具有电沉积潜能的电沉积涂料组合物和电沉积涂覆方法技术

本发明专利技术揭示了一种电沉积涂料组合物，它具有优越的电沉积浴稳定性，且能够给出硬度增强的固化膜，还提供了一种电沉积涂覆方法。＄用于电沉积涂覆方法的电沉积涂料组合物，所述电沉积涂覆方法包括电沉积步骤，将基材浸入电沉积涂料组合物中，在作为阳极或阴极的基材和反电极之间施加电压，从而在基材的表面上形成所述电沉积涂料组合物的膜，＄加热步骤，加热在上述电沉积步骤中得到的所述膜，＄所述电沉积涂料组合物含有对于所述膜的固化反应所具有的电沉积潜能。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
具有电沉积潜能的电沉积涂料组合物和电沉积涂覆方法                         
本专利技术涉及电沉积涂料组合物，该组合物具有优越的电沉积浴稳定性(bathstability)，可以得到硬度增强的固化膜；以及涉及电沉积涂覆方法。                         
技术介绍
电沉积是这样一种方法，它能用来均匀涂覆甚至是形状复杂的基材，通过这种方法，涂覆可以自动和连续地进行。因此，它通常被用作底涂汽车车身以及类似大尺寸、形状复杂且需要具有高度耐腐蚀性能的基材的方法。与其它涂覆方法相比，该方法在涂料的消耗方面是非常经济的，从而是较节省的。因此，该方法开始被广泛用作为工业涂覆方法。目前在这些电沉积涂覆方法中所用的电沉积涂料组合物一般是基于异氰酸酯固化体系。那些利用上述异氰酸酯固化体系的电沉积涂料组合物能够得到具有良好硬度的固化膜，并得到优越的耐腐蚀性能。然而，异氰酸酯具有高度的反应性，当其本身使用时，会使得电沉积浴稳定性变得更差。因此，通常它们以用醇或类似物质加以保护的形式进行使用。同时，当这些被保护了的异氰酸酯在涂料组合物中使用时，保护剂(blockingagent)会在烘烤的步骤中释出。它们散逸，并形成胶、烟灰等，污染了加热器和干燥炉内外的环境，导致除臭催化剂变质，并损坏了工作环境。此外，去保护时形成的异氰酸酯本身是有毒的，这就形成环境兼容性的问题。而且，为了用异氰酸酯固化体系形成优质的涂层，必需升高固化温度。这就意味着在烘烤步骤中要消耗很大的能量。为了解决这些问题，人们尝试研制能取代异氰酸酯固化体系的电沉积涂料组合物，即利用新型固化体系的电沉积涂料组合物，这些固化体系如基于蜜胺或酚树脂的缩合反应的固化体系、迈克尔加成聚合固化体系、氧化聚合固化体系和酯基转移反应固化体系。与基于异氰酸酯固化体系的电沉积涂料组合物一样，那些迄今为止提出的利用不同的新型固化体系的电沉积涂料组合物在通过电沉积成膜之后，均在固化反应中利用外部能量来得到固化膜，如利用由烘烤炉/干燥炉提供的热量。在这些体-->系中，当通过加热越过反应所需的能量阈值时，主要的固化反应、固化催化剂激活反应和其它用于制备具有所需特性的固化膜的反应才能够进行。在那种情况下，这些新型固化体系均通过向各自的涂料组合物中事先加入组成所述固化体系所需的所有组分来组成。因此，利用这些新型固化体系的电沉积涂料组合物中的固化反应只要通过加热就能开始，不论是否存在电沉积的步骤。因此，它们基于所谓热潜能。因此，利用所述新型固化体系、基于上述热潜能的电沉积涂料组合物不能避免在电沉积浴中固化反应的进展，该固化反应的进展由例如施加电压时电沉积容器中所产生的焦耳热所导致。因此，这些涂料组合物的电沉积浴稳定性均差。另一方面，为了提高电沉积浴稳定性，必需尽可能地增宽电沉积浴温度和烘烤温度间的温差。升高所用的电沉积涂料组合物本身的固化温度也是必需的，从而可以抑制在电沉积浴中相继的固化反应。后者意味着迄今为止所用的烘烤温度只能得到不足的固化膜硬度。特别是那些使用氧化聚合或酯基转移固化体系的电沉积涂料组合物存在着一个在电沉积浴稳定性和固化能力上几乎不能平衡的问题。因此，利用上述这些固化体系的电沉积涂料组合物很难进行实际应用。                          专利技术的概述鉴于上述技术的状态，本专利技术的主要目的是提供电沉积涂料组合物和电沉积涂覆方法，通过它们能够得到优越的电沉积浴稳定性，能提高所得固化膜的硬度。本专利技术的专利技术人对电沉积涂覆方法进行了深入研究，结果发现，当使施加电压过程(该过程在常规的电沉积涂覆方法中仅用于膜沉积)积极地参与膜的固化反应时，可以使得电沉积浴稳定性和膜硬度一致，而且也能很容易地得到固化温度的下降。基于这些发现，现已完成本专利技术。