具有改进的抗划伤性和抗刮性的装饰性金属用涂料和施涂方法技术

包括装饰性金属基材和在其上的含无机颗粒的透明固化涂层的涂层制品，其中该固化涂层的暴露表面区域中的颗粒浓度大于该涂层的本体区域中的颗粒浓度。优选地，通过电沉积施加该透明涂层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及涂层制品、尤其是装饰性制品，和通过电沉积涂覆制品以使得该制品 具有改进的抗划伤性和抗刮性的方法。
技术介绍
装饰性金属，例如黄铜、青铜、抛光钢和铝，和由其获得的制品例如金属器件和珠 宝饰物、铝和钢修整部件通常涂有透明或着色透明涂层(clear or tinted transparent coating)以提高该制品的耐久性和耐候性。许多这些保护涂层的缺点是它们具有差的抗划 伤性和抗刮性。本专利技术提供了具有改进的抗划伤性和抗刮性的涂层装饰性金属基材，其中通过电 沉积施加提供改进的抗划伤性和抗刮性的涂层。专利技术概述本专利技术提供了涂层制品，其包括(a)装饰性基材，(b)在其上的含有无机颗粒的透明涂层，其中在该涂层的暴露表面区域中的颗粒 浓度大于在该涂层的本体区域中的颗粒浓度。本专利技术还提供了在导电基材上形成耐磨涂层的方法，其包括(a)将可固化的可电沉积组合物电沉积到该基材上，该可固化的可电沉积组合物 包含(i)可固化树脂粘结剂，( )无机颗粒，(iii)表面活性剂；(b)使该组合物固化以在该基材上形成具有暴露于大气的表面的基本上连续的涂 层，而该无机颗粒迁移至该涂层的暴露表面区域。附图详述附图是下文实施例1的固化的电沉积涂层的横截面的放大倍数13，000X透射电子 显微照片。详细描述本专利技术的装饰性基材具有通过它们的镜面反射率测量的明亮有光泽的外观。可以 通过使用BYK GARDNER, RTM HAZE-GLOSSMETER根据ASTMD2457，D523测量镜面光泽来确定 镜面反射率。因此，当通过这种方法以60°的入射角测定镜面光泽(60°镜面光泽)时，光 泽读数大于100，典型地大于200，通常大于300和大于400。优选地，装饰性基材是导电的 并且是金属。这些装饰性金属的实例是抛光钢和铝、铜、抛光青铜、黄铜、贵金属例如金和 银，和已经被镀覆或涂覆以产生明亮有光泽的金属外观的基材例如镀铬钢或镀镍钢和镀铜 基材。装饰性金属可应用于例如明亮金属器件，例如，黄铜门把手、邮件接受器、贵金属珠宝饰物、用于汽车应用的铝和钢修整部件。如上所述，装饰性基材优选是导电的，这允许通过电沉积施加保护涂层。然而，可 以通过更常规的技术例如喷涂、浸涂和辊涂施加保护涂层。在后一种情况下，所述基材不必 是导电的。施加于装饰性金属上的涂料组合物包含可固化树脂粘结剂、无机颗粒和表面活性 齐U。树脂粘结剂含有具有反应性官能团的成膜树脂和具有与该成膜树脂的官能团呈反应性 的官能团的固化剂。成膜树脂和固化剂可以包含在具有不同共反应性官能团的一种树脂粘 结剂中。例如，含羟基和封端异氰酸酯基的树脂粘结剂。成膜树脂优选是离子型的以使得可以通过电沉积施加可固化树脂组合物。这种树 脂可以在性质上是阴离子型或阳离子型的，优选是阳离子型的。适合用于阴离子型可电沉积涂料组合物的成膜性树脂的实例是碱溶解的、含羧酸 的聚合物，例如干性油或半干性脂肪酸酯与二羧酸或二羧酸酐的反应产物或加合物；和脂 肪酸酯、不饱和酸或酸酐和进一步与多元醇起反应的任何附加的不饱和改性用物质的反应 产物。不饱和羧酸的羟基烷基酯例如丙烯酸羟乙酯和/或甲基丙烯酸羟甲酯，不饱和羧酸 例如丙烯酸或甲基丙烯酸，和至少一种其它烯属不饱和单体例如丙烯酸和甲基丙烯酸的低 级烷基酯、例如丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯的至少部分中和的互聚物也是适合的。此种 互聚物或树脂通常称为(甲基)丙烯酸类树脂。另一种适合的可电沉积树脂包括醇酸树 脂_氨基塑料载体，即含有醇酸树脂和胺醛树脂的载体。另一种阴离子型可电沉积树脂组 合物包括树脂多元醇的混合酯。