用于浸涂导电基底的包含氧化铝的水性涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及用于将导电基底用电涂料至少部分涂覆的水性涂料组合物(A)，其包含至少一种可阴极沉积基料(A1)和任选至少一种交联剂(A2)，其中涂料组合物(A)具有4.0‑6.5的pH，且包含基于涂料组合物(A)总重量为至少30ppm的总量的铋，且其中水性涂料组合物(A)使用基于涂料组合物(A)总重量为至少0.01重量％的氧化铝颗粒(B)制备，(A)在将导电基底用电涂料至少部分涂覆中的用途，相应涂覆方法，和通过该方法可得到的至少部分涂覆基底。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于将导电基底用电涂料至少部分涂覆的水性涂料组合物(A)，其包含至少一种可阴极沉积基料(A1)和任选至少一种交联剂(A2)，其中涂料组合物(A)具有4.0-6.5的pH且包含基于涂料组合物(A)总重量为至少30ppm的总量的铋，且其中水性涂料组合物(A)使用基于涂料组合物(A)总重量为至少0.01重量％的氧化铝颗粒(B)制备，(A)在将导电基底用电涂料至少部分涂覆中的用途，相应的涂覆方法，和通过该方法可得到的至少部分涂覆基底。汽车领域的正常要求是必需保护用于生产的金属组件以防腐蚀。待实现的关于防腐蚀的要求是非常严格的，尤其是因为生产商通常保证以防经许多年锈蚀穿孔。该防腐蚀通常通过将组件或者其生产中所用基底用至少一个适于该目的的涂层涂覆而实现。已知涂覆方法的缺点，特别是影响汽车工业内所用的已知方法，是这些方法通常预期磷酸化预处理步骤，其中在任选清洗步骤以后和在沉积涂覆步骤以前，将用于涂覆的基底在磷酸化步骤中用金属磷酸盐如磷酸锌处理，以确保适当的防腐蚀。该预处理通常必需在多个不同的浸渍罐中随着不同的加热执行多个方法步骤。此外，在执行该预处理期间，产生废物淤渣，其增加环境负担并且必须处置。因此，基于环境和经济，尤其理想的是能够避开该预处理步骤，但仍至少实现与使用已知方法实现的相同防腐蚀效果。可在单阶段涂覆步骤中沉积于合适基底上的可阴极沉积含铋涂料组合物例如由EP1000985A1、WO2009/021719A2、WO2004/018580A1、WO2004/018570A2、WO00/34398A1和WO95/07319A1中已知。然而，此处公开的方法的缺点是所得涂覆基底通常缺乏适当的腐蚀保护。WO2010/144509A2公开了用于腐蚀保护的电沉积纳米层状涂层。该涂层中公开的许多可能组分中的一种是氧化铝的陶瓷颗粒。WO2010/144145A2描述了用于腐蚀保护和高温应用的功能梯度涂层。该涂层为电沉积的，并且可包含聚合物颗粒和氧化铝。将该涂层在200-1300℃的温度范围内热处理。可电泳沉积涂料组合物是汽车构造中常用的，例如不满足这些标准，并且未公开于WO2010/144509A2和WO2010/144145A2中。需要用于将导电基底用电涂料至少部分涂覆的可电泳沉积涂料组合物，其容许—尤其是鉴于避开通常执行的磷酸化预处理步骤—比常用涂料组合物更加经济且更加合乎环境要求的涂覆方法，同时仍至少相同程度地适于实现这类组合物所需的防腐蚀效果。因此，本专利技术的目的是提供至少部分地涂覆导电基底的涂料组合物，其具有与由现有技术已知的涂料组合物相比的优点。特别地，本专利技术的目的是提供容许比常用涂料组合物更经济和/或合乎环境要求的涂覆方法的涂料组合物。此外，特别地，本专利技术的目的是提供容许比常规涂覆方法更经济和/或合乎环境要求的涂层的方法，换言之，其使得可例如避开甚至在沉积涂覆以前通常必须借助金属磷酸盐进行的磷酸化，但是仍实现比常用方法实现的至少相同—更特别是增强的—防腐蚀效果。该目的由权利要求书中主张的主题以及由下文的说明中描述的该主题的优选实施方案实现。因此，本专利技术的第一主题是用于将导电基底用电涂料至少部分涂覆的水性涂料组合物(A)，其包含：(A1)至少一种可阴极沉积基料，和(A2)任选至少一种交联剂，涂料组合物(A)具有4.0-6.5的pH且包含基于涂料组合物(A)总重量为至少30ppm的总量的铋，其中基于涂料组合物(A)总重量为至少0.01重量％的氧化铝颗粒(B)用于制备水性涂料组合物(A)。因此，本专利技术水性涂料组合物(A)用于在导电基底的基底表面上制备电涂层。惊讶地发现本专利技术水性涂料组合物(A)，特别是在用于将导电基底用电涂料至少部分涂覆的方法中时，使得能够避开在沉积涂覆，更特别是电涂覆以前通常需要进行的步骤，即将用于至少部分涂覆的导电基底用金属磷酸盐如磷酸锌预处理以在基底上形成金属磷酸盐层的步骤，由此容许所述涂覆方法总体上与常规方法相比不仅更经济，更特别是耗时较少且较不成本密集，而且更加合乎环境要求地进行。特别是，惊讶地发现本专利技术涂料组合物(A)容许提供至少部分涂有电涂料的导电基底，其与因此通过常规方法涂覆的基底相比，至少不具有其防腐蚀效果方面的缺点，特别是具有优点，如果所用基底为特别是未经受任何预处理如磷酸化的钢，例如(冷-)轧钢的话尤其如此。进一步惊讶地发现，使用本专利技术涂料组合物至少部分涂覆导电基底的方法使得可通过预沉积得到，特别是通过两阶段步骤(1)，以及在该步骤(1)内，通过阶段(1a)得到基底的显著Bi涂层，更特别是不小于10mg/m2Bi。