因此，本专利技术包括用于电沉积涂覆方法的电沉积涂料组合物，所述电沉积涂覆方法包括：电沉积步骤，将基材浸入电沉积涂料组合物中，在作为阳极或阴极的基材和反电极之间施加电压，从而在基材的表面上形成所述电沉积涂料组合物的膜，加热步骤，加热在上述电沉积步骤中得到的所述膜，所述电沉积涂料组合物含有对于所述膜的固化反应所具有的电沉积潜能。本专利技术还提供了一种电沉积涂覆方法，它包括使用上述电沉积涂料组合物。-->                        附图的简要说明图1是实施例1和比较例1的电沉积涂料组合物的胶凝部分和烘烤温度间关系的示意图。纵座标表示胶凝部分(％)，横坐标表示烘烤温度(℃)。在图中，●指实施例1，口指比较例1。图2是实施例2和比较例2的电沉积涂料组合物的胶凝部分和烘烤温度间关系的示意图。纵座标表示胶凝部分(％)，横坐标表示烘烤温度(℃)。在图中，●指实施例2，口指比较例2。图3是实施例3和比较例3的电沉积涂料组合物的胶凝部分和烘烤温度间关系的示意图。纵座标表示胶凝部分(％)，横坐标表示烘烤温度(℃)。在图中，●指实施例3，口指比较例3。                         专利技术的详细描述本专利技术的电沉积涂料组合物用于电沉积涂覆方法中，该电沉积涂覆方法包括电沉积步骤，将基材浸入电沉积涂料组合物中，在作为阳极或阴极的基材和反电极之间施加电压，从而在基材的表面上形成所述电沉积涂料组合物的膜；加热步骤，加热所述膜以得到固化膜。本专利技术的用于上述电沉积涂覆方法的电沉积涂料组合物含有对于所述膜的固化反应的电沉积潜能。本说明书中所用的术语“电沉积潜能(electrodeposition potentiality)”指所述电沉积涂料组合物中固有的特性，是对于膜的固化反应的性能，它只是一种潜在性，需要电沉积方法使其发挥作用。因此，所述性能是这样的：为了引发膜的固化反应，必需在电沉积步骤中事先施加电压，发生电化学反应；若只是通过加热的话，没有固化反应的进展。本文所用的“固化反应的进展”是指固化反应真正地得到固化膜。因此，即使发生了作为化学反应的固化反应，如果不能够得到固化膜的话，该固化反应不能被认为是已经进展了的。上述术语“电沉积潜能”是由本专利技术的专利技术人创造的，因此，电沉积潜能这一概念是由本专利技术的专利技术人第一次提出的。所述电沉积潜能中的要素是，在电沉积步骤中，在施加电压的条件下，与膜形成的同时，在膜中形成由伴随着电子迁移的电极反应所激活的化学物质，所述化学物质参与膜的固化反应。现在对所述电沉积潜能作具体的解释。上述被激活的化学物质是例如，使得-->膜固化的基团(radical)，或者能够容易地产生所述基团的基团源，存在于膜中的所述化学物质能促进固化反应或类似反应的进展。在膜的固化反应是在加热步骤中引发的情况下，所述化学物质的激活态一直保持到加热步骤。与常规的电沉积涂料组合物不同，当本专利技术的电沉积涂料组合物用于包含电沉积步骤和加热步骤的电沉积涂覆方法时，电沉积步骤和加热步骤均能控制膜的固化，因为所述组合物具有上述电沉积潜能。因此，在电沉积步骤中，组成固化体系的必要组分与膜同时形成，由此组成完整的固化体系，从而膜作好了固化反应进展的准备。在接下来的加热步骤中，由于在电沉积步骤中所完成的固化体系，膜固化反应得以进行，从而固化能够完全。固化反应不仅只在加热步骤中被引发。如果固化体系的必要组分一旦形成，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于电沉积涂覆方法的电沉积涂料组合物，所述电沉积涂覆方法包括： 电沉积步骤，将基材浸入电沉积涂料组合物中，在作为阳极或阴极的基材和反电极之间施加电压，从而在基材的表面上形成所述电沉积涂料组合物的膜， 加热步骤，加热在上述电沉积步骤中得到的所述膜， 所述电沉积涂料组合物含有对于所述膜的固化反应所具有的电沉积潜能。

【技术特征摘要】
JP 1996-7-23 213019/96;JP 1996-12-28 358111/961.用于电沉积涂覆方法的电沉积涂料组合物，所述电沉积涂覆方法包括：电沉积步骤，将基材浸入电沉积涂料组合物中，在作为阳极或阴极的基材和反电极之间施加电压，从而在基材的表面上形成所述电沉积涂料组合物的膜，加热步骤，加热在上述电沉积步骤中得到的所述膜，所述电沉积涂料组合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂本裕之，川上一郎，泉宫耕二，齐藤孝夫，西尾正浩，
申请(专利权)人：日本油漆株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]