包含1,1-二活化的乙烯基化合物的可电沉积的涂料组合物制造技术

本申请描述了含有1,1‑二活化的乙烯基化合物的可电沉积的涂料组合物。该涂料组合物产生了表现出耐缩孔性的固化涂层。该涂料组合物可以用于可电沉积的涂料组合物配方中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含1,1-二活化的乙烯基化合物的可电沉积的涂料组合物专利技术背景可电沉积的涂料组合物是成膜组合物，典型的水基组合物，其能够在所施加的电势的影响下沉积在导电基底上。可电沉积的涂料组合物会表现出“缩孔”，其指的是在电沉积的和固化的涂膜表面中形成了盲孔状间断(“凹坑”)。凹坑的形成是不期望的，因为凹坑破坏了表面连续性和降低了电沉积的和固化的涂层的表面光滑度。在电沉积的和固化的涂膜中凹坑的形成会由于要电涂的基底表面上或者固化前的电沉积的涂膜上的油污染而增加。油污染对于汽车应用来说会是特别有问题的，例如机械化的底漆涂覆线，其中在相对紧邻涂覆基底处使用机器润滑油。已经在可电沉积的涂料组合物中配制有不同的添加剂例如硅氧烷，丙烯酸酯和聚丁二烯，以试图提供耐油污染性和耐缩孔性。但是在许多情况中，这样的添加剂不理想地影响了其他涂覆性能例如粘附性。所以，有利的是提供这样的可电沉积的涂料组合物，其表现出改进的耐油污染性和耐缩孔性，同时保持其他令人期望的涂覆性能。专利技术概述一种可电沉积的涂料组合物，包含：(A)聚合物，其包含(1)反应性官能团和/或(2)盐基团或者成盐基团；和(B)至少一种组分，其包含：(b1)1,1-二活化的乙烯基化合物，或者其多官能形式，或者其组合；(b2)1,1-二活化的乙烯基化合物，或者其多官能形式，或者其组合的聚合反应产物；和/或(b3)下面二者的加成反应产物：(1)聚合物组分(A)和(2)1,1-二活化的乙烯基化合物，或者其多官能形式，或者其组合。一种生产可电沉积的涂料组合物的方法，包含：将(A)包含活性氢基团的聚合物和(B)1,1-二活化的乙烯基化合物或者其多官能形式或者其组合进行反应，形成树脂产物；用酸处理该树脂产物以在聚合物上形成阳离子盐基团；和将该树脂产物分散在水中。一种生产涂料组合物的可选择方法，包含：合成包含(i)活性氢基团和/或(ii)阳离子盐基团或者阴离子盐基团的聚合物；将该聚合物分散在水中形成分散体；和将1,1-二活化的乙烯基化合物或者其多官能形式或者其组合加入分散体中。一种生产可电沉积的涂料组合物的可选择方法，包含：将1,1-二活化的乙烯基化合物或者其反应产物在生产过程中引入涂料组合物中。要理解的是本专利技术不必需限于
技术实现思路
所总结的例子。具体实施方式作为本申请使用的，特别是涉及涂层、层或者膜时，术语“其上”，“在其上”，“到其上”及其变体(例如“施涂到其上面”，“形成于其上面”，“沉积到其上”，“提供到其上”，“位于其上”等)表示施涂、形成、沉积、提供或者位于基底表面上，但不必需与基底表面接触。例如，“施涂于”基底上的涂层不排除存在着一种或多种相同或不同组成的其他涂层，其位于所施涂的涂层和基底之间。同样，“施涂到”第一涂层上的第二涂层不排除存在着一种或多种相同或不同组成的其他涂层，其位于所施涂的第二涂层和所施涂的第一涂层之间。如本申请中所用的，术语“聚合物”和“聚合物的”表示预聚物，低聚物和均聚物和共聚物二者。如本申请中所用的，“预聚物”表示聚合物前体，其能够通过一种或多种反应性基团进一步反应或者聚合，来形成更高的分子量或者交联态。如本申请中所用的，前缀“多/聚”指的是两个或更多个。例如“多官能化”分子(无论聚合物，单体或者其他化合物)包含两种或者更多种反应性官能团例如羟基，胺基，巯基，环氧化物基团等。更具体地，“多元醇”表示包含两个或者更多个羟基的化合物，“多胺”表示包含两个或者更多个胺基的化合物，“聚硫醇”表示包含两个或者更多个巯基的化合物，和“聚环氧化物”表示包含两个或者更多个环氧化物基团的聚合物。多官能的化合物例如多元醇，多胺，聚硫醇或者聚环氧化物可以是聚合物，但是不必须是聚合物，并且可以包含例如非聚合物的化合物。聚合物多元醇，聚合物多胺，聚合物聚硫醇或者聚合物聚环氧化物分别在聚合物分子上包含两个或更多个侧向和/或末端的羟基，胺，巯基或者环氧化物官能团。“侧基”指的是这样的基团，其包括从聚合物主链侧面出来的分支并且其不包含该聚合物主链的一部分，而“端基”指的是在聚合物主链一端上的基团并且其包含该聚合物主链的一部分。