[发明专利]具有改进的抗划伤性和抗刮性的装饰性金属用涂料和施涂方法

说明书

发明领域

本发明涉及涂层制品、尤其是装饰性制品，和通过电沉积涂覆制 品以使得该制品具有改进的抗划伤性和抗刮性的方法。

发明背景

装饰性金属，例如黄铜、青铜、抛光钢和铝，和由其获得的制品 例如金属器件和珠宝饰物、铝和钢修整部件通常涂有透明或着色透明 涂层(clear or tinted transparent coating)以提高该制品的耐 久性和耐候性。许多这些保护涂层的缺点是它们具有差的抗划伤性和 抗刮性。

本发明提供了具有改进的抗划伤性和抗刮性的涂层装饰性金属基 材，其中通过电沉积施加提供改进的抗划伤性和抗刮性的涂层。

发明概述

本发明提供了涂层制品，其包括：

(a)装饰性基材，

(b)在其上的含有无机颗粒的透明涂层，其中在该涂层的暴露表面 区域中的颗粒浓度大于在该涂层的本体区域中的颗粒浓度。

本发明还提供了在导电基材上形成耐磨涂层的方法，其包括：

(a)将可固化的可电沉积组合物电沉积到该基材上，该可固化的可 电沉积组合物包含：

(i)可固化树脂粘结剂，

(ii)无机颗粒，

(iii)表面活性剂；

(b)使该组合物固化以在该基材上形成具有暴露于大气的表面的 基本上连续的涂层，而该无机颗粒迁移至该涂层的暴露表面区域。

附图详述

附图是下文实施例1的固化的电沉积涂层的横截面的放大倍数 13,000X透射电子显微照片。

详细描述

本发明的装饰性基材具有通过它们的镜面反射率测量的明亮有光 泽的外观。可以通过使用BYK GARDNER，RTM HAZE-GLOSSMETER根据ASTM D2457，D523测量镜面光泽来确定镜面反射率。因此，当通过这种方法 以60°的入射角测定镜面光泽(60°镜面光泽)时，光泽读数大于100， 典型地大于200，通常大于300和大于400。优选地，装饰性基材是导 电的并且是金属。这些装饰性金属的实例是抛光钢和铝、铜、抛光青 铜、黄铜、贵金属例如金和银，和已经被镀覆或涂覆以产生明亮有光 泽的金属外观的基材例如镀铬钢或镀镍钢和镀铜基材。

装饰性金属可应用于例如明亮金属器件，例如，黄铜门把手、邮 件接受器、贵金属珠宝饰物、用于汽车应用的铝和钢修整部件。

如上所述，装饰性基材优选是导电的，这允许通过电沉积施加保 护涂层。然而，可以通过更常规的技术例如喷涂、浸涂和辊涂施加保 护涂层。在后一种情况下，所述基材不必是导电的。

施加于装饰性金属上的涂料组合物包含可固化树脂粘结剂、无机 颗粒和表面活性剂。树脂粘结剂含有具有反应性官能团的成膜树脂和 具有与该成膜树脂的官能团呈反应性的官能团的固化剂。成膜树脂和 固化剂可以包含在具有不同共反应性官能团的一种树脂粘结剂中。例 如，含羟基和封端异氰酸酯基的树脂粘结剂。

成膜树脂优选是离子型的以使得可以通过电沉积施加可固化树脂 组合物。这种树脂可以在性质上是阴离子型或阳离子型的，优选是阳 离子型的。

适合用于阴离子型可电沉积涂料组合物的成膜性树脂的实例是碱 溶解的、含羧酸的聚合物，例如干性油或半干性脂肪酸酯与二羧酸或 二羧酸酐的反应产物或加合物；和脂肪酸酯、不饱和酸或酸酐和进一 步与多元醇起反应的任何附加的不饱和改性用物质的反应产物。不饱 和羧酸的羟基烷基酯例如丙烯酸羟乙酯和/或甲基丙烯酸羟甲酯，不饱 和羧酸例如丙烯酸或甲基丙烯酸，和至少一种其它烯属不饱和单体例 如丙烯酸和甲基丙烯酸的低级烷基酯、例如丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸 丁酯的至少部分中和的互聚物也是适合的。此种互聚物或树脂通常称 为(甲基)丙烯酸类树脂。另一种适合的可电沉积树脂包括醇酸树脂- 氨基塑料载体，即含有醇酸树脂和胺醛树脂的载体。另一种阴离子型 可电沉积树脂组合物包括树脂多元醇的混合酯。这些组合物在美国专 利号3,749,657的第9栏第1到75行和第10栏第1到13行进行了详 细地描述，它们都通过引用并入本文。也可以使用其它酸官能聚合物， 例如为本领域技术人员熟知的磷酸化(phosphatized)聚环氧化物或 磷酸化丙烯酸类聚合物。