[其他]用于由陰極電沉積涂覆的環氧涂料構成的控制膜的交聯劑

無效

• 申請號: 87106486
• 申請日: 1987-09-23
• 公開（公告）號: CN87106486A
• 公開（公告）日: 1988-06-29
• 發明（設計）人: 約翰·M·麥英蒂里
• 申請（專利權）人: 陶氏化學公司
• 主分類號: C25D13/06
• 分類號: C25D13/06;C09D5/44;C09D3/58
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 樊衛民,穆德俊

本發明涉及由環氧型樹脂制備涂料組合物的方法以及它們在陰極電沉積中的應用。

在過去的二十年中，電沉積已成為制造涂層的重要方法，而且由于它效率高、均勻性好且環保問題少，日益受到人們的重視。在那些要求高度耐腐蝕的涂層的領域中，如汽車車身和部件的底漆中，陰極電沉積法已占主導地位。在這種應用中，用環氧型體系能獲得最佳的總體效果，因而被廣泛采用。

以傳統的環氧樹脂（通過使液態的雙酚A的二環氧甘油醚與雙酚A反應得到高分子量環氧樹脂而獲得）為基礎的陰極電沉積樹脂具有眾所周知的缺點。這類產品易具有過高的軟化點，結果流動性差。此外，這類產品在制備過程中需要大量的溶劑。為了改善流動性，有人曾建議在叔胺催化劑存在下使之與一種二元醇反應來改進這種傳統的環氧樹脂。因此，Bosso等人在美國專利3，839，252中介紹用聚丙二醇改性。Marchetti等人在美國專利3，947，339中指出用聚酯二元醇或聚四亞甲基二醇改性。Wismer等人在美國專利4，419.467中介紹了另一種用由環狀多元醇與環氧乙烷反應而衍生的二元醇改性的方法。然而，所有這些改性方法都有缺點。為使有關的環氧基與伯醇反應，需要使用叔胺或強堿。此外，這種反應需要較長的反應時間，而且堿催化劑引起的環氧基的競爭性聚合將導致膠凝。另外，為了防止催化劑失活，需要使用氯含量低的環氧樹脂。

許多用于電沉積的涂料配方中都含有顏料以獲得顏色、不透明性、應用性或膜性能。Sturni等人在美國專利3，936，405號中介紹了一種顏料研磨載色劑，該載色劑尤其適用于用來制備水可分散涂料體系（特別是電沉積應用）中的穩定的、含水的顏料分散液。如該文獻所介紹的，最終可電沉積組合物中含有該種顏料分散液和一種銨或銨鹽基團增溶的陽離子型可電沉積的含環氧基的載色劑樹脂以及常用于可電沉積組合物中的其它成分。所用的各種樹脂中有各種聚環氧化合物，如多元酚的聚縮水甘油醚、多元醇的聚縮水甘油醚和在環氧分子上有氧化烯基團的聚環氧化合物。

Moriarity等人在美國專利4，432，850中公開了一種混合的水分散液，含有（A）聚環氧化合物和聚氧化烯聚胺的未膠凝反應產物，該產物然后用酸至少部分中和以形成陽離子基團，和（B）不同于（A）的另一種陽離子型樹脂。得到的分散液進行陰極電沉積，據稱，可獲得較好的布散能力以及外觀較好、較柔韌和拒水較強的薄膜。

Anderson等人的美國專利4，575，523公開一種成膜樹脂組合物，當它與交聯劑組合并且增溶時，在陰極電沉積過程中能沉積多層涂層。該樹脂是將水可溶的或水可混溶的多元醇、過量的聚胺和脂族單環氧化合物進行反應形成的改性環氧樹脂的反應產物。

汽車工業在控制膜厚領域也有要求。如能制得光滑而無缺陷的厚而均勻的膜，則有可能省去通常稱為底漆面或噴涂底漆的中間層涂料（過去需要這層涂料獲得足夠光滑的表面以涂頂層漆）。省去這一層省去一個涂覆過程并提供一種效率更高的工藝。厚的電層底漆還會改善耐腐蝕性。

本發明涉及由含環氧乙烷端基的環氧樹脂組合物制備陽離子型環氧樹脂的方法，該方法包括通過將親核試劑與環氧樹脂組合物中至少某些環氧乙烷基反應使環氧乙烷基轉化成陽離子基團（其中有機酸和水是在轉化過程的某一時間加入的）的步驟，其特征在于使用下列摻合物作為環氧樹脂組合物：

（Ⅰ）至少一種下述組分，

（A）至少一種由聚醚多醇的二環氧甘油醚制備的環氧型樹脂，其平均環氧當量為350至5，000，較好的為600至3，000，更好的為1，200至2，400，最好的為1，600至2，000;或

（B）至少一種由聚醚多醇的二環氧甘油醚制備的環氧型樹脂，其平均環氧當量為350至5，000，其中的二環氧甘油醚已用單官能封端劑進行部分封端;或

（C）（A）和（B）的組合物;和

（Ⅱ）至少另一種不同的環氧型樹脂;在制備該組合物的某一時間將樹脂轉變成陽離子樹脂，從而獲得一種陽離子環氧聚醚型樹脂和另一種不同的陽離子環氧型樹脂的摻合物;基于陽離子樹脂的總重量，該摻合物含10至90%，較適宜的為10至60%，更適宜的為15至50%，最適宜的為20至30%（重量）的組分（Ⅰ），和90至10%，較適宜的為60至10%，更適宜的為50至15%，最適宜的為30至20%的組分（Ⅱ），且陽離子樹脂的摻合物的電荷密度為0.2至0.6毫克當量電荷/克樹脂。

另一方面，本發明涉及由上述方法得到的產物。