[發明專利]含芳族磺酸和氨基甲酸酯官能化流變改進劑的具有優異內滲透率的陽離子電沉積涂料用樹脂組合物

有效

• 申請號: 200980141286.2
• 申請日: 2009-08-19
• 公開（公告）號: CN102186934A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 金載孝;吳溢錫;金光善;鄭夏澤;宋胤錫
• 申請（專利權）人: 株式會社KCC
• 主分類號: C09D5/44
• 分類號: C09D5/44;C09D163/00;C09D7/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 賈成功

技術領域

本發明涉及含有芳族磺酸和氨基甲酸酯官能化流變改進劑(或流變控制劑)的具有優異內滲透率(或深鍍能力)的陽離子電沉積涂料用樹脂組合物，和其應用。更具體地說，本發明涉及陽離子電沉積涂料用樹脂組合物，其包含(1)含有多硫化物化合物以及環氧化合物的反應產物、和胺化合物與環氧化合物的反應產物的基礎樹脂；(2)含有改性多元醇化合物與封閉多異氰酸酯化合物的反應產物的固化劑樹脂，其中所述改性多元醇化合物衍生自酚化合物、脂族或芳族胺化合物與福爾馬林的類似曼尼希反應(Mannich-like?reaction)的產物；(3)芳族磺酸；和(4)具有氨基甲酸酯官能團的流變控制劑，其顯示優異的水分散穩定性、深鍍能力和抗菌性能并顯示涂層的優異撓性、防腐性能和涂覆性能(或成膜)，和改進的邊緣抗銹蝕性，并因此尤其適合作為車輛和工業用途用的底涂料；和包含該組合物的陽離子電沉積涂料。

背景技術

從當電沉積涂料首先應用于小轎車的二十世紀中葉至今，陽離子電沉積涂料由于性能和可加工性已經持續開發超過40年。通過此種技術開發，電沉積涂層作為防銹蝕底涂料涂層應用于大部分小轎車。隨同這一起，對具有產物涂覆效率、質量均勻性和環境友好性的電沉積涂料的需要正在增加。作為電沉積涂料組合物中的最重要的組分，使用具有優異抗銹蝕性的環氧樹脂，并且它們具有氨基甲酸酯固化結構以形成具有良好質量的涂層。

通常，作為用于陽離子電沉積的基礎樹脂，通過多元醇和乙氧基化雙酚得到的具有撓性的環氧樹脂被代表性地使用并作為固化劑樹脂，大多使用二異氰酸酯和具有可離解羥基官能團的醇化合物的反應產物。具體來說，常規陽離子電沉積樹脂組合物通常通過如下步驟的方法制備：將具有360～20,000的數均分子量的環氧樹脂與雙酚-A、其衍生物或改性聚醚型增塑劑混合，在70～170℃下在過量溶劑存在下使胺和二醇加成反應，在高溫下在真空下從該反應產物除去有機溶劑，將固化劑樹脂與所述除去了溶劑的反應產物混合并充分地用有機酸中和，和向其中添加去離子水4～12小時并分散在水中。

在韓國專利號10-0831205(KCC)中，與一般電沉積樹脂相比較，具有多硫化物鍵的化合物用于改進光滑度、抗銹蝕性和撓性。這一專利提供了陽離子電沉積樹脂組合物，其包含：含有多硫化物化合物與環氧化合物的反應產物并具有良好的涂層光滑度和撓性的基礎樹脂、和多元醇化合物和封閉多異氰酸酯的反應產物作為固化劑樹脂，該多元醇化合物衍生自具有良好抗銹蝕性和粘附的曼尼希反應產物。然而，這一專利中公開的電沉積樹脂組合物使用一般有機酸作為中和酸并且此后具有水分散體形式，并含有鋇螯合物作為催化劑。結果，光滑度、抗銹蝕性和撓性得到改進并且組合物在室溫下在一般儲存條件中穩定存在。然而，由于分散在水中的水溶性顆粒樹脂受一般有機酸的限制，所以在低和高溫下可能存在存儲穩定性問題。具體來說，粘度問題在5℃或更低的低溫下增加并且在60℃或更高下在暴露2周或更長后沉淀問題可能容易發生。即，對于一般應用沒有儲存條件方面的問題，但是可能對在具有急劇溫度變化的地方的應用存在限制。另外，由于多硫化物的撓性，涂覆在固化期間由于邊緣處的流動而可能是不充分的。另外，因為樹脂在去離子水中制備，所以可能存在在中和條件下細菌生長的問題。

美國專利號6,017,431(PPG)介紹了氨基磺酸，其可以抑制電沉積浴中的細菌并可以用作中和劑。這一專利中介紹的氨基磺酸由以下化學結構式表示。

在上式中，R代表氫或烷基(碳數：1～4)。優選地，它具有以下化學結構式。

然而，當此種氨基磺酸用作具有向其中添加的多硫化物的環氧樹脂的中和劑時，氨基磺酸的中和性能由于具有向其中添加的多硫化物的環氧樹脂的高分子量而不充分，并因此水分散體穩定性低并產生沉淀。

韓國專利申請號10-1991-0010475(PPG，“Cationic?microgels?and?their?use?in?electrodeposition”)公開了可以改進邊緣處的涂覆的用于電沉積的流變控制劑。這種流變控制劑是如下制備的：將陽離子多環氧化物-胺反應產物和多環氧化物交聯劑混合，并加熱和使該混合物交聯。這種流變控制劑有效改進邊緣覆蓋(這防止涂層由于涂層固化期間的可流動性引起的涂層薄和脆性)并提高抗污染性。然而，如果在產物中過量使用，則流變控制劑控制可流動性并參與涂層表面上的固化，并因此形成痕跡(mark)和外觀惡化。