一种导电基体的电涂方法

文档序号:3706050阅读:285来源:国知局
专利名称:一种导电基体的电涂方法
技术领域
本发明涉及一种在阳离子电泳涂覆期间控制泡沫形成的方法,其中使用一种特定的聚烯化氧化合物,它在100重量份水中的溶解度大于50重量份。此外,本发明还涉及含有该特定聚烯化氧化合物的电泳涂漆浴,其特征在于在搅拌时产生特别少的泡沫。
已经发现借助于阳离子电泳或同样阴极电浸渍涂漆的导电基质的涂覆开始在几乎所有的连续涂漆领域中使用。在大多数国家中其主要应用领域是汽车工业,其中该涂覆方法的主要优点特别关键。所以通过浸渍涂漆得到基本上无缺陷的、均匀的涂层,因此甚至有砂眼的涂层也是可能的。
在阴极电浸渍涂漆(KTL)时,将基体浸渍在含水浴中,所谓的电泳涂漆浴或KTL浴中,并且作为阴极接通。接通直流电使来自该浴的胶合物沉积在基体上。接着,通过锻烧或其它方法使沉积的胶合物固化。
阴极电泳涂覆(KTL)所使用的装置是扩大的浸涂装置。在工件上安装电极,并且在100~500伏的电压和0.01~5A/dm2的电流密度下,在浸涂槽中涂覆该工件,其中接触时间是约1~4分钟。例如在汽车工业中槽的容积是50~450吨。
在浸渍之后,涂覆的工件进入清洗区(Spulzone)以除去未沉积的浸渍漆膜并进入吹洗区(Abblaszone)和干燥区。
在生产和使用含水聚合物体系时,常常伴有泡沫的形成。由于表面活性剂的存在产生泡沫并稳定。几乎在每种含水漆制剂中均包含这种表面活性物质。这类物质包括例如是乳化剂、润湿剂、分散剂和聚合物表面活性剂,诸如在KTL涂层剂中使用的、带电荷的胶合物。表面活性剂通过其在二种通常不能混合或混合性差的组份之间的相界面上的迁移而发挥其作用并在这里降低表面张力。然而,这种产生分散所必需的机理包括一种副作用即表面活性剂稳定和分散所截留的气泡,特别是空气气泡。因此,在含表面活性剂的溶液中引入气体通常导致形成泡沫。例如在生产期间,涂层剂的均匀拌和时,或者在以各种不同的形式使用涂层剂时会发现这种过程。所以在KTL的情况下,例如在放入或取出工件时,在洗涤工件时以及在浸渍浴中注入涂层剂时,可能以分散的形式引入空气,在非本发明的涂层剂中所引入的空气通常导致容积大的、稳定的泡沫的产生。
这样形成的泡沫根据泡沫的稳定性可产生不希望有的作用,例如浸渍槽的漫溢、工件表面的污染以及漆层的不规则性并因此生产中断。
为了预防该问题,已经证明在涂层剂中加入消泡剂是可行的。这样的消泡剂通常包括影响泡沫稳定过程的物质。因此,通常使用的活性物质由于其不相容性使其在固有的相界面上铺展而发挥其作用的。其它破坏所不希望的泡沫的机理在于,通过引入亲水性硅酸吸附相界面上的表面活性剂。通常,在混合制剂中可以实现这些机理的结合。例如可以使用脂族和芳族矿物油作为载液将活性物质转移到亲水介质中。活性物质的选择是由所要求达到的范围所确定。基于矿物油的消泡剂适合于低~中等光泽度的丙烯酸基、苯乙烯-丙烯酸基或水基乳液聚合物的漆,而在高光泽度漆中这类消泡剂会使光泽度明显下降。
在《涂层技术杂志》(Journal of Coatings Technology),第66期,47等页中公开了,消泡剂必须与要消泡的介质具有一定程度不相容性,因为否则它不破坏相界面上的泡沫粒子。然而,这种不相容性的缺点在于这种添加物有可能造成表面缺陷如“鱼眼”和“凹坑”这样的危险性。其它的因不相容性引起的问题在于,在要消泡的介质中消泡剂的掺入是复杂的。在较高的不相容性下消泡剂必须用机械法加入到介质中,其中在进行分散时所施加的剪切速度是起主要作用。在特别高的剪切速度下,消泡剂液滴能被分散得非常小,并且因此而失去其作用,这导致高的消泡剂使用量。在特别低的剪切速度下,产生大的消泡剂液滴,使所得到的涂层组合物易于形成凹坑和流平性不良。
