阳离子电沉积用涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及在电沉积涂覆工艺中使用的阳离子电沉积用涂料组合物。所述阳离子电沉积用涂料组合物包含良好分散的组分，并且其通过使用特定的环氧树脂和固化剂而具有优异的储存稳定性。

Coating composition for cationic electrodeposition

The invention relates to a cationic electrodeposition coating composition used in an electrodeposition coating process. The cationic electrodeposition coating composition contains well dispersed components and has excellent storage stability by using a specific epoxy resin and curing agent.

【技术实现步骤摘要】
阳离子电沉积用涂料组合物
本专利技术涉及用于阳离子电沉积涂覆的涂料组合物。
技术介绍
通常，阳离子电沉积涂覆是这样一种技术：该技术通过将具有树脂的涂料组合物施加至待涂覆目标物上(其中，所述树脂中加入了带正电荷的盐，如胺盐、铵盐或硫鎓盐)，然后向该目标物施加电流，使得树脂的正电荷被还原并由此沉积在待涂覆目标物的表面上，从而在待涂覆目标物上形成涂膜。通常使用环氧树脂作为组合物的树脂。用环氧树脂组合物形成的涂膜相对地显示出良好的防锈性和附着力，但其光滑性和柔韧性差，从而容易从待涂覆目标物的表面上脱落下来。同时，该组合物具有封闭型多异氰酸酯化合物作为固化剂。但是，多异氰酸酯化合物降低了环氧树脂的分散性和组合物的储存稳定性，由此导致涂膜的材料性能差。【现有技术文献】【专利文献】韩国待审查专利公开No.2007-0108943
技术实现思路
本专利技术提供了一种展示出改善的分散性、优异的储存稳定性的阳离子电沉积用涂料组合物，以及展示出优异的防锈性、粘附性和可加工性等的涂膜。本专利技术提供了一种阳离子电沉积用涂料组合物，其包含环氧树脂、固化剂、中和剂和溶剂，其中所述环氧树脂通过使扩链环氧化合物、第三环氧化合物和胺化合物反应而获得，并且所述扩链环氧化合物通过使第一环氧化合物、三胺化合物和亚硫酸酯化合物的反应产物与第二环氧化合物反应而获得。第一环氧化合物可以是由以下化学式1表示的化合物。[化学式1]第二环氧化合物和第三环氧化合物可以是由以下化学式2表示的化合物。[化学式2]在化学式2中，m是0至6的整数。三胺化合物可以是选自由二亚乙基三胺、二亚丙基三胺和二(六亚甲基)三胺所构成的组中的一种或多种。亚硫酸酯化合物可以是由以下化学式3表示的化合物。[化学式3]HS-(C2H4-O-CH2-O-C2H4-S-S)n-C2H4-O-CH2-O-C2H4-SH在化学式3中，n是0至50的整数。固化剂可以是醇化合物、多异氰酸酯化合物和反应促进剂的反应产物。醇化合物可以是选自由2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、己内酯、乙醇、丁基卡必醇、丁基溶纤剂、乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、聚己内酯二醇、1,5-戊二醇、1,2-丁二醇、1,2-己二醇、三羟甲基丙烷、聚己内酯三醇和1,2,4-丁三醇所构成的组中的一种或多种。反应促进剂可以是选自由二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、二丁基二甲氧基锡、二苯甲酸二丁基锡和二丁基氧化锡所构成的组中的一种或多种。另外，根据本专利技术的阳离子电沉积用涂料组合物可以进一步包含添加剂。在这种情况下，根据本专利技术的阳离子电沉积用涂料组合物可包含25至35重量份的环氧树脂、10至20重量份的固化剂、0.5至1重量份的中和剂、55至60重量份的溶剂和1至5重量份的添加剂。由于根据本专利技术的阳离子电沉积用涂料组合物具有特定的环氧树脂和固化剂，因此其展示出改善的分散性、在涂装线中的优异加工性和优异的储存稳定性。另外，在使用所述阳离子电沉积用涂料组合物形成涂膜时，可以制造出具有优异的防锈性、粘附性、柔韧性、硬度等的涂膜。具体实施方式在下文中，将描述本专利技术。根据本专利技术的阳离子电沉积用涂料组合物包含环氧树脂、固化剂、中和剂和溶剂。环氧树脂根据本专利技术的阳离子电沉积用涂料组合物的环氧树脂提高了涂膜的防锈性、粘附性和柔韧性。具体而言，该环氧树脂可以是通过使扩链环氧化合物(a)、第三环氧化合物(b)和胺化合物(c)反应而获得的环氧树脂，其中所述扩链环氧化合物(a)为通过使第一环氧化合物(a11)、三胺化合物(a12)和亚硫酸酯化合物(a13)的反应产物(a1)与第二环氧化合物(a2)反应而得到。即，环氧树脂可以是a+b+c的反应产物。当第一环氧化合物(a11)与第二环氧化合物(a2)反应时，可以获得阳离子主链环氧树脂。在这种情况下，以这种方式得到的阳离子主链环氧树脂的重均分子量可以为180至2,000，特别是180至1,000。当阳离子主链环氧树脂的重均分子量小于180时，可以制造具有相对低的防锈性和柔韧性的涂膜。另一方面，当阳离子主链环氧树脂具有大于2,000的重均分子量时，可以获得具有相对高粘度并因此具有相对低的加工性的阳离子电沉积用涂料组合物。具体而言，第一环氧化合物(a11)可以是由以下化学式1表示的化合物。[化学式1]第二环氧化合物(a2)和第三环氧化合物(b)可以是由以下化学式2表示的化合物。[化学式2]在化学式2中，m是0至6的整数。三胺化合物(a12)和亚硫酸酯化合物(a13)用于延长阳离子主链环氧树脂的链。三胺化合物(a12)可以是选自由二亚乙基三胺、二亚丙基三胺和双(六亚甲基)三胺构成的组的一种或多种。当使用三胺化合物制备环氧树脂时，可以制备具有相对高的盐基饱和度(单位：meq)的主链环氧树脂；因此得到的涂料组合物可以具有高的泳透力，并且当通过电沉积涂布时，可以产生具有高均匀性的膜。亚硫酸酯化合物(a13)可以具有150至8,500，特别是500至2,000的重均分子量。当亚硫酸酯化合物(a13)具有小于150的重均分子量时，所得涂膜的柔韧性相对较低，因此涂膜的耐崩裂性和机械性能相对较差。另一方面，当亚硫酸酯化合物(a13)的重均分子量大于8,500时，由于其高分子量，使得所得到的阳离子电沉积用涂料组合物在其固化或储存过程中可能会发生凝胶化。具体而言，亚硫酸酯化合物(a13)可以是由以下化学式3表示的化合物。[化学式3]HS-(C2H4-O-CH2-O-C2H4-S-S)n-C2H4-O-CH2-O-C2H4-SH在化学式3中，n是0至50的整数。胺化合物(c)用于调解扩链环氧化合物(a)和第三环氧化合物(b)之间的聚合反应。在这种情况下，胺化合物(c)可以是选自由二乙醇胺、N-甲基乙醇胺、二甲基氨基丙胺、二乙基氨基丙胺和二乙醇氨基丙胺构成的组中的一种或多种。当组合使用伯胺和仲胺时，应该适当控制混合比例，因为过量使用伯胺会在反应过程中引起凝胶化。在扩链环氧化合物(a)、第三环氧化合物(b)和胺化合物(c)的反应中，反应物的用量比(a:b:c)可以为5～10:1～5:1～2。当反应物的用量不满足上述范围时，可能会获得具有相对低的储存稳定性的阳离子电沉积用涂料组合物，这是因为可能在反应过程中发生凝胶化，或者分子量可能增加并导致涂料组合物的中成分在水中的分散性降低。另外，扩链环氧化合物(a)、第三环氧化合物(b)和胺化合物(c)的反应可以在常规有机溶剂(例如乙氧基乙醇、甲氧基乙醇、甲氧基丙醇、丁氧基乙醇、TexanolTM等)中进行。基于100重量份的阳离子电沉积用涂料组合物，这种环氧树脂的用量可以为25至35重量份。当涂料组合物中环氧树脂的含量小于25重量份时，所得涂膜可具有相对较差的防锈性和粘附性以及较低的柔韧性。另一方面，当环氧树脂的含量超过35重量份时，所得涂膜可能具有相对较低的柔韧性，或由于其固化密度相对较低而可能会表现出相对低的耐腐蚀性。固化剂根据本专利技术的阳离子电沉积用涂料组合物的固化剂与环氧树脂中所包含的官能团(例如羟基)反应，由此得到固化涂膜。在这种情况下，固化剂可以是醇化合物(d1)、多异氰酸酯化合物(d2)和反应促进剂(d3)的反应产物(d)。醇化合物(d1)可以与多异氰酸酯化合物(d2)反应，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阳离子电沉积用涂料组合物，其包含：环氧树脂；固化剂；中和剂；和溶剂，其中通过使扩链环氧化合物、第三环氧化合物和胺化合物反应获得所述环氧树脂，并且通过使第一环氧化合物、三胺化合物和亚硫酸酯化合物的反应产物与第二环氧化合物反应获得所述扩链环氧化合物。

