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丙烯酸類電涂組合物和代替磷酸鹽預(yù)處理的方法

文檔序號(hào):4952490閱讀:326來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:丙烯酸類電涂組合物和代替磷酸鹽預(yù)處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電涂涂料組合物、制備該組合物的方法、將涂層電沉積到導(dǎo)電性基材上的方法以及電沉積涂層。
背景技術(shù)
本部分中的陳述僅僅提供與本公開(kāi)有關(guān)的背景信息,可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。將要在腐蝕環(huán)境中使用的工業(yè)金屬制品的涂布可以包括施加一種或多種無(wú)機(jī)和有機(jī)處理和涂布。汽車(chē)裝配廠中的涂漆系統(tǒng)(“油漆車(chē)間”)是龐大的,復(fù)雜的,并且昂貴的。例如,對(duì)金屬汽車(chē)車(chē)身(“白車(chē)身”)和零件進(jìn)行在一個(gè)或多個(gè)清洗浴或噴霧箱中的多步清洗處理,在磷化浴中作為金屬預(yù)處理步驟進(jìn)行水性磷酸鹽涂料的施涂,然后進(jìn)行各種漂洗和附加精整處理,如在Claffey的美國(guó)專利No. 5,868,820中所述的。進(jìn)行該磷化預(yù)處理步驟來(lái)改進(jìn)金屬的耐腐蝕性和后續(xù)的涂層對(duì)金屬的粘附。該清洗和磷化步驟可能具有10 或12個(gè)噴霧設(shè)備或浸漬槽的獨(dú)立處理站。電沉積涂料(“電涂涂料”)在該預(yù)處理步驟之后施涂于金屬車(chē)身上。電涂浴通常包括主要成膜環(huán)氧樹(shù)脂(“聚合物”和“樹(shù)脂”在本公開(kāi)中可互換地使用)的水性分散體或乳液,在水中或水和有機(jī)助溶劑的混合物中達(dá)到離子穩(wěn)定化。在期望耐久性電涂薄膜的汽車(chē)或工業(yè)應(yīng)用中,該電涂組合物被配制成克固化的(熱固性)組合物。這一般通過(guò)用主要成膜樹(shù)脂乳化能夠與該主要樹(shù)脂上的官能團(tuán)在適當(dāng)條件下(例如加熱)反應(yīng)并因此將涂層固化的交聯(lián)劑來(lái)完成。在電沉積期間,通過(guò)將基材浸沒(méi)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(shì),從而將含有具有較低分子量的帶離子電荷的樹(shù)脂的涂料沉積到導(dǎo)電性基材上。帶電荷的涂料遷移到該導(dǎo)電性基材上,并在該導(dǎo)電性基材上沉積。該經(jīng)涂布的基材然后被加熱,以將該涂層固化或交聯(lián)。電涂組合物和方法的優(yōu)點(diǎn)之一是,施涂的涂料組合物在各種金屬基材上形成了均一而連續(xù)的層,不論基材的形狀或構(gòu)型如何。當(dāng)該涂層作為防腐蝕涂層施涂到具有不規(guī)則表面的基材如汽車(chē)車(chē)身上時(shí),這是特別有利的。在金屬基材的所有部分上的該均勻、連續(xù)的涂層提供了最大耐腐蝕效力。然而,磷酸鹽預(yù)處理迄今為止是防止汽車(chē)車(chē)身腐蝕的一個(gè)必不可少的步驟。McMurdie等人的美國(guó)專利6,110,341教導(dǎo),可包括聚環(huán)氧化物連接基團(tuán)的烴基磷酸酯和膦酸酯類,能夠以基于總浴重量的至多500ppm的量引入到電沉積浴中,用于改進(jìn)防腐蝕作用。包括苯基膦酸的實(shí)例據(jù)報(bào)告在未處理的鋼板上具有適度的防腐蝕作用的增強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容
我們公開(kāi)了一種用于將電涂涂料電沉積在未磷化的金屬基材(即,沒(méi)有進(jìn)行磷酸鹽預(yù)處理的金屬基材)上的組合物和方法,其中該電涂涂料提供了優(yōu)異的防腐蝕作用。取消用于磷化預(yù)處理方法的步驟和設(shè)備使得目前在汽車(chē)制造廠中建造新油漆車(chē)間成本大大節(jié)約以及在操作油漆車(chē)間時(shí)的簡(jiǎn)化和成本節(jié)約成為可能。
