自沉積陰離子環氧樹脂水分散體的製作方法

2023-09-15 04:42:50

專利名稱：自沉積陰離子環氧樹脂水分散體的製作方法
技術領域：
本發明一般性地涉及提供耐腐蝕膜的環氧乳液和涉及製備高固體的環氧基塗料的方法，更特別地涉及具有陰離子官能度的環氧乳液，該環氧乳液提供製造耐腐蝕膜的措施。
背景技術：
自沉積已經在鋼鐵上商業使用約三十年，並且現在對於該用途是非常成熟的。對於詳細情況，參見例如，U.S.專利3,063,877、3,585,084、3,592,699、3,674,567、3,791,431、3,795,546、4,030,945、4,108,817、4,178,400、4,186,226、4,242,379、4,234,704、4,636,264、4,636,265、4,800,106和5,342,694。所有這些專利的公開內容因此引入作為參考。環氧樹脂基自沉積塗料體系描述於U.S.專利4,180,603(Howell.Jr.)、4,289,826(Howell.Jr.)、5,500,460(Ahmed等人)、6,096,806(Mueller等人)和國際公開號WO 00/71337，其中每篇專利的教導都引入作為參考。
自沉積組合物通常為液體的形式，通常為水溶液、乳液或分散體，在其中被插入物體的活性金屬表面被粘附的樹脂或聚合物膜塗覆，金屬在浴中的保留時間越長，該膜的厚度增加，即使在不與活性金屬接觸的條件下，液體能長時間穩定地抗任何樹脂或聚合物的自發沉澱或絮凝。當用於自沉積工藝時，組合物當固化時形成聚合物塗層。「活性金屬」定義為當引入液體溶液或分散體中時，以顯著速率自發地開始溶解的金屬。這樣的組合物，和使用這樣的組合物在金屬表面上形成塗層的方法，在本領域中，和在本說明書中，通常稱為「自沉積」或「自動沉積」組合物、分散體、乳液、懸浮液、浴、溶液、工藝、方法等術語。自沉積經常與電沉積形成對比。儘管每種都可產生具有相似性能特性的粘附膜，但生產它們的分散體和它們沉積的機理明顯不同。電沉積要求要塗覆的金屬或其它物體連接到直流電源以用於塗覆發生。沒有這樣的外部電源用於自沉積。
一般通過在溶劑中共混環氧官能樹脂而製備用於自沉積應用的現有環氧乳液。可以將環氧樹脂與其它塗料組分和添加劑如交聯劑和/或聚結溶劑共混。然後將獲得的溶劑溶液用表面活性劑乳化於水中，並脫除溶劑以得到在水中分散的樹脂粒子的分散體。此分散體可隨後用作塗料浴的組分。此分散體當自沉積在金屬表面上並固化時，形成聚合物塗層。
所有先前的環氧-塗料組合物依賴於乳化劑，該乳化劑通常為外表面活性劑的形式，以形成樹脂粒子在水中的穩定乳液。由於使用的溶劑數量和脫除乳化材料所需的時間，基於此方案的環氧塗料組合物製造昂貴。大量外表面活性劑也可能在固化塗層中導致有害效果，該效果由小的表面活性劑分子的離子特性引起和由於表面活性劑分子在塗層中遷移的能力所致。
因此，在本領域需要高固體的環氧基自泳塗料，該塗料降低或最小化了對不利地影響製造成本的工藝溶劑的需要。在本領域還需要一種措施以獲得高固體的環氧基自沉積塗料，該塗料消除和/或最小化了對外乳化劑的需要，因此消除或降低了固化塗層中由小的表面活性劑分子的離子特徵引起和由於表面活性劑分子在塗層中遷移的能力導致的有害效果。
發明概述通過使用較少的溶劑和導致改進的塗料浴穩定性而提供獲得具有較小粒度的分散體的措施，本發明解決了相關領域的這些問題。使用較少溶劑具有改進的工藝產量和與分散體製造相關的經濟性的優點。本發明也提供不含有外表面活性劑，或含有極大降低數量的外表面活性劑的分散體。因此，消除或降低了小的表面活性劑分子在最終塗層中遷移的有害效果。本發明還生產高固體環氧基分散體，該分散體能夠用作形成塗層膜的主要材料或用作塗料配方的添加劑組分，該添加劑組分增強由漆膜提供的性能。本發明提供可以使用各種技術塗覆的塗料，這些技術是如自沉積、噴塗、靜電塗覆、輥塗和刷塗。本發明導致穩定的並在Autophoretic浴環境中自沉積為塗層的分散體。
典型的膜性能包括良好的抗腐蝕性能，良好的溼度、防潮性和耐化學品性，和良好的外觀。
根據本發明的目的，如在此實施和廣泛描述的那樣，本發明包括一種製備環氧樹脂分散體的方法，該方法包括如下步驟(a)將至少一種陰離子官能化環氧樹脂與至少一種溶劑混合以形成混合物，其中所述的至少一種陰離子官能化環氧樹脂衍生自一種或多種具有分子量為至少約2000道爾頓的環氧樹脂；和(b)將步驟(a)的混合物分散在水中。
進一步根據本發明的目的，如在此實施和廣泛描述的那樣，本發明包括一種自沉積環氧樹脂分散體，該分散體包含(a)水；和(b)至少一種以分散形式的陰離子官能化環氧樹脂，其中所述的至少一種陰離子官能化環氧樹脂衍生自一種或多種具有分子量至少為約2000道爾頓的環氧樹脂。
更進一步根據本發明的目的，如在此實施和廣泛描述的那樣，本發明包括一種自沉積塗料組合物，該組合物包含(a)至少一種剛剛在上文所述的自沉積環氧樹脂分散體；(b)水；和(c)至少一種自沉積促進劑。
再進一步根據本發明的目的，如在此實施和廣泛描述的那樣，本發明包括一種製備自沉積環氧樹脂分散體的方法，該方法包括如下步驟(a)將至少一種陰離子官能化環氧樹脂與至少一種溶劑混合以形成混合物，其中所述的至少一種陰離子官能化環氧樹脂衍生自一種或多種符合如下化學結構通式的環氧樹脂 其中A是
和n是7-50的整數；和(b)將步驟(a)的混合物分散在水中。
再進一步根據本發明的目的，如在此實施和廣泛描述的那樣，本發明包括一種自沉積環氧樹脂分散體，該分散體包含(a)水；和(b)至少一種以分散形式的陰離子官能化環氧樹脂，其中所述的至少一種陰離子官能化環氧樹脂衍生自一種或多種符合如下化學結構通式的環氧樹脂 其中A是 和n是7-50的整數。本發明還包括一種自沉積塗料組合物，該組合物包含(a)至少一種剛剛在上文所述的自沉積環氧樹脂分散體；(b)水；和(c)至少一種自沉積促進劑。