此处，铋的量可通过x射线荧光分析，通过下文所述方法测定。令人惊讶的是，腐蚀保护可通过用于制备(A)的氧化铝颗粒(B)，特别是氧化铝纳米颗粒的形式而进一步改进。在一个优选实施方案中，术语“包含”在本专利技术的意义上，例如关于本专利技术水性涂料组合物(A)，具有“由…组成”的含义。在该优选实施方案中，关于本专利技术涂料组合物(A)，下文确定且任选存在于根据本专利技术使用的涂料组合物(A)中的一种或多种其它组分可存在于涂料组合物(A)中，例如—除(A1)、水、至少30ppm的总量的铋，特别是(A3)和/或(A4)的形式，和(B)以及任选(A2)外，例如还有任选组分(A5)和/或(A6)和/或(A7)和/或(A8)以及任选存在的有机溶剂。所有这些组分各自可以以如上文和下文确定的其优选实施方案存在于根据本专利技术使用的涂料组合物(A)中。基底根据本专利技术使用的合适导电基底为技术人员已知的所有常用导电基底。根据本专利技术使用的导电基底优选选自钢，优选选自冷轧钢、镀锌钢如浸渍镀锌钢、合金镀锌钢(例如Galvalume、Galvannealed或Galfan)和镀铝钢的钢，铝和镁；特别合适的是镀锌钢如浸渍镀锌钢。尤其优选，所用基底的表面为至少部分镀锌的。适用作基底的还有热轧钢、高强度钢、Zn/Mg合金和Zn/Ni合金。特别合适的基底为用于生产的汽车车体部件或整个车体。本专利技术方法也可用于卷材涂覆。在使用所述导电基底以前，优选将基底清洗和/或去脂。根据本专利技术使用的导电基底可以为用至少一种金属磷酸盐预处理的基底。此外，根据本专利技术使用的导电基底可以为铬酸盐基底。在将基底清洗以后和在将它浸涂以前通常进行的这类磷酸化或铬酸化预处理特别是汽车...

【技术保护点】
用于将导电基底用电涂料至少部分涂覆的水性涂料组合物(A)，其包含：(A1)至少一种可阴极沉积基料，和(A2)任选至少一种交联剂，涂料组合物(A)具有4.0‑6.5的pH且包含基于涂料组合物(A)总重量为至少30ppm的总量的铋，其中水性涂料组合物(A)使用基于涂料组合物(A)总重量为至少0.01重量％的氧化铝颗粒(B)制备。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于将导电基底用电涂料至少部分涂覆的水性涂料组合物(A)，其
包含：
(A1)至少一种可阴极沉积基料，和
(A2)任选至少一种交联剂，
涂料组合物(A)具有4.0-6.5的pH且包含基于涂料组合物(A)总重量为至少
30ppm的总量的铋，
其中水性涂料组合物(A)使用基于涂料组合物(A)总重量为至少0.01重量％
的氧化铝颗粒(B)制备。
2.根据权利要求1的涂料组合物(A)，其中所述涂料组合物使用基于
涂料组合物(A)总重量为至少0.1重量％的氧化铝颗粒(B)制备。
3.根据权利要求1或2的涂料组合物(A)，其中所述涂料组合物使用
基于涂料组合物(A)总重量为0.2重量％至3重量％的量的氧化铝颗粒(B)
制备。
4.根据前述权利要求中任一项的涂料组合物(A)，其中氧化铝颗粒(B)
为氧化铝纳米颗粒(B)。
5.根据前述权利要求中任一项的涂料组合物(A)，其特征在于氧化铝
颗粒(B)为具有10-100nm的平均粒度D50的氧化铝纳米颗粒。
6.根据前述权利要求中任一项的涂料组合物(A)，其中存在于涂料组
合物(A)中的铋的总量基于涂料组合物(A)总重量为至少100ppm至20
000ppm。
7.根据前述权利要求中任一项的涂料组合物(A)，其中存在于涂料组
合物(A)中的铋的总量的至少一部分以在涂料组合物(A)中的溶液形式(A3)
存在。
8.根据前述权利要求中任一项的涂料组合物(A)，其中涂料组合物(A)
包含基于涂料组合物(A)总重量为至少130ppm的总量的铋，包括：
(A3)基于涂料组合物(A)总重量为至少130ppm的为在涂料组合物(A)中的
溶液形式的铋，
或者
(A3)基于涂料组合物(A)总重量为至少30ppm的为在涂料组合物(A)中的
溶液形式的铋，和
(A4)基于涂料组合物(A)总重量为至少100ppm的不是在涂料组合物(A)中
的溶液形式的铋。
9.根据前述权利要求中任一项的涂料组合物(A)，其中涂料组合物(A)
进一步包含：
(A5)至少一种适于络合铋的至少二齿络合剂。
10.根据权利要求9的涂料组合物(A)，其中至少一种络合剂(A5)以基
于存在于涂料组合物(A)中的铋的总量为至少5摩尔％的含量存在于水性
涂料组合物(A)中。
11.根据权利要求9或10的涂料组合物(A)，其中组分(A3)和(A5)以由
组分(A3)和(A5)形成的络合物和/或盐的形式存在于涂料组合物(A)中。
12.根据前述权利要求中任一项的涂料组合物(A)，其中涂料组合物(A)
可如下得到：
通过至少一种水不溶性铋化合物在水中任选在组分(A1)和/或(A2...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·霍特舒尔特，U·赫尔曼，R·舒尔特，
申请(专利权)人：巴斯夫涂料有限公司，汉高股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE