一种制备可阳离子电沉积涂料组合物的方法技术

本发明专利技术提供了一种制备可阳离电沉积涂料组合物的方法，该方法包括混合碱性树脂和固化剂得到有用于可阳离子电沉积涂料组合物的树脂组合物，以及中和该树脂组合物生产可阳离子电沉积涂料组合的步骤，其特征在于，在中和反应之前，至少进行下列步骤（ａ）和（ｂ）之一的步骤：（ａ）在碱性树脂和固化剂混合之前，用水和有机溶剂稀释碱性树脂和／或固化剂，（ｂ）在碱性树脂和固化剂混合之后，用水和有机溶剂稀释用于阳离子电沉积涂料组合物的树脂组合物。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种制备可阳离子电沉积涂料组合物的方法本专利技术涉及一种制备可阳离子电沉积涂料组合物的方法。制备可阳离子电沉积涂料组合物的常规方法，包括制备一种可阳离子电沉积涂料组合物的树脂，中和该树脂，用水乳化该树脂，除去溶剂。可阳离子电沉积涂料组合物的树脂是通过树脂组份(a)在有机溶剂(以后称″溶剂b″)的溶液于约40-约230℃进行反应制得的，以每100份重量的所制得的树脂计，所使用的溶剂b的量是2-20份。所述反应完成后，向反应混合物中添加有机溶剂(以称″溶剂C″)，然后添加中和剂进行中和。为便于中和，溶剂C的添加量应使树脂固体含量为在60-85wt％。树脂及溶剂b和c的混合物中溶剂b和c每一个的量，以每100份重量所生产的树脂计，通常在17-66份的范围内。在中和后适当时候这些有机溶剂要部分或基本上完全除去。因此，减少有机溶剂的使用量能节省原材料，保护环境，简化生产工艺并改进安全性。本专利技术的主要目的是使用相对少量的溶剂来制备一种可阳离子电沉积的涂料组合物。按照本专利技术，提供一种制备可阳离子电沉积的涂料组合物的方法，该方法包括以下步骤：混合碱性树脂和固化剂(Curing ageut)-->得到用于可阳离子电沉积涂料组合物的树脂组合物；中和该树脂组合物来生产可阳离子电沉积涂料组合物，该方法的特征在于在中和之前，至少进行下列步骤(a)和(b)之一：(a)在混合碱性树脂和固化剂之前用水和有机溶剂稀释碱性树脂和/或固化剂，(b)在混合碱性树脂和固化剂之后用水和有机溶剂稀释树脂组合物。将固化剂和具有一个或多个阳离子基团和一个或多个羟基的碱性树脂混合制备的树脂，在本专利技术的实施中用来制备可阳离子电沉积涂料组合物。可用的树脂包括那些不用固化剂制备的，取决于碱性树脂的种类。本专利技术包括这些树脂。例如，下列树脂可以用于本专利技术。i)环氧树脂和阳离子化试剂的反应产物；ii)多元羰酸和多元胺的缩聚产物(US2450940)；iii)聚异氰酸酯和一种多元醇与一元胺或多元胺的加聚产物，产物用酸质子化；iV)具有羟基和氨基的丙烯酸单体或乙烯单体的共聚物，该共聚物用酸质子化(日本特许专利申请No.12395/1970，No.12396/1970)；和V)用亚烷基亚胺加成的聚羧酸树脂的产物，产物也用酸质子化(US3403088)。在这些树脂中，优选的是(i)聚环氧树脂与阳离子化试剂的反应产物。更优选的是这样的聚环氧树脂与阳离子化试剂的反应产物，其中环氧树脂是用表氯醇与多酚化合物制备的，因为这些反应产物是高度耐腐蚀的。所述聚环氧树脂的每个分子中至少含有二个环氧基团。聚环氧树脂的数均分子量至少约200，在本专利技术中所用的环氧树脂的数均分子量优选约400-约4000，更优选的呈约800-2000。本专利技术中所用的碱性树脂包括用增韧剂改良碱性树脂制备的那-->些，增韧剂有聚酯、聚醚、聚酰胺、聚丁二烯、环酯化合物、丁二烯-丙烯腈共聚物等等。有用的阳离子化试剂是能将阳离子基团引入碱性树脂的那些。其实例包括脂族、脂环族或芳族的伯、仲或叔胺盐，二级硫化物盐、三级膦盐(Secoud Sulfide Salts，tertiary phosphineSatls)等，它们和环氧基反应形成阳离子基团，叔氨基-醇与二异氰酸酯等反应制备的叔氨基-单异氰酸酯等等，它们和羟基反应得到阳离子基团。在这些阳离子化试剂中，优选具有羟基的链烷醇胺，因为它们在伯氨基与酮反应嵌入该基团后还能保留活性氢基团和环氧基彼此反应。适于用作阳离子化试剂还有氨、羟胺、肼、羟乙基肼、N-羟基乙基咪唑啉等这类化合物。碱性树脂中的羟基包括如伯羟基、仲羟基等。例如，伯羟基是从链烷醇胺引入能起阳离子化试剂作用的那些，从能被引入到环氧化合物中的开环羟基己酸内酯引入的那些，以及从多元醇等引入的那些。仲羟基包括，例如，存在于环氧树中的那些等。在它们中间，从链烷醇胺引入的伯羟基是优选的，这是因为它们在与固化剂进行固化或交联反应时表现出高度的反应活性。从其高固化反应活性来看，碱性树脂中羟基的含量以羟基当量计，在约20-约5，000，特别优选在约100-1000的范围内。以羟基当量计，伯羟基的优选含量为约200-约1000。碱性树脂中阳离子基团的含量不必特别限制，只要能充分稳定分散碱性树脂就行。-->阳离子基团的含量可以根据碱性树脂的种类及其他因素来选择，以KOH为基准(mg/g固体)(胺值)，通常为约3-约200，优选约10-约80。然而，当使用表面活性剂等制成水分散液时也可以使用阳离子基团含量少于3的碱性树脂，在这种情况下，阳离子基团的含量被要求调节到水分散组合物的pH值在约4-约9；特别是约6-约7的范围内。有用的固化剂包括常规的固化剂如(1)用醇等嵌段的聚异氰酸酯，和(2)具有至少两个含有连接到脂环骨架和/或有机脂环骨架上的环氧基的官能团的环氧树脂(如日本待审查专利255874/1990)。在本专利技术的实施中，在不使用嵌段异氰酸酯的情况下能固化的自固化含胺环氧树脂也可以用作碱性树脂。这些树脂的例子有其中已引入氨基甲酸β-羟基烷基酯基团的聚环氧化合物(如日本待审查专利155470/1984)，能通过酯交换反应固化的树脂(如日本待审查专利80436/1980)等等。用于本专利技术的碱性树脂和固化剂可以在有或没有有机溶剂存在的条作下制备。以树脂组合物计，如此制备的碱性树脂含有机溶剂的量少于16wt％，以树脂组合物计，如此制备的固化剂含有机溶剂的量少于16wt％。在碱性树脂或固化剂中有机溶剂的优选含量，以树脂组合物计少于12wt％。碱性树脂和固化剂混合后，在中和反应前树脂组合物可以用水和有机溶剂稀释。有用的有机溶剂没有特别限制，但水溶性的溶剂是优选的。这些溶剂的例子有丙二醇单甲醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单异丙基醚、二甘醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、丙二醇单苯基醚、乙二醇单(2—乙基正己基)醚、乙二醇单正己基醚、苄醇、甲乙酮、甲基异丁基酮等，这些有机溶剂可以单独或以混合物-->形式使用。优选的有机溶剂是丙二醇单甲醚、乙二醇单丁基醚、甲乙酮、甲基异丁基酮等。    碱性树脂和固化剂混合到一起产生可阳离子电沉积涂料组合物的树脂。按照本专利技术，碱性树脂和固化剂混合后，该树脂组合物可在中和前用水和有机溶剂稀释。如此稀释(即中和前)的树脂组合物中碱性树脂和固化剂其每一个的树脂固体成分是约50-约90et％，优选约70-约80(wt)％。