包含溶膠?凝膠組合物的用于導(dǎo)電基材的浸涂組合物制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于使用電泳浸涂漆至少部分涂覆導(dǎo)電基材的水性涂料組合物，其包含至少一種可電泳沉積基料和任選至少一種交聯(lián)劑的至少一種水分散體或溶液(A)，且包含至少一種水性溶膠?凝膠組合物(B)，其中水性溶膠?凝膠組合物(B)可通過(guò)使至少一種適于制備溶膠?凝膠組合物(B)的起始化合物與水反應(yīng)而獲得，其中所述至少一種起始化合物水解并縮合。本發(fā)明專利技術(shù)進(jìn)一步涉及一種制備所述涂料組合物的方法、所述涂料組合物用于使用電泳浸涂漆至少部分涂覆導(dǎo)電基材的用途、一種通過(guò)將所述涂料組合物至少部分電泳沉積至基材表面上而使用電泳浸涂漆至少部分涂覆導(dǎo)電基材的方法、一種用其至少部分涂覆的導(dǎo)電基材，和一種由至少一種該基材制得的制品或組件。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】本專利技術(shù)涉及一種用于用電涂材料至少部分涂覆導(dǎo)電基材的水性涂料組合物，其包含至少一種可電泳沉積基料和任選至少一種交聯(lián)劑的至少一種水分散體或溶液(A)，以及至少一種水性溶膠-凝膠組合物(B)，其中水性溶膠-凝膠組合物(B)可通過(guò)使至少一種適于制備溶膠-凝膠組合物的起始化合物與水反應(yīng)而獲得，其中使所述至少一種起始化合物水解并縮合；涉及一種制備所述涂料組合物的方法；其用于用電涂材料至少部分涂覆導(dǎo)電基材的用途；一種使用電涂材料至少部分涂覆導(dǎo)電基材的方法，包括將所述涂料組合物至少部分電泳沉積至基材表面上；一種用其至少部分涂覆的導(dǎo)電基材和一種由至少一種該基材制備的制品或組件。汽車領(lǐng)域中的通常要求是必須保護(hù)用于生產(chǎn)的金屬組件以免腐蝕。與實(shí)現(xiàn)腐蝕防護(hù)有關(guān)的要求極其嚴(yán)格，尤其是由于生產(chǎn)商通常保證在多年內(nèi)抗銹蝕穿孔。該腐蝕防護(hù)通常通過(guò)用至少一種適于該目的的涂料涂覆組件或者用于其生產(chǎn)的基材而實(shí)現(xiàn)。已知涂覆方法，特別是實(shí)施汽車工業(yè)中所用的已知方法的一個(gè)缺點(diǎn)是這些方法通常設(shè)想磷化預(yù)處理步驟，其中在任選的清潔步驟之后且在浸涂步驟之前，在磷化步驟中使用金屬磷酸鹽如磷酸鋅對(duì)用于涂覆的基材進(jìn)行處理，從而確保充分的腐蝕防護(hù)。該預(yù)處理通常需要在多個(gè)不同浸涂槽中使用不同的加熱實(shí)施多個(gè)方法步驟。此外，在實(shí)施該預(yù)處理期間，產(chǎn)生廢渣，這會(huì)對(duì)環(huán)境造成負(fù)擔(dān)且必須處理。因此，出于環(huán)境和經(jīng)濟(jì)原因，尤其希望能省略該預(yù)處理步驟，然而獲得至少與使用已知方法相同的腐蝕防護(hù)效果。US2008/0248211A1公開(kāi)了在涂料組合物中使用預(yù)聚物以制備電涂體系，所述預(yù)聚物帶有硅烷基團(tuán)如烷氧基硅烷基團(tuán)。這些硅烷基團(tuán)可有助于基料的固化，然而由于其進(jìn)入聚合物體系中，因此不能在水溶液中形成溶膠-凝膠體系。使用該類涂料組合物的一個(gè)缺點(diǎn)是在不同烷氧基硅烷基團(tuán)和/或由其形成的硅烷基團(tuán)彼此之間可能存在不希望的交聯(lián)。此外，由聚合物體系導(dǎo)致的屏蔽效果可能導(dǎo)致存在烷氧基硅烷緩慢水解從而形成反應(yīng)性硅烷醇基團(tuán)的很小可能性或者不存在該可能性。