因此对消泡剂体系存在这样的需求,即具有好的消泡作用,对欲涂覆表面上的成膜性无不利影响并且保证有良好的掺入性。
EP-B-339 795描述了一种在KTL中提高所得到的膜厚度的方法。作为成膜添加剂是在100重量份水中的溶解度是0.1~50重量份的端基封闭的聚醚。根据EP-B-339 795所述,在较高的溶解度值下,破坏其成膜性。该文献对涂层剂的可掺入性和泡沫特性无任何陈述。
JP-B-06/045916描述了一种洗涤通过KTL涂漆工件的方法。所用洗涤液是浴液超滤之后得到的再生液,它含有5~10,000ppm的分子量为500~1500的聚丙二醇作为消泡剂。该文献未提及在涂层剂中使用含环氧乙烷的共聚物。
JP-A-01/069678涉及一种改善由KTL得到的涂层的均匀化的方法。在该涂层剂中加入0.25~7重量%的分子量是1,500~6,000的聚链烯基二醇。然而没有提及聚链烯基二醇的水溶性、流平性助剂的掺入性以及所得到的溶液的泡沫性能。
WO 90/07967公开了一种消泡沫剂,它包含33~89重量%的C16-22脂肪酸(单~五)乙氧基化物或者(单~五)丙氧基化物和67~11重量%的分子量为约3800的环氧丙烷和环氧乙烷的嵌段聚合物,其浊点(以10%的水溶液计算)是9~13℃和HLB值是约1,以及其在漆加工工业,特别是在汽车的涂漆中用于抑制喷漆装置的湿法分离器的循环水中的泡沫。
US 5 124 074描述了一种消泡沫剂,它包含一种化合物,该化合物是通过特定的单取代的具有氧化烯单元的聚亚烷基二醇与具有聚烯化氧单元的聚环氧化物反应得到的。
专题著作《电泳漆》(Elektrophorese Lacke)(Kurt Weigel;Stuttgart1967,197-199页)指出“为了避免得到令人不快的副作用,必须非常谨慎地选择消泡沫剂”(198页,第2~4行)。此外,还强调,一般硅氧烷消泡剂不适合在电泳涂覆中使用,并且对某种体系必须确定那一种消泡剂具有最佳作用(198页第1段)。所陈述的内容肯定专业人员已知的事实,即不能从某类物质适合于在电泳涂覆中作为消泡剂推断出另一类也适用于相同的应用目的。特别是,由上述专题报道的专业人员很清楚,不能认为具有一定基本消泡作用的物质可适合于在阴极电泳涂覆中用作消泡剂。
本发明的目的是提供一种物质,它在阴极电泳涂覆过程中能保证有效地消泡。因此,在使用该物质时,不会对阴极电泳涂覆的常规质量特征,特别是良好的成膜性能产生不利的影响。
已经发现,特定的聚醚,特别是那些OH-端基部分地或全部地被合适的试剂所封闭并且其在100重量份水中的水溶性可高于50重量份,在常规浸渍涂覆浴中能保证优良的消泡性能。
本发明的内容首先是涂覆导电基体的方法,在该方法中,将基体浸渍在含有至少一种阴极沉积的合成树脂的水基电泳涂漆浴中,连接该基体作为阴极,通过直流电在该基体上沉积一层膜,从电泳涂漆浴中取出基体,烘烤沉积的漆膜,其中为了控制泡沫的形成,在该浸渍浴中加入在100重量份水中溶解度大于50重量份的聚烯化氧化合物。
在本发明的范围中,聚烯化氧化合物包括聚亚烷基二醇,其中氧烷基含有2~4个碳原子和具有游离的OH-端基和/或被羧酸脂化或被烷基或芳基醚化的端基。该物质在下文中被称为PAO化合物(是聚烯化氧化合物的缩略语)。PAO化合物一方面是聚亚烷基二醇,,即带有OH-端基的化合物,并且也是由此衍生的化合物其OH-端基部分地或全部通过酯化或醚化而被封闭。然而,正如已经所描述的一样,根据本发明仅仅使用在100重量份水中的溶解度大于50重量份的PAO化合物。因此,优选的是在100重量水中溶解度是55~100重量份的PAO化合物。
含羟基PAO化合物的实例,如那些通过将环氧乙烷和环氧丙烷混合物统计地或以嵌段方式加到一元醇或多元醇上而得到的化合物。
合适的醇类,例如是所有携带羟基基团的脂族和/或芳族烃、醚、胺、酰胺、酮或酯。特别优选的是具有1~36个碳原子的的伯醇,例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、正戊醇、异戊醇、己醇、二-乙基己醇。根据本发明,除饱和的、直链或支链醇外,同样可以使用不饱和醇,如烯丙基醇、丁烯醇、戊烯醇以及其更高的同系物和异构体。
然而,特别优选的醇是通过还原天然脂肪酸的酯而得到的单元醇类。具体实例是己醇、辛醇、2-乙基己基醇、癸醇、月桂醇、异十三烷醇、肉豆蔻醇、鲸蜡醇、棕榈醇、棕榈油醇、硬脂醇、异硬脂醇、油醇、反油醇、岩芹醇、亚油基醇、亚麻醇、桐基醇、花生醇、顺9-二十碳烯醇、山嵛醇、瓢儿菜醇、巴西烯醇以及其所得的工业混合物,例如由Roelen schen羰基合成在基于脂肪和油类或醛的工业甲基酯的高压氢化时得到以及在不饱和脂肪醇的二聚化反应时作为单体馏分得到。
多元醇包括那些官能度为约2~10的醇。例如是乙二醇、丙二醇、丁二醇、甘油、寡甘油和聚甘油、三羟甲基丙烷、山梨醇、季戊四醇、带有羟基基团的天然脂肪和油和/或其衍生物,有多元醇的天然油和脂肪的酯基转移产物以及苷。根据本发明优选使用具有最高达6个碳原子的低分子量的二元至四元的醇,例如乙二醇、丙二醇和/或甘油。
为了得到本发明的特别好的消泡作用,例如适合使用端基未封闭的特别是环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚加成物。
按照本身已知的方法制备该嵌段共聚物,并且优选是在有酸性或碱性催化剂的存在下,在加压和高温,例如80~200℃,优选100~180℃下进行该反应。酸性催化剂例如是专业人员已知的路易斯酸如三氟化硼或氯化铝。优选的催化剂是碱性催化剂,例如,碱金属和碱土金属的醇盐、氢氧化物、氧化物、碳酸盐、氢化物或酰胺。特别优选的是醇盐,例如锂、钠和/或钾的甲基化产物或乙基化产物以及氢氧化物。
有关环氧乙烷和环氧丙烷单元的含量,嵌段共聚物的组成可以在宽的范围内改变。所以,环氧乙烷单元与环氧丙烷单元的比例是1∶10~10∶1。
然而,上述含羟基化合物可以被羧酸和/或其酐酯化,以便封闭OH-基团。该酯化反应可以通过具有2~18个碳原子的脂族或芳族羧酸进行。对此,其实例是乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸或硬脂酸。
因此,羧酸的酯化反应可以在酸性催化剂的存在下,以本身已知的方式进行。酸性催化剂例如是硫酸、甲磺酸、对甲苯磺酸或表面活性的磺酸,此外,锡屑也可作为催化剂。该酯化反应是在80~120℃的温度下,优选在90~110℃的温度下进行。如果需要,在酯化反应结束后,可以中和和/或除去酸性催化剂。OH-基团与羧酸的比例可以这样调节,即例如仅进行部分酯化反应。然而,优选使用OH-基团完全被酯化的产物。特别地,优选使用的产物,是由单元醇或二元醇的乙氧基化和/或丙氧基化产物所制备的酯。
除了酯化反应,也可以选择醚化反应作为端基封闭反应,。对此,在Williamson schen醚合成反应的条件下,使上述含羟基基团的化合物与芳族或脂族的、直链或支链的烷基卤化物,优选具有4~8个碳原子的烷基卤化物进行反应。对此,可列举的实例,有氯代甲烷、正丁基氯、仲丁基溴、叔丁基氯、戊基氯、叔戊基溴、正己基氯、正庚基溴、正辛基氯和苄基氯。按照这种方式,单元醇或多元醇的OH-端基可部分或全部醚化。为了达到完全反应,有利的是使用过剩的烷基卤化物和碱。
通过使用本发明的PAO化合物可以十分有效地控制电泳涂漆浴的泡沫产生,同时提供突出的成膜性能。此外,注意到,本发明要用的PAO-化合物可以非常容易地加入到常规的电泳涂漆浴中,也就是说,它可以与该浴中存在的组份相容。
在本发明的范围中,特别优选的PAO-化合物,是由通式(Ⅰ)表征的化合物R1-O-(CH2CH2O)n-R2(Ⅰ)在通式(Ⅰ)中,R1是具有8~18个碳原子的直链或支链的烷基或链烯基,R2是具有4~8个碳原子的烷基和n是7-30的数。在本发明的范围中,其中R2表示正丁基基团的通式(Ⅰ)的PAO化合物是特别优选的。
在电泳涂漆浴中,PAO-化合物的使用量以电泳涂漆浴中的固体含量计,优选是0.01~15重量%。因此,使用量优选是在0.1~3重量%的范围中,特别优选是0.15~2重量%。在上述含量范围中力求使用最低的、有效的消泡剂浓度。
本发明的内容还涉及含通式(Ⅰ)的化合物作为消泡组份的电泳涂漆浴R1-O-(CH2CH2O)n-R2(Ⅰ)在通式(Ⅰ)中,R1是具有8~18个碳原子的直链或支链的烷基或链烯基,R2是具有4~8个碳原子的烷基和n是7-30的数。
本发明的电泳涂漆浴还包括通常使用的粘合剂、交联剂、颜料、催化剂和添加剂。
通常电泳涂漆浴包括通过电流可以沉积的阳离子树脂作为粘合剂,该粘合剂决定涂层剂的成膜性能。这样的粘合剂通常是通过双苯酚-A-表氯醇类和伯胺和/或仲胺和/或酰胺的环氧树脂的反应产物与异氰酸酯化合物的混合而得到的,其中,如果需要,所使用的异氰酸酯化合物具有封端的异氰酸酯基团。异氰酸酯基团的封端可以用专业人员本身已知的方式进行。为了进行封闭,原则上可以使用所有适合于聚异氰酸酯的封端剂,例如具有1~12个碳原子的直链、必要时的支链的脂族或环脂族单元醇类。因此,这些封端剂可以是二种或多种上述醇类组成的混合物形式的工业醇馏份,所使用的醇本身不是必定是是单元醇,可以是多元的醇,其OH-基团除一个外均通过酯化反应、醚化反应、缩醛反应、分子间环化反应和分子内环化反应或通过其它可以得到相同结果的反应来封闭。这样的醇的实例是甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、2-乙基己醇、三羟甲基丙烷二乙基醚、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、季戊四醇三烯丙基醚、己醇、庚醇和异癸醇。
关于本发明可使用的聚胺和聚酰胺,其制备时的反应条件,不存在任何限制,只要它们是碱性氨基化合物和环氧树脂之间的反应而产生的。特别是,使用的环氧树脂,是由苯酚化合物和表氯醇制得的,其分子量通常是约400~2000。这种树脂的代表性实例是双苯酚-A和表氯醇、双苯酚-A和β-甲基表氯醇的反应产物或酚醛清漆树脂的聚缩水甘油醚。与环氧树脂反应的碱性氨基化合物的实例是含有伯或仲氨基基团的脂族或脂环族氨基化合物。优选的实例是一胺,例如一烷基胺或二烷基胺、一或二链烷醇胺和聚胺,例如聚亚烷基多胺。可使用的一胺是含有的1~18个碳原子的一或二烷基胺,例如乙胺、丙胺、丁胺、二乙胺、二丙胺和其它的同系物或异构体。一或二链烷醇胺的实例是乙醇胺、丙醇胺、丁醇胺、二乙醇胺、二丙醇胺、乙醇-丙醇胺和其它的纯和/或混合的同系物和/或异构体。其它可使用的一胺例如是哌啶、环已胺、吡咯烷和吗啉。可使用的多胺的实例是乙二胺、六亚甲基二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、亚丙基二胺、二亚丙基二胺、三亚丙基四胺、丁二胺、单乙基乙二胺、二乙基氨基丙二胺、羟乙基氨基丙胺、一甲基氨基丙胺、哌嗪、N-甲基哌嗪以及N-氨基乙基哌嗪。具有仲氨基基团的脂族一胺或多胺同样可以使用于制备相当的树脂。
环氧树脂与一种或多种碱性氨基化合物的反应一般通过在室温下混合组份而简单制得。但为了加速反应,可以将反应体系加热到50~150℃的温度。通常,在环氧树脂中所加入的氨基化合物的量,要使之避免形成凝胶。
