用可电沉积的涂料组合物涂覆的导电性复合基材及它们的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种经涂覆的基材，包含：A)导电性复合基材，其包含用纤维增强的树脂质基质，和B)电泳沉积在该基材表面的至少一部分上的固化的涂层，其中该固化的涂层是由可固化的可电沉积的涂料组合物沉积的，该涂料组合物包含：(1)树脂组分，其含有含活性氢的阳离子或者阴离子树脂，阳离子或者阴离子树脂包括丙烯酸类物质、聚酯、聚氨酯和/或聚环氧化物聚合物；和(2)固化剂。本发明专利技术进一步涉及一种涂覆塑料导电性基材的方法，其包括在该基材上电泳沉积上述的可固化的可电沉积的涂料组合物，和将该经涂覆的基材加热到小于250℉的温度持续足以固化该基材上的电沉积涂层的时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用可电沉积的涂料组合物涂覆的导电性复合基材及它们的制备方法专利
本专利技术涉及经涂覆的基材，其包含在其上电泳沉积有成膜组合物的复合基材。专利技术背景汽车制造商目前处于增加他们所生产的车辆的燃料经济性，和降低制造方法中他们的碳足迹的压力之下。挑战在于以经济的方式实现上述两者，同时保持品质。汽车制造商正着眼于用于车体部件的较轻量的材料以及流线型加工(streamlinedprocessing)等其他方案。较轻量材料典型地包括塑料和复合材料，但是这样的基材经常对于固化施用到该基材上的保护性和装饰性涂层通常所需的高温是敏感的。许多所提出的塑料在低到250℉的温度下变形。此外，许多这些基材在它们的表面上不是一致地导电的，以使得涂料可以均匀的电泳施涂，导致形成不均匀的覆盖。令人期望的是提供用在这样的温度下可固化的组合物电泳涂覆的轻量的导电性基材，在该温度下该基材可以经受而没有变形或者其他性能损失，并且表现出在基材表面上一致的涂层覆盖。
技术实现思路
本专利技术涉及一种经涂覆的基材，包含：A)导电性复合基材，其包含用纤维增强的树脂质基质，和B)电泳沉积在该基材表面的至少一部分上的固化的涂层，其中该固化的涂层是由可固化的可电沉积的涂料组合物沉积的，该组合物包含：(1)树脂组分，其含有含活性氢的阳离子或者阴离子树脂，该阳离子或者阴离子树脂包括丙烯酸类物质、聚酯、聚氨酯和/或聚环氧化物聚合物；和(2)固化剂。本专利技术进一步涉及一种涂覆塑料导电性基材的方法，其包括在该基材上电泳沉积上述可固化的可电沉积的涂料组合物，并且将该经涂覆的基材加热到小于250℉的温度持续足以固化该基材上的电沉积涂层的时间。具体实施方式除了在任何操作实施例中，或者其中另有指示，否则表示说明书和权利要求中所用的成分、反应条件等的量的全部数字被理解为在全部的情况中是用术语“约”修饰的。因此，除非有相反的指示，否则下面的说明书和附加的权利要求中阐明的数字参数是约数，其可以根据本专利技术所寻求获得的期望的性能而变化。最起码，和并非打算使用等价原则来限制权利要求的范围，每个数值参数应当至少按照所报告的有效数字的位数和通过使用通常的四舍五入技术来解释。虽然阐明本专利技术宽的范围的数值范围和参数是约数，但是在具体实施例中所述的数值是尽可能精确来报告的。然而，任何数值本质上包含了由它们各自的测试测量中存在的标准偏差所必然形成的某些误差。同样，应当理解这里所述的任何数字范围目的是包括包含在其中的全部的子范围。例如范围“1-10”目的是包括在所述的最小值1和所述的最大值10之间(并包括端值)的全部子范围，即，具有等于或者大于1的最小值和等于或者小于10的最大值。作为该说明书和附加的权利要求中所用的，冠词“一个”、“一种”和“该”包括复数指代物，除非明确和不含糊地限制为一个指代物。如此处所呈现的本专利技术各种实施方案和实施例每个被理解为对于本专利技术范围来说是非限定性的。作为下面的说明书和权利要求中所用的，下面的术语具有下面所示的含义：“聚合物”表示包括均聚物和共聚物，和低聚物的聚合物。