此外，术语多元醇，多胺，聚硫醇和聚环氧化物可以包含这样的化合物，其包含不同类型的官能团的组合。例如包含两个或更多个羟基和两个或者更多个环氧化物基团的化合物可以被称作聚环氧化物或者多元醇/聚环氧化物。此外，多元醇，多胺，聚硫醇和聚环氧化物化合物可以包含中性官能团(羟基，胺，巯基或者环氧化物)和/或该官能团的离子化形式的盐(例如烷氧化物盐，铵盐等)中的任一或者二者。如本申请中所用的，术语“1,1-二活化的乙烯基化合物”表示这样的化合物，其包含具有两个吸电子基团(EWG)的乙烯基，其共价键合到一个π-键合的碳上，并且没有共价键合到其他π-键合的碳上的取代基(即，(EWG)2-C＝CH2))，其中所述吸电子基团独立地包含卤素基团，卤代烷基，含羰基的基团(例如酯，酰胺，醛，酮，酰基卤，羧酸/羧酸酯基团)，氰基，磺酸酯基团，铵基，季胺基，或者硝基。术语“多官能形式”表示这样的化合物，其包含共价键合到一个分子中的两个或者更多个1,1-二活化的乙烯基。例如亚甲基丙二酸二烷基酯是1,1-二活化的乙烯基化合物的一个例子，和亚甲基丙二酸二烷基酯和多元醇的酯交换加合物是亚甲基丙二酸二烷基酯的多官能形式的一个例子。本说明书中描述的专利技术通常涉及涂料组合物，包括可电沉积的涂料组合物，其包含1,1-二活化的乙烯基化合物或者其反应产物。本说明书中描述的专利技术还涉及生产涂料组合物的方法，包括可电沉积的涂料组合物，其包含1,1-二活化的乙烯基化合物或者其反应产物。本说明书中描述的专利技术还涉及施涂涂料组合物(包括可电沉积的涂料组合物)到基底上的方法，其中该涂料组合物包含1,1-二活化的乙烯基化合物或者其反应产物。本说明书中描述的专利技术还涉及涂料体系，其包含涂料组合物，包括可电沉积的涂料组合物，所述组合物包含1,1-二活化的乙烯基化合物或者其反应产物。本说明书中描述的专利技术还涉及制品，其包含沉积在该制品表面上的涂料组合物，包括可电沉积的涂料组合物，其中该涂料组合物包含1,1-二活化的乙烯基化合物或者其反应产物。本专利技术的可电沉积的涂料组合物包含这样的聚合物，其包含反应性官能团和盐基团或者成盐基团。反应性官能团为聚合物提供使用交联剂来交联聚合物的位置。盐基团或者成盐基团为该聚合物提供离子特性，其赋予该聚合物以可水分散性，并且还能够在施加到导电基底上的相反极性的电势影响下进行表面沉积。适于用作本专利技术中的含反应性官能团，含盐(成盐)基团的聚合物的聚合物的例子包括但不限于醇酸聚合物，丙烯酸系聚合物，聚环氧化物聚合物，聚酰胺聚合物，聚氨酯聚合物，聚脲聚合物，聚醚聚合物，和聚酯聚合物及其任意组合，包括不同的聚合物类型的混合物(例如丙烯酸系聚合物和聚环氧化物聚合物的混合物)和包含含有不同的主链官能度的组合的聚合物分子(例如在聚合物主链中含有醚基团和氨基甲酸酯基团二者的聚合物分子)的树脂。所述反应性官能团可以是位于聚合物之上或者之中的任何官能团，包括侧向和/或末端官能团，和/或位于聚合物主链中的官能团(即链内，例如仲胺)，其能够与交联剂反应形成热固性树脂，包括例如羟基，巯基(即硫醇)基团，胺基，酸基团(例如羧酸基团)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可电沉积的涂料组合物，其包含：(A)聚合物，其包含(1)反应性官能团和/或(2)盐基团或成盐基团；和(B)至少一种组分，其包含：(b1)1,1‑二活化的乙烯基化合物，或者其多官能形式，或者其组合；(b2)1,1‑二活化的乙烯基化合物，或者其多官能形式，或者其组合的聚合反应产物；和/或(b3)下面二者的加成反应产物：(1)聚合物组分(A)和(2)1,1‑二活化的乙烯基化合物，或者其多官能形式，或者其组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.26 US 62/366,781;2016.11.09 US 62/419,5361.一种可电沉积的涂料组合物，其包含：(A)聚合物，其包含(1)反应性官能团和/或(2)盐基团或成盐基团；和(B)至少一种组分，其包含：(b1)1,1-二活化的乙烯基化合物，或者其多官能形式，或者其组合；(b2)1,1-二活化的乙烯基化合物，或者其多官能形式，或者其组合的聚合反应产物；和/或(b3)下面二者的加成反应产物：(1)聚合物组分(A)和(2)1,1-二活化的乙烯基化合物，或者其多官能形式，或者其组合。