电涂组合物制造技术

提供了阴极电涂组合物和用于涂布导电性基材的方法。示例性阴极电涂组合物包含水性载体和分散在该载体中的成膜粘结料。此外，阴极电涂组合物包含作为边缘保护剂的壳聚糖。电涂组合物包含作为边缘保护剂的壳聚糖。

【技术实现步骤摘要】
电涂组合物


[0001]总体而言，本
涉及用于涂布基材的电涂组合物，更具体而言，涉及提供改进的边缘保护和良好的涂层外观的电涂组合物。

技术介绍

[0002]通过电沉积工艺(也称为电涂工艺)涂布导电性基材是公知且重要的工业过程。将底漆电沉积到汽车基材已在汽车工业中广泛使用。在该工艺中，将导电制品诸如汽车车身或汽车零件浸入成膜聚合物的水性乳液的涂布组合物的浴中并在电沉积工艺中用作电极。电流在与水性乳液电接触的制品和对电极之间通过，直到所需涂层沉积在制品上。在阴极电涂工艺中，待涂布的制品是阴极且对电极是阳极。
[0003]在典型的阴极电沉积工艺的浴中使用的树脂组合物也是本领域众所周知的。这些树脂通常由已扩链的聚环氧化物树脂制成并且然后形成加合物以在树脂中包含胺基。胺基通常通过树脂与胺化合物的反应引入。这些树脂与交联剂共混并且然后用酸中和以形成水乳液，其通常称为主乳液。
[0004]主乳液与颜料糊膏、聚结溶剂、水和其他添加剂组合以形成电涂浴。将电涂浴置于包含阳极的绝缘槽中。待涂布的制品是阴极并使该待涂布的制品通过包含电沉积浴的槽。沉积在正电涂的制品上的涂层的厚度是浴特性、电操作特性、浸入时间等的函数。
[0005]在设定的时段之后，将所得经涂布的制品从浴中移出并用去离子水冲洗以去除膏状涂布物。通常在足以在制品上产生交联罩面层的温度下的烘箱中将制品上的涂层固化。
[0006]组合物缺乏边缘保护或边缘覆盖一直是阴极电涂组合物存在的问题。在本领域中已经提出了各种添加剂来解决这个问题。但是，仍然需要这样的电涂组合物，其在经涂布的基材的边缘处具有改进的覆盖性并且不会对电涂层、随后施加于其上的涂层或两者的性能产生负面影响。
[0007]概述
[0008]提供了改进边缘保护的阴极电涂组合物和用于涂布导电性基材的方法。一种示例性阴极电涂组合物包括水性载体和分散在该载体中的成膜粘结料。此外，阴极电涂组合物包括壳聚糖作为边缘保护剂。
[0009]在另一个实施方案中，提供了改进的水性阴极电涂组合物。改进的水性阴极电涂组合物包括水性载体和分散在水性载体中的成膜粘结料。所述改进是将壳聚糖作为边缘保护剂掺入。
[0010]在又一个实施方案中，提供了一种用于涂布导电性基材的方法。所述方法包括形成阴极电涂组合物的电沉积浴，所述阴极电涂组合物包含水性载体、分散在载体中的成膜粘结料和包含壳聚糖的边缘保护剂。所述方法还包括将导电性基材浸入电沉积浴中、连接作为阴极的基材以及向基材施加电流以在基材上沉积膜。此外，所述方法包括从电沉积浴中移出具有沉积膜的基材并烘烤沉积涂膜。
[0011]本概述用来以简化形式介绍概念的选择，这些概念在下文详述中作进一步描述。
本概述并非旨在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也并非旨在用作确定所要求保护的主题的范围的辅助手段。
[0012]详述
[0013]以下详细描述在性质上仅是示例性的，并非旨在限制本文所述的电涂组合物和用于形成电涂组合物的方法。此外，旨在不受上文
技术介绍
或概述中或下文详述中提出的任何理论的约束。
[0014]除非另有规定，否则本文所用的“一个”、“一种”或“该/所述”指一个或多个。术语“或”可以是连词或析取词。开放式术语诸如“包括(include)”、“包括(including)”、“含有(contain)”、“含有(containing)”等是指“包含(comprising)”。在某些实施方案中，本说明书中表示量、材料之比、材料的物理性能和/或用途的数字可理解为被词语“约”修饰。与数值和权利要求有关的术语“约”表示本领域技术人员熟悉且可接受的准确度区间。一般来说，这种准确度区间为
±
10％。除非另有明确说明，否则在本说明书中表示量、材料之比、材料物理性能和/或用途的所有数字可理解为被词语“约”修饰。除非另有说明，如本文所使用，本公开中所述的“％”或“百分比”是指重量百分比。