該方法使用含有構(gòu)成可陰極電沉積的涂料的粘結(jié)劑的水性電涂涂料組合物,也稱為電涂浴,該粘結(jié)劑包括具有至少一個(gè)以下含磷基團(tuán)的乙烯基聚合物如丙烯酸聚類合物
權(quán)利要求
1.一種包含粘結(jié)劑的涂料組合物,該粘結(jié)劑包含磷酸化丙烯酸類聚合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料組合物,其中該磷酸化丙烯酸類聚合物包含至少一個(gè)以下含磷的基團(tuán)
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的涂料組合物,其中涂料組合物是水性的,且該丙烯酸類聚合物是胺官能的。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的涂料組合物,其中該涂料組合物不含除了磷酸化丙烯酸類聚合物以外的胺官能聚合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的涂料組合物,其中該磷酸化丙烯酸類聚合物含有單磷酸酯基、單膦酸酯基、二磷酸酯基、二膦酸酯基或它們的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的涂料組合物,其中該粘結(jié)劑包括約0.01到約 99wt %的磷酸化丙烯酸類聚合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的涂料組合物,其中該涂料組合物是水性的,且該粘結(jié)劑包含胺官能的第二樹(shù)脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的涂料組合物,其中第二胺官能樹(shù)脂是丙烯酸類聚合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8的任一項(xiàng)所述的涂料組合物,其中該磷酸化丙烯酸類聚合物包含三磷酸酯基。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的涂料組合物,其中該磷酸化丙烯酸類聚合物含有約0. 01到約1毫克當(dāng)量的含磷基團(tuán)/克。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所述的涂料組合物,其進(jìn)一步包含與該磷酸化丙烯酸類聚合物反應(yīng)的交聯(lián)劑。
12.根據(jù)權(quán)利要11所述的涂料組合物,其進(jìn)一步包含與交聯(lián)劑反應(yīng)的第二胺官能丙烯酸類聚合物,其中第二胺官能丙烯酸類聚合物不包括含磷基團(tuán)。
13.—種涂布金屬汽車(chē)車(chē)身的方法,包括(a)清潔該金屬汽車(chē)車(chē)身;(b)將該清潔過(guò)的金屬汽車(chē)車(chē)身放入到根據(jù)權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)所述的水性涂料組合物中;(c)金屬汽車(chē)車(chē)身作為陰極連接在電路中,并使電流通過(guò)水性電沉積涂料組合物,從而將涂層沉積到金屬汽車(chē)車(chē)身上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的涂布導(dǎo)電性基材的方法,其中該金屬汽車(chē)車(chē)身未經(jīng)磷酸鹽預(yù)處理。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或權(quán)利要求14所述的方法制備的經(jīng)涂布的基材。
全文摘要
本發(fā)明涉及涂料組合物,如可電沉積的電涂頭道底漆組合物,其包含磷酸化丙烯酸類聚合物。該涂料即使沒(méi)有普通的磷酸鹽預(yù)處理也提供優(yōu)異的防腐蝕效果。
文檔編號(hào)B01J19/08GK102281942SQ200980151737
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月29日
發(fā)明者A·喬艾, C·A·斯坦特斯, C·L·塔茲亞, G·G·麥諾夫??? J·M·利爾, R·D·斯奇勒, T·S·迪塞姆伯 申請(qǐng)人:巴斯夫涂料有限公司
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