[发明专利]包括锌(II)脒配合物的水性树脂分散体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及水性树脂分散体、制造该分散体的方法、相关的涂料组合物和涂覆的基材。

背景技术

作为涂层施加方法的电沉积包括：在施加的电势影响下，将成膜组合物沉积在导电的基材上。电沉积已经在涂料产业中得到普及，因为与非电泳涂覆的方法相比，它提供了更高的油漆利用率、突出的耐腐蚀性和低的环境污染。在商业上使用了阳离子和阴离子沉积两者，在需要高防腐水平的应用中，阳离子更流行。

阳离子可电沉积的组合物通常包含水性树脂分散体，其包括(i)含有活性氢、阳离子盐基的成膜性树脂；和(ii)至少部分封端的异氰酸酯交联剂。这种组合物还经常包括树脂和交联剂之间反应用的催化剂，例如尤其是有机锡化合物。近年来，已经采用了替换的催化剂，例如锌(II)脒配合物。这种催化剂被认为在相对低的温度下提供了更好的固化速率(低温固化例如对于减少能量消耗可能是理想的)，并且例如与有机锡化合物相比，可能是更少毒性和环境上更合要求的。

然而，使用锌(II)脒配合物作为低温固化组合物中催化剂的一个缺点是不能获得稳定的水分散体，该分散体包含与含活性氢、阳离子盐基的成膜性树脂和至少部分封端的异氰酸酯(其在低温下结封端(deblocks))结合的该种催化剂。结果是，在低温固化应用中使用该种催化剂是困难的。然而，本发明提供在该应用中使用这种催化剂的方法。

发明内容

在某些方面，本发明涉及制造水性树脂分散体用的方法。这些方法包括将第一水性树脂分散体与第二水性树脂分散体结合。第一水性树脂分散体包含(i)含有活性氢、含有阳离子盐基的聚合物；和(ii)锌(II)脒配合物。第二水性树脂分散体包含：(i)含有活性氢、含有阳离子盐基的聚合物；和(ii)至少部分封端的多异氰酸酯。

在其它方面，本发明涉及水性树脂分散体，其是稳定的分散体，并且包含：(a)含有活性氢、含有阳离子盐基的聚合物；(b)锌(II)脒配合物；和(c)至少部分封端的多异氰酸酯，选择它以便提供在320°F或以下的温度下固化的水性树脂分散体。

本发明还涉及将水性树脂分散体电泳沉积并固化在基材上的方法，以及由此形成的涂覆基材。

详细说明

为便于下面的详细说明，应理解的是：本发明可假定各种替代变化和步骤顺序，除非明确地有相反指定。此外，除了在任何操作实施例中，或者另外指出的地方，所有的数字表达，例如在说明书和权利要求书中使用的组分的含量，在所有情况下应理解为由术语约修饰。因此，除非有相反的指示，在以下说明书和所附权利要求书中提出的数值参数是近似值，其可以根据由本发明将获得的期望性质而改变。至少，但并不是要试图限定相当于权利要求书范围的原理的应用，每个数值参数应至少按照报告的有效数值的数值来解释，并且使用普通的舍入方法。

尽管提出本发明宽范围的数值范围和参数是近似值，在特定实施例中提出的数值被尽可能精确地记录。然而，任何数值固有地含有由在它们各自试验测量中发现的标准偏差必然引起的某些误差。

并且，应该理解的是：本文中列举的任意数值范围意欲包括包含在其中的所有子范围。例如，范围1至10意欲包括在列举的最小值1和列举的最大值10之间的(并且包括)所有子范围(也就是说，具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值)。

在本申请中，单数的使用包括复数，且复数包绕单数，除非另有具体说明。另外，在本申请中，或的使用意指和/或，除非另外具体说明，虽然在某些情况下可以明确地使用和/或。

如指出的，本发明的某些实施方案涉及制造水性树脂分散体的方法。这种方法包含将第一水性树脂分散体与第二水性树脂分散体结合。如本文中使用的，术语水性树脂分散体是指两相的透明、半透明或不透明树脂体系，其中聚合物在分散相中，且分散介质(其包括水)在连续相中。在本发明中，这些水性树脂分散体是可电沉积的水性树脂分散体。如在本文中使用的，可电沉积的水性树脂分散体是指适合用在可电沉积的涂料组合物中的水性分散体，也就是说，能够在施加的电势影响下沉积在导电基材上的涂料组合物。在某些实施方案中，本文中描述的水性树脂分散体是稳定的分散体。如本文中使用的，术语稳定的分散体是指当在25℃温度下维持至少60天时，不凝胶、絮凝或沉淀的分散体，或者如果确实发生了一些沉淀，该沉淀物可以在搅拌下再分散。