使用硅烷化合物如烷氧基硅烷作為涂料組合物中的添加劑組分以制備電涂體系例如由EP1990379A2、WO2010/088250A1、WO2012/009351A1和WO2001/021718A1已知。這些硅烷化合物通常僅以分子形式，而非溶膠-凝膠組合物的形式添加至涂料組合物中。然而，在涂料組合物中使用呈分子形式的該類硅烷化合物的一個(gè)缺點(diǎn)在于它們可能具有過(guò)高的反應(yīng)性，因此可與基料或者任選存在于表面上的顏料的反應(yīng)性官能團(tuán)如羥基發(fā)生不希望的副反應(yīng)。此外，由于它們所含的呈分子形式的硅烷化合物，該類涂料組合物通常具有不足的穩(wěn)定性，例如不足的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，和/或在可摻入這些聚合物中的硅烷化合物的最大量方面受到限制。EP1510558A1公開(kāi)了提供有浸涂清漆的基材的后處理，包括用包含原子序數(shù)為20-83的金屬的膠態(tài)氧化物或膠態(tài)氫氧化物的水性組合物對(duì)其進(jìn)行漂洗。然而，在使用該類膠態(tài)金屬氧化物和金屬氫氧化物下，不能形成膜，此外不能與存在于浸漬清漆中的基料和任選的交聯(lián)劑形成共價(jià)鍵。EP1510558A1并未描述使用溶膠-凝膠組合物，特別是作為浸涂膜的一部分。需要用于用電涂材料至少部分涂覆導(dǎo)電基材的可電泳沉積的涂料組合物，與通常所用的涂料組合物相比，這些組合物允許更經(jīng)濟(jì)且更環(huán)保的涂覆方法，然而至少相當(dāng)?shù)剡m于獲得所需的腐蝕防護(hù)效果。因此，本專利技術(shù)的目的是提供一種用于至少部分涂覆導(dǎo)電基材的涂料組合物，其具有相對(duì)于由現(xiàn)有技術(shù)已知的涂料組合物的優(yōu)點(diǎn)。更特別地，本專利技術(shù)的目的是提供涂料組合物，其允許比通常所用的涂料組合物更經(jīng)濟(jì)且更環(huán)保的涂覆方法。此外，特別地，本專利技術(shù)的目的是提供涂料組合物，其可省略通常在浸涂之前必須實(shí)施的使用金屬磷酸鹽進(jìn)行的磷化操作，然而使用其可獲得至少與也可使用通常所用的涂料組合物獲得的相同的腐蝕防護(hù)效果。該目的通過(guò)權(quán)利要求書中所述的主題且還通過(guò)下文說(shuō)明書中所述主題的優(yōu)選實(shí)施方案實(shí)現(xiàn)。因此，本專利技術(shù)的第一主題為一種用電涂材料至少部分涂覆導(dǎo)電基材的水性涂料組合物，其包含：(A)至少一種可電泳沉積的基料和任選至少一種交聯(lián)劑的至少一種水分散體或溶液，優(yōu)選至少一種水分散體，和(B)至少一種水性溶膠-凝膠組合物，其中水性溶膠-凝膠組合物(B)可通過(guò)使至少一種適于制備溶膠-凝膠組合物(B)的起始化合物與水反應(yīng)而獲得，其中使所述至少一種起始化合物水解并縮合。因此，本專利技術(shù)的水性涂料組合物用于在導(dǎo)電基材的基材表面上產(chǎn)生電涂層。令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，本專利技術(shù)的水性涂料組合物能省略在浸涂之前通常必須實(shí)施的步驟，更特別地，電泳涂覆，即用金屬磷酸鹽如磷酸鹽至少部分涂覆導(dǎo)電基材的預(yù)處理，從而在基材上形成金屬磷酸鹽層，由此使得與常規(guī)方法相比，允許所述涂覆方法不僅總體上更為經(jīng)濟(jì)，更特別地耗時(shí)更少且成本更低，而且更為環(huán)保。