一般树脂样粘合剂是通过用酸中和而使其在水成为可溶性或可分散性。用于中和的酸通常例如是甲酸、乙酸、丙酸、羟基乙酸、乳酸、盐酸、硫酸或磷酸,这里优选使用有机酸,特别是乳酸。酸的使用量优选是要使每个分子的中和的基团的数目是要足以使粘合剂在水中或含水溶剂中至少是可分散的。用于使粘合剂质子化的酸的中和值一般是每克固体树脂约5~40毫克KOH,其中由于电凝聚的性能,一般优选10~20毫克。
溶剂通常是水或水和一种有机溶剂的混合物。可使用的有机溶剂是低分子量的物质,这些物质优选具有与水无限的或几乎无限的可混合性,例如乙醇、丙醇、异丙醇、异丁醇、乙二醇或乙二醇单甲基醚。以水量计,溶剂的使用量可以是0~50重量%,优选是5~20重量%。制备这种粘合剂的方法实例描述在DE-C-25 41 234、EP-B-536166、DE-A-39 41 018和DE-A-34 36 345。在制备时或在制备之后,也可以将本发明的PAO-化合物加入粘合剂。
使用电泳涂覆使粘合剂凝固在阴极上,其中在通电流时在阴极上形成强碱涂层。由于在沉积的同时进行电渗透过程,所以涂覆通常在沉积之后很快地进行。
用于所述的由含水分散剂制成的树脂的阴极沉积的已知的方法,同样也可用于配制本发明粘合剂。对此,使用导电基体作为阴极和使用由不锈钢或碳制成的极板作为阳极。由于用于产生均匀的、无凹坑的、具有所要求的流平性能和机械性能的膜的所需参数可以在与外部条件,例如装置的设计结构有关的宽范围内变化,因此对沉积的条件没有任何限制。对此,常规条件是100~500V的电压和0.01~5A/dm2的电流密度,接触时间约1~4分钟。在电极之间的距离是10~100厘米时,电极的表面比例通常是1∶2~2∶1。通常在搅拌浴下进行粘合剂的沉积。
紧接着,沉积的涂层材料,优选在初步的洗涤阶段中除去未凝聚的粘合剂之后,通过烘烤而被固化。如果需要,使用链长为6~24,优选12~22个碳原子的脂肪酸对环氧树脂进行改性,或者使用醇类例如聚醚多元醇对异氰酸酯化合物进行改性以改善冲击强度。
合适的带有异氰酸酯的分子不但可以是低分子量的、脂族和/或芳族的二异氰酸酯,而且也可以是优选通过与二元醇反应制备的所谓的“链增长”的异氰酸酯。
合适的异氰酸酯的实例是1,5-萘二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷异氰酸酯(MDI)、氢化MDI(H12MDI)、亚二甲苯基二异氰酸酯(XDI)、四甲基二甲苯二异氰酸酯(TMXDI)、二-和四-烷基二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-二苄基二异氰酸酯、1,3-亚苯基二异氰酸酯、1,4-亚苯基二异氰酸酯、亚甲苯基二异氰酸酯的异构体,必要时的其混合物形式,1-甲基-2,4-二异氰酰基环己烷、1,6-二异氰酰基-2,2,4-三甲基己烷、1-异氰酰基甲基-3-异氰酰基-1,5,5-三甲基-环己烷、氯化的或溴化的二异氰酸酯、含磷的二异氰酸酯、四甲氧基-丁烷-1,4-二异氰酸酯、四亚甲基-1,4-二异氰酸酯、五亚甲基-1,4-二异氰酸酯、六亚甲基-1,4-二异氰酸酯(HDI)、苯二甲酸双(异氰酰基乙基酯)、二环己基甲烷二异氰酸酯、1,12-二异氰酰基十二烷和二聚脂肪酸二异氰酸酯。
二聚脂肪酸是一种主要是C36-羧酸的混合物,它是通过不饱和C18-一元羧酸如油酸、妥尔油脂肪酸或亚油酸的热的或催化的二聚合反应而制备的。二聚脂肪酸可转化为每个分子平均具有二个异氰酸酯基团的二聚脂肪酸二氰酸酯。
除低分子量的聚异氰酸酯外,同样可以考虑所谓的链增长的异氰酸酯。这种链增长的聚异氰酸酯是通过约X摩尔的优选二元的醇类与约X+1摩尔的优选二官能的二异氰酸酯反应而得到的。
