改进的阴极电沉积浴液及用于金属基体的涂料组合物制造技术

用于阴极电覆层涂料体系的颜料分散树脂，该树脂是以下各部分的反应产物：（Ａ）一种芳族二缩水甘油基醚和一种双芳基醇或芳族二醇的反应产物；（Ｂ）一种伯胺，包括二胺、氨基醇、氨基多烷氧基醇、脂肪胺；（Ｃ）一种单环氧化物。在一个方案中，提供足够的脂肪胺量以避免必须使用该种单环氧化物。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及环氧化合物树脂，该树脂是用于阴极电覆层涂料体系的颜料分散树脂。在导电物件上阴极电淀积一层由胺树脂、交联剂、颜料、研磨树脂及其它树脂类组分所构成的薄膜是一种重要工业方法。通常的应用方式是汽车及卡车车身及物件以及其它大的金属表面应用涂料作打底涂层的场合。所用的树脂除提供有涂层的表面之外，还可以保护底层金属表面，防止腐蚀、冲击损坏和环境条件的其它损害。在进行电淀积时，该导电材料作为一个电极并浸于一个覆层浴中，该浴中包含该成膜树脂和其它组分的水中分散液。在电淀积浴中的该物件和其反电极之间通过电流。在该物件上施加电荷，使浴中的树脂和其它组分发生淀积，成为所述电淀积膜。然后将淀积的膜焙烤或硬化，得到具基本均匀厚度和防护特性的覆层。颜料和颜料研磨树脂是覆层浴的重要组分，并作为所淀积覆层的一部分。因此，该覆层的研磨树脂和其它组分的设计特性是很重要的。USP  3936405和4035275作为本文的参考文献，还包括其它描述了此种研磨树脂有益特性的资料。在覆层中包括颜料研磨树脂的目的是提高覆层浴中含有的无机和/或有机颜料的分散稳定性。大多数现在商用的阴极电覆层体系中使用一种带季铵官能团的颜料分散/稳定聚合物。例如USP  3936405（Sturni等）提出使用含有季鎓盐-->基团的环氧树脂，它们是由胺盐、膦-酸混合物或硫化物-酸混合物与一种含1，2-环氧基的物质反应而制成，其中的比率据说是对于起始存在的每当量环氧基产生至少0.4当量的季鎓基。虽然已发现季铵聚合物是很有效的，但它们的制备很困难并难以得到稳定一致结果。因此，本专利技术的目的在于提供一种颜料研磨树脂，使无机和有机颜料在一种水基体系的分散效果和分散稳定性尽量提高。本专利技术目的还在于提供一种颜料研磨树脂，该树脂不是季铵聚合物，并使分散效果和分散稳定性尽量提高。本专利技术目的还在于提供一种颜料研磨树脂，该树脂与多种电淀积树脂体系具相容性。本专利技术目的还在于提供一种颜料研磨树脂，该树脂是与pH值有关的，并且其pH可以与主体胺树脂的pH相配合。由包括以下反应产物的颜料分散树脂达到本专利技术目的：（A）以下物质的反应产物：（ⅰ）一种或多种具下式的芳族二缩水甘油基醚：其中R是约1-8个碳原子的烷基或烷氧基，（ⅱ）一种或多种双芳基醇或芳族二醇;（B）一种或多种伯胺;（C）一种或多种具下式的单环氧化物-->其中R1是约4-24个碳原子的烷基或带有约4-24个碳原子直链或支链取代基的芳基。在优选方案中，芳族二缩水甘油基醚对双芳基醇或芳族二醇的比率为约8∶1至约1.5∶1，最好是约3.0∶1至约2.5∶1。伯胺的用量为每当量环氧化物约0.6-1.2当量。按本专利技术目的，当量的定义是在反应物中存在的伯胺或环氧化物官能度的数目。该芳族二缩水甘油基醚与该双芳基醇反应产物的分子量较好为约300-3000，最好为约340-360。使本专利技术的颜料研磨树脂的总分子量为约1500-6000也是优选的，最优选是约2000-3000。所述伯胺可以是一种氨基醇，一种氨基多烷氧基醇如聚乙二醇胺，一种氨基醇和一种二胺的混合物，一种脂肪胺，一种脂肪胺和一种或多种氨基醇、一种氨基多烷氧基醇、一种二胺的混合物。