陽離子電沉積涂料組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 相關(guān)專利申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2013年10月25日遞交的日本專利申請第2013-222386號的優(yōu)先權(quán)， 其公開的內(nèi)容W引用的方式整體并入本文。
[0003] 本發(fā)明設(shè)及在涂料組合物穩(wěn)定性、W及涂膜的成品外觀和抗腐蝕性方面優(yōu)異的陽 離子電沉積涂料組合物。
【背景技術(shù)】
[0004] 陽離子電沉積涂料組合物易于涂裝，并能形成高度抗腐蝕的涂膜。它們被廣泛用 作要求具備運種特性的導(dǎo)電金屬產(chǎn)品如汽車車身的底層涂料。
[0005] 為了增強碰撞安全性，汽車車身已得W加固，并且將增強材料加入至點焊部件。然 而，運大大增加了待涂裝的結(jié)構(gòu)上包括復(fù)雜的凹陷部分、間隙部分和類似部分的被涂物的 數(shù)量。運類結(jié)構(gòu)降低了電沉積涂裝期間的電流密度(mA/cm2)，使得難W沉積涂膜。因此，凹 陷部分、間隙部分和類似部分可能未涂裝，并且該部分的抗腐蝕性會大大降低，尤其是在散 布了融雪鹽的惡劣環(huán)境下。
[0006] 為了確保凹陷部分、間隙部分和類似部分的膜厚度(μπι)(即，為了改善"布散能力 (throwing power)";下文中可稱為"布散能力"），施加增加的電壓用于涂裝;然而，由于形 成于外部面板（即，被涂物)上的加厚的涂膜(μπι)，運會使成品外觀變差或增加使用的涂料 組合物的量。
[0007] 作為確保凹陷部分、間隙部分和類似部分的膜厚度的有效手段，包含酸值為30mg KOH/g至150mg KOH/g且徑基值為20mg KOH/g至150mg KOH/g的含簇基的聚醋(A)的電泳涂 料組合物被公開(專利文獻(xiàn)1)。然而，專利文獻(xiàn)1設(shè)及陰離子電沉積涂料組合物，且所獲得的 涂膜的抗腐蝕性不足。
[000引與本申請相似的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)公開了一種陽離子電沉積涂料組合物，其包含：（A) 具有比表面張力的環(huán)氧型陽離子可電沉積樹脂，W及(B)具有比表面張力的聚醋樹脂(專利 文獻(xiàn)2)。然而，專利文獻(xiàn)2設(shè)及多層涂膜，其中具有優(yōu)異的抗腐蝕性的樹脂層分布于下層部 分中，而具有優(yōu)異的耐候性的樹脂層分布于上層部分中；因此該電沉積涂料組合物的成品 外觀和布散能力不足。
[0009] 包含環(huán)氧氨加成樹脂和分子量為200至1，000的端徑基聚醋樹脂的電沉積涂料組 合物被公開(專利文獻(xiàn)3)。然而，在專利文獻(xiàn)3中，所述端徑基聚醋樹脂僅用作添加劑，且其 抗腐蝕性不足。此外，涂料組合物穩(wěn)定性和成品外觀降低。
[0010] 包含通過脂肪族二醇、脂肪族二簇酸和脂肪族一元醇的反應(yīng)而獲得的聚醋化合物 的電沉積涂料組合物被公開(專利文獻(xiàn)4)。然而，專利文獻(xiàn)4公開的電沉積涂料組合物可能 具有降低的穩(wěn)定性和不足的抗腐蝕性。
[0011] 通過將(a)陰離子聚醋樹脂的水性分散體(乳劑)和(b)陽離子環(huán)氧樹脂的水性分 散體(乳劑)混合制備電沉積涂料組合物的方法被公開(專利文獻(xiàn)5)。然而，當(dāng)涂裝線超負(fù)荷 時，通過混合不同樹脂組合物的水性分散體而制備的所述電沉積涂料組合物會變得不穩(wěn) 定，堵塞UF過濾器，從而導(dǎo)致降級的成品外觀。
[0012] 包含數(shù)均分子量為1，000至10,000、酸值為20至80并且徑基值為50至200的水性聚 醋樹脂的陽離子電沉積涂料組合物被公開(專利文獻(xiàn)6)。然而，將酸值為20至80的聚醋樹脂 用于陽離子電沉積涂料組合物時，所述涂料組合物的穩(wěn)定性會降低。運會導(dǎo)致UF過濾器的 頻繁堵塞，并使成品外觀降級。
[0013] 公開了包含陽離子改性的環(huán)氧樹脂、陰離子聚醋樹脂、氣樹脂和封端的聚異氯酸 醋的陽離子電沉積涂料組合物，其中所述陽離子環(huán)氧樹脂的溶解度參數(shù)化和所述陰離子聚 醋樹脂的溶解度參數(shù)Sa滿足關(guān)系（Sb-Sa) ^ 1.0(專利文獻(xiàn)7)。然而，該陽離子環(huán)氧樹脂與該 陰離子聚醋樹脂間的相容性較差，并且成品外觀會降級。
[0014] 引用的文獻(xiàn)
[0015] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0016] 專利文獻(xiàn) 1:肝S59-120659A
[0017] 專利文獻(xiàn) 2:肝S62-174277A [001引專利文獻(xiàn)3:肝冊4-216879A
[0019] 專利文獻(xiàn)4:肝2002-88301A
[0020] 專利文獻(xiàn) 5:肝2002-126622A
[0021] 專利文獻(xiàn)6:肝2003-10774A
[0022] 專利文獻(xiàn)7:肝2002-129099A
[0023] 發(fā)明概述
[0024] 技術(shù)問題
[0025] 本發(fā)明的目的是提供在涂料組合物穩(wěn)定性、成品外觀和抗腐蝕性方面優(yōu)異的陽離 子電沉積涂料組合物，W及在運些涂膜性能方面優(yōu)異的涂裝的物品。
[0026] 解決問題的技術(shù)方案
[0027] 本發(fā)明人進(jìn)行了廣泛的研究W實現(xiàn)上述目的，并且發(fā)現(xiàn)上述目的可由包含特定的 聚醋樹脂(A)、含氨基的環(huán)氧樹脂(B)和封端的聚異氯酸醋固化劑(C)的陽離子電沉積涂料 組合物來實現(xiàn)。基于該發(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明。
[0028] 具體地，本發(fā)明提供下述陽離子電沉積涂料組合物，形成陽離子電沉積涂膜的方 法，W及使用所述方法通過電沉積涂裝而獲得的涂裝的物品。
[0029] 項1:
[0030] 陽離子電沉積涂料組合物，其包含：
[0031] 聚醋樹脂(A)，
[0032] 含氨基的環(huán)氧樹脂(B)，W及
[0033] 封端的聚異氯酸醋固化劑(C)，
[0034] 基于W固體計的組分(A)、（B)和(C)的總質(zhì)量，所述聚醋樹脂(A)W3質(zhì)量％至40質(zhì) 量％的量存在，所述含氨基的環(huán)氧樹脂(B)W20質(zhì)量％至60質(zhì)量％的量存在，且所述封端的 聚異氯酸醋固化劑(C)WlO質(zhì)量％至40質(zhì)量％的量存在，其中所述組分(A)的溶解度參數(shù)δΑ 和組分(Β)的溶解度參數(shù)祁滿足關(guān)系I δΑ-δΒ I <1.0。
[0035] 項2:
[0036] 如項1所述的陽離子電沉積涂料組合物，其中所述聚醋樹脂(A)的酸值為O.Olmg KOH/g至15mg KOH/g，徑基值為50mg KOH/g至300mg KOH/g，并且數(shù)均分子量為1,000至8， 000。
[0037] 項3:
[0038] 如項1或項2所述的陽離子電沉積涂料組合物，其中所述聚醋樹脂(A)的油度小于5 質(zhì)量％。
[0039] 項4:
[0040] 形成陽離子電沉積涂膜的方法，所述方法包括W下步驟：
[0041] 將被涂物浸潰于包含項1至項3中任一項所述的陽離子電沉積涂料組合物的電沉 積浴中，；W及
[0042] 使用所述被涂物作為陰極施加電流。
[0043] 項5:
[0044] 涂裝的物品，其通過將金屬被涂物浸潰于包含項1至項3中任一項所述的陽離子電 沉積涂料組合物的電沉積浴中并進(jìn)行電沉積涂裝而獲得。
[0045] 發(fā)明的有益效果
[0046] 本發(fā)明的陽離子電沉積涂料組合物表現(xiàn)出優(yōu)異的涂料組合物穩(wěn)定性、成品外觀和 抗腐蝕性，并且當(dāng)暴露于惡劣的腐蝕條件下時在抗腐蝕性方面特別優(yōu)異。更具體地，即使在 已散布融雪鹽的環(huán)境中長時間行駛，用本發(fā)明的涂料組合物涂裝的汽車車身較少腐蝕或惡 化。此外，本發(fā)明的涂料組合物在即使經(jīng)過長時間的操作的涂裝線中也不阻塞UF過濾器，并 且其具有良好的涂料組合物穩(wěn)定性。
[0047] 實施方案的描述
[0048] 本發(fā)明設(shè)及陽離子電沉積涂料組合物，其包含聚醋樹脂(A)、含氨基的環(huán)氧樹脂 (B)和封端的聚異氯酸醋固化劑(C)。所述陽離子電沉積涂料組合物還可W指包含含有上述 組分(A)至(C)的水性分散體的陽離子電沉積涂料組合物。W下詳細(xì)地描述了本發(fā)明。
[00例聚醋樹脂(A)
[0050]在本發(fā)明中所使用的聚醋樹脂(A)可通過酸組分(al)與醇組分(a2)的醋化反應(yīng) 和/或醋交換反應(yīng)來制備。
[0051 ]酸組分(al)
[0052] 作為酸組分(al)，可使用通常用作酸組分來制備聚醋樹脂的化合物。其實例包括： 脂環(huán)族多元酸、脂肪族多元酸、芳香族多元酸、芳香族一元簇酸、脂肪族一元簇酸、脂環(huán)族一 元簇酸W及運些酸的低級烷基醋。
[0053] 通常，脂環(huán)族多元酸包括:每個分子具有至少一個脂環(huán)結(jié)構(gòu)(通常為4元至6元環(huán)結(jié) 構(gòu)）和至少兩個簇基的化合物;運類化合物的酸?。籛及運類化合物的醋。脂環(huán)族多元酸的 實例包括脂環(huán)族多元簇酸如1，2-環(huán)己燒二簇酸、1，3-環(huán)己燒二簇酸、1，4-環(huán)己燒二簇酸、4- 環(huán)己締-1,2-二簇酸、3-甲基-1,2-環(huán)己燒二簇酸、4-甲基-1,2-環(huán)己燒二簇酸、1，2,4-環(huán)己 燒Ξ簇酸和1，3，5-環(huán)己燒Ξ簇酸;運類脂環(huán)族多元簇酸的酸酢;運類脂環(huán)族多元簇酸的低 級烷基醋;及其類似物。運類脂環(huán)族多元酸可W單獨地或兩種W上組合地使用?？商貏e優(yōu)選 使用的脂環(huán)族多元酸的實例包括：1,2-環(huán)己燒二簇酸、1,2-環(huán)己燒二簇酸酢、1,3-環(huán)己燒二 簇酸、1，4-環(huán)己燒二簇酸、4-環(huán)己締-1，2-二簇酸和4-環(huán)己締-1，2-二簇酸酢。在運些中，從 抗水解性的角度，1，2-環(huán)己燒二簇酸和1，2-環(huán)己燒二簇酸酢是特別優(yōu)選的。
[0054] 通常，脂肪族多元酸包括每個分子具有至少兩個簇基的脂肪族化合物；W及運類 脂肪族化合物的酸酢。其實例包括:脂肪族多元簇酸，如班巧酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛 二酸、壬二酸、癸二酸、十一燒二酸、十二燒二酸、十Ξ燒二酸、十八燒二酸和巧樣酸;運類脂 肪族多元簇酸的酸酢;及其類似物。運類脂肪族多元酸可W單獨地或兩種W上組合地使用。 可優(yōu)選使用的脂肪族多元酸的實例為含有C4-18烷基鏈的二簇酸。含有C4-18烷基鏈的二簇酸 的實例包括：己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、^^一燒二酸、十二燒二酸、十Ξ燒二 酸和十八燒二酸。在運些中，己二酸、十二燒二酸和十八燒二酸是優(yōu)選的。
[0055] 通常，芳香族