組み合わせを意味する。

任意の好適なフィルム形成組成物が、さらに記載されるように、本発明に従って使用され得る。本明細書で使用される場合、「フィルム形成樹脂」という用語は、組成物中に存在する任意の希釈剤または担体の除去時、または周囲温度もしくは上昇温度で硬化した際に、基材の少なくとも水平表面上に自己支持性連続フィルムを形成することができる樹脂を指す。

本発明で使用され得るフィルム形成樹脂としては、とりわけ、自動車ＯＥＭコーティング組成物、自動車再仕上げコーティング組成物、産業コーティング組成物、建築コーティング組成物、コイルコーティング組成物、包装コーティング組成物、保護および海洋コーティング組成物、ならびに航空宇宙コーティング組成物に使用されるものが挙げられるが、これらに限定されない。エポキシ樹脂およびアミンは、一体でフィルム形成樹脂を含む。

また、コーティングに１つ以上の追加のフィルム形成樹脂を使用することも可能である。使用され得る追加のフィルム形成樹脂としては、とりわけ、航空宇宙コーティング組成物、自動車ＯＥＭコーティング組成物、自動車再仕上げコーティング組成物、産業用コーティング組成物、建築用コーティング組成物、およびコイルコーティング組成物などに使用されるものが挙げられるが、これらに限定されない。本発明のコーティング組成物での使用に好適な追加のフィルム形成樹脂としては、例えば、アクリル、飽和または不飽和ポリエステル、アルキド、ポリウレタンまたはポリエーテル、ポリビニル、セルロース、シリコン系ポリマー、それらの共重合体に基づく樹脂が挙げられ、これらの樹脂は、とりわけ、それらの混合物を含む、エポキシ基、カルボン酸基、ヒドロキシル基、イソシアネート基、アミド基、カルバメート基、アミン基、およびカルボキシレート基、無機ケイ酸亜鉛などの反応基を含有し得る。フィルム形成樹脂の組み合わせを使用することができる。例えば、本発明で使用されるエポキシコーティング組成物に含まれる追加のフィルム形成樹脂は、アミンで硬化する官能性を有する樹脂を含み得るか、または代替的に、１つ以上の追加の架橋剤を使用することができる。好適な架橋剤を、選択される追加の樹脂（複数可）に基づいて当業者によって判定することができる。追加的に、フィルム形成組成物は、陽極または陰極プロセスによって電気堆積され、アクリルおよび／またはエポキシ組成物を含有し得る。フィルム形成組成物は、熱可塑性粉末であり得る。熱可塑性粉末組成物は、ＰＶＣおよび／またはＰＶＤＦおよび／またはポリオレフィン樹脂、例えばポリエチレンおよびポリプロピレンなどのビニル樹脂を含有し得る。さらに、熱可塑性粉末組成物は、ナイロン系（すなわち、ポリアミド）樹脂、ならびにポリエステル樹脂を含有し得る。フィルム形成組成物は、熱硬化性粉末であり得る。熱硬化性粉末組成物は、限定されないが、カルボン酸官能性、アミン官能性、酸無水物、ジシアンジアミド、および／またはフェノール官能性を含有する官能基を有するエポキシおよび／またはノボラックエポキシ樹脂を含有し得る。熱硬化性粉末組成物は、ヒドロキシル官能性および／またはカルボン酸官能性を有するポリエステル樹脂も含有し得る。熱硬化性粉末組成物はまた、ＧＭＡ官能性、ヒドロキシル官能性、および／またはカルボン酸官能性を有するアクリル樹脂も含有し得る。熱硬化性粉末組成物はまた、シリコーン系ポリエステルも含有し得る。熱硬化性および熱可塑性粉末組成物は、静電気的および／または溶射によって被着され得る。

フィルム形成組成物は、泡沸性であってもよく、すなわち、フィルム形成組成物は、火炎への曝露時に膨張し得るか、または炭化し、難燃性を呈してもよい。泡沸性コーティングは、火災の影響を遅らせるために多くの構造上で使用される。コーティングは、コーティングが被着された基材の温度上昇の速度を低下させる。したがって、コーティングは、火災の熱に起因して構造物が崩壊するまでの時間を増加させる。余分な時間があることにより、構造物が崩壊する前に、消防士が火災を消火するか、または少なくとも冷却水をかけることができる可能性が高くなる。泡沸性コーティングは、一般に、何らかの形態の樹脂性結合剤、例えば、エポキシ樹脂および適切な架橋剤などの高温ポリマーを含有する。樹脂性結合剤は、ハードコーティングを形成する。結合剤中にエポキシ樹脂が存在する場合、結合剤はまた、炭素源を提供し、これは、火災において、炭化物に変換される。加えて、コーティングは、火災中にガスを放出する「スプミフィック（ｓｐｕｍｉｆｉｃ）」と呼ばれる添加物を含有し、これにより炭がフォームに膨張する。コーティングの有効性は、熱の作用に起因して、従来の絶縁体として動作する厚く多孔質の炭化物フォームの形成に関連する。したがって、火災中に炭素質炭化物を均一に形成する能力を有することは、泡沸性コーティング組成物の非常に重要な要件であり、炭素質炭化物は、割れることなく基材に付着する。泡沸性コーティング組成物中のポリエポキシド樹脂を硬化させるためにしばしば使用される硬化剤は、ポリアミンを含む。エポキシ樹脂およびポリアミン硬化剤を含むこのようなシステムでは、硬化の速さは遅く、オーバーコート時間およびサービスに戻るための時間の両方を制限し得る。この問題は、硬化がさらに遅くなる低温被着条件下で拡大される。

本発明の特定の例では、フィルム形成組成物は、単独のまたはエポキシ樹脂と組み合わせたポリシロキサン、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリアスパラギン酸官能性ポリマー、および／またはポリ尿素を含み得る。エポキシ樹脂は、しばしば、着色されたプライマーおよび／または着色されたコートもしくはトップコート組成物において使用される。例えば、ドーパントは、リン酸鉄以外の腐食抑制剤を含み得、第１のフィルム形成組成物は、ポリシロキサンまたはポリウレタンを含み得る。ドーパントは、腐食抑制剤を含み得、第１のフィルム形成組成物は、亜鉛を含み得る。