“复合材料”表示两种或者更多种不同材料的组合。作为与例如可固化的组合物相关来使用的，术语“可固化的”表示所示的组合物是通过官能团可聚合的或者可交联的，例如通过这样的方式，其包括但不限于热(包括环境固化)、催化、电子束、化学自由基引发和/或光引发，例如通过暴露于紫外光或者其他光化辐射。作为与固化的或者可固化的组合物相关来使用的，例如“固化的组合”的一些具体描述，术语“固化”、“固化的”或类似术语表示可聚合的和/或可交联的组分(其形成了可固化的组合物)的至少一部分是聚合和/或交联的。此外，可聚合组合物的固化指的是使所述组合物经历固化条件，例如但不限于热固化，这导致了该组合物的反应性官能团的反应，并且导致聚合和形成聚合产物。当可聚合的组合物经历固化条件，在聚合后和大部分反应性基团发生反应后，其余的未反应的反应性基团的反应速率逐渐变慢。该可聚合组合物可以经历固化条件，直到它至少部分固化。术语“至少部分固化”表示使该可聚合组合物经历固化条件，其中该组合物的反应性基团的至少一部分发生反应，以形成聚合物。该可聚合组合物也可以经历固化条件，以使得达到基本上完全固化，并且其中进一步的固化不导致聚合物性能例如硬度的明显进一步改进。术语“反应性”指的是官能团能够与自身和/或其他官能团自发地或者在施加热后或者在催化剂存在下或者通过本领域技术人员已知的任何其他方式，来经历化学反应。“基本上没有”某种材料表示组合物仅仅具有痕量或者附带量的给定材料，和该材料不以足以影响该组合物的任何性能的量存在。本专利技术提供了经涂覆的基材，其包含导电性基材和电泳沉积在该基材表面的至少一部分上的涂层。合适的基材的例子包括导电性塑料或者复合材料。这样的基材经常是热敏的；热敏基材可以定义为任何这样的基材，其当暴露于某些阈值温度，通常持续特定的时间段时，具有物理和/或化学性能的变化。出于本专利技术的目的，“热敏”表示该基材表现出约120℃，经常是约107℃的热变形温度。合适的基材包括弹性体或者塑料基材例如在机动车辆中找到的那些。“塑料”表示任何通常的热塑性或者热固性合成的非导电材料，包括热塑性烯烃例如聚乙烯和聚丙烯，热塑性聚氨酯，聚碳酸酯，热固性片状模塑料，反应注射模塑料，丙烯腈基材料，尼龙等。复合基材包含用典型地用定向为股、多层纱线、织造片、或者编织物(braid)的纤维增强的树脂质基质例如聚丙烯，聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚苯乙烯，聚苯胺，聚吡咯，聚环氧化物，聚(甲基丙烯酸甲酯)，聚氨酯和聚碳酸酯的一种或多种。在特定实施方案中，该纤维是导电性的，并且包括不锈钢纤维，铜纤维，镍纤维，银纤维，铝纤维，镀有金属的玻璃纤维，和碳纤维中的至少一种。该复合材料可以是层化的，但是典型地该纤维被树脂质基质包围。除了用纤维(其可以是或者可以不是导电性)增强的树脂质基质之外，该导电性复合基材可以进一步包含遍布在该树脂质基质中的导电性微粒填料。这样的导电性填料的例子包括锌，磷铁，钨，碳，镍，铝，铜，铁，钢，二硫化钼，铁氧化物，锑掺杂的二氧化钛，镍掺杂的二氧化钛，石墨，银，和铝颗粒。可以使用这些填料中的一种或多种。该基材最经常是复合材料或者塑料外部汽车基材；特别是汽车车体部件例如引擎盖，盖子(lid)，挡泥板，门板，车顶(roof)，保险杠等。在将任何处理或者涂料组合物沉积到基材表面上之前，虽然并非必需，但是通常的做法是通过彻底清洁和脱脂该表面来从表面除去异物。这样的清洁典型地在使基材形成最终使用的形状之后进行。基材表面可以通过物理或者化学方式来清洁，例如机械研磨该表面或者用本领域技术人员公知的市售的碱性或者酸性清洁剂例如偏硅酸钠和氢氧化钠进行清洁/脱脂。清洁剂的非限定性例子是CHEMKLEEN163，其是市售自PPGIndustries，Inc的一种碱基清洁剂。