CN1062914A - 用于阴极电沉积的组合物 - Google Patents
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Abstract
用于阴极电沉积的组合物，它可以用于汽车和机
械制造行业，例如，用做零件的底漆。所申请的组合
物含有由不完全嵌段共聚的甲苯二异氰酸酯和/或
氨基甲醛树脂改性的带有咪唑啉基和环氧橡胶加合
物、颜料、填料、中和剂、乙酸铅或甲酸铅、有机溶剂和
水，各组分比例如下(重量％)：
加合物 6.20～21.30
颜料 0.18～5.10
填料 0.48～2.20
中和剂 0.13～0.57
乙酸铅或甲酸铅 0.12～0.84
有机溶剂 3.30～13.30
水 其余
Description
本发明属于油漆工业，更确切地说是涉及用于阴极电沉积的组合物，可以应用在如汽车、机械制造行业，用做零件表面的底漆。
众所周知的可用于阴极电沉积的组合物，含有由异氰酸酯改性的环氧胺加合物、颜料、填料、中和剂、有机溶剂和水（联邦德国，BSAF公司，Cathodip FT 85-9480 1982年，1月，1-2页）。
用这种组合物制备的涂层的耐盐性的特点是涂层的耐腐蚀稳定性能为：在5%的NaCl烟雾气氛中，对于未经磷化处理的钢材是480小时，对于经过磷化处理的钢材为720小时。
这种涂层的抗拉伸强度为4毫米。
已知的另一种可用于阴极电沉积的组合物含有改性环氧橡胶加合物、颜料、填充剂、中和剂、有机溶剂和水（US，A，4253930）。
做为这个组合物组分的加合物是用不完全嵌段共聚的甲苯二异氰酸酯改性的。
底漆涂层厚度为18-20微米，将这种组合物涂在未经磷化处理的钢材上，耐盐稳定性为360小时，涂在经磷化处理的钢材上为800小时。
这些涂层的耐冲击强度为50千克力·厘米，而抗拉伸强度，按艾氏（Lpukceh）方法测定为6.4毫米。
应用阴极电沉积法进行底漆涂层现已被广泛应用，例如用在汽车厂的自动生产线上。
为了使底漆涂层在涂敷的截面上厚度均匀除了要有好的强度和耐腐蚀性能之外，组合物的分散性能应能保证沿涂敷截面的深度形成均匀的涂层。
此外，当遇到涂层干燥过程中经常发生的温度程序和时序故障时，例如传输带停车时，涂层应能维持其坚固的耐腐蚀稳定性质。
同样，底漆涂层必须对涂敷其上的后续涂层具有内聚作用，否则在进行推梢测定时，涂层将脱落。
本发明能够解决的问题
本发明的基础是通过在组合物中取代和加入新的组分，以使制得具有很高分散性能的用于阴极电沉积的组合物，以便使涂敷的底漆沿涂敷截面深度呈均匀分布，在保持高耐冲击强度的同时，提高其耐盐性和抗拉伸强度，在干燥过程中当温度程序和时序发生故障时仍能维持这些性质，并对涂敷其上的涂层具有内聚作用。
问题是这样解决的，推荐了一个用于阴极电沉积的组合物，该组合物含有改性的环氧橡胶加合物、颜料、填料、中和剂、有机溶剂和水。根据本发明，作为改性环氧橡胶加合物使用不完全嵌段共聚甲苯二异氰酸酯和/或氨基甲醛树脂改性的，并含有带咪唑啉基的环氧橡胶加合物并附加含有乙酸铅或甲酸铅，其组分比例如下（重量%）：
加合物 6.20～21.30
颜料 0.18～5.10
填料 0.48～2.20
中和剂 0.13～0.57
乙酸铅或甲酸铅 0.12～0.84
有机溶剂 3.30～13.30
水 其余
为了提高分散能力，提高涂敷截面上涂敷底漆涂层厚度的均匀性和改善其对涂敷其上的涂层的内聚作用，组合物还补充含有具有如下分子通式的低聚偶氮染料：