ポリシロキサンを含む市販のフィルム形成組成物の一例は、米国特許第５，６１８，８６０号および同第５，２７５，６４５号に従って製造される、いくつかのエポキシ樹脂も含有する操作シロキサンコーティングであるＰＳＸ７００（ＰＰＧから市販されている）である。ポリウレタンを含む好適なフィルム形成組成物としては、ＰＰＧから入手可能な直接金属コーティング組成物であるＳＰＭ７６５６９、ＰＰＧから入手可能なポリウレタンプライマーであるＷ４３１８１Ａ、およびＰＰＧから入手可能な高性能ポリウレタンプライマーであるＨＰＰ２００１が挙げられる。好適な着色されたポリエポキシド組成物としては、ＰＰＧから入手可能なエポキシプライマーであるＡＭＥＲＬＯＣＫ４００、ＰＰＧから入手可能なエポキシタンクライナーであるＰＨＥＮＧＵＡＲＤ９３０／９３５／９４０およびＮＯＶＡＧＵＡＲＤ８４０、ならびにＰＰＧから入手可能なエポキシプライマーであるＳＥＰ７４８６０が挙げられる。フィルム形成組成物がポリシロキサンおよび必要に応じてポリエポキシドを含む場合などの、いくつかの場合では、組成物は、ドーパントが付着した表面に介在層なしに直接被着されてもよく、それによって、プライマーおよび／またはミッドコートを使用する必要性が排除される。この性能は、エポキシプライマーと従来の様式で被着された同じポリシロキサントップコートとで処理された基材で観察されたものと同等以上であり得る。

衝突した表面と接触しているフィルム形成組成物は、典型的には、０．５：１～３．０：１などの０．１：１～３５：１の色素対結合剤比（Ｐ：Ｂ）を示す。コーティングされた基材が貯蔵タンクライニングを含む場合、フィルム形成組成物は、１０体積パーセント～５０体積パーセント、例えば１４体積パーセント～４０体積パーセントの色素体積濃度を有することができる。フィルム形成組成物は、２体積％未満または１体積％未満などの、５体積％未満の色素を有するか、または全く色素を有しない（すなわち、０体積％）透明コートであり得る。

本発明の特定の例では、衝突した表面に被着されたフィルム形成組成物（ｂ）は、物品の製造および／または輸送中に保護を提供することを意図した事前加工ショップコーティングまたはショッププライマーを含む。ショッププライマーまたは事前加工プライマーは、自然力または損傷およびキズなどの結果としての腐食からの保護を提供することを意図した一時的なコーティングである。多くの場合、この事前加工プライマーまたはショッププライマーは、最終コーティング系の一部として維持される。攻撃的な化学物質または飲用水用のタンクコーティングのような要求の高いシステムでは、これらのプライマーは、除去され得る。このようなコーティングの一例は、必要に応じてケイ酸塩または任意の他のケイ酸塩を含む、ショッププライマーまたは保持プライマーである。事前加工ショップコーティングまたはショッププライマーは、所定位置に残され得るか、または永久的なコーティング、すなわちフィルム形成組成物（ｂ）、の被着前に除去される一時的なコーティングであり得る。ＴＳＡまたはＴＺＡを、風力塔のためなどの二次「コーティング」として使用することができる。

本発明のコーティングされた基材は、フィルム形成層（ｂ）の少なくとも一部分の上に（ｃ）第２のフィルム形成層をさらに含み得る。第２のフィルム形成層は、着色されているか、または透明である組成物から堆積され得る。第１のフィルム形成組成物と同様に、第２のフィルム形成組成物は、上述したもののような任意の好適なフィルム形成組成物であり得る。特定の組み合わせでは、第１のフィルム形成組成物は、亜鉛を含んでもよく、第２のフィルム形成組成物は、必要に応じてエポキシ樹脂を有する、ポリシロキサンを含み得る。亜鉛を含有するフィルム形成組成物としては、ケイ酸塩または任意の他のセラミックをさらに含み得る無機亜鉛コーティング、およびエポキシ樹脂などの有機材料をさらに含み得る亜鉛リッチプライマーコーティングが挙げられる。亜鉛リッチ組成物は、典型的には、５０～９０重量パーセントなどの少なくとも４０重量パーセントの亜鉛金属を含む。ＰＰＧから入手可能なＡＭＥＲＣＯＡＴ６８ＨＳは、ポリエポキシドを有する市販の亜鉛リッチプライマーコーティングの一例である。２つ以上のコーティング層が堆積されるとき、２つの層は、同じであってもよいか、または異なってもよい。第１のコーティング組成物は、第２のコーティング組成物の被着前に完全にもしくは部分的に硬化され得るか、または硬化がほとんどもしくは全くないか、または２つのコーティング層の被着の間において空気乾燥ストップのみで、「ウェットオンウェット」被着され得る。

他の組み合わせでは、第１のフィルム形成組成物が、エポキシ樹脂、特にビスフェノールＡおよび／もしくはビスフェノールＦに由来するエポキシ樹脂、ならびに必要に応じて亜鉛を含み、かつ第２のフィルム形成組成物が、ポリウレタンを含むか、または第１のフィルム形成組成物が、ビスフェノールＡおよび／もしくはビスフェノールＦに由来するエポキシ樹脂、ならびに必要に応じて亜鉛を含み、第２のフィルム形成組成物は、ポリシロキサンおよび必要に応じてポリエポキシドを含む。自動車再仕上げ用に設計され、かつＡＵＥ－３７０としてＰＰＧから入手可能なポリウレタントップコートは、ＰＰＧから入手可能なＣＲＥ－３２１などのポリエポキシドを含むプライマーよりも特に好適である。

本発明で硬化性組成物が使用される場合、硬化性組成物は、典型的には、周囲温度で硬化可能な２パッケージ組成物として調製することができる。２パッケージ硬化性組成物は、典型的には、使用直前に成分を組み合わせることによって調製されるか、または二重送り機器によっても被着することができる。

組成物は、噴霧、ディッピング／浸漬、ブラッシング、および／またはフローコーティングを含むいくつかの方法のうちの１つ以上によって、衝突基材に被着され得る。噴霧には、空気噴霧、エアレス噴霧、ならびに静電噴霧のための通常の噴霧技術および機器、ならびに手動または自動のいずれかの方法を使用することができる。コーティング層は、典型的には、特定の産業用途に応じて、幅広い範囲、すなわち、５ミクロン～２５．４ｍｍのどこかの乾燥膜厚を有する。例えば、泡沸性コーティングは、５００～１０００ミル（１２．７～２５．４ｍｍ）の乾燥膜厚を有し得る。事前加工ショップコーティングまたはショッププライマーは、５～３０ミクロンの乾燥膜厚を有し得る。タンクライニングシステムは、３００～４００ミクロンなど、化学的性質に応じて６０～１２００ミクロンの範囲であり得る。ポリエポキシドを含むタンクライニングシステムには、１０００～１２００ミクロンの乾燥膜厚が典型的である。一般に、コーティングの乾燥膜厚は、２～２５ミル（５０．８～６３５ミクロン）、しばしば５～２５ミル（１２７～６３５ミクロン）の範囲であり得る。