【技术特征摘要】
2017.03.10 KR 10-2017-00305521.一种阳离子电沉积用涂料组合物，其包含：环氧树脂；固化剂；中和剂；和溶剂，其中通过使扩链环氧化合物、第三环氧化合物和胺化合物反应获得所述环氧树脂，并且通过使第一环氧化合物、三胺化合物和亚硫酸酯化合物的反应产物与第二环氧化合物反应获得所述扩链环氧化合物。2.根据权利要求1所述的阳离子电沉积用涂料组合物，其中所述第一环氧化合物是由化学式1表示的化合物：[化学式1]3.根据权利要求1所述的阳离子电沉积用涂料组合物，其中所述第二环氧化合物和所述第三环氧化合物由化学式2表示：[化学式2]其中在化学式2中，m是0至6的整数。4.根据权利要求1所述的阳离子电沉积用涂料组合物，其中所述三胺化合物选自由二亚乙基三胺、二亚丙基三胺和二(六亚甲基)三胺构成的组中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的阳离子电沉积用涂料组合物，其中所述亚硫酸酯化合物是由化学式3表示的化合物：[化学式3]HS-(C2H4-O-CH2-O-C2H4-S-S)n-...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奎相，金灿勋，金孝净，
申请(专利权)人：株式会社KCC，
类型：发明
国别省市：韩国,KR