在最优选方案中，所述芳族二缩水甘油基醚包括双酚A的二缩水甘油基醚，包含一个或多个双酚A的双芳基醇或芳族二醇，对苯二酚和间苯二酚，还有单环氧化物，最好是壬基酚缩水甘油基醚。在本专利技术的一个方案中，所述伯胺包含9-氨基-3，6-二氧杂-1-壬醇以及二甲基氨基丙胺，其比率为约1∶0.4至约1∶1.5，最优选为约1∶0.67至约1∶1.5。在本专利技术另一方案中，所述伯胺包含一种脂肪胺。在此方案中，可省去所述单环氧化物。然而，在需要时，除上述脂肪胺外还可包括上述的伯胺和单环氧化物。本专利技术还涉及包含本专利技术的颜料研磨树脂和一种或多种颜料的颜料浆，其比率为约1∶2至约1∶6。-->本专利技术还涉及水基的电淀积组合物，其中包括本专利技术的研磨树脂和一种或多种颜料，一种主树脂和交联剂以及水的主乳液，其总固体物重量%为约5-35%。这些研磨树脂对于阴极电覆层体系是极有效的颜料研磨树脂，并生成具优等外观的膜层。此覆层具优等耐腐蚀性能。可用于本专利技术的芳族二缩水甘油基醚具有如下通式其中R是具约1-8个碳原子的烷基或烷氧基。优选的化合物是p，p′-二羟基二苯基丙烷（通常称之为双酚A）的缩水甘油基醚。该二缩水甘油基醚化合物可用本领域已知方法合成。在此方面，将环氧卤丙烷如环氧氯丙烷、环氧溴丙烷或环氧碘丙烷与二醇前体反应，形成该双缩水甘油基醚，反应条件包括使用一种非质子传递极性溶剂和一种酸清除剂如NaOH水溶液或其他类似的氢氧化物碱并按大约是化学计量比率，反应温度约0-100℃，优选为室温。在本专利技术中所用的双芳基醇或芳族二醇具通式HO-Ar-OH，其中Ar是选自亚苯基;由卤素、约1-6个碳原子的烷氧基或烷基取代的亚苯基;亚萘基;具二个或三个亚苯基的多亚苯基，其间由碳-碳键相连或由约1-6个碳原子的亚烷基相连;或上述的亚萘基或多亚苯基并由卤素、含约1-6个碳原子的烷基或烷氧基所取代。优选的是包含一个或多个双酚A、对苯二酚和间苯二酚的双芳基醇或芳族二醇。按本专利技术，该芳族二缩水甘油基醚和双芳基醇或芳族二醇是以数种组合中的任一种进行反应，得到本专利技术的树脂的主链结构。由芳族二缩水甘油基醚和双芳基醇或芳族二醇单体的组合所形成的加合反应低聚物-->中含有交替的芳族二缩水甘油基醚和双芳基醇或芳族二醇的单元。相信在该反应中，双芳基醇或芳族二醇的羟基与芳族二缩水甘油基醚单体单元的环氧基反应，从而将环氧环打开而在该芳族二缩水甘油基醚单体单元内形成一个仲醇基团，并且在该双芳基醇或芳族二醇与芳族二缩水甘油基醚单体单元之间形成醚键接。关于芳族二缩水甘油基醚单体和双芳基醇或芳族二醇单体的分布，当每种超过一个单元时，其分布可能是无规的或有序的。在制备无规分布产物时，在反应开始就时将该双芳基醇或芳族二醇与芳族二缩水甘油基醚单体混合成为一体。在制备芳族二缩水甘油基醚与双芳基醇或芳族二醇单体的有序分布产物时，加合将是按序的，于是先产生该第一芳族二缩水甘油基醚和特定双芳基醇或芳族二醇的一个嵌段，然后加上去第二个芳族二缩水甘油基醚和双芳基醇，于是成为接枝到第一嵌段上的第二个嵌段。优选方式是使用相对于芳族二缩水甘油基醚是过量的双芳基醇或芳族二醇，使得反应产物的终端是环氧基。芳族二缩水甘油基醚对双芳基或芳族二醇的比率较好是约8∶1至约1.2∶1，最好是约2.5∶1至约3∶1。其主链结构的低聚分子量可以约300-3000。用于加合反应以形成该低聚物的芳族二缩水甘油基醚单体当量总和对双芳基醇或芳族二醇单体当量总和的比率应这样计算，使之得到分子量在此范围的产物。