2.权利要求1的涂料组合物，其中所述涂料组合物是水可分散的。3.权利要求1的涂料组合物，其中所述聚合物组分(A)包含(1)活性氢官能团和(2)阳离子盐基团或者阴离子盐基团。4.权利要求1的涂料组合物，其包含0.1-30重量％的组分(b1)和/或(b2)，基于该涂料组合物中树脂固体的总重量计。5.权利要求1的涂料组合物，其包含1-15重量％的组分(b1)和/或(b2)，基于该涂料组合物中树脂固体的总重量计。6.权利要求1的涂料组合物，其中所述1,1-二活化的乙烯基化合物包含亚甲基二羰基化合物、二卤代乙烯基化合物、二卤代烷基二取代的乙烯基化合物或者氰基丙烯酸酯化合物，或者其任意多官能形式，或者其任意组合。7.权利要求6的涂料组合物，其中所述1,1-二活化的乙烯基化合物包含：亚甲基丙二酸二烷基酯；亚甲基丙二酸二烷基酯的多官能形式；亚甲基丙二酸二芳基酯；或者亚甲基丙二酸二芳基酯的多官能形式；或者其任意组合。8.权利要求7的涂料组合物，其中所述1,1-二活化的乙烯基化合物包含：亚甲基丙二酸二甲基酯；和/或亚甲基丙二酸二甲基酯的多官能形式，其包含亚甲基丙二酸二甲基酯和至少一种多元醇的酯交换加合物。9.权利要求7的涂料组合物，其中所述1,1-二活化的乙烯基化合物包含：亚甲基丙二酸二乙基酯；和/或亚甲基丙二酸二乙基酯的多官能形式，其包含亚甲基丙二酸二乙基酯和至少一种多元醇的酯交换加合物。10.权利要求9的涂料组合物，其中所述1,1-二活化的乙烯基化合物包含亚甲基丙二酸二乙基酯和至少一种二醇的酯交换加合物。11.权利要求10的涂料组合物，其中所述二醇包含烷烃二醇。12.权利要求11的涂料组合物，其中所述烷烃二醇包含1,5-戊二醇和/或1,6-己二醇。13.权利要求1的涂料组合物，其中所述组分(B)包含反应物的聚合反应产物(b2)，所述反应物包含：亚甲基丙二酸二烷基酯；和/或亚甲基丙二酸二烷基酯的多官能形式，其包含亚甲基丙二酸二烷基酯和至少一种多元醇的酯交换加合物。14.权利要求1的涂料组合物，其中所述组分(B)包含反应物的加成反应产物(b3)，所述反应物包含：(i)聚合物组分(A)，其包含(1)活性氢官能团和(2)阳离子盐基团或者阴离子盐基团；和(ii)亚甲基丙二酸二烷基酯和/或亚甲基丙二酸二烷基酯的多官能形式，其包含亚甲基丙二酸二烷基酯和至少一种多元醇的酯交换加合物。15.权利要求1的涂料组合物，其中所述聚合物组分(A)包含胺官能的聚环氧化物聚合物、胺官能的聚丙烯酸酯聚合物、胺官能的聚氨酯和/或聚脲聚合物、胺官能的聚酯聚合物、胺官能的聚醚聚合物、酸官能的聚环氧化物聚合物、酸官能的聚丙烯酸酯聚合物、酸官能的聚氨酯和/或聚脲聚合物、酸官能的聚酯聚合物、酸官能的聚醚聚合物、锍官能的聚环氧化物聚合物、锍官能的聚丙烯酸酯聚合物、锍官能的聚氨酯和/或聚脲聚合物、锍官能的聚酯聚合物或者锍官能的聚醚聚合物或者其任意组合。16.权利要求1的涂料组合物，其中所述聚合物组分(A)包含聚环氧化物-胺加合物。17.一种制品，其包含沉积在该制品表面上的涂层，其中该涂层包含权利要求1的涂料组合物。18.权利要求17的制品，其中所述制品包含交通工具部件或者自支撑结构。19.一种生产涂料组合物的方法，其包含：将(A)包含活性氢基团的聚合物和(B)1,1-二活化的乙烯基化合物或者其多官能形式或者其组合反应，形成树脂产物；用酸处理所述树脂产物以在该聚合物上形成阳离子盐基团，或者用碱处理以形成阴离子盐基团；和将该树脂产物分散在水中。20.权利要求19的方法，其中：所述反应步骤包含将(A)包含活性氢基团的聚合物和(B)1,1-二活化的乙烯基化合物或者其多官能形式或者其组合进行反应，形成树脂产物；和所述处理步骤包含用酸处理该树脂产物以在聚合物上形成阳离子盐基团。21.权利要求19的方法，其中所述树脂产物包含组分(B)的聚合反应产物。22.权利要求19的方法，其中所述组分(B)在组分(A)合成过程中反应。23.权利要求19的方法，其中所述组分(B)在树脂产物分散过程中反应。24.权利要求19的方法，其中所述树脂产物包含组分(A)...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·普奥德兹尤克奈特，C·A·威尔逊，D·斯通，J·C·塞莱奈，L·B·斯特里，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：美国,US