专利名称：丙烯酸类电涂组合物和代替磷酸盐预处理的方法
技术领域：
本发明涉及电涂涂料组合物、制备该组合物的方法、将涂层电沉积到导电性基材上的方法以及电沉积涂层。
背景技术：
本部分中的陈述仅仅提供与本公开有关的背景信息，可能不构成现有技术。将要在腐蚀环境中使用的工业金属制品的涂布可以包括施加一种或多种无机和有机处理和涂布。汽车装配厂中的涂漆系统(“油漆车间”)是庞大的，复杂的，并且昂贵的。例如，对金属汽车车身(“白车身”)和零件进行在一个或多个清洗浴或喷雾箱中的多步清洗处理，在磷化浴中作为金属预处理步骤进行水性磷酸盐涂料的施涂，然后进行各种漂洗和附加精整处理，如在Claffey的美国专利No. 5，868，820中所述的。进行该磷化预处理步骤来改进金属的耐腐蚀性和后续的涂层对金属的粘附。该清洗和磷化步骤可能具有10 或12个喷雾设备或浸渍槽的独立处理站。电沉积涂料(“电涂涂料”)在该预处理步骤之后施涂于金属车身上。电涂浴通常包括主要成膜环氧树脂(“聚合物”和“树脂”在本公开中可互换地使用)的水性分散体或乳液，在水中或水和有机助溶剂的混合物中达到离子稳定化。在期望耐久性电涂薄膜的汽车或工业应用中，该电涂组合物被配制成克固化的(热固性)组合物。这一般通过用主要成膜树脂乳化能够与该主要树脂上的官能团在适当条件下(例如加热)反应并因此将涂层固化的交联剂来完成。在电沉积期间，通过将基材浸没在电涂浴中，然后在基材和相反电荷的极(例如不锈钢电极)之间施加电势，从而将含有具有较低分子量的带离子电荷的树脂的涂料沉积到导电性基材上。带电荷的涂料迁移到该导电性基材上，并在该导电性基材上沉积。该经涂布的基材然后被加热，以将该涂层固化或交联。电涂组合物和方法的优点之一是，施涂的涂料组合物在各种金属基材上形成了均一而连续的层，不论基材的形状或构型如何。当该涂层作为防腐蚀涂层施涂到具有不规则表面的基材如汽车车身上时，这是特别有利的。在金属基材的所有部分上的该均勻、连续的涂层提供了最大耐腐蚀效力。然而，磷酸盐预处理迄今为止是防止汽车车身腐蚀的一个必不可少的步骤。McMurdie等人的美国专利6，110，341教导，可包括聚环氧化物连接基团的烃基磷酸酯和膦酸酯类，能够以基于总浴重量的至多500ppm的量引入到电沉积浴中，用于改进防腐蚀作用。包括苯基膦酸的实例据报告在未处理的钢板上具有适度的防腐蚀作用的增强。
发明内容
我们公开了一种用于将电涂涂料电沉积在未磷化的金属基材(即，没有进行磷酸盐预处理的金属基材)上的组合物和方法，其中该电涂涂料提供了优异的防腐蚀作用。取消用于磷化预处理方法的步骤和设备使得目前在汽车制造厂中建造新油漆车间成本大大节约以及在操作油漆车间时的简化和成本节约成为可能。
该方法使用含有构成可阴极电沉积的涂料的粘结剂的水性电涂涂料组合物，也称为电涂浴，该粘结剂包括具有至少一个以下含磷基团的乙烯基聚合物如丙烯酸聚类合物
权利要求
1.一种包含粘结剂的涂料组合物，该粘结剂包含磷酸化丙烯酸类聚合物。
2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中该磷酸化丙烯酸类聚合物包含至少一个以下含磷的基团
3.根据权利要求1或权利要求2所述的涂料组合物，其中涂料组合物是水性的，且该丙烯酸类聚合物是胺官能的。
4.根据权利要求4所述的涂料组合物，其中该涂料组合物不含除了磷酸化丙烯酸类聚合物以外的胺官能聚合物。
5.根据权利要求1-4任一项所述的涂料组合物，其中该磷酸化丙烯酸类聚合物含有单磷酸酯基、单膦酸酯基、二磷酸酯基、二膦酸酯基或它们的组合。
6.根据权利要求1-5任一项所述的涂料组合物，其中该粘结剂包括约0.01到约 99wt %的磷酸化丙烯酸类聚合物。
7.根据权利要求1-6任一项所述的涂料组合物，其中该涂料组合物是水性的，且该粘结剂包含胺官能的第二树脂。
8.根据权利要求7所述的涂料组合物，其中第二胺官能树脂是丙烯酸类聚合物。
9.根据权利要求1-8的任一项所述的涂料组合物，其中该磷酸化丙烯酸类聚合物包含三磷酸酯基。
10.根据权利要求1-9任一项所述的涂料组合物，其中该磷酸化丙烯酸类聚合物含有约0. 01到约1毫克当量的含磷基团/克。
11.根据权利要求1-10任一项所述的涂料组合物，其进一步包含与该磷酸化丙烯酸类聚合物反应的交联剂。
12.根据权利要11所述的涂料组合物，其进一步包含与交联剂反应的第二胺官能丙烯酸类聚合物，其中第二胺官能丙烯酸类聚合物不包括含磷基团。
13.—种涂布金属汽车车身的方法，包括(a)清洁该金属汽车车身；(b)将该清洁过的金属汽车车身放入到根据权利要求1-12任一项所述的水性涂料组合物中；(c)金属汽车车身作为阴极连接在电路中，并使电流通过水性电沉积涂料组合物，从而将涂层沉积到金属汽车车身上。
14.根据权利要求13所述的涂布导电性基材的方法，其中该金属汽车车身未经磷酸盐预处理。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的方法制备的经涂布的基材。
全文摘要
本发明涉及涂料组合物，如可电沉积的电涂头道底漆组合物，其包含磷酸化丙烯酸类聚合物。该涂料即使没有普通的磷酸盐预处理也提供优异的防腐蚀效果。
文档编号B01J19/08GK102281942SQ200980151737
公开日2011年12月14日 申请日期2009年7月9日 优先权日2008年12月29日
发明者A·乔艾, C·A·斯坦特斯, C·L·塔兹亚, G·G·麦诺夫希克, J·M·利尔, R·D·斯奇勒, T·S·迪塞姆伯 申请人:巴斯夫涂料有限公司