芳族二缩水甘油基醚或双芳基醇或芳族二醇的当量的计算方法是将芳族二缩水甘油基醚、双芳基醇或芳族二醇的分子量除以在各该分子中存在的羟基或环氧基的数目。适于产生此范围分子量的双芳基醇或芳族二醇对芳族二缩水甘油基醚的当量比率为1∶1.2至约1∶8。优选的分子量是在约300-3000范围，特别优选的分子量为约680-720。为产生这些优选分子量产物的双芳基醇或芳族二醇对芳族二缩水甘油基醚的当量比率为约-->1.2∶1至约1∶8。适当调整各反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的阴极电淀积浴液，其改进之处在于在该浴液中包括一种颜料研磨树脂，该树脂是由下述（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）组分反应而成：（Ａ）以下物质的反应产物（ｉ）一种具以下通式的芳族二缩水甘油基醚＊＊＊其中Ｒ是具有１－８个碳原子的烷基或烷氧基，和（ｉｉ）一种双芳基醇或芳族二醇；（Ｂ）一种伯胺；（Ｃ）一种具如下通式的单环氧化物：＊＊＊其中Ｒ↑［１］是具有４－２４个碳原子的烷基，或由具４－２４个碳原子的直链或支链取代的芳基；其中所述颜料研磨树脂在加入到所述浴液之前先中和至ｐＨ值相应于所述浴液中该主树脂的ｐＨ值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 1988-12-22 289,2901、一种改进的阴极电淀积浴液，其改进之处在于在该浴液中包括一种颜料研磨树脂，该树脂是由下述(A)、(B)、(C)组分反应而成：(A)以下物质的反应产物(ⅰ)一种具以下通式的芳族二缩水甘油基醚其中R是具有1-8个碳原子的烷基或烷氧基，和(ⅱ)一种双芳基醇或芳族二醇；(B)一种伯胺；(C)一种具如下通式的单环氧化物：其中R1是具有4-24个碳原子的烷基，或由具4-24个碳原子的直链或支链取代的芳基；其中所述颜料研磨树脂在加入到所述浴液之前先中和至pH值相应于所述浴液中该主树脂的pH值。2、一种用于金属基体的覆层组合物，其中包括：（A）一种主树脂;（B）一种交联剂，该交联剂是选自封闭的异氰酸酯、封闭的多异氰脲酸酯，转移酯化的化合物，氨基塑料以及它们的混合物;（C）一种研磨树脂，包括以下反应产物：（ⅰ）以下物质的反应产物：（a）一种具如下通式的芳族二缩水甘油基醚其中R是具有1-8个碳原子的烷基或烷氧基，和（b）一种双芳基醇或芳族二醇;（ⅱ）一种伯胺;和（ⅲ）一种具如下通式的单环氧化物其中R1是具有4-24个碳原子的烷基，或由具4-24个碳原子的直链或支链取代的芳基;3、按权利要求2的覆层组合物，其中还包括一种增塑剂。4、按权利要求2的组合物，其中所述伯胺是选自一种二胺、一种氨基醇、一种氨基多烷氧基醇、一种脂肪胺之中的一种或多种。5、按权利要求4的组合物，其中所述伯胺对所述单环氧化物的比率是1-10当量的伯胺对1当量的单环氧化物。6、按权利要求5的组合物，其中所述伯胺对所述该芳族二缩水甘油基醚和该双芳基醇或芳族二醇的反应产物的比率是0.6∶1至1.2∶1。7、按权利要求6的组合物，其中所述伯胺包含一种或多种二胺和一种或多种氨基醇的一种混...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰A吉尔伯特，冈特奥特，戴维J桑图尔，
申请(专利权)人：美国BASF公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]