特別地，令人驚訝地發(fā)現(xiàn)用本專利技術(shù)水性涂料組合物至少部分涂覆的導(dǎo)電基材與使用不具有組分(B)的常規(guī)涂料組合物涂覆的基材相比，特別是由于在本專利技術(shù)水性涂料組合物中存在組分(B)而就其腐蝕防護(hù)效果而言至少不具有缺點(diǎn)，特別是具有優(yōu)點(diǎn)：因此，使用本專利技術(shù)水性涂料組合物制得的涂覆基材，特別是涂覆的電鍍鋼和鋁相對(duì)于相應(yīng)的對(duì)比實(shí)施例而言是顯著的，特別是出于如下事實(shí)，即作為腐蝕防護(hù)效果衡量指標(biāo)的腐蝕破壞和表面銹蝕顯著降低。此外，令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，用于用電涂材料至少部分涂覆導(dǎo)電基材的本專利技術(shù)水性涂料組合物盡管其中存在組分(B)，然而具有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，特別是由于組分(B)在組分(A)存在下的穩(wěn)定化。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，就本專利技術(shù)而言，例如就本專利技術(shù)水性涂料組合物而言的術(shù)語(yǔ)“包含”具有“由……組成”的含義。就該優(yōu)選實(shí)施方案中的本專利技術(shù)涂料組合物而言，該涂料組合物中可存在一種或多種下文所述且任選存在于本專利技術(shù)所用的涂料組合物的其他組分，例如除組分(A)和(B)之外的任選組分(C)和/或(D)和/或(E)，以及任選存在的有機(jī)溶劑。所有這些組分可各自以其優(yōu)選實(shí)施方案(如上文和下文所述)存在于本專利技術(shù)的涂料組合物中。涂料組合物本專利技術(shù)的水性涂料組合物適于使用電涂材料至少部分涂覆導(dǎo)電基材，這意指其適于至少部分地以電涂層的形式施加至導(dǎo)電基材的基材表面上。優(yōu)選地，本專利技術(shù)的整個(gè)水性涂料組合物可電泳沉積，更優(yōu)選陰極電泳沉積。本專利技術(shù)的水性涂料組合物包含水作為液體稀釋劑。就本專利技術(shù)的涂料組合物而言本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于使用電涂材料至少部分涂覆導(dǎo)電基材的水性涂料組合物，其包含：(A)至少一種可電泳沉積的基料和任選至少一種交聯(lián)劑的至少一種水分散體或溶液，和(B)至少一種水性溶膠?凝膠組合物；其中水性溶膠?凝膠組合物(B)可通過(guò)使至少一種適于制備溶膠?凝膠組合物(B)的起始化合物與水反應(yīng)而獲得，其中所述至少一種起始化合物水解并縮合。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】1.一種用于使用電涂材料至少部分涂覆導(dǎo)電基材的水性涂料組合物，
其包含：
(A)至少一種可電泳沉積的基料和任選至少一種交聯(lián)劑的至少一種水分散
體或溶液，和
(B)至少一種水性溶膠-凝膠組合物；
其中水性溶膠-凝膠組合物(B)可通過(guò)使至少一種適于制備溶膠-凝膠組
合物(B)的起始化合物與水反應(yīng)而獲得，其中所述至少一種起始化合物水解
并縮合。
2.如權(quán)利要求1所述的水性涂料組合物，其中存在于所述水性涂料組
合物中的溶膠-凝膠組合物(B)在所述至少一種起始化合物水解和縮合后具
有基于該水性涂料組合物的總重量為0.1-4重量％的固含量。
3.如權(quán)利要求1或2所述的水性涂料組合物，其中用于制備所述水性涂
料組合物的溶膠-凝膠組合物(B)可通過(guò)使至少一種具有至少一個(gè)金屬原子
和/或半金屬原子和至少兩個(gè)可水解基團(tuán)且任選進(jìn)一步具有至少一個(gè)不可
水解的有機(jī)基團(tuán)的起始化合物與水反應(yīng)而獲得。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的水性涂料組合物，其中用于制備所
述水性涂料組合物的溶膠-凝膠組合物(B)可通過(guò)使至少一種如下物質(zhì)與水
反應(yīng)而獲得：
(A1)(M1)x(X1)a(R1)，和/或
(A2)(M2)y(X2)b(R2)(R3)
其中：
M1和M2彼此獨(dú)立地各自為金屬原子或半金屬原子，
X1和X2彼此獨(dú)立地各自為可水解基團(tuán)，
x為金屬原子或半金屬原子M1的價(jià)態(tài)，
y為金屬原子或半金屬原子M2的價(jià)態(tài)，
R1為X1、不可水解的有機(jī)基團(tuán)、(T)(M1)x(X1)c或(U)[(M1)x(X1)c]2，
R2為不可水解的有機(jī)基團(tuán)，
R3為不可水解的有機(jī)基團(tuán)、(T)(M1)x(X1)c、(U)[(M1)x(X1)c]2、
(V)(M2)y(X2)d(R2)或(W)[(M2)y(X2)d(R2)]2，
如果R1為X1，則a為x，或者
如果R1為不可水解的有機(jī)基團(tuán)、(T)(M1)x(X1)c或(U)[(M1)x(X1)c]2，則a為x-1，
此時(shí)條件是a至少為2，
b為y-2，條件是b至少為2，
T、U、V和W在每種情況下彼此獨(dú)立地各自為具有1-30個(gè)碳原子且可任選
具有至多10個(gè)選自O(shè)、S和N的雜原子或雜原子基團(tuán)的基團(tuán)，
c為x-1，且
d為y-2。
5.如權(quán)利要求4所述的水性涂料組合物，其中：
X1和X2彼此獨(dú)立地各自選自鹵離子和烷氧基O-Ra，其中Ra在每種情況下為
C1-16脂族基團(tuán)，和
M1和M2彼此獨(dú)立地各自選自Al、Ti、Zr、Fe、B和Si。
6.如權(quán)利要求4或5所述的水性涂料組合物，其中：
使用至少一種化合物(A1)作為至少一種起始化合物，其中R1為具有至
少一個(gè)選自伯氨基、仲氨基、環(huán)氧基、硫醇基、異氰酸酯基、含磷基團(tuán)和
具有烯屬不飽和雙鍵的基團(tuán)的反應(yīng)性官能團(tuán)的不可水解的有機(jī)基團(tuán)；
和使用任選的至少一種其他化合物(A1)作為至少一種起始化合物，其
中R1為X1，
和使用任選的至少一種其他化合物(A1)作為至少一種起始化合物，其
中R1為不具有反應(yīng)性官能團(tuán)的不可水解的有機(jī)基團(tuán)。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的水性涂料組合物，其中用于制備所
述水性涂料組合物的溶膠-凝膠組合物(B)可通過(guò)如下化合物與水反應(yīng)而獲
得：
作為至少一種化合物(A1)的至少一種化合物Si(X1)3(R1)，其中R1為具有
至少一個(gè)選自伯氨基、仲氨基、環(huán)氧基和具有烯屬不飽和雙鍵的基團(tuán)的反
應(yīng)性官能團(tuán)的不可水解的有機(jī)基團(tuán)，
和使用任選的至少一種化合物S...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：S·辛韋爾，N·奧特，C·哈默，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：巴斯夫涂料有限公司，漢高股份有限及兩合公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：德國(guó);DE