在该清洁步骤之后，该基材可以用去离子水或者冲洗剂的水溶液冲洗，来除去任何残留物。该基材可以空气干燥，例如通过使用气刀，通过将该基材短暂暴露于升高的温度下(条件是温度不高到引起变形)来闪蒸掉水或者通过将基材送过橡胶辊(squeegeeroll)之间。基材(涂料组合物待施涂到其上)可以是裸露的，清洁的表面；它可以用一种或多种预处理组合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种经涂覆的基材，包含：A)导电性复合基材，其包含用纤维增强的树脂质基质，和B)电泳沉积在该基材表面的至少一部分上的固化的涂层，其中该固化的涂层是由可固化的可电沉积的涂料组合物沉积的，该涂料组合物包含：(1)树脂组分，其含有含活性氢的阳离子或者阴离子树脂，该阳离子或者阴离子树脂包括丙烯酸类物质、聚酯、聚氨酯和/或聚环氧化物聚合物；和(2)固化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.12 US 13/940,9431.一种经涂覆的基材，包含：A)导电性复合基材，其包含用纤维增强的树脂质基质，和B)电泳沉积在该基材表面的至少一部分上的固化的涂层，其中该固化的涂层是由可固化的可电沉积的涂料组合物沉积的，该涂料组合物包含：(1)树脂组分，其含有含活性氢的阳离子或者阴离子树脂，该阳离子或者阴离子树脂包括丙烯酸类物质、聚酯、聚氨酯和/或聚环氧化物聚合物；和(2)固化剂。2.权利要求1的经涂覆的基材，其中该树脂质基质包括聚苯乙烯、聚苯胺、聚吡咯、聚环氧化物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯和/或聚碳酸酯。3.权利要求1的经涂覆的基材，其中该纤维是导电性的。4.权利要求3的经涂覆的基材，其中该纤维包括不锈钢纤维、铜纤维、镍纤维、银纤维、铝纤维、镀有金属的玻璃纤维、和/或碳纤维。5.权利要求3的经涂覆的基材，其中该导电性复合基材进一步包含导电性微粒填料，该导电性微粒填料遍布于该树脂质基质中并且包括下面的一种或多种：锌、磷铁、钨、碳、镍、铝、铜、铁、钢、二硫化钼、铁氧化物、锑掺杂的二氧化钛、镍掺杂的二氧化钛、石墨、和/或银。6.权利要求3的经涂覆的基材，其中该导电性复合基材包含沉积在该基材表面上的导电性涂层。7.权利要求6的经涂覆的基材，其中该导电性涂层是由下面的组合物沉积的：(I)组合物，其包含：(a)卤化的聚烯烃；(b)不同于聚烯烃(a)的成膜聚合物；和(c)导电性颜料；或者(II)组合物，其包含：(A)树脂质粘合剂；和(B)分散在该树脂质粘合剂中的至少一种导电性颜料；并且其中该树脂质粘合剂(A)包含(1)含有反应性官能团的聚合物，和(2)固化剂，其具有与聚合物(1)上的官能团有反应性的官能团。8.权利要求1的经涂覆的基材，其中该导电性复合基材进一步包含导电性微粒填料，该导电性微粒填料遍布于该树脂质基质中并且包括下面的一种或多种：锌、磷铁、钨、碳、镍、铝、铜、铁、钢、二硫化钼、铁氧化物、锑掺杂的二氧化钛、镍掺杂的二氧化钛、石墨、和/或银。9.权利要求1的经涂覆的基材，其中该导电性复合基材包含沉积在该基材表面上的导电性涂层。10.权利要求9的经涂覆的基材，其中该导电性涂层是由下面的组合物沉积的：(I)组合物，其包含：(a)卤化的聚烯烃；(b)不同于聚烯烃(a)的成膜聚合物；和(c)导电性颜料；或者(II)组合物，其包含：(A)树脂质粘合剂；和(B)分散在该树脂质粘合剂中的至少一种导电性颜料；并且其中该树脂质粘合剂(A)包含(1)至少一种含有反应性官能团的聚合物，和(2)至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·J·莫拉维克，R·M·派弗尔，M·A·玛尤，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：美国;US