[0015]本文提供了用于涂布基材的电涂组合物。电涂组合物可用于涂布本领域或工业部门已知的任何类型的基材。在实施方案中，基材是交通工具、汽车或汽车交通工具。“交通工具”或“汽车”或“汽车交通工具”包括汽车，诸如轿车、货车、微型货车、公共汽车、SUV(运动型多用途交通工具)；卡车；半卡车；拖拉机；摩托车；拖车；ATV(全地形交通工具)；皮卡；重型搬运机，诸如推土机、移动式起重机和挖土机；飞机；船只；船舶；以及其他运输方式。
[0016]电涂组合物用于在基材上形成涂层。本文的示例性实施方案提供了用于在基材上形成涂层的全电涂浴。某些实施方案利用基于环氧
‑
胺的、用酸中和以形成乳液的树脂或粘结料。
[0017]弱边缘保护是电涂表面的腐蚀的主要来源。通常，改进边缘保护的努力导致涂层的其他特性和涂层外观变差。美国专利号6，207，731、8，062，760、5，096，556、5，407，976和6，951，602等中描述了这种努力。
[0018]然而，本文描述了一种在保持涂层外观的同时改进边缘保护的组合物和方法。
[0019]令人意外地发现，如本文所述在电涂组合物内使用壳聚糖作为边缘保护剂为通过电涂形成的膜提供了改进的边缘保护。
[0020]因此，本文提供一种具有改进的边缘保护的电涂组合物，诸如用作电沉积浴，所述电涂组合物包括水性载体；分散在载体中并且包含环氧
‑
胺加合物和封端的多异氰酸酯交联剂的成膜粘结料；颜料糊膏；和包含壳聚糖、基本上由壳聚糖组成或由壳聚糖组成的边缘保护剂。
[0021]壳聚糖
[0022]壳聚糖是由脱乙酰化的甲壳素形成的脱乙酰化的β
‑
1,4
‑
D
‑
葡糖胺的线性多糖。壳聚糖可由随机分布的β
‑
(1
→
4)
‑
连接的D
‑
葡糖胺(脱乙酰化的单元)和N
‑
乙酰
‑
D
‑
葡糖胺(乙酰化的单元)构成。
[0023]壳聚糖通常通过处理虾和其他甲壳类动物的壳来生产。具体来说，该工艺包括甲壳素的脱乙酰化，甲壳素是甲壳类动物外骨骼和真菌细胞壁中的结构要素。合成壳聚糖的常用方法是使用过量的氢氧化钠作为试剂、水作为溶剂使甲壳素脱乙酰化。脱乙酰度(％
DD)可通过NMR波谱测定，商品壳聚糖中的DD％在60％至100％的范围内。
[0024]在示例性实施方案中，将壳聚糖掺入电涂组合物中。壳聚糖可以粉末形式、溶液形式等添加。在示例性实施方案中，电涂组合物包括脱乙酰化的壳聚糖。例如，壳聚糖可具有大于40或50％，诸如大于55％或例如大于60％的脱乙酰度。用于电涂组合物的示例性壳聚糖具有大于65％，诸如大于70％或例如大于75％的脱乙酰度。此外，壳聚糖可具有小于100％，诸如小于95％或例如小于90％的脱乙酰度。在某些实施方案中，壳聚糖具有75％至90％的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阴极电涂组合物，其包含：水性载体；分散在水性载体中的成膜粘结料；和作为边缘保护剂的壳聚糖。2.根据权利要求1所述的阴极电涂组合物，其中所述壳聚糖具有约20至约20,000厘泊(cP)的粘度，所述粘度在25℃、以1％(wt/wt)的壳聚糖浓度在1％(wt/wt)乙酸溶液中测量。3.根据权利要求1所述的阴极电涂组合物，其中所述壳聚糖具有约200至约5,000厘泊(cP)的粘度，所述粘度在25℃、以1％(wt/wt)的壳聚糖浓度在1％(wt/wt)乙酸溶液中测量。4.根据权利要求1所述的阴极电涂组合物，其中所述壳聚糖被脱乙酰化并且具有约75％至约90％的脱乙酰度。5.根据权利要求1所述的阴极电涂组合物，其中基于阴极电涂组合物的总重量，所述壳聚糖以百万分之约20至约10,000(ppm)的量存在。6.根据权利要求1所述的阴极电涂组合物，其还包含颜料糊膏，其中所述颜料糊膏含有约35至约70重量百分比的固体。7.根据权利要求1所述的阴极电涂组合物，其还包含颜料糊膏，其中所述阴极电涂组合物具有约10至约30％的颜料与粘结料(P/B)之比。8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈什特，
申请(专利权)人：艾仕得涂料系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：