同样可以使用除二官能分子外还含有有更高或更低官能度例如1或3的分子的工业产物以代替纯的组份。然而,由主要是二官能分子组成产物,这样的混合物平均是二管能化的是优选使用的。
反应产物的每个分子的异氰酸酯基团的数目通常平均是2,而所得到的二异氰酸酯的分子量随X的增大而增大。通常,X的值通常是1~10000。
适用的二官能醇是二元醇,例如乙二醇、丙二醇、丁二醇和其更高的同系物。其它的二元醇通过油醇的二聚合反应或通过二聚脂肪酸的还原反应所得到的二聚醇。同样可以使用例如通过三甘油酯与一元、二元或三元的醇的酯基转移反应而得到的并且平均是二元的醇或醇馏分。
以这样的方式得到的、链增长的二异氰酸酯通常与一官能化的聚醚多元醇反应。
这些聚醚多元醇优选是具有2~24个碳原子的α-环氧化物与具有1~24个,优选6~18个碳原子的一元醇的加成产物。所得到的聚醚多元醇可以是均聚物,也可以是共聚物和混合聚合物的产物。
如果需要,本发明的电泳涂漆浴,即阳离子电泳涂覆组合物的水溶液或分散液还可以包括其它添加剂。例如染色的和扩展的颜料。专业人员应理解,染色颜料例如是红色氧化铁、二氧化钛或碳黑等,而扩展颜料例如是粘土、云母、滑石或碳酸钙以及类似物。其它合适的添加剂是固化催化剂。适合的是铋、铅、锡、铁、钴、镍、铝、锌、锰、铜和锆的乙酸盐、环烷酸盐、油酸盐、铬酸盐、磷酸盐和其它的盐。此外,在本发明的涂覆组合物中还可以包含其它的水溶性、中性或阳离子树脂。对此例如是水溶性苯酚树脂、水溶性蜜胺树脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、含有甲基丙烯酸二烷基氨基乙基酯或甲基丙烯酸二烷基氨基丙基酯的共聚物或甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和仲胺的加成产物。
通常以浓缩的、高粘度到糊状的形式出售的粘合剂,它含有约40~70,优选45~60重量%的粘合剂,并且最终使用时必须稀释。无论在电泳涂漆浴本身中或者在浴前的稀释步骤都可以进行该过程。
正如上面所述,本发明的电泳涂漆浴含有一种用于阻止或抑制泡沫的添加剂,即所谓的消泡剂,也就是上述的选自非离子表面活性剂的特定化合物,该化合物被称为PAO-化合物。该消泡剂可含于浓缩的、糊状的涂层剂中,也可以加入涂层剂中,或者可以在进行稀释过程中加入。虽然根据本发明也可以将消泡剂直接加入到电泳涂漆浴中,在这种情况下应该注意,为了更好地分布消泡剂,应该在浴中的湍流区加入消泡剂。
如必要,本发明的电泳涂漆浴除了上述组份外还可含有其它常规添加剂,例如另外的溶剂、抗氧化剂、表面活性剂等。
本发明电泳涂漆浴的固体含量优选是7~35重量%,特别优选12~25重量%。
电泳涂漆浴的pH值是4~8,优选5~7.5。本发明电泳涂漆浴用于涂覆任意的导电基体,特别地用于涂覆金属,例如钢、铝、铜等。钢可以是以专业人员已知的方式和方法进行镀锌、磷化处理、非磷化处理或其它予处理。
电泳涂漆浴的温度应该是15~40℃,优选25~35℃。
所施加的电压可以在宽的范围中变动,例如电压可以是2~1,000伏特。但是,一般在50~500伏特的电压下操作。电流密度一般是约10~3,000安培/平方米。因此,在沉积过程中,电流密度降低。
在沉积之后,冲洗已涂层物件,并且准备烘烤。
一般,在130~200℃的温度下,烘烤沉积的漆膜10~60分钟,特别是在50~180℃的温度下烘烤15~30分钟。
优选地,在本发明的范围中,所使用的PAO-化合物,其羟基基团通过与醇类或羧酸的醚化反应或酯化反应而被部分或全部封闭。
在本发明的方法以及本发明的电泳涂漆浴中使用的聚烯化氧化合物的分子量应该是300~5000,优选使用分子量是400~2000,特别优选500~1500的聚烯化氧。
