[发明专利]制备用于阳离子电沉积涂料的乳液树脂组合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备用于阳离子电沉积涂料的乳液树脂组合物的新方法。

 

背景技术

液体涂料组合物被分类为两种类型：有机溶剂型涂料组合物和水性涂料组合物。通常认为与有机溶剂型涂料组合物相比水性涂料组合物的环境负荷较低，因为水性涂料组合物含有少量的有机溶剂。然而，即使是水性涂料组合物，在许多情况下当制备成膜树脂或固化剂树脂时或者当制备涂料时，利用有机溶剂来控制粘度或者使制备涂料的过程变容易。如果制备水性涂料组合物时所使用的有机溶剂被排放到环境中，该有机溶剂也会对环境产生负担，因此并不是优选的。

例如，在制备阳离子电沉积涂料组合物(是一种水性涂料组合物)的情况下，当制备阳离子环氧树脂乳液时，必须将用于稀释的有机溶剂调配到其中。在制备乳液的混合中和转移清漆时，添加有机溶剂来降低树脂组分的粘度并提高操作性。作为用于稀释的有机溶剂，优选使用甲基异丁基酮(在下文中称为“MIBK”)和/或二甲苯。这是因为当制备阳离子环氧树脂时MIBK和二甲苯具有与阳离子环氧树脂的相容性并且不与环氧基发生反应。电沉积涂料组合物中存在大量用于稀释的MIBK和二甲苯，会严重影响涂料稳定性和电涂中的布散能力（throwing power）。因此，通常在去溶剂化步骤(是乳液树脂制备中的一个步骤)中除去有机溶剂。制备乳液树脂时溶剂的除去会占用时间，并且在最终涂料中使用并不必需的溶剂会增加电沉积涂料组合物的制备成本。

例如，JP 2004-307774A(专利文献1)公开了一种由包含基本树脂、固化剂、添加剂、和有机溶剂的阳离子涂料树脂组合物制造阳离子电沉积涂料的方法，其中(1)将添加剂调配入水散体中并去溶剂化，以及(2)在中和处理后，添加去离子水并减小压力，由此同时地执行水分散步骤和去溶剂化步骤(见权利要求1)。然而，专利文献1的方法就VOC(挥发性有机化合物)减少而言并不是优选的，因为在专利文献1的方法中使用大量的有机溶剂。除去有机溶剂的去溶剂化步骤也是必需的，并且专利文献1的方法不导致涂料制备时间的减少和生产设备的排除。

通过降低树脂组分的粘度来减少有机溶剂并提高操作性的另一种方法包括例如其中在100℃以上的升温下执行混合操作的方法。通常，当温度升高时树脂组分的粘度降低。然而，通常在某个温度之上树脂组分的环氧树脂与固化剂彼此之间具有反应性并开始反应。作为反应的结果，树脂组分的分子量增加并且组合物的粘度不利地增加，这会使所形成涂覆膜的平滑性下降。因此，这种提高温度和降低粘度的方法并不直接地适用于热固化涂料的制备。

JP 2009-138126A(专利文献2)公开了一种用于制备阳离子电沉积涂料组合物的方法，该方法包括：使胺改性的环氧树脂(a)、热固化剂(b)、和丙烯酸单体(c)乳化以形成预乳化物的第一步骤；将聚合引发剂添加到预乳化物中并使丙烯酸单体(c)发生聚合以获得含丙烯酸树脂乳液的第二步骤；以及将第二步骤中所得乳液与颜料分散浆加以混合以制备阳离子电沉积涂料组合物的第三步骤(见权利要求1和专利文献2的其它部分)。专利文献2的段落[0024]至[0026]中公开了该方法在阳离子电沉积涂料组合物的制备中可以确实地实现来源于阳离子电沉积涂料中的丙烯酸类树脂组分的流平功能并且可以有效减小挥发性有机化合物(VOC)的量。在专利文献2的发明中，使丙烯酸单体乳化以形成预乳化物，但在本发明中不形成预乳化物。

 

引用列表

[专利文献]

[专利文献1]JP 2004-307774A

[专利文献2]JP 2009-138126A。

 

发明内容

[技术问题]

本发明提供一种制备用于阳离子电沉积涂料的乳液树脂组合物的方法，该方法是在缩短去溶剂化时间或排除去溶剂化步骤的情况下制备阳离子电沉积涂料组合物。

 

[解决问题的方法]

因此，本发明提供一种制备用于阳离子电沉积涂料的乳液树脂组合物的方法，所述乳液树脂组合物包含阳离子树脂和封端异氰酸酯固化剂，该方法包括以下步骤：

(1)将水与阳离子树脂混合以形成W/O乳液的步骤，

(2)将封端异氰酸酯固化剂与该W/O乳液混合以形成含固化剂的W/O乳液的步骤，

(3)将水与含固化剂的W/O乳液混合以便经过从W/O乳液到O/W乳液的相转化点而形成O/W乳液的步骤，

其中阳离子树脂包括阳离子环氧树脂，和