從以下給出的詳細描述，本發明適用性的進一步範圍將是顯然的。然而，應當理解，詳細描述和具體的實施例，儘管指示本發明的優選實施方案，但只是通過舉例說明方式給出，這是由於從此詳細描述，在本發明主旨和範圍內的各種變化和改進對本領域技術人員是顯然的。也應理解，以上的一般性描述和以下的詳細描述兩者僅是例示性的和解釋性的，並不限制要求保護的本發明。
優選實施方案的詳細描述以下的詳細描述不限制本發明。反而，本發明的範圍由所附的權利要求及其同等物確定。
可用於本發明的陰離子官能化環氧樹脂可以衍生自常規環氧樹脂。這樣的環氧樹脂是公知的物質並描述於例如，聚合物科學和工程百科全書(The Encyclopedia of Polymer Science and Engineering)(第二版)第6卷中題目為「環氧樹脂」的章節。
環氧樹脂經常由中心有機部分，或1，2-環氧部分連接到的部分的類型描述。這樣的中心部分的非排他性例子是衍生自雙酚A、雙酚F的那些；甲醛與苯酚和取代苯酚的線性酚醛清漆縮合物，該縮合物含有至少2個芳香核；三嗪；乙內醯脲；和各包含至少兩個羥基部分的其它有機分子，在每種情況下從母體分子中的羥基部分除去的氫原子與環氧樹脂分子中的環氧部分一樣多。非必要地，1，2-環氧化物部分可以通過一個或多個亞甲基與以上定義的中心部分分開。這樣的單體與它們自身或與各包含至少兩個羥基部分的其它有機分子的低聚物，也可用作中心有機部分。
可用作本發明起始材料的環氧樹脂包括如下多元酚的縮水甘油醚如雙酚A(優選種類的多元酚)、雙酚F、雙酚AD、兒茶酚、間苯二酚等。
可以使這些較低分子量的環氧樹脂分子反應，以形成平均分子量高於起始環氧樹脂的環氧樹脂。在一個實施方案中，這些較高分子量環氧樹脂的平均分子量大於約2000道爾頓。在另一個實施方案中，如果向陰離子官能化環氧樹脂賦予陰離子特徵的陰離子官能團是羧酸根官能團以外的官能團，則不要求較高分子量的環氧樹脂。
在一個實施方案中，採用擴鏈劑以使單個環氧樹脂分子通過它們的環氧基而反應，以形成平均分子量高於起始環氧樹脂的環氧樹脂。用於製備本發明樹脂組分的有用起始材料是經擴鏈的環氧樹脂，如描述於如下文獻的那些2000年5月2 5日提交的並相應於公開的國際申請WO00/71337的同時待審的申請系列號09/578,935，它的公開內容在此全文引入作為參考。在經擴鏈的樹脂中，採用擴鏈劑以使單個環氧樹脂分子通過它們的環氧基團反應，以形成平均分子量高於起始環氧樹脂的聚合物。在一個實施方案中，在擴鏈之後，環氧樹脂的平均分子量大於約2000道爾頓。在另一個實施方案中，如果向陰離子官能化環氧樹脂賦予陰離子特徵的陰離子官能團是羧酸根官能團以外的官能團，則不要求大於約2000道爾頓的平均分子量。雙酚A的縮水甘油醚特別優選用作起始環氧樹脂。由於一些還不充分理解的原因，與簡單地使用未反應形式環氧樹脂分散體相比，以此方式「預反應的」環氧樹脂導致最終自沉積塗料的質量和性能的改進。在其中至少一種環氧樹脂是增韌環氧樹脂的情況下，特別是這樣。
「增韌環氧樹脂」可以定義為當自身用二亞乙基三胺(DETA)固化時，硬度試驗儀Shore D讀數不大於45的環氧樹脂。合適的增韌環氧樹脂包括那些化合物，該化合物每分子包含至少一個環氧基和一個或多個能夠增加固化自沉積塗層的柔韌性的基團，例如長脂族鏈(如相應於例如結構-(CH2)n-的聚亞甲基鏈，其中「n」優選大於3，更優選大於6。聚亞甲基鏈可以在增韌環氧樹脂的主鏈中和/或為其側基)、聚酯鏈(特別是由脂族二酸和二醇或二醇低聚物縮合形成的那些)、聚氧化烯鏈(如相應於結構((CH2)n-CHR-O-)m-的聚醚鏈，其中「n」是0-3，「m」是2或更大，和R是H或烷基)等。特別優選的增韌環氧樹脂是環氧當量為約350的衍生自腰果酚(由長鏈不飽和烴基取代的酚，它從腰果油中獲得)的二官能環氧。
在本發明的一個實施方案中，通過擴鏈，平均分子量增加至少約100％，更優選至少約200％，相對於起始環氧樹脂或環氧樹脂組合的初始平均分子量。擴鏈劑因此應當包含至少兩個能夠與該環氧基反應的官能團，例如羥基、羧酸、羧酸酐等。在本發明的一個實施方案中，擴鏈劑是多元酚如雙酚A。烷氧基化的多元酚，如SYNFAC 8009(購自MillikenChemical)，也可用作擴鏈劑。合適的擴鏈劑另外包括二元羧酸如己二酸。
在本發明的一個實施方案中，多元酚如雙酚A的二縮水甘油醚與擴鏈劑結合使用，該擴鏈劑包含一個或多個增韌鏈段，如聚亞甲基、聚酯或聚氧化烯鏈段。例如，可以使用聚醚多元醇如聚丙二醇，聚酯多元醇(羥基和/或羧酸封端的)，脂肪酸二聚體，長鏈二元羧酸(如癸二酸)，長鏈二醇(如1，12-癸二醇)等。
依賴於反應產物中所需的縮合(即擴鏈)度而調節擴鏈劑對環氧樹脂的化學計量，該反應產物要用作本發明自沉積塗料中的樹脂組分。然而典型地，相對於擴鏈劑的數量將環氧樹脂的數量保持略微到中度過量。例如，環氧樹脂中環氧基的當量可以比擴鏈劑中活性氫基團的當量大出約5％-約50％。這樣形成的反應產物將包含未反應的環氧基(即反應產物將是環氧官能化的)。反應產物也將包含羥基(-OH)，該羥基可以存在於初始環氧樹脂中或可以由於在擴鏈劑與環氧樹脂的環氧基之間的反應而形成。
在對引起所需縮合和擴鏈度有效的時間和溫度下，使環氧樹脂和擴鏈劑反應。這樣的條件將取決於組分的相對反應性和其它因素而變化，但可以不經過過度試驗而加以優化。
