[发明专利]抗光降解可电解沉积的底漆组合物及涂装底材的方法

说明书

本申请是1991年8月16日申请的系列号为07/745,797(它是现已放弃的1991年7月26日申请的系列号为07/736,199的部分继续申请)的部分继续申请。

本发明涉及可电解沉积的底漆组合物，以及涂装底材的方法。更具体而言，这种组合物非常适于减少或消除由于底漆组合物的光降解而产生的面漆和底漆涂层之间的脱层。

可电解沉积的底漆组合物，特别在汽车工业中，通常是抗腐蚀的环氧基组合物且通常与芳族异氰酸酯交联。如果暴露在日光中，这类组合物会受到紫外光的光降解。在某些汽车涂装中，喷涂的头二道混合底漆是在涂面漆之前涂到电泳漆上以防止光降解。在其它的汽车涂装中，将面漆直接涂到电泳漆上，在这种情况下，所述面漆通常可以防止紫外线辐射到底漆表面。然而，如果面漆不能提供足够的保护，大范围的电泳漆光降解就会在底漆上形成疏松的粉状表面。在这种情况下，由于疏松的粉状层的形成就会产生底涂层和面涂层之间的脱层。

通常，如果用颜料和/或吸光化合物充填使面漆充分地不透紫外光，那么，就没有紫外光渗透到环氧基底漆的表面而造成光降解。然而，在薄面漆和/或不吸收紫外光的面漆的情况下，紫外光会穿过面漆而造成环氧基底漆的光降解。光降解会导致面漆从底涂层上脱层，使涂装体系严重损坏。当面漆用容易让辐射线透射到底漆的金属片状颜料轻度地着色时，上述问题很可能发生。

通常，避免底涂层光降解的最好方法是配制能防止紫外光透射到底漆表面的面漆。例如，采用厚面漆或不透明面漆通常即可满足要求。此外，在面漆中加入能防止紫外光透射的组分，例如紫外光吸收剂，可以成功地避免底漆的光降解。然而，依靠面漆的适当配方，由于面漆的质量变化不定，在涂装作业中是不能令人满意的。因此，很需要有一种不受面漆质量限制而能减缓光降解和继而脱层的底漆组合物。

其它的一些因素，例如在电沉积涂料中使用芳族异氰酸酯交联剂或用二氧化钛作为颜料会使环氧基底漆的光敏性加剧且会促使面漆从底涂层上脱层。此外，在时间过长或温度过高的条件下过烘或在氧化气氛中烘焙电沉积涂料都可使上述问题加剧。

在上述系列号为07/745,797的共同待决申请中，公开了抗光降解可电解沉积的组合物。该组合物含环氧基离子树脂、位阻胺光稳定剂和任选的酚类抗氧化剂。虽然该组合物可以提供极好的电沉积底漆的抗光降解和耐继发的面漆脱层性能，但是，该组合物中位阻胺的含量相当高，通常其数量级约为树脂固体重量的1％，而酚类抗氧化剂的含量低，即约为0.1％(重量)。遗憾的是，特别是与酚类化合物比较，位阻胺是相当昂贵的材料，因而，将位阻胺按约1％的含量掺入组合物中其价格必然过高。因此，很希望找到一种方法能减少位阻胺的用量，仍能使电沉积底涂层保持最佳的抗光降解性能并能防止涂装后的面漆脱层。

美国专利5,205,916中公开了可电解沉积底漆组合物，该组合物含有环氧基离子树脂和由酚类抗氧化剂和含硫抗氧化剂组成的抗氧化剂添加剂的水分散体。公开的这种添加剂可以减少组合物的过烘泛黄还能在户外曝晒时减少涂装面漆后涂层间的脱层。然而已发现，这种组合物在防止电沉积底漆—面漆脱层的性能上不如含位阻胺光稳定剂的组合物有效。

本发明提供了一种可电解沉积的底漆组合物，该组合物包括离子性环氧基树脂、位阻胺光稳定剂和由酚类抗氧化剂和含硫抗氧化剂组成的抗氧化剂的水分散体。在该组合物中，位阻胺光稳定剂的含量约为0.1-3％(重量)，在组合物中，抗氧化剂混合物的含量为0.1-5％(重量)；重量百分率以树脂固体的重量计。抗氧化剂混合物与位阻胺之比至少为0.5∶1。

上段所述的组合物，还包括选自紫外光吸收剂、与上段不同抗氧化剂的化合物及其混合物。

本发明的可电解沉积底漆组合物可以用较低含量的位阻胺光稳定剂配制。不含抗氧化剂混合物的可比组合物要求相当高含量的位阻胺才能达到同样的抗脱层性。

本发明的底漆组合物针对由于环氧基底漆的光降解而产生的面漆脱层的问题，采用的方法是在底漆组合物中包括位阻胺光稳定剂(HALS)以及包括酚类抗氧化剂和含硫抗氧化剂的抗氧化剂混合物。在这种情况下，面漆质量的变化对屏蔽紫外光的性能的影响至少可以通过本发明得到部分补偿。因此，本发明的底漆组合物特别适合于与各种面漆一起使用。