其中R1为-OCH3，-N（C2H5）2，-NO2
R2为妥尔油脂肪酸基或树脂酸基;
n＝1.2
以及乙酸锰或甲酸锰，其组分比例如下：（重量%）
环氧橡胶加合物 6.20～21.20
颜料 0.18～3.40
填料 0.48～1.70
中和剂 0.13～0.47
乙酸铅或甲酸铅 0.20～0.80
低聚偶氮染料 0.10～0.40
乙酸锰或甲酸锰 0.005～0.02
有机溶剂 3.30～12.20
水 其余
作为成膜剂使用由不完全嵌段共聚甲苯二异氰酸酯和/或氨基甲醛树脂改性的带有咪唑啉基的环氧橡胶加合物。
作为颜料使用二氧化钛、硅铬酸铅和炭黑。
作为填料使用粒度为2～5微米的细滑石粉和/或高岭土。
作为中和剂使用醋酸或甲酸。
作为有机溶剂使用乙二醇乙酸乙酯、双丙酮醇、异丙醇、甲苯、二甲苯、环己酮、乙基溶纤剂等。
本申请提到的组合物中所含之低聚偶氮颜料的分子量为800～1200。
推荐的用于阴极电沉积的组合物具有较高的分散能力，保证了涂敷截面上涂层厚度分布的均匀性。将其作为底漆涂层，对过干燥有较高的稳定性，对涂敷在其上的涂层有较好的内聚作用。
此外，所申请的用于阴极电沉积的组合物用作经磷化处理和未经磷化处理的钢材和有色金属涂层时，可在保持较高的抗冲击性能前提下，具有较高的耐盐性和抗拉伸强度。
使用推荐的组合物涂敷厚度为5～8微米时，该涂层与用已知方法（US，A，4253930）得到的厚度相同的涂层相比，具有高得多的耐盐性。
在所申请的组合物中加入由不完全嵌段共聚甲苯二异氰酸酯和/或氨基甲醛树脂改性的带咪唑啉基的环氧橡胶加合物的量低于6.20%（重量）时，将降低由该组合物涂敷的涂层的内聚力。
在所申请的组合物中加入上述环氧橡胶加合物的量超过21.30%（重量）时，将使该组合物的分散能力下降。
在所申请的组合物中加入乙酸铅或甲酸铅的量低于0.12%（重量）时，将降低由该组合物涂敷的底漆涂层的耐盐性。
当乙酸铅或甲酸铅在所申请的组合物中的量高于0.84%（重量）时，将导致由其所涂敷的涂层的机械性能下降。
降低低聚偶氮染料在所推荐的组合物中的量，将导致涂层厚度，比如说在被染色物件涂敷截面上的涂层厚度的分布呈不均匀性。
当上述低聚偶氮染料在所推荐的组合物中的量太大时，将降低其溶液的分散能力。
当乙酸锰或甲酸锰的量低于0.005%（重量）时，将导致由该组合物涂敷的涂层的机械性能下降;而当它的量超过0.02%（重量）时，将导致组合物溶液失稳，并可能使该溶液凝结。
所申请的组合物按如下方式制备：
往溶解池中加入一部分由不完全嵌段共聚甲苯二异氰酸酯和/或氨基甲醛树脂改性的带有咪唑啉基的并用醋酸或甲酸中和过的环氧橡胶加合物和有机溶剂，搅拌，然后加入颜料、填料和乙酸铅或甲酸铅。在组合物中适量加入低聚偶氮染料和乙酸锰或甲酸锰。掺合所得到的混合物，加入余下的上述环氧橡胶加合物，并搅拌至完全均匀。
将所得混合物用水稀释至浓度为8～25%，即可得到所申请的混合物，测定其分散能力。用所制得的PH＝5.5～7.0的申请组合物，在电压140～400伏下，进行阴极电沉积60～180秒，在经磷化处理或未经磷化处理的钢材或有色金属上，可获得厚度为18～20微米的底漆涂层。此外，也可以用所申请的组合物对上述底层进行喷涂。将制得的涂层在180℃下干燥30分钟，测定正常工况下，以及在干燥过程中温度程序和时序遭到破坏时的强度性能和耐腐蚀性能。