基材上にコーティングのフィルムを形成した後、組成物は、必要に応じて、周囲温度で、または周囲温度硬化、高温硬化、およびベーキングの組み合わせで組成物を放置させることによって硬化することができる。組成物は、典型的には、４時間～２週間もの範囲の期間で、周囲温度で硬化することができる。周囲湿度が４０％未満の相対湿度である場合には、硬化時間を延長してもよい。

本発明のコーティングされた基材は、本明細書に記載されるように、ドーパントと衝突していない基材と比較して、耐食性、スクライブまたは損傷クリープ耐性、強化された接着性、ブリスタ耐性、耐薬品性、および／または耐温度性（すなわち、極端な温度による損傷に対する耐性）を示し得る。例えば、海水を含む水と接触することとなる基材表面（船体または沖合石油リグなど）での使用に適用可能である。追加的に、コーティングされた基材は、ＩＳＯ２８１２－１：２００７および／またはＡＳＴＭ Ｄ６９４３－１５（２０１５）に従って化学浸漬試験によって判定されるような、攻撃的な化学物質と非攻撃的な化学物質との両方に対する化学物質への耐性、ならびに温水耐性の改善を示し得る。対照と比較したコーティング損傷の増加または減少について、パネルを検査した。ブリスタ、亀裂、膨れ、層間剥離、軟化、変色、接着、およびフィルム下腐食について、パネルを検査し、次いで、対照と比較した全体的な性能に基づいて一般的な評点を与えた。攻撃的な化学物質の例としては、脂肪酸、アルコール、および炭化水素などの酸、それらの組み合わせ、ならびにそれらのシーケンスが挙げられる。

本発明のコーティングされた基材は、バッチまたは段階的なプロセスで調製され得る。本発明は、コーティングされた基材を調製するための連続プロセスにさらに向けられ、連続プロセスは、（ｉ）表面の少なくともある部分がドーパントと衝突するように、基材がコンベヤに沿って移動する際に、本明細書に記載されるように基材の少なくとも１つの表面に研磨粒子およびドーパントを衝突させることと、（ｉｉ）基材がコンベヤに沿って移動してコーティングされた基材を形成する際に、事前加工ショップコーティングまたはショッププライマーを衝突した表面に被着することと、を含む。連続方法は、事前加工ショップコーティングまたはプライマー以外の用途を見出し得る。ドーパントおよび事前加工ショップコーティングまたはショッププライマーは、上に開示されたもののうちのいずれかであり得る。ドーパントを衝突させるステップおよびフィルム形成組成物を被着するステップは、産業物品を製造するための既存の連続生産ラインに適合され得る。本発明による基材は、既存の構造または車両の全てまたは一部分でもあり得る。このような構造物／車両の再塗装は、典型的には、現場で生じ、本明細書に記載されるように、表面にドーパントを衝突させる前に１つ以上の既存のコーティング層を除去すること、およびフィルム形成層を被着することを含み得る。このような塗装除去は、研磨粒子で表面をブラストすることによって行われ得る。本発明によれば、このような基材を、まず研磨粒子単独でブラストし、次いで、本発明に従って研磨粒子およびドーパントでブラストして、第１のステップで既存の塗装および／または酸化物層を除去し、第２のステップで表面にドーパントを衝突させることができるか、または既存の塗装および／または酸化物層を除去し、１つのステップで表面にドーパントを衝突させるように研磨粒子およびドーパントを送達することができる。

ドーパント（複数可）およびフィルム形成層の特定の組み合わせは、以下に列挙され、実施例に例示されるように、腐食抑制、接着強化、ブリスタ耐性、および／または耐薬品性に関して予期しない結果を示すことが見出されている。より具体的には、このような結果は、
＝ドーパントが、リン酸亜鉛を含み、第１のフィルム形成組成物が、上述のフィルム形成組成物のうちのいずれかであるが、２成分エポキシ透明コートではない場合、
＝ドーパントが、リン酸亜鉛を含み、第１のフィルム形成組成物が、ポリシロキサンおよび必要に応じてエポキシ樹脂を含む場合、
＝ドーパントが、リン酸亜鉛を含み、第１のフィルム形成組成物が、ポリウレタンを含む場合、
＝ドーパントが、リン酸亜鉛を含み、第１のフィルム形成組成物が、エポキシ樹脂を含む場合、
＝ドーパントが、酸化マグネシウムを含み、第１のフィルム形成組成物が、上述のフィルム形成組成物のうちのいずれかである場合、
＝ドーパントが、酸化マグネシウムを含み、第１のフィルム形成組成物が、ポリシロキサンおよび必要に応じてエポキシ樹脂を含む場合、
＝ドーパントが、酸化マグネシウムを含み、第１のフィルム形成組成物が、エポキシ樹脂を含み、エポキシ樹脂が、透明であってもよいか、または着色されていてもよい場合、
＝ドーパントが、酸化マグネシウムを含み、第１のフィルム形成組成物が、ポリウレタンを含む場合、
＝エポキシ樹脂が、酸化マグネシウムを含み、第１のフィルム形成組成物が、上述のフィルム形成組成物のうちのいずれかである場合、
＝ドーパントが、エポキシ樹脂を含み、第１のフィルム形成組成物が、上述のフィルム形成組成物のうちのいずれかである場合、
＝ドーパントが、エポキシ樹脂を含み、第１のフィルム形成組成物が、ポリシロキサンおよび必要に応じてエポキシ樹脂を含む場合、
＝ドーパントが、エポキシ樹脂を含み、第１のフィルム形成組成物が、ポリウレタンを含む場合、
＝ドーパントが、エポキシ樹脂を含み、第１のフィルム形成組成物が、エポキシ樹脂を含み、エポキシ樹脂が、透明であってもよいか、または着色されていてもよい場合、
＝ドーパントが、リン酸鉄を含み、第１のフィルム形成組成物が、上述のフィルム形成組成物のうちのいずれかであるが、２成分エポキシ透明コートではない場合、
＝ドーパントが、リン酸鉄を含み、第１のフィルム形成組成物が、着色されたエポキシ樹脂を含む場合、
＝ドーパントが、リン酸鉄を含み、第１のフィルム形成組成物が、ポリウレタンを含む場合、
＝ドーパントが、酸化セリウム、リン酸鉄、リン酸マンガン、および／またはリン酸亜鉛を含み、第１のフィルム形成組成物が上述したような任意の組成物であるが、２成分エポキシ透明コートではない場合、観察され得る。

