电泳颜料及其生产方法和应用技术

本发明专利技术涉及电泳颜料，其中电泳颜料是涂有至少一种涂料组合物的薄片状金属颜料，所述涂料组合物具有：（ａ）一个或多个阳极电泳漆粘合剂的粘合剂官能部分，（ｂ）一个或多个用于实现对所述颜料表面的粘附或粘合的官能团，（ｃ）酸值为１５－３００毫克ＫＯＨ／克涂料组合物。本发明专利技术还涉及生产所述电泳颜料的方法以及所述电泳颜料的应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电泳颜料及其生产方法和应用本专利技术涉及含有金属效果颜料(effect pigment)的阳极电泳漆。本专利技术还涉 及生产阳极电泳漆的方法和薄片状(platelet-like)金属效果颜料在电泳漆或电泳 涂漆中的应用。本专利技术还涉及电泳漆的应用以及涂布的制件。电泳涂漆(EPP)是将某些水溶性漆(所谓的电泳漆)施涂到工件之类的导电 基材上的方法。在浸入到漆槽中的工件和反电极之间施加直流电场。阳极沉积 和阴极沉积之间的区别如下阳极沉积也称为阳极电泳涂漆(AEP)，其中将工 件绕上导线作为阳极或正极，而阴极沉积也称为阴极电泳涂漆(CEP)，其中将 工件绕上导线作为阴极或负极。漆粘合剂含有特定极性的官能团，这些官能团由于中和作用以盐形式存 在，并且因此以胶体形式溶解在水中。在电极附近(在扩散边界层之内)，水解 产生氢氧根离子(在CEP中)和H+离子(在AEP中)。这些离子与粘合剂盐反应， 官能化的粘合剂失去其盐形式("盐析")，结果变得不溶于水，凝结在工件表 面上。随着过程的进行，凝结的粘合剂颗粒由于电渗作用失水，粘合剂颗粒更 加紧密。最后，将工件从电泳槽中取出，通过多级清洗方法除去未凝结的漆颗 粒，在150℃-190℃的温度下烘烤(Brock, Groteklaes， Mischke, "Lehrbuch der Lacktechnologie"第2版，Vincentz Verlagl998，第288页等)电泳涂漆与常规涂漆方法如用湿漆或粉末漆涂漆的方法相比，在经济和生 态方面有一些优点。这里应提及的主要优点是可以精确调节层厚度。与粉末涂漆不同，即使工 件中那些难以到达的点在电泳涂漆过程中也得到均匀的涂布。这是由于以下事实首先，粘合剂沉积在具有高场强度的点上，例如角落和边缘。但是，正在 形成的膜具有高电阻。因此，磁通线迁移到工件的其它区域，在涂布过程结束时完全集中在工件最不容易到达的区域，例如，位于工件内部的区域或点(内 涂布)。因此，只要工件是导电的，就可以通过电泳涂漆(EPP)对具有任意形状 的工件进行涂布。此外，EPP还有利地与以下性质有关例如，最小的溶剂排放，最佳的材料产率和不燃性。得到无裂缝和凹陷的涂层。电泳涂漆是自动进 行的，因此是非常经济的涂漆方法，尤其是因为可以使用仅几毫安/厘米2的低 电流密度进行电泳涂布。由于电泳涂漆是简单又极为经济的施涂方法，所以电泳涂漆目前用于许多 系统。提及的最常用的是例如用于大规模生产中涂布汽车的底漆，和单层面漆。 例如，电泳涂漆用于散热器，控制箱，办公家具，建筑物，五金器具和家用电 器，仓库工程和搁板结构，空调和照明技术，用于生产设备和机器。阳极电泳涂漆(AEP)用于特定用品和材料。阳极电泳涂漆主要适用于非铁 金属的面漆涂层，提供高透明的保护层，以及用于沉积有色漆。烘烤得到非常均匀、平滑和耐腐蚀的表面。这些表面的层厚度几乎没有变化(边缘增厚(edge build-up))。因此，具有复杂几何形状的制件也可以使用这种方法进行完全涂布。 同样，通过阳极电泳涂漆施涂的漆在耐温和耐老化方面获得非常好的分数。由 于基本不存在有机溶剂，环境能接受又增加了阳极电泳涂漆的优点，使得它是 最有效和最有吸引力的涂布方法。至今为止使用的电泳漆是水基漆，通常含有环氧树脂，还很少含有聚丙烯 酸酯作为粘合剂。电泳漆可含有常规有色颜料，通常包括有机和无机有色颜料。 但是，商业上使用的颜色范围是非常有限的。至今为止，在商业上还没有效果 颜料用于电泳漆。DE 199 60 693 Al揭示了一种阳极电泳涂漆的方法，以电泳漆中粘合固体 为基准计，该方法含有1-15重量％的一种或多种磷酸环氧酯和/或膦酸环氧酯。 DE 199 60693 Al描述还可以向电泳漆中添加金属颜料之类的颜料。但是，已 经发现，在DE 199 60 693 Al揭示的阳极电泳涂漆方法中仅仅添加金属颜料不 足以在工件上沉积金属颜料。EP 0 477 433 Al揭示了涂有合成树脂的金属颜料， 一个非常薄的硅氧烷层 作为增粘剂施涂在金属颜料表面和合成树脂层之间。但是，这些颜料不能就这 样用于电泳涂漆。而且，该文献没有提及电泳涂漆。本专利技术的目的是提供能够通过阳极电泳涂漆方法在漆中沉积在工件上的 金属颜料。所述金属颜料必须对水基电泳漆料具有耐腐蚀性，并且必须在电泳槽时间 超过60天后可重复沉积。所产生的电泳漆涂层具有金属效果，优选其光学性 质相当于粉末漆涂层的光学性质。本专利技术的另一个目的是提供生产这种金属效果颜料的方法。该目的通过提供为涂有至少一种涂料组合物的薄片状金属颜料的电泳颜 料来实现，所述涂料组合物具有(a) —个或多个阳极电泳漆粘合剂的粘合剂官能部分，(b) —个或多个用于实现对所述颜料表面的粘附或粘合的官能团，(c) 酸值为15-300毫克KOH/克涂料组合物。优选的电泳颜料的不同形式如从属权利要求1-12中所述。本专利技术的目的还通过提供如权利要求1-12中任一项所述的电泳颜料的生产方法来实现，所述方法包括以下步骤(a) 用溶解或分散在溶剂中的涂料组合物涂布金属颜料，(b) 任选地对步骤(a)中的涂有涂料组合物的金属颜料进行干燥，(c) 任选地将步骤(b)中干燥的金属颜料制成糊料，(d) 任选地对步骤(a)或步骤(c)中得到的金属颜料进行中和。 本专利技术方法的另一改进如从属权利要求14中所述。本专利技术的目的还可以通过如权利要求1-12中任一项所述的电泳颜料在电 泳漆或电泳涂漆中的应用来实现。金属颜料可由选自以下的金属或合金组成铝、铜、锌、黄铜、铁、钛、 铬、镍、钢、银以及它们的合金和混合物。在此情况下，优选的是铝颜料和黄 铜颜料，特别优选的是铝颜料。金属颜料总是薄片状的。这应理解为颜料的平均纵向长度是它们平均厚度 的至少10倍，优选至少20倍，更优选至少50倍。对于本专利技术，术语"金属 颜料"总是指薄片状的金属颜料。用于电泳漆的金属颜料的平均纵向长度，作为球等同物通过激光粒度测量 法测定(Cilas 1064,由Cilas提供)，用相应的累积粒度分布曲线的d5()值表示。 这些(15()值为4-35微米，优选为5-25微米。令人惊奇的是，已经发现实际上 不可能沉积非常大的(15()值大于IOO微米的颜料颗粒。显然，在大颗粒的情况下，迁移和沉积性质明显下降。这些粗颜料分布中，只有小于约100微米的部 分(细颗粒部分)沉积。但是，与最初使用的颗粒相比，已经明显降低了所沉积 颗粒的粒度和粒度分布。为此，优选使用较小的颗粒。在d5。值约为4微米至35微米时，本专利技术的颜料容易以它们的完全粒度分布沉积。此外，在粒度为2 微米至35微米时，颜料能够达到超过60天的电泳槽时间或电泳槽稳定性。d5() 值小于4微米的颗粒对于产生有吸引力的视觉效果来说太小。另一种现象是在 此情况下，由于细小颗粒非常高的比表面积，有时在水性电泳漆介质中会出现 放气(gassing)问题。另一方面，本专利技术的金属颜料的平均厚度为40-5000纳米，优选为65-800 纳米，更优选为250-500纳米。电泳漆总是水基体系。因此，电泳漆中存在的金属颜料必须具有保护层， 以抵抗水对金属颜料的腐蚀作用。此外，它们必须具有合适的表面电荷，以在 电场中具有足够的电泳迁移率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
电泳颜料，　　　　其中电泳颜料是涂有至少一种涂料组合物的薄片状金属颜料，所述涂料组合物具有：　　　　（ａ）一个或多个阳极电泳漆粘合剂的粘合剂官能部分，　　　　（ｂ）一个或多个用于实现对所述颜料表面的粘附或粘合的官能团，　　　　（ｃ）酸值为１５－３００毫克ＫＯＨ／克涂料组合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T舒斯特，C施拉姆，R莫尔，H韦斯，C施米特，
申请(专利权)人：埃卡特有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]