这些组合物在美国专利号3，749，657的第9栏第1到75 行和第10栏第1到13行进行了详细地描述，它们都通过引用并入本文。也可以使用其它 酸官能聚合物，例如为本领域技术人员熟知的磷酸化(phosphatized)聚环氧化物或磷酸 化丙烯酸类聚合物。如上所述，优选离子型可电沉积树脂(a)能够沉积在阴极上。此类阳离子型成膜 树脂的实例包括含胺盐基的树脂，例如聚环氧化物和伯胺或仲胺的酸溶解的反应产物例如 在美国专利号3，663，389 ；3, 984，299 ；3, 947，338和3，947，339中描述的那些。通常，这些 含胺盐基的树脂与封端异氰酸酯固化剂组合使用。所述异氰酸酯可以如上述美国专利号 3，984，299中所述那样是完全封端的或所述异氰酸酯可以例如美国专利号3，947，338中 所述那样是部分封端并与树脂骨架起反应的。此外，如美国专利号4，134，866和DE-OS号 2，707，405中所述的单组分组合物可以用作成膜树脂。除环氧-胺反应产物之外，成膜树 脂还可以选自阳离子型丙烯酸类树脂例如美国专利号3，455，806和3，928，157中所述的那 些。除含阳离子型胺盐基的树脂之外，还可以使用含锍盐基的树脂。此类树脂的实例是如 美国专利号4，038，232中公开的含锍基的(甲基)丙烯酸类树脂。适合的固化剂的实例是氨基塑料，它们与成膜树脂相关的羟基和羧酸基呈反应性 并且是对阴离子型成膜树脂优选的固化剂。其它固化剂是多异氰酸酯，它们与成膜树脂相 关的羟基和伯胺基和仲胺基呈反应性并且优选是阳离子型成膜树脂的固化剂。氨基塑料树脂是本领域中熟知的。氨基塑料可以由甲醛与胺或酰胺的缩合反应获 得。胺或酰胺的非限制性实例包括蜜胺、脲或苯并胍胺。虽然所使用的醛最通常是甲醛，但 是也可以使用其它醛例如乙醛、巴豆醛和苯甲醛。氨基塑料含有亚氨基和羟甲基并且在某些情况下，用醇将羟甲基的至少一部分醚化以改进固化响应。任何一元醇可以用于这一目的，包括甲醇、乙醇、正丁醇、异丁醇和己醇。氨基塑料的非限制性实例包括蜜胺_、脲_或苯并胍胺_甲醛缩合物，在某些情况下，是单体的并用一种或多种含有1-4个碳原子的醇至少部分地醚化。适合的氨基塑料树 脂的非限制性实例可例如从Cytec Industries, Inc.以商标CYMEL 和从Solutia，Inc. 以商标RESIMENE 商购获得。适合使用的其它固化剂包括，但不限于，多异氰酸酯固化剂。本文所使用的术语 “多异氰酸酯”旨在包括封端(或封闭)多异氰酸酯以及未封端多异氰酸酯。多异氰酸酯可 以是脂族或芳族多异氰酸酯，或前述两种的混合物。可以使用二异氰酸酯，不过通常使用更 高级多异氰酸酯例如二异氰酸酯的异氰脲酸酯。更高级多异氰酸酯也可以与二异氰酸酯组 合使用。还可以使用异氰酸酯预聚物，例如多异氰酸酯与多元醇的反应产物。可以使用多 异氰酸酯固化剂的混合物。如果多异氰酸酯被封端或封闭，可以使用本领域技术人员已知的任何适合的脂 族、脂环族或芳族烃基一元醇(alkyl alcohol)作为多异氰酸酯的封闭剂。其它适合的封 闭剂包括肟类和内酰胺类。适合用于本专利技术涂料组合物的颗粒可以包括本领域中已知的无机元素或化合物。 适合的颗粒可以由陶瓷材料、金属材料和任何前述物质的混合物形成。适合的陶瓷材料包 括金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属硫化物、金属硅酸盐、金属硼化物、金属碳酸 盐和任何前述物质的混合物。金属氮化物的具体的非限制性实例是例如氮化硼；金属氧化 物的具体的非限制性实例是例如氧化锌；适合的金属硫化物的非限制性实例是例如二硫化 钼、本文档来自技高网...

【技术保护点】
涂层制品，其包括：　　（ａ）装饰性金属基材，　　（ｂ）在其上的含无机颗粒的透明固化涂层，其中该固化涂层的暴露表面区域中的颗粒浓度大于该固化涂层的本体区域中的颗粒浓度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JE普尔，AD库尔芬，RO科拉，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]