このような結果はまた、２つ以上のフィルム形成層が堆積される場合、例えば、
＝ドーパントが、リン酸亜鉛、リン酸鉄、酸化マグネシウム、および／またはエポキシ樹脂を含み、第１のコーティング組成物および第２のコーティング組成物の各々は、上述のフィルム形成組成物のうちのいずれかであり、第１のコーティング組成物および第２のコーティング組成物は、同じであってもよいか、または異なってもよい。第１のコーティング組成物および第２のコーティング組成物は、第１の着色層および第２の透明層のように、着色されていてもよいか、または透明であってもよく、
＝ドーパントが、リン酸亜鉛を含み、第１のフィルム形成組成物が、亜鉛を含み、第２のフィルム形成組成物が、ポリシロキサンおよび必要に応じてエポキシ樹脂を含み、第１のフィルム形成組成物が、必要に応じてエポキシ樹脂および／またはケイ酸塩もしくは任意のセラミックをさらに含み、
＝ドーパントが、リン酸亜鉛を含み、第１のフィルム形成組成物が、ポリウレタンを含み、第２のフィルム形成組成物が、本明細書に記載されるものなどの任意のコーティング組成物を含み、
＝ドーパントが、リン酸亜鉛を含み、第１のフィルム形成組成物が、エポキシ樹脂を含み、第２のフィルム形成組成物が、本明細書に記載されるもの、特にポリウレタンなどの、任意のコーティング組成物を含み、
＝ドーパントが、酸化マグネシウムを含み、第１のフィルム形成組成物が、エポキシ樹脂を含み、第２のフィルム形成組成物が、本明細書に記載されるもの、特にポリウレタンなどの、任意のコーティング組成物を含み、
＝ドーパントが、酸化マグネシウムを含み、第１のフィルム形成組成物が、亜鉛を含み、第２のフィルム形成組成物が、ポリシロキサンおよび必要に応じてエポキシ樹脂を含み、第１のフィルム形成組成物が、必要に応じてエポキシ樹脂および／またはケイ酸塩もしくは任意の他のセラミックをさらに含み、
＝ドーパントが、エポキシ樹脂を含み、第１のフィルム形成組成物が、エポキシドを含み、第２のフィルム形成組成物が、本明細書に記載されるものなどの任意のコーティング組成物を含み、ドーパントのエポキシ樹脂および第１のフィルム形成組成物が、両方とも、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、および／またはノボラックに由来し得、
＝ドーパントが、エポキシ樹脂を含み、第１のフィルム形成組成物が、エポキシ樹脂を含み、第２のフィルム形成組成物が、本明細書に記載されるものなどの任意のコーティング組成物を含み、第１のフィルム形成組成物が、必要に応じて亜鉛をさらに含み、および／または第２のフィルム形成組成物が、必要に応じてポリシロキサンおよびエポキシ樹脂またはポリウレタンをさらに含み、ドーパントが、ノボラックエポキシであり得、第１のフィルム形成組成物が、ビスフェノールＡに由来し得、
＝ドーパントが、リン酸鉄を含み、第１のフィルム形成組成物が、ビスフェノールＡおよび／またはビスフェノールＦに由来するものなどのエポキシ樹脂を含み、第２のフィルム形成組成物が、本明細書に記載されるものなどの任意のコーティング組成物を含む場合にも、観察され得る。

本明細書で使用される場合、別途明示的に指定されない限り、値、範囲、量、またはパーセンテージを表すものなどの全ての数は、用語が明示的に現れない場合であっても、「約」という語によって前置きされているかのように読み取られ得る。本明細書に列挙される任意の数値範囲は、その中に含まれる全てのサブ範囲を含むことが意図されている。複数は単数を包含し、その逆も同様である。例えば、本発明は、「一（ａ）」ポリエステル安定剤、「一（ａｎ）」エチレン性不飽和モノマー、「一（ａｎ）」有機溶媒などの観点で記載されているが、微粒子の混合物を含む、これらおよび他の成分の混合物を使用することができる。また、本明細書で使用される場合、「ポリマー」という用語は、プレポリマー、オリゴマー、およびホモポリマーとコポリマーとの両方を指すことを意味し、「ポリ」という接頭辞は、２つ以上を指す。範囲が与えられる場合、それらの範囲の任意のエンドポイントおよび／またはそれらの範囲内の任意の数値を、本発明の範囲と組み合わせることができる。「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「などの」、「例えば」、および同様の用語は、「限定されないが、含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）／などの／例えば」を意味する。「アクリル」および「アクリレート」という用語は、互換的に使用され（そうすることが意図される意味を変更する場合を除く）、別途明示されない限り、アクリル酸、無水物、およびそれらの誘導体、低級アルキル置換アクリル酸、例えば、メタクリル酸、エタクリル酸などのようなＣ_１～Ｃ_２置換アクリル酸、ならびにそれらのＣ_１～Ｃ_６アルキルエステルおよびヒドロキシアルキルエステルを含む。「（メタ）アクリル」または「（メタ）アクリレート」という用語は、示される材料、例えば（メタ）アクリレートモノマーのアクリル／アクリレート形態とメタクリル／メタクリレート形態との両方をカバーすることを意図する。「（メタ）アクリルポリマー」という用語は、１つ以上の（メタ）アクリルモノマーから調製されたポリマーを指す。

上述の特徴および例、ならびにそれらの組み合わせの各々は、本発明によって包含されていると言える。したがって、本発明は、以下の非限定的な態様に向けられる。
１．コーティングされた基材であって、
（ａ）表面であって、研磨粒子およびドーパントと、表面の少なくとも一部分にドーパントが付着するように衝突した、表面と、
（ｂ）ドーパントが付着した表面の少なくとも一部分上の第１のフィルム形成層と、を含み、表面が、研磨粒子およびドーパントと実質的に同時に衝突する、コーティングされた基材。
２．ドーパントが、腐食抑制剤を含む、態様１に記載の基材。
３．ドーパントが、酸化マグネシウムを含む、態様２に記載の基材。
４．ドーパントが、リン酸亜鉛を含む、態様２に記載の基材。
５．ドーパントが、リン酸鉄を含む、態様２に記載の基材。
６．ドーパントが、エポキシ樹脂を含む、態様２に記載の基材。
７．エポキシ樹脂ドーパントが、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、および／またはノボラックに由来する、態様６に記載の基材。
８．第１のフィルム形成組成物が、ポリシロキサンを含む、態様１～７のいずれかに記載のコーティングされた基材。
９．第１のフィルム形成組成物が、エポキシ樹脂をさらに含む、態様８に記載のコーティングされた基材。
１０．第１のフィルム形成組成物が、ポリウレタンを含む、態様１～９のいずれかに記載のコーティングされた基材。
１１．第１のフィルム形成組成物が、エポキシ樹脂を含む、態様１～１０のいずれかに記載のコーティングされた基材。
１２．ドーパントが、リン酸鉄、リン酸亜鉛、リン酸マンガン、および／または酸化セリウムを含む場合、エポキシ樹脂が、２成分エポキシ透明コートではない、態様１１に記載のコーティングされた基材。
１３．エポキシ樹脂が、ビスフェノールＡまたはビスフェノールＦに由来する、態様１１または１２に記載のコーティングされた基材。
１４．エポキシ樹脂が、ノボラック樹脂を含む、態様１１または１２に記載のコーティングされた基材。
１５．第１のフィルム形成組成物が、亜鉛を含む、態様１～１４のいずれかに記載のコーティングされた基材。
１６．第１のフィルム形成層の少なくとも一部分に被着された第２のフィルム形成組成物をさらに含む、態様１～１５のいずれかに記載のコーティングされた基材。
１７．第２のフィルム形成組成物が、ポリシロキサンを含む、態様１６に記載のコーティングされた組成物。
１８．第２のフィルム形成組成物が、ポリエポキシドなどのエポキシ樹脂をさらに含む、態様１７に記載のコーティングされた基材。
１９．第２のフィルム形成組成物が、ポリウレタンを含む、態様１６～１８に記載のコーティングされた基材。
２０．コーティングされた基材であって、
（ａ）酸化マグネシウムを含むドーパントと衝突した表面と、
（ｂ）衝突した表面に被着された第１のフィルム形成組成物であって、フィルム形成組成物が、エポキシ樹脂を含む、第１のフィルム形成組成物と、を含む、コーティングされた基材。
２１．エポキシ樹脂が、ポリエポキシドを含み、必要に応じて着色されている、態様２０に記載のコーティングされた基材。
２２．コーティングされた基材であって、
（ａ）酸化マグネシウムを含むドーパントと衝突した表面と、
（ｂ）多層コーティングであって、（ｉ）衝突した表面に被着された第１のフィルム形成組成物、および（ｉｉ）第１のフィルム形成組成物の上に被着された第２のフィルム形成組成物、を含む、多層コーティングと、を含む、コーティングされた基材。
２３．第１のフィルム形成組成物が、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、および／またはノボラックに由来するポリエポキシドを含む、態様２２に記載のコーティングされた基材。
２４．第２のフィルム形成組成物が、ポリウレタンを含む、態様２３に記載のコーティングされた基材。
２５．コーティングされた基材であって、
（ａ）酸化マグネシウムを含むドーパントと衝突した表面と、
（ｂ）多層コーティングであって、（ｉ）衝突した表面に被着される第１のフィルム形成組成物であって、第１のフィルム形成組成物が、亜鉛を含む、第１のフィルム形成組成物、および（ｉｉ）第１のフィルム形成組成物の上に被着された第２のフィルム形成組成物であって、第２のフィルム形成組成物が、ポリシロキサンおよび必要に応じてポリエポキシドを含む、第２のフィルム形成組成物、を含む、多層コーティングと、を含む、コーティングされた基材。
２６．第１のフィルム形成組成物が、ポリエポキシドおよび／またはケイ酸塩もしくは任意の他のセラミックをさらに含む、態様２５に記載のコーティングされた基材。
２７．コーティングされた基材であって、
（ａ）酸化マグネシウムを含むドーパントと衝突した表面と、
（ｂ）衝突した表面に被着された第１のフィルム形成組成物であって、フィルム形成組成物が、ポリウレタンを含む、第１のフィルム形成組成物と、を含む、コーティングされた基材。
２８．第１のフィルム形成組成物（ｂ）の上に被着された（ｃ）第２のフィルム形成組成物をさらに含む、態様２７に記載のコーティングされた基材。
２９．衝突した表面と接触している第１のフィルム形成組成物が、０．１：１～３５：１の色素対結合剤比を有する、態様１～２８のいずれかに記載のコーティングされた基材。
３０．基材が、冷間圧延鋼または熱間圧延鋼を含む、態様１～２９のいずれかに記載のコーティングされた基材。
３１．基材が、プロファイル加工された鋼を含む、態様１～３０のいずれかに記載のコーティングされた基材。
３２．基材が、構造の少なくとも一部を含む、態様１～３１のいずれかに記載のコーティングされた基材。
３３．基材が、車両の少なくとも一部を含む、態様１～３１に記載のコーティングされた基材。
３４．基材が、建物、橋梁、商用車両、産業用保護構造物、鉄道車両、鉄道コンテナ、給水塔、送電塔、トンネル、石油またはガス産業部品、海洋部品、自動車ボディー部品、航空宇宙部品、橋梁支持構造物、パイプライン、貯蔵タンク、または風力タービン部品のうちの少なくとも一部を含む、態様１～３３のいずれかに記載のコーティングされた基材。
３５．基材表面で衝突した少なくとも２つのドーパントを含む、態様１～３４のいずれかに記載のコーティングされた基材。
３６．ドーパントと衝突した表面が、フィルム形成組成物の被着の前に、０．１～５ミル（２．５４～１２７ミクロン）の断面プロファイルを示す、態様１～３４のいずれかに記載のコーティングされた基材。
３７．基材表面上に堆積されたドーパントが、０．１～１５ミクロンの厚さを有する、態様１～３６のいずれかに記載のコーティングされた基材。
３８．少なくとも１つのフィルム形成組成物が、泡沸性を示す、態様１～３７のいずれかに記載のコーティングされた基材。
３９．コーティングされた基材が、貯蔵タンクを含み、ドーパントと衝突した表面（ａ）が、タンクの内表面を含む、態様１～３３または３５～３８のいずれかに記載のコーティングされた基材。
４０．タンクが、燃料タンクを含む、態様３９に記載の貯蔵タンク。
４１．フィルム形成層が、事前加工ショップコーティングまたはショッププライマーを含む、態様１～４０のいずれかに記載のコーティングされた基材。
４２．事前加工メントショップコーティングまたはショッププライマーが、ケイ酸塩または任意の他のセラミックを必要に応じて含むショッププライマーを含む、態様４１に記載のコーティングされた基材。
４３．コーティングされた基材が、ＩＳＯ２８１２－１：２００７および／またはＡＳＴＭ Ｄ６９４３－１５によって測定されるような、化学物質に対する耐性を示す、態様１～４２のいずれかに記載のコーティングされた基材。
４４．攻撃的な化学物質が、酸を含む、態様４３に記載のコーティングされた基材。
４５．攻撃的な化学物質が、アルコールを含む、態様４３に記載のコーティングされた基材。
４６．攻撃的な化学物質が、炭化水素を含む、態様４３に記載のコーティングされた基材。
４７．コーティングされた基材であって、
（ａ）ノボラックエポキシ樹脂を含むドーパントと衝突した表面と、
（ｂ）衝突した表面に被着される第１のフィルム形成組成物であって、フィルム形成組成物が、ポリエポキシドを含む、第１のフィルム形成組成物と、を含み、コーティングされた基材が、ＩＳＯ２８１２－１：２００７によって測定されるような、脂肪酸に対する耐性を示す、コーティングされた基材。
４８．コーティングされた基材を調製するための連続プロセスであって、
（ｉ）基材がコンベヤに沿って移動する際に、基材の少なくとも１つの表面にドーパントを衝突させることと、
（ｉｉ）基材がコンベヤに沿って移動する際に、衝突した表面に事前加工ショップコーティングまたはショッププライマーを被着して、コーティングされた基材を形成することと、を含む、連続プロセス。
４９．事前加工ショップコーティングまたはショッププライマーが、ケイ酸塩または任意の他のセラミックを必要に応じて含むショッププライマーを含む、態様４８に記載の連続プロセス。
５０．コーティングされた基材が、水と接触している、態様１～４９のいずれかに記載のコーティングされた基材の使用。
５１．基材表面が、海水中に浸漬される、態様１～５０のいずれかに記載のコーティングされた基材の使用。
５２．コーティングされた基材であって、
（ａ）二酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、炭化ケイ素、二酸化ケイ素、および／または二酸化チタンを含むドーパントと衝突した表面と、
（ｂ）衝突した表面に被着された第１のフィルム形成組成物であって、フィルム形成組成物が、ポリエステル、ポリアスパラギン官能性ポリマー、および／またはポリ尿素を含む、第１のフィルム形成組成物と、を含む、コーティングされた基材。
５３．コーティングされた基材であって、
（ａ）リン酸亜鉛を含むドーパントと衝突した表面と、
（ｂ）多層コーティングであって、（ｉ）衝突した表面に被着される第１のフィルム形成組成物であって、第１のフィルム形成組成物が、亜鉛を含む、第１のフィルム形成組成物、および（ｉｉ）第１のフィルム形成組成物の上に被着された第２のフィルム形成組成物であって、第２のフィルム形成組成物が、ポリシロキサンおよび必要に応じてポリエポキシドを含む、第２のフィルム形成組成物、を含む、多層コーティングと、を含む、コーティングされた基材。
５４．コーティングされた基材であって、
（ａ）リン酸亜鉛を含むドーパントと衝突した表面と、
（ｂ）衝突した表面に被着された第１のフィルム形成組成物であって、フィルム形成組成物が、エポキシ樹脂を含む、第１のフィルム形成組成物と、を含む、コーティングされた基材。
５５．エポキシ樹脂が、ポリエポキシドを含み、必要に応じて着色されている、態様５４に記載のコーティングされた基材。
５６．コーティングされた基材であって、
（ａ）リン酸亜鉛を含むドーパントと衝突した表面と、
（ｂ）多層コーティングであって、（ｉ）衝突した表面に被着された第１のフィルム形成組成物、および（ｉｉ）第１のフィルム形成組成物の上に被着された第２のフィルム形成組成物、を含む，多層コーティングと、を含む、コーティングされた基材。
５７．第１のフィルム形成組成物が、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、および／またはノボラックに由来するポリエポキシドを含む、態様５６に記載のコーティングされた基材。
５８．第２のフィルム形成組成物が、ポリウレタンを含む、態様５６または５７に記載のコーティングされた基材。
５９．コーティングされた基材であって、
（ａ）リン酸亜鉛を含むドーパントと衝突した表面と、
（ｂ）多層コーティングであって、（ｉ）衝突した表面に被着される第１のフィルム形成組成物であって、第１のフィルム形成組成物が、亜鉛を含む、第１のフィルム形成組成物、および（ｉｉ）第１のフィルム形成組成物の上に被着された第２のフィルム形成組成物であって、第２のフィルム形成組成物が、ポリシロキサンおよび必要に応じてポリエポキシドを含む、第２のフィルム形成組成物、を含む、多層コーティングと、を含む、コーティングされた基材。
６０．第１のフィルム形成組成物が、ポリエポキシドおよび／またはケイ酸塩もしくは任意の他のセラミックをさらに含む、態様５９に記載のコーティングされた基材。
６１．コーティングされた基材であって、
（ａ）リン酸亜鉛を含むドーパントと衝突した表面と、
（ｂ）衝突した表面に被着された第１のフィルム形成組成物であって、フィルム形成組成物が、ポリウレタンを含む第１のフィルム形成組成物と、を含む、コーティングされた基材。
６２．第１のフィルム形成組成物（ｂ）の上に被着された（ｃ）第２のフィルム形成組成物をさらに含む、態様６１に記載のコーティングされた基材。
６３．コーティングされた基材であって、
（ａ）リン酸亜鉛を含むドーパントと衝突した表面と、
（ｂ）衝突した表面に被着された第１のフィルム形成組成物であって、第１のフィルム形成組成物が、ポリシロキサンおよび必要に応じてポリエポキシドを含む、第１のフィルム形成組成物と、を含む、コーティングされた基材。
６４．コーティングされた基材であって、
（ａ）酸化マグネシウムを含むドーパントと衝突した表面と、
（ｂ）衝突した表面に被着された第１のフィルム形成組成物であって、第１のフィルム形成組成物が、ポリシロキサン樹脂および必要に応じてエポキシを含む、第１のフィルム形成組成物と、を含む、コーティングされた基材。
６５．化学物質が、異なる種類の化学物質のシーケンスである、態様４３に記載のコーティングされた基材。
６６．異なる種類の化学物質のシーケンスが、アルコールおよび水へのサイクル曝露を含む、態様６５に記載のコーティングされた基材。

本発明を、以下の実施例を参照することによってさらに記載する。別途示されない限り、全ての部分は重量によるものである。

ドーパントおよびコーティングスタックの被着
冷間圧延鋼板および熱間圧延鋼板の表面に、表１に列挙される以下のドーパントのうちの１つを衝突させた。ドーパントを、特許公開第ＷＯ２０１５／１４０３２７号に記載されている方法によって表面に付着した。ドーパント被着後、各パネルに、表２に列挙されるＰＰＧ市販のコーティングのうちの１つ以上を噴霧した。ドーパントおよびコーティングスタックの組み合わせを表４に示す。

表２のコーティング（複数可）からの各々を被着し、表３に列挙される詳細に従って硬化した。

実施例１～１７
異なるドーパントと保護コーティングとの組み合わせの耐食性評価
表１からのドーパントと表２からのコーティング（複数可）１～３との様々な組み合わせを、耐食性について評価した。該コーティングおよび硬化パネルを金属基材までスクライブし、次いで、７サイクルのＩＳＯ２０３４０サイクル腐食（コーティング番号３の場合は１３サイクル）またはＡＳＴＭ Ｂ１１７－１１の１０００時間の塩霧のいずれかに曝露した。曝露後、各パネルを、ストレートエッジのカミソリ刃を使用してスクライブで削った。カミソリ刃を使用して、余計な力をかけることなく合理的に削り取ることができる限り、スクライブの周りのコーティングを除去した。これらの実施例における平均コーティングクリープは、スクライブラインの片側の削られたコーティングの縁部と、スクライブラインの反対側の削られたコーティングの縁部との間の平均距離として定義される。平均コーティングクリープ結果を、表４に示す。

表４に示されるように、ドーパントが付着し、次いで１つ以上のコーティング層でコーティングされたパネルは、改善された腐食性能を示した。

実施例１８～２９
異なるドーパントとタンクライニングコーティングとの組み合わせの耐薬品性評価
表１からのドーパントおよび表２からのコーティング（複数可）４～５との様々な組み合わせを、耐薬品性について評価した。ＩＳＯ２８１２－１：２００７に従って、コーティングされた試験パネルを異なる化学物質の範囲中に浸漬させることによって、耐薬品性を試験した。これらの試験は、６ヶ月間続く連続曝露であり、一定間隔でコーティング状態を確認する。コーティングを、フィルム腐食下で、ブリスタリング、亀裂、膨れ、層間剥離、軟化、変色、接着などの欠陥について検査した。パネルが連続的に同じ溶液中に浸漬される連続曝露試験に加えて、サイクル曝露試験を行い、コーティングされたパネルを異なる化学物質に断続的に曝露して、現在の海洋貿易における貨物曝露を反映した。

表５は、３つの試験シリーズに基づく全体的な耐薬品性を列挙している。合計１６０個のパネルを、重複および三重の重複を含む２６個の化学物質試験で評価した。全体的な耐薬品性は、１～４にランク付けされ、１は対照よりもはるかに良好であり、４は、衝突処理なしの表面と比較して改善されないことを表す。

表５に示されるように、ドーパントと衝突し、次いで、１つ以上のコーティング層でコーティングされたある特定のパネルは、対照パネルと比較して、改善された耐薬品性能を示した。

実施例３０～４３
異なるドーパントと産業用コーティングとの組み合わせの耐食性評価
表１からのドーパントと表２からのコーティング６～９との様々な組み合わせを、耐食性について評価した。コーティングされたパネルを金属基材までスクライブし、次いで、ＡＳＴＭ Ｂ１１７－１１塩霧キャビネットに５００時間曝露した。５００時間の塩霧曝露時間後、ＡＳＴＭ Ｄ１６５４－０８に提供されているガイドラインに従って、各パネルをスクライブで削った。パネルをまた、金属基材までスクライブし、４０サイクルのＳＡＥ Ｊ２３３４サイクル腐食に曝露した。曝露後、各パネルを目視検査し、さび、ブリスタリング、および全体的な外観に基づいて１～３の評点を与えた。ランク１のパネルは、改善された耐食性を示し、ランク２のパネルは、中程度の改善を示した。結果を、表６に報告する。

表６に示されるように、ドーパントと衝突し、次いで、１つ以上のコーティング層でコーティングされたパネルは、対照パネルと比較して、改善された耐食性を示した。

実施例４４～５１
異なるドーパントと自動車再仕上げコーティングとの組み合わせの耐食性評価
表１からのドーパントと表２からのコーティング１０～１１との様々な組み合わせを、耐食性について評価した。コーティングされたパネルを金属基材までスクライブし、次いで、単一コートシステムおよびマルチコートシステムについて、ＡＳＴＭ Ｂ１１７－１１塩霧キャビネットにそれぞれ１０００時間および１５００時間曝露した。コーティングおよびスクライブされたパネルをまた、４０サイクルのＳＡＥ Ｊ２３３４サイクル腐食に曝露した。曝露後、各パネルを、ＡＳＴＭ Ｄ１６５４－０８に提供されているガイドラインに従ってスクライブで削り、スクライブで腐食クリープについてミリメートルで測定した。平均腐食クリープ結果を、表７に示す。

