專利名稱：含有含磷的支化樹脂的涂料組合物的制作方法
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有關(guān)的背景信息，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(jī)和有機(jī)處理和涂層。汽車裝配廠中的涂漆系統(tǒng)(“油漆車間”)是大的，復(fù)雜的，并且昂貴的。例如， 金屬汽車車身(“白車身”)和部件被賦予在一個(gè)或多個(gè)清潔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，然后各種漂洗和附加精整處理，如在Claffey美國(guó)專利No. 5，868，820中所述的。進(jìn)行該磷酸鹽化預(yù)處理步驟來改進(jìn)金屬的耐腐蝕性和后續(xù)的涂層對(duì)金屬的粘附性。該清潔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該金屬車身上。電涂浴通常包括主要成膜環(huán)氧樹脂(“聚合物”和“樹脂”在本公開中可互換地使用)的水性分散體或乳液，在水中或水和有機(jī)助溶劑的混合物中具有離子穩(wěn)定性。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(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(shì)，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車身上時(shí)，這是特別有利的。在金屬基材的所有部分上的該均勻而連續(xù)的涂層提供了最大耐腐蝕效力。該磷酸鹽預(yù)處理然而迄今為止是防止汽車車身腐蝕的一個(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。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的增強(qiáng)。 包括聚環(huán)氧化物連接基的McMurdie磷酸酯和膦酸酯是二環(huán)氧化合物的線型酯。

發(fā)明內(nèi)容
我們公開了一種用于將電涂涂料電沉積在金屬基材上的組合物和方法，該金屬基材可以是未磷化的金屬基材(即，沒有經(jīng)過磷酸鹽預(yù)處理的金屬基材)，其中該電涂涂料提供了優(yōu)異的防腐蝕效果。取消用于磷化預(yù)處理方法的步驟和設(shè)備目前在汽車制造廠中提供了新油漆車間建造上的大的成本節(jié)約以及油漆車間運(yùn)轉(zhuǎn)上的簡(jiǎn)化和成本節(jié)約的可能。
該方法使用含有粘結(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)的支化環(huán)氧樹脂
權(quán)利要求
1.一種包含粘結(jié)劑的水性可陰極電沉積的涂料組合物，該粘結(jié)劑包含支化磷酸化環(huán)氧樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性陰極可電沉積的涂料組合物，其中該支化磷酸化環(huán)氧樹脂具有至少一個(gè)以下基團(tuán)其中X是氫、一價(jià)烴基、烷基、芳基、烷芳基、芳烷基或具有鍵合于磷原子的單共價(jià)鍵的氧原子，且每一氧原子具有鍵合于氫原子、烷基、芳基、烷芳基、芳烷基或支化樹脂的共價(jià)鍵，附加說明是至少一個(gè)氧原子具有鍵合于支化樹脂的共價(jià)鍵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的水性可陰極電沉積的涂料組合物，其中該支化磷酸化環(huán)氧樹脂是胺官能的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的水性可陰極電沉積的涂料組合物，其中該支化磷酸化樹脂含有單磷酸酯基、單膦酸酯基、二磷酸酯基、二膦酸酯基或它們的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的水性可陰極電沉積的涂料組合物，其中該支化磷酸化樹脂平均每分子含有一個(gè)以上的磷原子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的水性可陰極電沉積的涂料組合物，其中該涂料組合物不含除了該磷酸化環(huán)氧樹脂以外的環(huán)氧樹脂，且該磷酸化環(huán)氧樹脂是胺官能的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的水性可陰極電沉積的涂料組合物，其中該粘結(jié)劑包含約0. 01到約99wt%支化磷酸化樹脂，優(yōu)選至少約5wt%的支化磷酸化樹脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的水性可陰極電沉積的涂料組合物，其中該支化磷酸化環(huán)氧樹脂是以雙酚A為基礎(chǔ)的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的水性可陰極電沉積的涂料組合物，其中該粘結(jié)劑進(jìn)一步包含第二胺官能樹脂。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的水性可陰極電沉積的涂料組合物，其中該支化磷酸化樹脂含有三磷酸酯基。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所述的水性可陰極電沉積的涂料組合物，進(jìn)一步包含與支化環(huán)氧樹脂反應(yīng)的交聯(lián)劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的水性可陰極電沉積的涂料組合物，進(jìn)一步包含與交聯(lián)劑反應(yīng)的第二胺官能樹脂，其中第二胺官能樹脂不包括含磷基團(tuán)。
13.—種涂布金屬汽車車身的方法，包括(a)清潔該金屬汽車車身；(b)將該清潔過的金屬汽車車身放入到根據(jù)權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)所述的水性涂料組合物中；(c)將金屬汽車車身作為陰極連接在電路中，并使電流通過水性涂料組合物，從而將涂層沉積到金屬汽車車身上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的涂布導(dǎo)電性基材的方法，其中該金屬汽車車身未經(jīng)磷酸鹽預(yù)處理。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法制備的經(jīng)涂布的基材。
全文摘要
一種包含可陰極電沉積的粘結(jié)劑的水性電沉積涂料組合物，該粘結(jié)劑包含支化磷酸化樹脂，該組合物提供了與通過普通磷酸鹽預(yù)處理電沉積涂布方法所獲得的防腐蝕作用同等的防腐蝕作用。
文檔編號(hào)C08G59/14GK102272189SQ200980153037
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月29日
發(fā)明者A·楚艾, T·S·迪森伯 申請(qǐng)人:巴斯夫涂料有限公司