如果需要用以降低所需的反應時間和/或溫度，則可以採用能夠促進與擴鏈劑的所需環氧基反應的催化劑，如膦、胺、季銨鹽、季鏻鹽和其它鹼性物質。可以在能夠溶解環氧樹脂和擴鏈劑兩者的溶劑，例如惰性有機溶劑(如芳族烴、酮)存在下進行該反應。認識到，在本發明的某些實施方案中，一部分起始材料可以保持為未反應的，並因此當反應產物用於在此所述的自沉積組合物時，可以以這樣的形式存在。
在另一個實施方案中，在本發明中一般優選採用衍生自雙酚A的環氧樹脂。更特別地，用於本發明的含環氧部分的分子優選符合如下化學通式 其中A＝ 和「n」是7-50的整數。如果這樣的環氧樹脂要直接用作本發明的樹脂組分，則n優選是7-30的整數，使得每個分子包含至少一個羥基。此類型的市售環氧樹脂正常是具有在一定程度上不同的n值和不同的環氧基數的分子的混合物。優選，使用的環氧樹脂混合物的數均分子量為約2328-約5,000道爾頓，或為約2328-約3000道爾頓。優選，環氧樹脂混合物中每個分子的平均環氧基數目是1.7-2.5，更優選1.9-2.1。
在另一個實施方案中，如果向陰離子官能化環氧樹脂賦予陰離子特徵的陰離子官能團是羧酸根官能團以外的官能團，則「n」是0-50的整數。在這樣的實施方案中，如果這樣的環氧樹脂要直接用作本發明的樹脂組分，則n優選是約1-30的整數，使得每個分子包含至少一個羥基。此類型的市售環氧樹脂正常是具有在一定程度上不同的n值和不同的環氧基數的分子的混合物。優選，使用的環氧樹脂混合物的數均分子量為約350-約5,000，更優選約400-約3000。優選，環氧樹脂混合物中每個分子的平均環氧基數目為1.7-2.5，更優選1.9-2.1。環氧樹脂混合物可以包含其中n＝0的樹脂分子。
陰離子官能化環氧樹脂是指具有一個或多個向環氧樹脂賦予陰離子特徵的官能團的環氧樹脂。陰離子官能團的種類的例子包括磺酸根、硫酸根、磷酸根、膦酸根和羧酸根。儘管不希望受此理論約束，但感覺到，將陰離子官能度引入到樹脂上導致自分散特性，該自分散特性改進了分散體形成特性。因此需要較少的溶劑以達到目標粒度。也可以減少實現穩定分散所需的外乳化劑(如表面活性劑)的數量。
可以採用許多不同的方式向環氧樹脂分子中引入陰離子官能團。典型地，環氧樹脂將包含羥基以及環氧基。這些基團可以與帶有所需陰離子官能團或其前體的各種試劑反應。在一個實施方案中，將起始環氧樹脂與二元羧酸如己二酸反應。不希望受理論約束，相信一個羧酸基團與環氧樹脂的一個環氧基反應以形成酯鍵。隨後，使用鹼如氫氧化銨將二元羧酸的另一個羧酸基團轉化成鹽，以提供陰離子官能化環氧樹脂。在此實施方案中，典型地需要控制二元羧酸對起始環氧樹脂的比例和反應條件，使得獲得的反應產物仍包含殘餘環氧基。可以使用催化劑以促進酯化反應。
也可以使用如下化合物進行酯化反應，該化合物既包含羧酸基團(或羧酸酯基團)，又包含磷酸根、硫酸根和/或磺酸根官能團。
向環氧樹脂中加入陰離子官能團的另一種措施是使環氧樹脂與官能化試劑反應，該官能化試劑包含至少一個陰離子官能團(或其前體)和至少一個能夠與環氧基和/或羥基反應的官能團(其中反應的環氧樹脂包含羥基)。這樣的官能化試劑的非排他性例子包括這樣的化合物，該化合物包含磺酸根官能度或羧酸根官能度以及酚(芳族羥基)官能度。羥基苯磺酸和羥基苯甲酸的鹼金屬鹽是此類型的代表性化合物。必須在使環氧樹脂和官能化試劑增溶的溶劑中進行該反應。可以使用催化劑以促進或加速在環氧樹脂和官能化試劑之間的反應。能夠加速或促進與官能化試劑的所需反應的這樣的催化劑的非排他性例子包括膦、胺、季銨鹽、季鏻鹽和其它鹼性物質。例如，當羥基苯磺酸用作官能化試劑時，鹼性化合物如膦可用於催化所需的官能化反應。
或者，可以通過與磷酸化試劑、硫酸化試劑或磺化試劑，如過磷酸、硫酸等的反應而衍生初始環氧樹脂。
在一個實施方案中，用於官能化反應的優選初始環氧樹脂材料是平均分子量大於約2000道爾頓的較高分子量環氧樹脂。在另一個實施方案中，用於官能化反應的優選初始環氧樹脂材料符合如下通式 其中A＝ 和「n」是7-50的整數。
在本發明的一個實施方案中，在水中形成該反應產物的分散體之前，製備衍生自環氧樹脂和任意擴鏈劑的反應產物。然後採用陰離子官能度官能化該反應產物，得到陰離子官能化環氧樹脂。非必要地在一種或多種乳化劑存在下，採用水將陰離子官能化樹脂在一種或多種有機溶劑中的溶液分散，以形成含有機溶劑的中間體分散體。也可以將其它所需的組分如交聯劑、聚結劑、流動控制添加劑(流平劑)等引入分散體，作為預溶於有機(溶劑)相的組分的形式或單獨加入到分散體中。優選，隨後通過蒸餾或類似的方法從分散體中除去有機溶劑。
丙烯酸類樹脂也可用作本發明塗料的組分。將丙烯酸類樹脂在分散之前共混或作為含水分散體與環氧分散體共混。用作組分的丙烯酸類樹脂一般可描述為通過聚合如下物質獲得的聚合物一種或多種丙烯酸類單體，可能結合有一種或多種非丙烯酸類單體，該聚合物提供穩定(如非凝結性)的自沉積浴，但在自沉積促進劑存在下能夠在與表面接觸放置時的活性金屬的表面上形成由丙烯酸類樹脂組成的自沉積粘附膜。合適丙烯酸類單體的非排他性例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸和甲基丙烯酸的酯(特別是C1-C8烷基酯)、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺等。可以與丙烯酸類單體共聚的非丙烯酸類單體的非排他性例子包括乙烯基芳族單體、可聚合烯屬單不飽和單體、含羥基的可聚合不飽和乙烯基單體、可聚合烯屬多不飽和單體、羧酸的乙烯基酯如醋酸乙烯酯等。優選，選擇使用的丙烯酸類樹脂為分散或膠乳形式(即在含水介質中穩定分散的細粒子)。
合適的丙烯酸類樹脂可以容易地從商業來源獲得，特別優選的樹脂包括MAINCOTE TL-5和MAINCOTE AE-58(兩者都是Rohm and Haas的產品)、AQUAMAC 705(Mc Whorter的產品)、RHOPLEX WL-91、B-85和1822(Rohm and Haas的產品)、NEOCRYL A633、A621和A640(Zeneca的產品)、NACRYLIC 78-361、78-6408、78-3936和78-6334(NationalStarch Chemical Co.的產品)和76 Resin 1018和6033(Unocal的產品)。優選是MAINCOTE TL-5。可以容易地通過使用候選樹脂運行自沉積試驗以確定是否該樹脂a)形成穩定的自沉積浴，b)在自沉積促進劑存在下塗覆到活性金屬表面上和c)提供不容易從活性金屬表面清洗掉的粘附溼膜，而識別其它合適的樹脂。
次優選的丙烯酸類樹脂包括RHOPLEX 1950、AC-64、TR407、HA-8、HA-12和B-60A(Rohm and Haas的產品)，CMD-9790(Hi-Tek的產品)，NACRYLIC 78-6354和78-6207(Zeneca的產品)，76 Resin6510、Z6106、ST6004和VC60012(Unocal的產品)，和SACI RP-215A(WitcoChemical的產品)。
溶劑組分可以用作結合如下物質的介質起始環氧樹脂和/或陰離子官能化環氧樹脂和任何加入的組分。對於本申請的目的，溶劑包括水以外的任何合適的溶劑。可以在溶劑中溶解環氧樹脂和/或陰離子官能化環氧樹脂和任何加入的組分，並將所得的溶液分散在水中。可以通過常規措施從分散體中除去溶劑組分。例如，可以通過在減壓下蒸餾而從分散體除去溶劑組分，以得到環氧樹脂分散體(即在含水介質中分散的由如下物質組成的細粒子環氧樹脂和/或陰離子官能化環氧樹脂和其它組分)。在許多情況下，當將分散體作為最終塗料組合物的組分加入時，溶劑不減少最終塗料組合物的技術益處並可以留在原位。正常地，在塗覆工藝結束時的固化階段中發現的升高溫度期間，排出任何殘餘的溶劑。儘管在一些情況下溶劑組分可用作聚結劑，但在大多數情況下不相信溶劑組分向最終的塗料組合物貢獻任何所需的特性。然而，在許多情況下，當單獨使用時，優選的溶劑不是特別有效的聚結劑。
可以選擇能夠溶解環氧樹脂/陰離子官能化環氧樹脂的任何溶劑。最優選的溶劑是如下物質的混合物(i)含有6-10個碳原子的芳族烴和(ii)含有3-8個碳原子的酮。優選，用於將材料混合的溶劑數量小於沒有水的組分的合重的約50wt％。最優選的溶劑是甲苯和甲基異丁基酮(MIBK)。
可能需要分散劑或乳化劑，如表面活性劑，以用於進一步或協助如下物質在水中的分散體的形成環氧樹脂和/或陰離子官能化環氧樹脂和任何加入的組分。然而，優選不存在外分散劑或乳化劑，或將外分散劑或乳化劑的數量最小化以避免由殘餘分散劑或乳化劑在固化塗層中引起的問題。儘管也可以採用兩性以及非離子表面活性劑，但一般優選陰離子表面活性劑。可以採用不同表面活性劑的組合和混合物。用於本發明的優選陰離子表面活性劑是符合如下通式的醚硫酸鹽M+-O-SO2-O-(CH2-CH2-O)p-R」其中M表示一價陽離子或更高價數陽離子的一價級分，優選鈉或銨，更優選銨；p是正整數，該正整數優選至少是，依次優選2、3或4；和R」表示烷基或烷芳基部分，更優選烷基酚部分。R」含有8-30個，優選含有15-20個碳原子。合適的市售陰離子乳化劑包括DowfaxTM2A-1(烷基化二苯醚二磺酸鈉鹽)；AbexTM26-5、TexaponTME-12和K-12；RhodapexTMCO-128、-433和-436，和EP-100、-110、-115、-120和-227；DisponsilTMAES-13和AerosolTMOT(二辛基磺基琥珀酸鈉)。
單個最優選的陰離子分散劑或乳化劑是RhodapexTMCO-436，它由它的供應商報導為硫酸化壬基酚乙氧基化物的銨鹽並包含60％的此活性成分。活性陰離子分散劑或乳化劑的優選數量小於約2.5wt％，基於總組合物，並優選約0.5-約2.0wt％。
本發明的環氧樹脂分散體和塗料組合物也可包含一種或多種物質，該物質能夠與環氧樹脂和/或陰離子官能化環氧樹脂反應，以在固化塗層中提供交聯的聚合物基體。在本發明的實施方案中，至少一部分固化劑僅與環氧樹脂和/或陰離子官能化環氧樹脂組分在典型地在組合物的固化階段期間遇到的高溫(如大於100℃的溫度)下反應。由於它們僅當加熱到遠超過正常室溫的溫度下時才變為活化的，所以這樣的固化劑通常在本領域稱為「潛伏」固化劑或硬化劑。優選在本發明中使用潛伏固化劑，使得可以避免在制品表面上的沉積之前和期間環氧樹脂和/或陰離子官能化環氧樹脂的顯著交聯。在金屬製品的情況下，典型地在約20℃-約60℃的溫度下進行沉積。然而，如需要，除潛伏固化劑以外也可以存在少量更為反應性的固化劑，以在制品上的沉積之前完成部分交聯。
一般選擇優選的固化劑以能夠與羥基和/或完整的環氧基反應，這些基團在環氧樹脂和/或陰離子官能化環氧樹脂組分中存在。羥基是環氧樹脂固有的，因為在環氧化物開環時形成羥基，而不依賴於此開環是否在環氧樹脂之前，在環氧樹脂的陰離子官能化期間，或由殘餘環氧與酸如HF在塗料浴中的反應而發生。
合適的固化劑的例子包括(a)包含至少兩個環氧和/或羥基反應性官能團，如胺、醯胺、亞胺、硫代、羥基、羧基和羧酸酐的分子，和(b)包含至少兩個封端異氰酸酯基團的分子，每個這樣的基團用常規封端劑封端或通過脲二酮環(uretdione)結構的形成而內封端，使得封端的異氰酸酯基團不以任何可感知速率在室溫下與羥基反應，但在通過加熱到超過100℃的溫度而解封端之後與這樣的基團快速反應。這樣的封端異氰酸酯的例子描述於U.S.專利號5,500,460和6,096,806，這些文獻的公開內容在此全文引入作為參考。