本发明还涉及上述PAO-化合物在阴极电泳涂覆时用于控制电泳涂漆浴中泡沫形成的用途。
下面的实施例进一步详细地描述本发明,而不能理解为是对本发明的限制。
实施例为了测试本发明使用的PAO-化合物控制泡沫的效果,在商业上可通用的电泳涂漆浴中搅拌入各种不同的消泡剂,在500毫升的量杯中由标准量杯(DIN 53211)100cm高度滴加100毫升这样准备的含消泡剂的试验配方。在半小时内,以间隔时间是5分钟读出所形成的泡沫高度,。结果(与未加入消泡剂的电泳涂漆浴相比)列于表1中表1泡沫体积(毫升)(在50℃下)测量时间未加入消泡剂加入E-10分钟 100 1005分钟 30 1010分钟 16 315分钟 12 220分钟 10 225分钟 10 230分钟 9 1试验物质E-1是上述通式(Ⅰ)的PAO-化合物,其中,R1是具有12~18个碳原子的脂族烷基基团,R2表示正丁基基团和n表示平均数9。
无一例外地正确评价本发明要试验的PAO-化合物与商业上通用的电泳涂漆的相容性。使用装在架上的涂覆玻璃板进行相应的评价。作为质量标准,评价涂层所形成凹坑的趋势和涂层的流动性能。特别地,可以确定上述通式(Ⅰ)的PAO-化合物与商业上常规使用的电泳涂漆具有突出的相容性。特别地,把使用含有上述通式(Ⅰ)消泡剂E-1的电泳涂漆浴所制得的涂层列于高质量的等级。
权利要求
1.一种电涂导电基体的方法,其中,将基体浸渍在含有至少一种阴极沉积的合成树脂的含水电泳涂漆浴中,该基体作为阴极接通,通过直流电在该基体上沉积一层膜,从电泳涂漆浴中取出基体,烘烤沉积的漆膜,其特征在于,为了控制泡沫的形成,在该浸渍浴中加入在100重量份水中溶解度大于50重量份的聚烯化氧化合物。
2.根据权利要求1的方法,其中,聚烯化氧化合物是聚亚烷基二醇,其氧烷基含2~4个碳原子,并具有游离的OH-端基和/或被羧酸脂化或被烷基或甲芳基醚化的端基。
3.根据权利要求1或2的方法,其中所用的聚氧化烯化合物,相当于通式(Ⅰ)R1-O-(CH2CH2O)n-R2(Ⅰ)在通式(Ⅰ)中,R1是具有8~18个碳原子的直链或支链的烷基或链烯基,R2是具有4~8个碳原子的烷基和n是7-30的数。
4.根据权利要求1~3中之一的方法,其中,在25℃下聚烯化氧化合物在100重量份水中的溶解度是55~100重量份。
5.根据权利要求1~4中之一的方法,其特征在于,作为消泡剂使用的聚烯化氧化合物的含量以固体组份计为0.01~15重量%。
6.电泳涂漆浴,其中含有端基封闭的聚烯化氧化合物作为消泡剂,该聚烯化氧化合物在25℃下在100重量份水中的溶解度大于50重量份。
7.根据权利要求6的电泳涂漆浴,其中聚烯化氧化合物相当于通式(Ⅰ),R1-O-(CH2CH2O)n-R2(Ⅰ)在通式(Ⅰ)中,R1是具有8~18个碳原子的直链或支链的烷基或链烯基,R2是具有4~8个碳原子的烷基和n是7-30的数。
8.根据权利要求6或7的电泳涂漆浴,其中,以固体组份计,消泡剂的含量是0.01~15重量%。
9.在100重量份水中溶解度大于15重量份的聚烯化氧化合物的用途,它用于在阳离子电泳涂漆时控制电泳涂漆浴中泡沫的形成。
全文摘要
本发明涉及一种在阳离子电泳涂覆期间控制泡沫形成的方法。该方法是使用聚烯化氧化合物作为消泡剂,它在100重量份水中的溶解度大于50重量份。特别有利的是使用通式(Ⅰ)R
文档编号C08F2/58GK1220685SQ97195160
公开日1999年6月23日 申请日期1997年5月22日 优先权日1996年6月3日
发明者雷纳·霍弗, 海因茨-冈瑟·舒尔特, 哈拉尔德·弗罗梅利厄斯 申请人:汉克尔股份两合公司
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