在如此稀释(中和前)的树脂组合物中在有机溶剂和水中的含水量是约30-约80wt％，优选约70-80wt％。稀释树脂组合物调节其粘度以使得随后的中和反应能够快速、容易地进行。稀释可以通过单独或同时加入水和有机溶剂来进行。在单独添加的情况下，可随意首先加入水或者有机溶剂。在碱性树脂和固化剂混合时，如果碱性树脂和固化剂的固体成分及有机溶剂和水中的水成分已在前述的范围内，则该树脂组合物不必稀释了。也就是说，稀释可以在碱性树脂与固化剂混合之前或之后进行。能够用来稀释的有机溶剂没有特别的限制，但水溶性的溶剂是优选的。在稀释中可用的有机溶剂的例子包括前面作为例子所列出的那些。这些溶剂可以是单独的或混合物。在它们之中，优选的是丙二醇单甲醚、乙二醇单丁基醚、甲乙酮、甲基异丁基酮等。用水和有机溶剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备可阳离子电沉积涂料组合物的方法，该方法包括混合碱性树脂和固化剂得到用于可阳离子电沉积涂料组合物的树脂组合物，以及中和该树脂组合物生产可阳离子电沉积涂料组合物的步骤，其特征在于在中和反应之前至少进行下列步骤（ａ）和（ｂ）之一的步骤：（ａ）在碱性树脂和固化剂混合之前，用水和有机溶剂稀释碱性树脂和／或固化剂，（ｂ）在碱性树脂和固化剂混合之后，用水和有机溶剂稀释用于可阳离子电沉积涂料组合物的树脂组合物。

【技术特征摘要】
JP 1994-7-15 186411/941.一种制备可阳离子电沉积涂料组合物的方法，该方法包括混合碱性树脂和固化剂得到用于可阳离子电沉积涂料组合物的树脂组合物，以及中和该树脂组合物生产可阳离子电沉积涂料组合物的步骤，其特征在于在中和反应之前至少进行下列步骤(a)和(b)之一的步骤：(a)在碱性树脂和固化剂混合之前，用水和有机溶剂稀释碱性树脂和/或固化剂，(b)在碱性树脂和固化剂混合之后，用水和有机溶剂稀释用于可阳离子电沉积涂料组合物的树脂组合物。2.根据权利要求l的方法，其中碱性树脂具有一个或多个阳离子基团和一个或多个羟基。3.根据权利要求1的方法，其中碱性树脂是聚环氧树脂和阳离子化试剂的反应产物。4.根据权利要求3的方法，其中阳离子化试剂是链烷醇胺。5.根据权利要求1的方法，其中固化剂是用醇嵌段的聚异氰酸酯。6.根据权利要求1的方法，其中有机溶剂是水溶性溶剂。7.根据权利要求6的方法，其中的有机溶剂是选自由丙二醇单甲基醚、乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单异丙基醚、二甘醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、丙二醇单苯基醚、乙二醇单(2-乙基正己基)醚、乙二醇单己基醚、苄醇、甲乙酮、甲基异丁酮组成的组中的至少一种。8.根据权利要求l的方法，在制备的碱性树脂中有机溶剂的量以树脂组合物计小于16wt％，在制备的固化剂中有机溶剂的量以树脂组合物计小于16wt％。9.根据权利要求8的方法，在制备的碱性树脂中有机溶剂的量以树脂组合物计小于12wt％，在制备的固化剂中有机溶剂的量以树脂组合物计小于12wt％。10.根据权利要求1的方法，其中含有碱性树脂和固化剂，每一个的固体成分为50-90wt％的树脂组合物被中和。11.根据权利要求10的方法，其中碱性树脂和固化剂的固体成分在30-80w...

【专利技术属性】
技术研发人员：K米山，H永冈，
申请(专利权)人：关西油漆株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]