簡言之，US 5,500,460和6,096,806的封端異氰酸酯選自符合如下通式的分子 其中X和X』各獨立地是通過從胺、醇、醯胺或肟分子中除去最容易離子化的氫原子而形成的一價部分，或X和X』彼此連接以形成脲二酮環；R和R』各獨立地是通過從任何烴，或從所有的氧原子存在於羰基中的氧烴中，除去任何兩個未連接到相同的碳原子上的氫原子而衍生的二價烴或羰基烴，該二價烴或羰基烴部分含有2-20個碳原子並且不含有芳族和羰基不飽和以外的不飽和；和m是0-20的整數，優選1-15。
封端基團X和X』，它們優選相同或連接以形成脲二酮環，可以衍生自任何合適的脂族、環脂族、芳族或烷基芳族一元醇、一元醯胺、一元胺或一元肟。當需要在相對低的溫度如120℃下解封端時，酮肟的使用是本領域公知的。如果需要解封端僅在或大於160℃下才以顯著速率開始，則優選是更空間位阻和/或更酸穩定的封端基團，如衍生自6-氨基己酸的內醯胺和/或苯並三唑的那些。
使用異佛爾酮二異氰酸酯-基的ε-己內醯胺封端的異氰酸酯作為交聯劑，如由Huels以商標VESTAGON B1530銷售的產品，是特別優選的。如果採用封端的異氰酸酯類型的交聯劑，則封端異氰酸酯基團對羥基的比例(NCO∶OH)典型地為約0.05-約1.2，更優選約0.1-約0.5。其它例子包括封端的六亞甲基二異氰酸酯(HMDI)。在本發明的一個實施方案中，環氧固化劑和環氧樹脂和/或陰離子官能化環氧樹脂包含在相同的分子中。帶有封端異氰酸酯的環氧樹脂描述於，例如，U.S.Pat.No.4,859,721和2001年8月31日提交的同時待審的美國申請系列號09/944,267，這兩個文獻都在此全文引入作為參考。
一般情況下，聚結劑組分在環氧樹脂分散體或塗料組合物中的存在是優選的。聚結劑對本領域技術人員是顯然的。聚結劑的非排他性例子包括二醇的，優選帶有至少一個端羥基的二醇的單醚和單酯。乙二醇的單醚容易獲得。從此類中優選丙二醇的單醚，特別是丙二醇、一縮二丙二醇和三丙二醇的甲基單醚、叔丁基單醚、正丁基單醚和苯酚單醚。
可通過乳化而發生分散。可以通過本領域已知的任何乳化步驟完成乳化。在一個實施方案中，使用機械措施以降低粒度，使得分散體隨時間為相穩定的。在另一個實施方案中，遵循U.S.專利No.6,096,806中描述的步驟。由此引入作為參考的這些步驟涉及一種兩階段工藝，其中將聚合物在合適的溶劑，如芳族烴(特別是包含6-10個碳原子的那些，如甲苯)和/或脂族酮(特別是包含3-8個碳原子的那些，如甲基異丁基酮)中的溶液乳化入水中，以形成初步分散體，並使初步分散體經歷至少一個粒度精煉階段。
在分散之後，一般希望通過適當的措施，例如蒸餾，而除去存在的任何有機溶劑。當聚合物在25℃下為固體時，溶劑的脫除正常地將導致分散體(即分散在水中的聚合物固體粒子)的形成。應當控制蒸餾期間的溫度以避免聚合物通過交聯劑而過早固化或交聯。如果要除去的溶劑的正常沸點高於所需的蒸餾溫度，則可以在減壓下進行蒸餾。也優選選擇溶劑脫除條件，使得從分散體中分離出有機溶劑，但不是聚結劑。為此原因，希望使用沸點(或與水的共沸點)低於聚結劑沸點的溶劑。或者，當在自沉積塗覆工藝中使用分散體時，可以留下分散體的有機溶劑組分並可以在固化步驟期間除去溼塗層中殘留的任何溶劑。
為製備適於通過自沉積而塗覆金屬基材的浴組合物，將上述乳液或環氧樹脂分散體與自沉積促進劑組分結合，該自沉積促進劑組分能夠引起活性金屬(如鐵)從與浴組合物接觸的金屬基材的表面溶解。優選，存在的促進劑數量足以在20℃的溫度下，溶解至少約0.020克當量金屬離子/小時/平方分米接觸表面。優選，採用的促進劑的濃度有效地賦予浴組合物以比標準氫電極更為氧化性至少100毫伏的氧化-還原電勢。這樣的促進劑是自沉積塗料領域公知的，並包括例如能夠引起活性金屬從與自沉積組合物接觸的活性金屬表面溶解的物質，如酸、氧化劑和/或配位劑。自沉積促進劑組分可以選自氫氟酸和它的鹽，氟矽酸和它的鹽，氟鈦酸和它的鹽，鐵離子，乙酸，磷酸，硫酸，硝酸，過氧化氫，過氧酸，檸檬酸和它的鹽，和酒石酸和它的鹽。更優選，促進劑包括(a)總數量至少為0.4g/L的氟離子，(b)數量至少為0.003g/L的溶解的三價鐵原子，(c)數量足以向自沉積組合物賦予至少為1.6且不大於約5的pH的氫離子源，和非必要地，(d)過氧化氫。氫氟酸優選作為氟離子以及合適pH兩者的來源。氟化鐵可提供氟離子以及溶解的三價鐵兩者。由HF和FeF3組成的促進劑特別優選用於本發明。
在一個實施方案中，鐵陽離子，氫氟酸，和過氧化氫都用於構成自沉積促進劑組分。在根據本發明的工作組合物中，對於每種組分獨立地鐵陽離子的濃度優選至少是，依次優選0.5、0.8或1.0g/l，並獨立地優選不大於，依次優選，2.95、2.90、2.85或2.75g/l；以陰離子計的氟濃度優選至少是，依次優選，0.5、0.8、1.0、1.2、1.4、1.5、1.55或1.60g/l，並獨立地不大於，依次優選，10、7、5、4或3g/l；加入到新製備工作組合物中的過氧化氫數量至少是，依次優選，0.05、0.1、0.2、0.3或0.4g/l，並獨立地優選不大於，依次優選，2.1、1.8、1.5、1.2、1.0、0.9或0.8g/l。
本發明的分散體或塗料浴組合物也可包含許多在分散體形成之前、期間或之後加入的附加成分。這樣的附加成分包括填料，抗微生物劑，泡沫控制劑，顏料和可溶性著色劑，和流動控制劑或流平劑。也可以存在未反應的環氧樹脂(即不包含陰離子官能團的環氧樹脂)，如可以是環氧類型或環氧基樹脂以外的樹脂和聚合物。可以根據用於常規環氧樹脂基自沉積組合物的相應組分的濃度，如描述於U.S.Pat.Nos.5,500,460和6,096,806和U.S.Ser.No.09/578,935的那些，選擇這些多種組分的組成。
