[发明专利]阳离子电沉积涂料组合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及平滑性及边缘涂覆性优异的阳离子电沉积涂料组合物，以及同时满足使用该组合物的阳离子电沉积膜的平滑性及边缘涂覆性的方法。

进一步而言，本发明涉及平滑性及边缘涂覆性优异的阳离子电沉积涂料组合物，尤其是包含特定交联树脂颗粒的平滑性及边缘涂覆性优异的阳离子电沉积涂料组合物，以及同时满足使用该组合物的阳离子电沉积膜的平滑性及边缘涂覆性的方法。

背景技术

电沉积涂覆是将待涂覆制品浸渍于电沉积涂料组合物中通过施加电压进行的涂覆方法。由于电沉积涂覆方法可自动地、连续地对形状复杂的待涂覆制品进行精密涂覆，所以该方法被广泛地、实际地用作对形状复杂的大型制品(例如，特别是汽车车体等)进行底涂的方法。

由于电沉积涂覆是在制品上进行涂覆，所以自然希望涂覆表面平滑。另外，金属的穿孔部分等具有锋利的边缘，而且除非涂膜充分涂覆在该边缘部分上，否则防腐蚀性降低。因此，表面平滑性及边缘涂覆性均为电沉积涂膜所必需的性能。另一方面，通过在烘烤固化时降低未固化涂膜的粘度使之流动化可获得表面平滑性，而边缘涂覆性则通过保持而非降低未固化涂膜的粘度来获得。即，边缘涂覆性需要在固化涂膜时抑制涂膜的流挂，并且在锐边也需要残留涂膜。即，表面平滑性及边缘涂覆性是矛盾的性能。

在日本特开2002-285077号公报(专利文献1)中描述了涉及电沉积膜的涂膜粘度的技术，其描述了一种电线用电沉积涂料组合物，其中，涂膜固化过程中的最小涂膜粘度在30-150PaS之间(权利要求3)。专利文献1中描述了边缘涂覆性等可通过调整涂膜固化过程中的最小涂膜粘度而在融熔时不产生流挂的情况下得到改善。

日本特开平6-65791号公报(专利文献2)公开了一种方法，该方法是在通过涂覆阳离子电沉积涂料组合物形成的未固化涂抹表面涂覆抗破裂底漆后，进一步形成中涂层和顶涂层并使三层同时固化的方法，其中阳离子电沉积涂料组合物在涂膜固化时的最小熔融粘度为10⁴-10⁸cps。该专利文献指出，由于该涂膜的上述三层仅烘烤一次，所以涂覆步骤得以缩短，同时该涂膜的边缘涂覆性优异，由多层构成的涂膜具有优异的整理性和抗破裂性。该公报中公开了由多层构成的涂层的整理性和边缘覆盖性，但未研究电沉积膜本身的整理性和边缘覆盖性。另一方面，在包含本发明的阳离子电沉积涂料组合物在内的一般涂料组合物中，通常使用如下所述的颗粒控制涂膜粘度。

另外，最近电沉积涂料组合物中的灰分含量的降低得到发展。减少灰分含量是指减少高比重固体成分(例如，无机颜料)的含量，并希望使电沉积涂料组合物的固体成分中不发生沉积。减少灰分含量可减少以往为防止沉积而搅拌电沉积槽液的能量和劳动力。因此，当为对应上述减少灰分含量的需要而减少无机颜料含量时，涂料组合物中的树脂含量相对增加，通过电沉积涂覆获得的未固化涂膜的粘度无法适当增加，结果无法适当调整边缘部分的流挂控制，导致边缘涂覆性降低。

另一方面，由于在目前的阳离子电沉积涂料组合物中使用大约20％重量的固体浓度，所以在电沉积涂覆后分别在多个步骤进行水洗，在完全除去附着在被覆物上不必要的电沉积涂料组合物、特别是固体成分后进行烘烤步骤。因此，使用大量的清洗水，水洗步骤延长，最近人们呼吁减少清洗水并缩短水洗步骤。作为缩短水洗步骤的方法，需要进一步低于上述涂料组合物中20％重量的固体浓度，即所谓的低固体成分含量。然而，若仅实现这样的低固体成分含量，则由于涂料组合物粘度的降低等，电沉积涂料组合物中的固体成分易发生沉积。如上所述若进一步降低无机颜料含量，则更易发生固体成分的沉积。因此，为防止沉积必须在电沉积槽液中进行搅拌，难以减少能量负荷。即，需要如下阳离子电沉积涂料组合物：即使为节约能量和缩短工序而使用低固体成分含量，该组合物仍可控制粘弹性以易于实现边缘涂覆性，且表面平滑性优异并可防止沉积。

与获得这样的涂料组合物、即触变性得到改善的涂料组合物有关的方法，有多种将交联树脂颗粒加入阳离子电沉积涂料组合物的技术。日本特开2005-23232号公报(专利文献3)公开了将粒度为0.01-0.2μm的内部交联过的微小树脂颗粒加入阳离子电沉积涂料组合物的方法(专利文献3，权利要求6)。作为改善触变性的方法，通常有如下方法：将这种小粒度的树脂颗粒加入到电沉积涂料组合物中。