[发明专利]包含硅烷和钇的可电沉积涂料组合物

说明书

本申请为申请号为201080005527.3，申请日为2010年1月27日，发明名称为“包含硅烷和钇的可电沉积涂料组合物”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求了2009年1月27日提交的美国临时申请号61/147,583的优先权。

背景技术

发明领域

本发明通常涉及可电沉积涂料组合物。

背景信息

电沉积作为涂料施涂方法包括在所施加电势的影响下使可电沉积涂料组合物沉积在导电性基材上。电沉积在涂料产业中变得越来越重要，因为与非电泳涂覆方法相比，电沉积提供了增加的颜料利用、改进的防腐蚀性、以及低环境污染。

在电沉积过程中，可电沉积涂料组合物沉积在电沉积工艺前已经用预处理溶液，例如磷酸锌预处理溶液预先处理过的基材上。除去电沉积工艺前的预处理步骤将降低与涂覆基材相关的成本，以及消除在预处理步骤中产生的任何化学副产物。此外，在汽车OEM出厂设置中，预处理设备的消除将意味着工厂的规模可潜在地按比例缩小或者可收回有用的工厂空间。

因此，本发明涉及可施用至未预先处理的基材上的可电沉积涂料组合物。

发明概述

本发明涉及可电沉积涂料组合物，包含(i)成膜聚合物、(ii)钇、和(iii)不包含烯属不饱和双键的硅烷。本发明进一步涉及涂有这种涂料组合物的基材。

本发明还涉及主要由以下组成的可电沉积涂料组合物：(i)包含反应性官能团的成膜聚合物、(ii)钇、(iii)不包含烯属不饱和双键的硅烷；(iv)对成膜聚合物的反应性官能团呈反应性的交联剂；和(v)催化剂。

本发明还涉及可电沉积涂料组合物，包含(i)成膜聚合物、(ii)钇、和(iii)氨基硅烷。本发明进一步涉及涂有这种涂料组合物的基材。

发明详述

除非另外明确说明，本文中所用的所有数值，例如表示值、范围、量或百分比的那些，可理解为由词“约”修饰，即使术语没有明确出现。复数包括单数，反之亦然。例如，虽然本文提及“一种”成膜聚合物、“一种”钇、“一种”硅烷，这些组分的组合(多种)可用于本发明。本文中所用的“多种”是指两种或更多种。

本文中所用的“包括”及类似术语是指“包括但不限于”。

当提及任何数值范围时，这种范围理解为包括所述范围最小值和最大值之间的每一数字和/或片断。

本文中所用的“分子量”是指通过凝胶渗透色谱法测定的重均分子量(M_w)。

本文中所用的术语“固化”是指其中组合物的任何可交联组分至少部分交联的涂料。在某些实施方案中，可交联组分的交联密度(即交联度)为完全交联的5％-100％，例如35％-85％，或者在某些情况下，为50％-85％。本领域技术人员将理解为交联的存在和程度，即交联密度，可通过各种方法，例如使用PolymerLaboratoriesMKIIIDMTA分析仪在氮气下进行动态机械热分析(DMTA)测定。

本文提及的任何单体一般是指可与另一种可聚合化合物如另一种单体或聚合物聚合的单体。除非另有说明，应该理解为一旦单体组分相互反应形成化合物，该化合物将包含单体组分的残留物。

可电沉积涂料组合物

本发明涉及涂料组合物，包含(i)成膜聚合物、(ii)钇、和(iii)不包含烯属不饱和双键的硅烷。在某些实施方案中，涂料组合物包含可以或不可以含烯属不饱和双键的氨基硅烷。在某些实施方案中，当成膜聚合物包含反应性官能团时，涂料组合物进一步包含(iv)对成膜聚合物的反应性官能团呈反应性的固化剂。

本领域中已知的各种成膜聚合物可用作组分(i)，只要该聚合物为“水分散性”的。本文中所用的“水分散性”是指材料适于在水中溶解、分散和/或乳化。本发明中所用的成膜聚合物本质上为离子型。因此，在某些实施方案中，成膜聚合物为阳离子型。换句话说，成膜聚合物包含阳离子盐基团，一般通过用酸中和成膜聚合物上的官能团制备，使成膜聚合物能够电沉积在阴极上。