另外，测定所制得的涂层厚度的分布均匀性与距阳极距离的关系。
同时测定用所申请的组合物作底漆涂层而制得的复合层的厚度、强度和内聚性质。
为了更好地理解本发明，举如下实施例子加以说明。
实施例1
用于阴极电沉积的组合物由以下组分组成（按重量%计）
由不完全嵌段共聚甲苯二异
氰酸酯改性的带有咪唑啉基
的环氧橡胶加合物 6.20
二氧化钛 1.10
硅铬酸铅 0.20
炭黑 0.037
填料-细滑石粉 0.48
中和剂-甲酸 0.18
乙酸铅 0.12
有机溶剂-乙二醇乙酸乙酯 4.00
水 其余
推荐的组合物按如下方法制备：
往溶解池中加入20克干渣含量为65%的、由不完全嵌段共聚甲苯二异氰酸酯改性的带有咪唑啉基的并用甲酸中和过的环氧橡胶加合物，和5.1克乙二醇乙酸乙酯搅拌。然后加入8.0克二氧化钛，2.5克硅铬酸铅，0.3克碳黑，4.7克细滑石粉，1克乙酸铅并重新搅拌。掺合所得混合物，再加入58.3克用甲酸中和过的加合物，搅拌至完全均匀。所得之混合物加水稀释至浓度为8%，可得到所申请的组合物。测定其分散能力。用制得的PH＝5.8的组合物在电压240伏下，在未经磷化处理的钢材上用阴极电沉积法涂敷120秒，涂层厚度为18～120微米。涂层在180℃下干燥30分钟，测定其强度性质和耐盐性。另外，测定涂层厚度分布均匀性与距阳极距离的关系。测试结果列于后面表1和表2中
实施例2
用于阴极电沉积的组合物由下列组分组成（按重量%计）：
由氨基甲醛树脂改性的带有
咪唑啉基的环氧橡胶加合物 6.82
颜料-炭黑 0.18
填料-高岭土 0.72
中和剂-甲酸 0.13
乙酸铅 0.27
有机溶剂-乙二醇乙酸乙酯 3.30
水 其余
所申请的组合物的制备和测定类似于实施例1，只是往溶解池中加入3.5克乙二醇乙酸乙酯，1.5克炭黑，5.8克滑石粉，2.16克乙酸铅。并且，在所得混合物掺合后，再加入65.3克加合物。
测试结果列于后面的表1和表2中。
实施例3
用于阴极电沉积的组合物由下列组分组成（按重量%计）：
由不完全嵌段共聚甲苯二异氰酸酯
和脲醛树脂改性的带有
咪唑啉基的环氧橡胶加合物 19.2
二氧化钛 3.00
颜料 硅铬酸铅 1.00
碳黑 1.10
填料-细滑石粉 1.80
中和剂-醋酸 0.57
甲酸铅 0.38
有机溶剂 乙二醇乙酸乙酯 12.20
双丙酮醇 0.20
水 其余
所申请的组合物的制备和测定同实施例1，但在这里加入28克加合物，8.5克二氧化钛，2克硅铬酸铅，0.32克炭黑，4.7克细滑石粉，1克甲酸铅，4.9克乙二醇乙酸乙酯，0.2克双丙酮醇，为制备涂层将所申请的组合物加水稀释至25%。测试结果列于后面的表1和表2。
实施例4
用于阴极电沉积的组合物由下列组分组成（按重量百分比计）
由不完全嵌段共聚的甲苯二异氰酸酯
改性的带有咪唑啉基的环氧橡胶
加合物 21.30
颜料-炭黑 0.58
填料-高岭土 2.20
中和剂-甲酸 0.49
乙酸铅 0.84
有机溶剂：
乙二醇乙酸乙酯 13.00
乙基溶纤剂 0.30
水 其余
所申请的组合物的制备和测定类似于实施例2，但使用3.1克乙二醇乙酸乙酯和0.4克乙基溶纤剂混合物，将所得的混合物搅均后，向混合物中加入软化水，稀释至25%。测试结果列于后面的表1和表2中。
实施例5
用于阴极电沉积的组合物由以下组分组成（按重量%计）：
由不完全嵌段共聚的甲苯二异氰酸酯
和氨基甲醛树脂改性的带有
咪唑啉基的环氧橡胶加合物 13.90
颜料 二氧化钛 2.40
硅铬酸铅 0.50
炭黑 0.08
填料-细滑石粉 1.30
中和剂-甲酸 0.40
乙酸铅 0.27
有机溶剂-乙二醇乙酸乙酯 8.90
水 其余
所申请的组合物的制备和测定类似于实施例1，只是在混均后向所得到的混合物中加入软化水稀释至18%。
测试结果列于后面的表1和表2中。另外，为了测定底漆涂层对复盖层的内聚力，测试了由该组合物涂敷的底漆涂层和复合涂层的物理-机械性质、结果列于表3。
实施例6
用于阴极电沉积的组合物由以下组分组成（按重量%计）：
由不完全嵌段共聚的甲苯二异氰酸酯和
氨基甲醛树脂改性的带有
咪唑啉基的环氧橡胶加合物 6.200
颜料 二氧化钛 1.040
炭黑 0.034
填料-细滑石粉 0.480
中和剂-甲酸 0.130
有机溶剂-乙二醇乙酸乙酯 3.40
和异丙醇 0.200
乙酸铅 0.200
分子通式如下式所示的低聚
偶氮染料 0.104
其中
n＝1;R2-妥尔油脂肪酸基
乙酸锰 0.005
水 其余
所申请的组合物的制备和测定类似于实施例1，但在这里，往溶解池中加入10克加合物，4.9克乙二醇乙酸乙酯和0.15克异丙醇，0.3克炭黑，1.8克上述偶氮染料50%乙二醇乙酸乙酯溶液，搅拌后加入9.0克二氧化钛，4.2克细滑石粉，1.77克乙酸铅和0.045克乙酸锰。经掺合后再往混合物中加入用甲酸中和过的66.7克加合物。
测试结果列于后面的表1和表2中
实施例7
用于阴极电沉积的组合物由以下组分组成（按重量%计）：
不完全嵌段共聚的甲苯二异氰酸酯
和氨基甲醛树脂改性的带有
咪唑啉基的环氧橡胶加合物 6.750
颜料-炭黑 0.180
填料-高岭土 0.520
中和剂-甲酸 0.150
有机溶剂-
乙二醇乙酸乙酯 3.600
环己酮 0.270
乙酸铅 0.250
分子通式为（Ⅰ）的低聚偶氮染料 0.128
其中 ；
R1＝-N（O2H5）2;n＝1;
R2为妥尔油脂肪酸基
乙酸锰 0.006
水 其余
所申请的组合物的制备和测定按下列方式进行：
往溶解池中加入10克用甲酸中和过的含有60%干渣的加合物，3.2克乙二醇乙酸乙酯和0.3克环己酮，2.16克偶氮染料50%乙二醇乙酸乙酯溶液，搅拌;然后加入1.5克碳黑，4.4.4克高岭土，2.16克乙酸铅，0.053克乙酸锰，再搅拌然后掺合;掺合后再加入76.2克用甲酸中和过的加合物;搅拌至完全均匀，向所得混合物中加入软化水，稀释至8%。将制得的PH＝6.2的申请组合物，在200伏下用120秒涂敷到未经磷化处理的钢材上，涂层厚度为18～20微米。涂层在180℃下干燥330分钟。测试结果列于后面的表1和表2中
实施例8
用于阴极电沉积的组合物由以下成分组成（按重量%计）：
由不完全嵌段共聚的甲苯二异氰酸酯
和三聚氰胺甲醛树脂改性的带有咪唑
啉基的环氧橡胶加合物 18.680
颜料：二氧化钛 3.270
炭黑 0.110
填料-细滑石粉 1.500
中和剂-醋酸 0.420
有机溶剂-乙二醇乙酸乙酯 11.00
甲苯 0.30
乙酸铅 0.640
分子通式为（Ⅰ）的低聚偶氮染料
其中
n＝2;R2为树脂酸基 0.0330
甲酸锰 0.016
水 其余
所申请的组合物的制备和测定类似于实施例6，但在这里使用了乙二醇乙酸乙酯和甲苯。此外，软水将其稀释至浓度为25%。
测试结果列于后面的表1和表2中。
实施例9
用于阴极电沉积的组合物由以下组分组成（按重量%计）：
由不完全嵌段共聚的甲苯二异氰酸酯和
三聚氰胺甲醛树脂改性的带有咪唑啉
基的环氧橡胶加合物 21.20
颜料-炭黑 0.56
填料-高岭土 1.63
中和剂-甲酸 0.47
有机溶剂-乙二醇乙酸乙酯 12.03
二甲苯 0.10
乙酸铅 0.80
分子通式为Ⅰ的与实施例8类似
的低聚偶氮染料 0.40
乙酸锰 0.02
水 其余
所申请的组合物的制备和测定类似于实施例7，但这里使用3.3.4克乙二醇乙酸乙酯和0.1克二甲苯。软水稀释至浓度为25%。
测试结果列于后面的表1和表2中
实施例10
用于阴极电沉积的组合物由以下组分组成（按重量%计）：
由不完全嵌段共聚的甲苯二异氰酸酯
和三聚氰胺甲醛树脂改性的带有
咪唑啉基的环氧橡胶加合物 13.44
颜料 二氧化钛 2.30
炭黑 0.08
填料-细滑石粉 1.10
中和剂-甲酸 0.30
有机溶剂：
乙二醇乙酸乙酯 8.18
乙酸铅 0.460
分子通式为（Ⅰ）的低聚偶氮染料
其中 
R1为-NO2;n＝1;R2为妥尔油
脂肪酸基 0.230
乙酸锰 0.012
水 其余
所申请的组合物的制备和测定类似于实施例6，但在这里使用了5.05克乙二醇乙酸乙酯。软化水稀释至浓度为18%。
测试结果列于后面的表1、表2和表3中。
Claims (2)
1、用于阴极电沉积的组合物，含有改性的环氧橡胶加合物、颜料、填料、中和剂、有机溶剂和水，其特征是作为改性的环氧橡胶加合物，应含有不完全嵌段共聚的甲苯二异氰酸酯和/或氨基甲醛树脂，并带有咪唑啉基，同时附加含有乙酸铅或甲酸铅，上述各组分按如下比例组成(重量%)
加合物 6.20～21.30
颜料 0.18～5.10
填料 0.48～2.20
中和剂 0.13～0.57
乙酸铅或甲酸铅 0.12～0.84
有机溶剂 3.30～13.30
水 其余
2、按权利要求1所述的组合物，其特征是它附加含有低聚偶氮染料，其分子通式为：
R1为-OCH3，-N（C2H5）2，-NO2;
R2为妥尔油脂肪酸基或树脂酸基
n＝1或2;
以及乙酸锰或甲酸锰，组分比例如下（重量%）
加合物 6.20～21.20
颜料 0.18～3.40
填料 0.48～1.70
中和剂 0.13～0.47
有机溶剂 3.30～12.20
乙酸铅或甲酸铅 0.20～0.80
低聚偶氮染料 0.10～0.40
乙酸锰或甲酸锰 0.005～0.02
水 其余
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- 1990-12-25 CN CN90110012.9A patent/CN1062914A/zh active Pending
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| CN102272246B (zh) * | 2008-12-29 | 2014-09-17 | 巴斯夫涂料有限公司 | 含吡啶基的电涂树脂 |
Also Published As
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| PB01 | Publication | ||
| C03 | Withdrawal of patent application (patent law 1993) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |