[發明專利]低致黃的可電沉積涂料組合物及涂覆方法

無效

• 申請號: 93119147.5
• 申請日: 1993-10-19
• 公開（公告）號: CN1040336C
• 公開（公告）日: 1998-10-21
• 發明（設計）人: Ｍ·Ｌ·考夫曼
• 申請（專利權）人: ＰＰＧ工業公司
• 主分類號: C09D5/44
• 分類號: C09D5/44
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 侯天軍

本發明涉及可電沉積的涂料組合物及其在電沉積方法中的應用，尤其涉及含有使組合物在電沉積和固化時具有抗致黃性的固化劑的可電沉積涂料組合物。

某些水合涂料組合物可用電沉積方法涂敷。電沉積是涂料組合物與導電陽極和導電陰極接觸而將組合物涂敷于陽極或陰極表面的方法。電極與涂料組合物接觸以后，兩電極之間加上足夠的電壓，一種附著電絕緣膜沉積在其中的一個電極上?？呻姵练e涂料組合物可以涂敷于許多導電底物上，特別是金屬如鋼、鋁、銅、鎂和導電性的涂炭物質。

陰極涂敷的可電沉積涂料組合物(即陰極的表面被涂敷)與陽極涂敷的可電沉積涂料組合物相比，優選前者，因為陰極涂敷的組合物常常具有高的耐腐蝕性?；诃h氧衍生的樹脂的可電沉積涂料組合物在汽車工業中非常通用，該環氧樹脂通過加熱用含有保護的異氰酸酯基的物質交聯。

為達到比電沉積涂料本身更高的耐腐蝕性和耐久性，一種面漆物系常常隨后涂敷于電沉積的、固化的涂層上。另外，面漆物系的涂敷也是為了具有必須達到特定的顏色標準的富有魅力的、光亮的配置。這在汽車工業中尤其重要，例如，未電沉積的非導電性塑料零件與電沉積的金屬零件連接，這些零件的顏色必須匹配。

汽車工業中，含有與氨基塑料或保護了多異氰酸酯基的固化劑交聯的丙烯酸樹脂，聚酯和/或醇酸樹脂的熱固面漆物系非常通用。這些面漆可以作為單一有色涂料一次噴敷，或分為底色漆和透明漆兩次噴敷。本領域已熟知，某些淺色如白色、淺蘭色、乳白色、棕黃色面漆物系，它們涂敷于固化的可電沉積涂料組合物上時，易于泛黃。這種泛黃可由各種因素引起，如電沉積涂料組合物、面漆組合物或涂料組合物固化環境中的化學成分。與電沉積涂料組合物有關的泛黃以后被稱為“ED引起的泛黃”。

在可電沉積涂料組合物中使用低分子量芳香保護的異氰酸酯基固化劑時，“ED引起的泛黃”尤其明顯。脂肪保護的異氰酸酯固化劑制備的可電沉積涂料組合物在隨后涂敷的面漆物系中只引起較低的“ED引起的泛黃”，但是這些固化劑通常比某些芳香保護的異氰酸酯固化劑如二異氰酸甲苯酯(TDI)昂貴。比TDI具有較高分子量的芳香保護的異氰酸酯固化劑制備的可電沉積涂料組合物也在隨后涂敷的面漆物系中引起較低的泛黃。

本發明根據這一發明，即除了含有保護的異氰酸酯基的基團以外、還含有噁唑烷酮基團的保護的異氰酸酯固化劑在隨后涂敷的面漆物系中導致非常輕微的“ED引起的泛黃”。這樣，可以用很寬范圍的保護的異氰酸酯的固化劑形成不致黃或低致黃的可電沉積涂料組合物，尤其是基于較低分子量的異氰酸芳香烴酯的保護的異氰酸芳香烴酯固化劑，如基于TDI的固化劑不致黃。

本發明的目標是一種在隨后涂敷的面漆物系中只有最低程度的“ED引起的泛黃”的可電沉積涂料組合物。本發明也描述了通過電沉積方法，使用該可電沉積涂料組合物涂敷導電電極而制備電涂零件的一種方法。

可電沉積涂料組合物包括：

A.含活潑氫的離子樹脂；和

B.含保護的異氰酸酯基團和下列結構的基團的固化劑：

這里使用的術語“ED-引起的泛黃”通常是指某些可電沉積涂料組合物在隨后涂敷的面漆物系的固化過程中在面漆中導致黃色的趨向?！癊D引起的泛黃”有兩種類型：一種被稱為“蒸汽致黃”(fume-yellowing)，在固化電沉積涂料時，汽車車身的復雜部位的異氰酸酯濃縮區域產生易揮發物。隨后涂敷和固化面漆時，異氰酸酯產生的易揮發物再次揮發并且污染面漆層；另一種“ED引起的泛黃”被稱為“滲透致黃”(bleed-through?yellowing)，保護的異氰酸酯固化劑的分解產物通過中間的密封層滲進面漆中。

本發明可電沉積組合物的含活潑氫樹脂既包括陰離子樹脂又包括陽離子樹脂，優選陽離子樹脂，因為它們通常具有高的耐腐蝕性。離子樹脂應當含有如羥基、伯氨基、仲氨基、硫羥基及它們的混合物提供的活潑氫。含活潑氫的離子樹脂選自丙烯酸類聚合物，聚酯類聚合物，聚氨酯類聚合物，含環氧物質衍生的聚合物及它們的混合物。特別有用的含活潑氫的離子樹脂是含環氧基物質和胺的陽離子反應產物。涂料組合物加熱時，活潑氫與保護的異氰酸酯基反應，發生固化反應。特別優選的含活潑氫基的離子樹脂是如在美國專利Nos.3,663,389、3,922,253、3,984,299、3,947,388、3,947,339和4,031,050描述的聚環氧化物和伯胺或仲胺的酸溶解反應得到的含有銨鹽基的陽離子樹脂。