[發(fā)明專利]含吡啶基的電涂樹脂

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980153025.2
• 申請日: 2009-09-24
• 公開（公告）號: CN102272246A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·楚艾;T·S·迪森伯
• 申請（專利權(quán)）人: 巴斯夫涂料有限公司
• 主分類號: C09D5/44
• 分類號: C09D5/44;C09D163/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038
• 代理人: 鄧毅

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電涂涂料組合物、制備它們的方法、將涂層電沉積到導(dǎo)電基材上的方法，和電沉積的涂層。

發(fā)明背景

本段中的描述僅僅提供了關(guān)于本公開的背景信息并且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

在腐蝕環(huán)境中使用的工業(yè)金屬制品涂層可以包括應(yīng)用一種或多種無機和有機處理和涂層。汽車組裝工廠中的涂漆系統(tǒng)(“涂漆車間”)龐大、復(fù)雜并且昂貴。例如金屬汽車車體(“白車體”)和部件被賦予在一個或多個清洗浴或噴霧箱中的多步清潔處理、在磷化浴中作為金屬預(yù)處理步驟的水性磷酸鹽涂料的施涂，然后是各種沖洗和另外的精整處理，如在Claffey，U.S.專利No.5,868,820中所述。進行磷化預(yù)處理步驟來改進金屬的耐腐蝕性和后續(xù)的涂層對金屬的粘附性。清潔和磷化步驟可以有10或12個單個的噴霧設(shè)備或浸漬槽的處理站。

在預(yù)處理步驟后將電沉積涂料(“電涂料”)施涂于金屬汽車車體。電涂浴通常包含主要的具有離子穩(wěn)定性的成膜樹脂(在本公開中“聚合物”和“樹脂”可互換使用)于水或者水和有機助溶劑的混合物中的水性分散液或乳液。在需要耐久性電涂薄膜的汽車或工業(yè)應(yīng)用中，該電涂組合物被配制成可固化的(熱固性)組合物。這一般通過用主要成膜樹脂乳化能夠與該主要樹脂上的官能團在適當條件下(例如加熱)反應(yīng)并因此將涂層固化的交聯(lián)劑來完成。在電沉積期間，通過將基材浸沒在電涂浴中，然后在基材和相反電荷的極(例如不銹鋼電極)之間施加電勢，從而將含有具有較低分子量的帶離子電荷的樹脂的涂料沉積到導(dǎo)電性基材上。帶電的涂料遷移并且沉積到導(dǎo)電基材上。然后加熱涂覆的基材以使涂料固化或交聯(lián)。

電涂組合物和方法的一個優(yōu)點是施涂的涂料組合物在各種金屬基材上形成均一而連續(xù)的層，不論基材的形狀或構(gòu)型如何。當涂料作為防腐蝕涂料施涂于具有不規(guī)則表面的基材例如車體時，這尤其有利。金屬基材的全部部分上的均勻連續(xù)涂層提供了最大耐腐蝕效力。然而，磷酸鹽預(yù)處理迄今已經(jīng)成為保護車體免于腐蝕的不可缺少的步驟。

Dietz等U.S.專利No.5,070,159公開了可用于使顏料分散在水性涂料組合物中的分散劑，所述分散劑是酚醛環(huán)氧樹脂、長鏈脂族胺和另外的可以包括具有氮原子的雜環(huán)的胺的反應(yīng)產(chǎn)物。

許多專利公開了在電涂涂料組合物或其他金屬涂料中使用某些金屬氧化物。這些當中有Gros等U.S.專利申請公開號2006/0058423(氧化錳)；Poulet等U.S.專利申請公開號2006/0261311(釔、鋯、鑭、鈰、鐠和釹氧化物或鹽)；Maze等US專利No.7,081,157(MoO₃)；Matsuda等JP2003226982(五氧化釩)；Mizoguchi等JP2003129005(氧化鋅)；和Kawaraya等U.S.專利申請公開號2007/0149655(氧化鋯)。

發(fā)明概述

我們公開了用于使電涂涂料沉積在金屬基材，包括未磷化的金屬基材(即，不進行磷酸鹽預(yù)處理的金屬基材)上的組合物和方法，其中電涂涂料提供了優(yōu)異的腐蝕保護。

本方法使用了水性電涂涂料組合物，也稱為電涂浴，所述組合物帶有粘結(jié)劑，所述粘結(jié)劑包括具有至少一個含胺芳環(huán)部分的陰極或陽極可電沉積樹脂。為了便利，“芳胺基”將在本公開中用于指其中氮是芳環(huán)的一部分的胺基，而“脂族胺基”將用于指其中氮不是芳環(huán)的一部分的胺，與化合物是否包含芳環(huán)無關(guān)。“樹脂”在本公開中用于包括樹脂、低聚物和聚合物。“粘結(jié)劑”是指涂料組合物的成膜組分。一般而言，粘結(jié)劑是熱固性的或可固化的。

我們還公開了一種方法，其中電涂涂料組合物包括粘結(jié)劑和金屬氧化物，所述粘結(jié)劑包括具有至少一個含胺芳環(huán)部分的陰極或陽極可電沉積樹脂，所述金屬氧化物選自：氧化鉍、氧化釩、氧化錳、氧化鈷、氧化鋅、氧化鍶、氧化釔、氧化鉬、氧化鋯、氧化鑭、鑭系元素的氧化物，和這些的組合。

在一個實施方案中，含芳胺基的樹脂還具有脂族胺基。

含芳胺基的樹脂可以是環(huán)氧樹脂或乙烯基(例如丙烯酸類)樹脂。樹脂的芳胺部分是親核性的并且可用于配位在金屬基材表面，增強電涂涂料的耐腐蝕性。含芳胺基的樹脂包含吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、吩嗪基、異喹啉基(isoqinoline)、喹啉基(quiinoline)、酞嗪基、萘啶基(phthrydine)、噌啉基、咔唑基、嘌呤基、咪唑基、三唑基、苯并咪唑基、苯并咪唑酮基、噻唑基、苯并噻唑基、吡唑基、吡唑酮基、噻二唑基，或這些的組合。