合適的流動控制添加劑或流平劑包括，例如，塗料領域已知的丙烯酸類(聚丙烯酸酯)物質，如以商標MODAFLOW由Soultia銷售的產品，以及其它流平劑，如BYK-310(購自BYK-Chemie)、PERENOLF-60(購自Henkel)和FLUORADFC-430(購自3M)。
對於本發明的組合物，顏料和可溶性著色劑一般可以選自對於相似用途確立為滿意的材料。合適材料的例子包括炭黑、酞菁藍、酞菁綠、喹吖啶酮紅、漢撒黃和/或聯苯胺黃顏料等。
可以採用常規方式塗覆本發明的分散體和塗料組合物。例如，關於自沉積組合物，通常在塗覆自沉積組合物之前，將金屬表面脫脂並用水清洗。用於將要根據本發明處理的金屬表面清潔和脫脂的常規技術可用於本發明。用水清洗可以通過暴露於流動水而進行，但通常通過在正常室溫下浸入水中10-120秒，或優選20-60秒而進行。
任何方法都可用於將金屬表面與本發明的自沉積組合物接觸。例子包括浸入(如浸漬)、噴霧或輥塗等。通常優選是浸入。
在一個實施方案中，根據本發明的塗覆方法包括如下步驟將含有活性金屬表面的物體與上述自沉積浴組合物接觸足夠時間，以導致在金屬表面上形成預定厚度的聚合物膜，將經塗覆的金屬表面脫離與自沉積浴組合物的接觸，清洗經塗覆的金屬表面以從塗層的更粘附性部分除去浴組合物中的至少一些被吸收的但在另一方面為未被粘附的組分，和加熱經清洗的表面以形成最終的膜。
在一個實施方案中，在活性金屬表面和本發明自沉積浴組合物之間的接觸時間是約0.5-約10分鐘，或在另一個實施方案中，接觸時間是約1-約3分鐘。接觸優選足夠久以在一個實施方案中產生約10-約50微米和在另一個實施方案中產生選約18-25微米的最終膜厚度。
非必要地，在溼塗覆表面和自沉積浴組合物本體之間的接觸中斷之後，在使用的清洗物中可以包括能夠在塗覆膜或塗覆膜變體中引起另外希望的反應的試劑。也可以在單獨採用水清洗之後，將這樣的試劑與溼塗覆膜接觸。儘管本發明的自沉積浴組合物一般產生溼塗覆膜，可以在採用自來水或去離子水簡單清洗之後加熱該溼塗覆膜以得到良好質量的最終膜，但可以通過採用包含鹼土金屬化合物如硝酸鈣的水溶液清洗而進一步改進固化塗層的耐腐蝕性，如在2001年11月21日提交的同時待審的申請系列號09/990066和U.S.專利No.6,410,092中所述，這些文獻都在此全文引入作為參考。
用於本發明的組合物，可用於例如用於處理如下材料表面的自沉積組合物中鐵、鋅、鐵合金和鋅合金，和特別是如下部件的鋼質部分各種部件如汽車片材部件和汽車部件如減震器、千斤頂、片簧、懸掛部件和支架等，和家具部件如抽屜導軌等。自沉積塗料特別好地適用於要經受磨損和表面衝擊的室內金屬家具，如文件櫃、文件架、桌子等。
實施例1-製備-COOH官能化環氧樹脂向3.0升裝配有冷凝器和攪拌器的圓底燒瓶中加入574.7份D.E.R331-雙酚A二縮水甘油醚(Dow Chemical的產品)，163.1份CardoliteNC-514-增韌環氧樹脂(Cardolite Corporation的產品)，330.1份雙酚A和53.3份甲基異丁基酮，並在惰性氣體吹洗下加熱到大約120℃。將1.7份三苯基膦催化劑和83.4份甲基異丁基酮溶劑加入到加料漏鬥中，並混合直到催化劑溶解。一旦反應器的內容物達到120℃，就在兩小時期間內向反應器中加入在加料漏鬥中包含的三苯基膦催化劑溶液。反應是放熱性的並使得溫度升高到136℃。將反應器的內容物在135-140℃下再保持5小時以達到1482g/eq的環氧當量(EEW)。將反應燒瓶的內容物冷卻到118℃，然後向反應燒瓶中加入101.5份己二酸，並將內容物加熱到140℃下兩小時以讓反應發生。在反應完成時，將反應器的內容物冷卻到118℃並加入642.3份甲基異丁基酮溶劑，將材料取樣用於表徵非揮發物百分比61.7EEW(基於NV(非揮發物)的g/eq.)10,300酸值(基於NV的g/eq.)1,200實施例2-將-COOH官能化環氧樹脂加工成環氧樹脂分散體將866.80份去離子水和18.56份RhodapexCO-436表面活性劑(Rhodia Chimie Corporation的產品)加入到加料漏鬥中，並混合以分散Rhodapex CO-436。向3.0升圓底燒瓶中加入407.00份實施例1的-COOH官能化環氧樹脂，110.91份D.E.R661-環氧樹脂(Dow Chemical的產品)，4.86份氫氧化銨，58.67份VestagonB1530-封端的異氰酸酯交聯劑(Huels的產品)，8.44份Modaflow2100-流平劑(Solutia，Inc的產品)，33.77份Texanol-聚結溶劑(EastmanChemical Company的產品)，和240.45份甲基異丁基酮。在惰性氣體下，將混合物加熱到30-40℃並攪拌一小時以溶解VestagonB1530-交聯劑。在劇烈攪拌下，向3.0升圓底燒瓶的內容物中加入加料漏鬥的內容物，以形成預乳液。在5,000-6,000psi下，將預乳液通過M-110FMicrofluidizer乳化器單元(Microfluidics Corporation的產品)微流體化。形成的乳液(分散體)的平均粒度為244nm。將乳液(分散體)轉移入裝配用以蒸餾甲基異丁基酮/水共沸物的清潔的3.0升圓底燒瓶中。將乳液(分散體)蒸餾到非揮發物百分比為34.2％。向980.6份經蒸餾的未著色的分散體中加入28.33份Aquablak255A(Borden的產品)以形成著色的自沉積分散體。
實施例3-將實施例2的環氧樹脂分散體加工成塗料浴將675份去離子水加入到1.6夸脫容器中。將75份AUTOPHORETIC300 Starter(引發物)(包含自沉積促進劑和其它組分的產品，購自Henkel Corporation的Surface and Technologies Division)加入並充分混合。然後，將261.47份實施例2的經著色的環氧樹脂分散體加入到容器中，同時充分混合而不產生泡沫。最後，加入足夠的水以使溶液達到1,500份的操作水平。將獲得的浴攪拌大約2小時並檢查浴參數。如需要，加入AutophoreticOxidizer，Activator或Replenisher以調節水平。在塗覆部件之前讓浴平衡24小時。
實施例3的塗料浴的操作和控制條件
實施例4-製備磷酸酯官能化環氧樹脂並加工成分散體將829.8份PTD-3002-C(溶於MIBK的有60.5％非揮發物的HenkelSurface Technologies有專利權的環氧樹脂)加入到裝配有冷凝器和攪拌器的5.0升圓底燒瓶中。然後將燒瓶的內容物加熱到大約100℃。在1小時期間內添加18.2份過磷酸，同時在惰性氣體吹洗下保持大約100℃的溫度。將燒瓶的內容物再保持在大約100℃下3.5小時以達到7,680g/eq的環氧當量(EEW)。
然後，將燒瓶的內容物冷卻到70℃。隨後向燒瓶中加入如下材料40.0份去離子水，23.7份RhodapexCO-436表面活性劑(RhodiaChimie Corporation的產品)，98.0份VestagonB1530-封端的異氰酸酯交聯劑(Huels的產品)，12.1份Modaflow2100-流平劑(Solutia，Inc的產品)，48.3份Texanol-聚結溶劑(Eastman ChemicalCompany的產品)，和495.7份甲基異丁基酮。讓混合物冷卻到56℃，同時在惰性氣體吹洗下攪拌一小時以溶解Vestagon B1530。
然後向燒瓶中加入2.1份氫氧化銨(23.9％被分析物)，隨後加入2，177.1份去離子水以形成預乳液。通過M-11 0F Microfluidizer乳化器單元(Microfluidics Corporation的產品)，在10,000psi下將預乳液微流體化。形成的分散體的平均粒度為212nm。
將分散體轉移入裝配用以蒸餾甲基異丁基酮/水共沸物的清潔的5.0升圓底燒瓶中。將分散體蒸餾到非揮發物百分比為32.2％。
然後，向653.0份未著色的分散體中加入28.33份Aquablak255A(Borden的產品)以形成著色的分散體。
實施例5-將實施例5的經著色的分散體加工成塗料浴將675份去離子水加入到1.6夸脫容器中。將75份AUTOPHORETIC300 Starter(引發物)(包含自沉積促進劑和其它組分的產品，購自Henkel Corporation的Surface and Technologies Division)加入並充分混合。然後，將279.32份實施例4的經著色的分散體加入到容器中，同時充分混合而不產生泡沫。最後，加入足夠的水以使溶液達到1,500份的操作水平。將獲得的浴攪拌大約2小時並檢查浴參數。如需要，加入AutophoreticOxidizer，Activator或Replenisher以調節水平。在塗覆部件之前讓浴平衡24小時。
實施例5的塗料浴的操作和控制條件
實施例6-通過衍生自-COOH官能化環氧樹脂的塗料浴加工板使用實施例3中描述的工作塗料浴以在ACT冷軋鋼板，APR11721上自沉積塗料，在浸入浴中之前已經清潔和清洗了該板。將板在環境條件下浸入塗料浴中90秒，隨後停延30秒，用環境自來水清洗60秒，停延30秒，並浸入E1 Autophoretic反應清洗物中60秒。(E1autophoretic反應清洗物是包含硝酸鈣和硝酸銨組分的產品，購自Henkel Corporation的Surface Technologies Division)。將板在爐中在120°F下閃蒸乾燥5分鐘，然後在365°F下烘烤40分鐘。
固化膜的特性耐溶劑性(甲乙酮往返擦洗) ＞200耐反面衝擊性(英寸-磅)160504小時(hour)NSS(ASTM B117，經劃線的，總蠕變，mm) 3.0膠帶附著力(ASTM D3 359，方法B) 5B實施例7-通過衍生自磷酸酯官能化環氧樹脂的塗料浴而加工板使用實施例5中描述的工作塗料浴以在ACT冷軋鋼板，APR11721上自沉積塗料，在浸入浴中之前已經清潔和清洗了該板。將板在環境條件下浸入塗料浴中90秒，隨後停延30秒，用環境自來水清洗60秒，停延30秒，並浸入E1 Autophoretic反應清洗物中60秒。(E1autophoretic反應清洗物是包含硝酸鈣和硝酸銨組分的產品，購自Henkel Corporation的Surface Technologies Division)。將板在爐中在120°F下閃蒸乾燥5分鐘，然後在365°F下烘烤40分鐘。
固化膜的特性耐溶劑性(甲乙酮往返擦洗) ＞200耐反面衝擊性(英寸-磅) 160504小時NSS(ASTM B117，經劃線的，總蠕變，mm) 4.3膠帶附著力(ASTM D3359，方法B) 5B對本領域技術人員顯然的是，可以在本發明的組合物中和在製備陰離子官能樹脂、分散體和塗料浴的方法中進行各種改進和變化，而不背離本發明的範圍或主旨。
考慮到在此公開的本發明說明書和實施，本發明的其它實施方案對本領域技術人員是顯然的。本說明書和實施例只意於被認為是例示性的，本發明的真實範圍和主旨由如下權利要求指明。
權利要求