表７に示されるように、ドーパントと衝突し、次いで、１つ以上のコーティング層でコーティングされたパネルは、対照パネルと比較して、改善された腐食性能を示した。

実施例５２～５５
冷間圧延鋼板の表面に、表１からの酸化マグネシウム（ＭｇＯ）ドーパントを衝突させた。ドーパントを、Ｓｐｅｅｄｗａｙ Ｍｏｔｏｒｓ ５０～８０のふるいメッシュ酸化アルミニウムと混合して、充填密度または凝集密度に基づいて２０体積パーセント（２０ｖｏｌ％）のＭｇＯを含む組成物を与えた。実験パネルの半分を、まず酸化アルミニウムでブラストし、次いで、２０体積パーセントのＭｇＯ混合物でブラストした。残りの実験パネルを、２０体積％のＭｇＯ混合物のみでブラストした。対照パネルを、酸化アルミニウムのみを使用してブラストした。全てのパネルは、Ｐｒｅｓｓ－Ｏ－Ｆｉｌｍによって測定した場合、１～１．３ミルのブラストプロファイルを達成した。ブラストされたパネルの各々を、表３に記載されるように、ＰＰＧ ＰＳＸ（商標）７００でコーティングした。

試験および評価
実施例５２～５５のコーティングされたパネルを、金属基材までスクライブし、次いで、ＡＳＴＭ Ｂ１１７～１１塩霧に１０００時間曝露した。曝露後、各パネルを、ストレートエッジのカミソリ刃を使用してスクライブで削った。カミソリ刃を使用して、余計な力をかけることなく合理的に削り取ることができる限り、スクライブの周りのコーティングを除去した。これらの実施例における平均コーティングクリープは、スクライブラインの片側の削られたコーティングの縁部と、スクライブラインの反対側の削られたコーティングの縁部との間の平均距離として定義される。平均さびクリープは、さびの縁部間の平均距離と同様に定義される。平均結果を、表８に示す。

表８に示されるように、酸化マグネシウムと衝突し、次いで、ポリシロキサンでコーティングされたパネル（実施例５４～５５）は、鋼グリットおよび酸化アルミニウムによってブラストされた冷間圧延鋼の両方に対して改善された耐食性を示した。

本発明の特定の実施形態は、例示の目的で上述されているが、態様に定義されるような、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の詳細について多様な変形が行われ得ることは、当業者に明らかであろう。

Claims (20)

1. コーティングされた基材であって、
   （ａ）表面であって、研磨粒子およびドーパントと、前記表面の少なくとも一部分に前記ドーパントが付着するように衝突した、表面と、
   （ｂ）前記ドーパントが付着した表面の少なくとも一部分上の第１のフィルム形成組成物と、を含み、前記表面が、前記研磨粒子および前記ドーパントと実質的に同時に衝突する、コーティングされた基材。
2. 前記ドーパントが、リン酸亜鉛またはリン酸鉄以外の腐食抑制剤を含む、請求項１に記載の基材。
3. 前記ドーパントが、酸化マグネシウムおよび／またはエポキシ樹脂を含む、請求項２に記載の基材。
4. 前記ドーパントが、酸化マグネシウムを含む、請求項３に記載の基材。
5. 前記第１のフィルム形成組成物が、ポリシロキサン、必要に応じて亜鉛を含むエポキシ樹脂、ポリウレタン、およびそれらの組み合わせから選択される樹脂を含む、請求項２～４のいずれかに記載のコーティングされた基材。
6. 前記ドーパントが、酸化マグネシウムを含み、前記第１のフィルム形成組成物が、必要に応じて着色されたエポキシ樹脂を含む、請求項２～５のいずれかに記載のコーティングされた基材。
7. 前記ドーパントが、リン酸鉄以外の腐食抑制剤を含み、前記第１のフィルム形成組成物が、ポリシロキサンまたはポリウレタンを含む、請求項１に記載のコーティングされた基材。
8. 前記フィルム形成組成物が、ポリシロキサンおよび必要に応じてエポキシ樹脂を含む、請求項７に記載のコーティングされた基材。
9. 前記ドーパントが、腐食抑制剤を含み、前記第１のフィルム形成組成物が、亜鉛または色素を含む、請求項１に記載のコーティングされた基材。
10. 前記腐食抑制剤が、リン酸亜鉛、酸化マグネシウム、エポキシ樹脂、またはそれらの組み合わせを含む、請求項７～９のいずれかに記載のコーティングされた基材。
11. 前記第１のフィルム形成層の少なくとも一部分に被着された第２のフィルム形成組成物をさらに含む、請求項１～１０のいずれかに記載のコーティングされた基材。
12. 前記第２のフィルム形成組成物が、ポリシロキサン、エポキシ樹脂、ポリウレタン、およびそれらの組み合わせから選択される樹脂を含む、請求項１１に記載のコーティングされた組成物。
13. 前記ドーパントが、酸化マグネシウムを含み、前記第１のフィルム形成組成物が、亜鉛を含み、前記第１のフィルム形成組成物の上に被着された第２のフィルム形成組成物をさらに含み、前記第２のフィルム形成組成物が、ポリシロキサンおよび必要に応じてポリエポキシドを含む、請求項１に記載のコーティングされた基材。
14. 前記第１のフィルム形成組成物が、ポリエポキシドおよび／またはケイ酸塩もしくは任意の他のセラミックをさらに含む、請求項１３に記載のコーティングされた基材。
15. 前記ドーパントが、ノボラックエポキシ樹脂を含み、前記フィルム形成組成物が、ポリエポキシドを含む、請求項１に記載のコーティングされた基材。
16. 前記コーティングされた基材が、ＩＳＯ２８１２－１：２００７によって測定されるような脂肪酸に対する耐性を示す、請求項１５に記載のコーティングされた基材。
17. 前記ドーパントが、リン酸亜鉛を含み、前記第１のフィルム形成組成物が、亜鉛を含み、前記第１のフィルム形成組成物の上に被着された第２のフィルム形成組成物をさらに含み、前記第２のフィルム形成組成物が、ポリシロキサンおよび必要に応じてポリエポキシドを含む、請求項１に記載のコーティングされた基材。
18. 前記フィルム形成組成物のうちの少なくとも１つが、泡沸性を示す、請求項１～１７のいずれかに記載のコーティングされた基材。
19. 前記フィルム形成組成物が、事前加工ショップコーティングまたはショッププライマーを含む、請求項１～１７のいずれかに記載のコーティングされた基材。
20. 車両、産業用保護構造物、変圧器ハウジング、モータ制御エンクロージャ、鉄道コンテナ、トンネル、プラットフォームとパイプとタンクと容器とそれらの支持体とから好適に選択される石油またはガス産業部品、海洋部品、自動車ボディー部品、航空宇宙部品、パイプライン、貯蔵タンク、風力タービン部品、汎用鋼試験片から好適に選択される、請求項１～１９のいずれかに記載の基材を含む物品。