[发明专利]次硝酸铋在电泳漆中的应用

说明书

本发明涉及含有铋化合物的可阴极沉积的电泳漆，这些电泳漆的制备方法，以及它们的用途。

从专利文献中已知制备电泳漆的许多例子。在此，尤其是锡化合物和/或铋的化合物被用作交联催化剂。最近，优选采用铋化合物作为交联催化剂，因为它们除了它们的高活性之外，相比锡化合物还具有低毒性。铋化合物作为在由异氰酸酯基和羟基形成氨基甲酸酯结构中的催化剂的应用长久以来是已知的(J.H.Saunders and K.C.Frisch，Polyurethanes，Chemistry and Technology aus High Polymers，第XVI卷，部分1，Interscience Publishers，a division of JohnWiley and Sons，纽约，第4次印刷，1967年7月，第167页)。但是，到目前为止，铋化合物作为在制备电泳漆过程中的催化剂的应用，是非常受限的。在EP 0642558中清楚地限制了可能用于电泳漆的铋化合物，因为可容易获得的、较长链的酸的盐，如辛酸铋和新癸酸铋，在应用于阳离子粘结剂中时，由于油状析出，会造成失效此外，由于被混入到粘结剂中或混入到颜料膏中，据说无机铋化合物很难分散，并且以这种形式仅仅具有非常低的催化活性。欧洲专利EP0739389描述了一种借助电泳涂漆，制备防腐涂漆的简化工艺，其中所述电泳漆含有乳酸铋或二甲基丙酸铋。提及了其他可能的铋化合物，但是在此缺少详细的说明，尤其是在实施例中仅采用了乳酸和二甲基丙酸的盐。没有提及次硝酸铋。基于氨基酸(EP 0927232)和链烷磺酸(EP 1163302)的其他铋络合物被描述为在电泳漆中的可良好使用的且稳定的催化剂体系。为了改进电泳漆的防腐性，DE 10001222A1提到了使用胶体铋。在该德国专利中采用了脂肪族羧酸的铋盐。有机羧酸的铋盐在电泳漆中的另一个应用描述在德国专利申请DE 4434593A1中。在制备这种防腐漆的过程中，应当很大程度上避免毒性成分。德国专利申请DE 10236350A1描述了含有碱式水杨酸铋的电泳漆，其具有良好的流动性，不产生表面缺陷，并且确保良好的防腐性。但是，这些已知的电泳漆需要相对高的烘烤温度，以获得充分的交联。

本发明的目的是寻找含有铋化合物的新的电泳漆，其中本发明的电泳漆中的交联反应，应在尽可能低的烘烤温度下进行。

令人惊讶地发现，在使用碱式硝酸铋(也被称为次硝酸铋)作为交联催化剂时，可以在相对低的温度下进行烘烤在基材上沉积的薄膜。

因此，本发明提供了一种开头所述类型的电泳漆，其特征在于，所述铋化合物是碱式硝酸铋。

鉴于现有技术，令人惊讶地且对于本领域技术人员难以预见的是，本发明的目的可以借助碱式硝酸铋而实现。特别令人惊讶的是，本发明的电泳漆可简单地制备，是储存稳定的，具有在分散的成分的最佳粒子尺寸，并且可非常好地过滤。它们可以以非常简单的方式毫无问题地以电泳方式沉积在导电性基材上。得到的电沉积涂漆具有良好的流动性，无表面缺陷和斑点，并且提供优异的防腐性和边角防护性(Kantenschutz)。

欧洲专利申请EP 1510558B1和EP 1518906采用了大量用于制备电泳漆的不同金属盐，其中一种是硝酸的铋盐。但是，这两个专利没有描述碱式硝酸铋的应用。所述欧洲专利也没有公开通过加入硝酸的铋盐作为交联催化剂而降低烘烤温度。此外，与本申请中所用的水不溶性的次硝酸铋相比，硝酸铋具有良好的水溶性。溶解的Bi盐在所述电泳漆中，可能会表现出一些缺点。可溶性盐会在超滤液中被吸收，并因此以这种方式被持续地从所述电泳漆中除去。而且，在车身的预处理之后，外来离子可能会被带入电泳漆浴中。这些外来离子可能会使可溶性Bi催化剂失活(EP 1342757)。

本发明的电泳漆优选具有5～50重量％，优选地5～35重量％的固含量。此处的固体是指电泳漆的份额，其构成由此制备的电沉积涂漆。本发明的电泳漆含有至少一种粘结剂。

所述粘结剂含有反应性官能团，所述官能团能能够与存在于交联剂中的互补反应官能团发生热交联反应。

所述粘结剂含有阳离子和/或潜在的阳离子基团。这类粘结剂可被用于可阳离子沉积的电泳漆中。

可通过中和剂和/或季铵化剂转化为阳离子的、适当的潜在的阳离子基团的例子为伯、仲或叔氨基，仲硫醚基或叔膦基，尤其是叔氨基或仲硫醚基。

适当的阳离子基团的例子为伯、仲、叔或季铵基、叔锍基或季鏻基，优选为季铵基或叔锍基，但尤其是季铵基。