1.一種製備自沉積環氧樹脂分散體的方法，該方法包括如下步驟(a)將至少一種陰離子官能化環氧樹脂與至少一種溶劑混合以形成混合物，其中所述的至少一種陰離子官能化環氧樹脂衍生自一種或多種具有分子量為至少約2000道爾頓的環氧樹脂；和(b)將步驟(a)的混合物分散於水中。
2.權利要求1的方法，其中所述的至少一種陰離子官能化環氧樹脂含有至少一個選自如下的陰離子官能團磺酸根、硫酸根、磷酸根、膦酸根、和羧酸根。
3.權利要求2的方法，其中所述的至少一種陰離子官能化環氧樹脂衍生自通過將如下物質反應而製備的環氧樹脂多元酚的二縮水甘油醚、增韌環氧樹脂和包含至少兩個環氧反應性基團的擴鏈劑，該環氧反應性基團選自羥基、羧酸、羧酸酐及其組合。
4.權利要求3的方法，其中多元酚是雙酚A。
5.權利要求3的方法，其中增韌環氧樹脂是衍生自腰果酚的縮水甘油醚。
6.權利要求3的方法，其中擴鏈劑是多元酚。
7.權利要求2的方法，其進一步包括在步驟(a)或步驟(b)期間加入至少一種表面活性劑。
8.權利要求2的方法，其中在步驟(a)中或在步驟(b)完成之後，加入至少一種選自如下的另外的組分固化劑、自沉積促進劑、著色劑、聚結溶劑和流平劑。
9.權利要求2的方法，其中通過將環氧樹脂與至少一種官能化試劑反應而衍生所述的至少一種陰離子官能化環氧樹脂，該官能化試劑包含至少一個陰離子官能團和至少一個能夠與環氧基和/或羥基反應的官能團。
10.權利要求9的方法，其中所述的至少一種官能化試劑是羥基苯磺酸的鹼金屬鹽。
11.一種自沉積環氧樹脂分散體，其包含(a)水；和(b)至少一種陰離子官能化環氧樹脂，該陰離子官能化環氧樹脂衍生自一種或多種具有分子量為至少約2000道爾頓的環氧樹脂。
12.權利要求11的自沉積環氧樹脂分散體，其中陰離子官能化環氧樹脂含有至少一個選自如下的陰離子官能團磺酸根、硫酸根、磷酸根、膦酸根和羧酸根。
13.權利要求12的自沉積環氧樹脂分散體，其中所述的至少一種陰離子官能化環氧樹脂衍生自通過將如下物質反應製備的環氧樹脂多元酚的二縮水甘油醚、增韌環氧樹脂和包含至少兩個環氧反應性基團的擴鏈劑，該環氧反應性基團選自羥基、羧酸和羧酸酐。
14.權利要求13的自沉積環氧樹脂分散體，其中多元酚是雙酚A。
15.權利要求13的自沉積環氧樹脂分散體，其中增韌環氧樹脂是衍生自腰果酚的縮水甘油醚。
16.權利要求13的自沉積環氧樹脂分散體，其中擴鏈劑是多元酚。
17.權利要求12的自沉積環氧樹脂分散體，其中自沉積環氧樹脂分散體進一步包含至少一種表面活性劑。
18.權利要求12的自沉積環氧樹脂分散體，其中自沉積環氧樹脂分散體包含至少一種選自如下的另外的組分固化劑、自沉積促進劑、著色劑、聚結溶劑和流平劑，並且在步驟(a)中或在步驟(b)完成之後加入該至少一種另外的組分。
19.權利要求12的自沉積環氧樹脂分散體，其中通過將環氧樹脂與至少一種官能化試劑反應而衍生所述至少一種陰離子官能化環氧樹脂，該官能化試劑包含至少一個陰離子官能團和至少一個能夠與環氧基和/或羥基反應的官能團。
20.權利要求19的自沉積環氧樹脂分散體，其中所述的至少一種官能化試劑是羥基苯磺酸的鹼金屬鹽。
21.一種自沉積塗料組合物，其包含(a)至少一種根據權利要求11的自沉積環氧樹脂分散體；(b)水；和(c)至少一種自沉積促進劑。
22.一種製備自沉積環氧樹脂分散體的方法，該方法包括如下步驟(a)將至少一種陰離子官能化環氧樹脂與至少一種溶劑混合以形成混合物，其中所述的至少一種陰離子官能化環氧樹脂衍生自一種或多種符合如下化學結構通式的環氧樹脂 其中A是 和n是7-50的整數；和(b)將步驟(a)的混合物分散於水中。
23.權利要求22的方法，其中所述的至少一種陰離子官能化環氧樹脂含有至少一個選自如下的陰離子官能團磺酸根、硫酸根、磷酸根、膦酸根和羧酸根。
24.權利要求23的方法，其進一步包括在步驟(a)或步驟(b)期間加入至少一種表面活性劑。
25.權利要求23的方法，其中在步驟(a)中或在步驟(b)完成之後，加入至少一種選自如下的另外的組分固化劑、自沉積促進劑、著色劑、聚結溶劑和流平劑。
26.一種自沉積環氧樹脂分散體，其包含(a)水；和(b)至少一種以分散形式的陰離子官能化環氧樹脂，其中所述的至少一種陰離子官能化環氧樹脂衍生自一種或多種符合如下化學結構通式的環氧樹脂 其中A是 和n是7-50的整數。
27.一種自沉積塗料組合物，其包含(a)至少一種根據權利要求26的自沉積環氧樹脂分散體；(b)至少一種自沉積促進劑。
28.一種製備自沉積環氧樹脂分散體的方法，該方法包括如下步驟(a)將至少一種陰離子官能化環氧樹脂與至少一種溶劑混合以形成混合物，其中所述的至少一種陰離子官能化環氧樹脂含有選自如下的陰離子官能團磺酸根、硫酸根、磷酸根和膦酸根；和(b)將步驟(a)的混合物分散於水中。
29.一種製備自沉積環氧樹脂分散體的方法，該方法包括如下步驟(a)將至少一種陰離子官能化環氧樹脂與至少一種溶劑混合以形成混合物，其中所述的至少一種陰離子官能化環氧樹脂含有選自如下的陰離子官能團磺酸根、硫酸根、膦酸根和磷酸根，並衍生自一種或多種符合如下化學結構通式的環氧樹脂 其中A是 和n是0-50的整數；和(b)將步驟(a)的混合物分散於水中。
全文摘要
通過將至少一種具有分子量為至少約2000道爾頓的陰離子官能化環氧樹脂與溶劑混合，並將混合物分散於水中而製備自沉積環氧樹脂塗料，而不需要乳化劑，乳化劑的離子特徵會引起小的表面活性劑分子在塗層中的遷移。
文檔編號C08G59/20GK1585791SQ02822220
公開日2005年2月23日 申請日期2002年11月13日 優先權日2001年11月14日
發明者B·巴姆梅爾, J·麥吉, Z·楊 申請人:亨克爾兩合股份公司