[发明专利]电沉积涂料组合物及电沉积涂装方法

说明书

技术领域

本发明涉及相对于金属材料、特别是形状复杂的金属构成体具有优异的布散能力的电沉积涂料组合物及电沉积涂装方法。

背景技术

以往，作为用于对各种金属材料、特别是形状复杂的金属构成体赋予优异的耐腐蚀性的方法，普遍使用能够在复杂的形状的各个角落均匀地析出涂膜的电沉积涂装。

电沉积涂装大体上分为阴离子电沉积涂装和阳离子电沉积涂装，其中，阴离子电沉积涂装通过在含有阴离子性树脂乳液的水性涂料中对被涂物进行阳极电解，而使涂膜析出，阳离子电沉积涂装通过在含有阳离子树脂乳液的水性涂料中对被涂物进行阴极电解，而使涂膜析出。

阴离子性树脂乳液在碱性侧具有分散稳定性，在酸性侧失去分散稳定性。阳离子性树脂乳液相反，在酸性侧具有分散稳定性，在碱性侧失去分散稳定性。用阳极电解或阴极电解来析出树脂利用了此种性质。这样，在反应机理上，非离子性树脂乳液是不可能析出的。

对于提高铁系金属材料的耐腐蚀性来说，在电解处理中不用担心坯料金属向涂料中溶出的阳离子电沉积涂装十分有利，阳离子电沉积涂装可以广泛地应用在作为以铁系材料为主的金属构成体的汽车车体、汽车部件、家电产品、建筑材料等中。

如前所述，电沉积涂装的最大特征是涂装的布散能力，近年来以减少涂料的使用量和提高耐腐蚀性为目的，逐渐要求更高度的布散能力。由此，为了提高布散能力，进行过各种研究。

例如在专利文献1(日本特开2002-294143)中，公开有如下的无铅性阳离子电沉积涂料组合物，其是含有水性介质、分散或溶解于水性介质中的包含阳离子性环氧树脂及封端异氰酸酯固化剂的粘合剂树脂、用于中和阳离子性环氧树脂的中和酸、有机溶剂、金属催化剂的无铅性阳离子电沉积涂料组合物，其中，挥发性有机成分含量为1重量％以下，金属离子浓度为500ppm以下，中和酸的量相对于粘合剂树脂固体成分100g为10～30mg当量，优选金属催化剂是选自铈离子、铋离子、铜离子、锌离子、钼离子、铝离子中的一种以上，中和酸是选自乙酸、乳酸、甲酸、氨基磺酸中的一种以上。

另外，还公开过很多使用与该电沉积涂料组合物类似的组合物来提高布散能力的技术。

专利文献2(日本特开2002-285391)的特征在于，控制电沉积浴液的温度，专利文献3(日本特开2002-285392)的特征在于，具有涂膜的玻璃化温度不同的2种电沉积工序，专利文献4(日本特开2002-294144)的特征在于，特定不挥发固体成分，专利文献5(日本特开2002-294145)及专利文献6(日本特开2002-294146)的特征在于，特定阳离子性环氧树脂的玻璃化温度和分子量，专利文献7(日本特开2002-294147)的特征在于，特定涂膜的最低造膜温度，专利文献8(日本特开2005-194389)的特征在于，特定阳离子性环氧树脂的基体树脂骨架、膜电阻、固化剂及固化剂的玻璃化温度，专利文献9(日本特开2008-156655)还是以特定膜电阻为特征。

专利文献1日本特开2002-294143号公报

专利文献2日本特开2002-285391号公报

专利文献3日本特开2002-285392号公报

专利文献4日本特开2002-294144号公报

专利文献5日本特开2002-294145号公报

专利文献6日本特开2002-294146号公报

专利文献7日本特开2002-294147号公报

专利文献8日本特开2005-194389号公报

专利文献9日本特开2008-156655号公报

专利文献10日本特开2007-314690号公报

专利文献11日本特开2008-538383号公报

非专利文献1：前田重义、浅井恒敏、冈田秀弥防腐蚀技术：31，268(1982)

虽然上述以往技术确实对于布散能力有效果，然而市场需求也确实要求进一步提高布散能力。所以，本发明人等对阳离子电沉积涂装的析出机理本身进行了重新考虑。

阳离子电沉积涂装中所用的树脂乳液大多数情况下利用氨基的导入来赋予阳离子性。虽然阳离子性树脂乳液应当在酸性侧具有分散稳定性，在碱性侧失去分散稳定性，然而在文献1中揭示出，利用实际的阴极电解使乳液失去电荷而形成涂膜的pH达到12左右。