[发明专利]含有树脂和半导电物质细颗粒的涂料组合物及其用途

说明书

本发明涉及一种在工件制品的表面上涂覆可形成一层涂膜的涂料组合物，所述涂膜就导电性来说显示出变阻性，和一种制造涂覆过的金属制品的方法，所述金属制品上涂有所述组合物并显示出良好的电沉积涂覆性、耐蚀性、成型性和表面处理性。

对于普通工业制品、特别是汽车车体部件的涂覆，迄今广泛使用阳离子或阴离子电沉积涂覆法，因为其优点是所得涂膜厚度均匀、分散性优异且耐蚀性良好，等等。但是，即使是电沉积涂覆也不总是万能的。例如，电沉积涂覆未处理过的钢板、铝制品、镀锌制品、镀锌合金钢板等等中，因工件制品表面活性很高，造成在形成的涂膜上表面粗化和形成针孔一类的缺陷，从而需要对制品表面进行任一种预处理或预涂覆。

具体地说，为了满足多年来改善耐蚀性急切要求，已提出汽车车体用钢板的不同设计方案。

例如，已投入使用了称作富锌金属（zincrometal）的预涂钢板，包括预先涂覆过耐蚀富锌漆的钢板;镀锌合金钢板，包括镀有锌或锌合金（含锌和一种或两种或多种以下成份：Al，Fe，Mo，Co，Cr等）的钢板;和把上述镀锌合金钢板进行铬酸盐处理，然后涂上一层厚度约为1微米的含胶态二氧化硅的有机涂层膜而得到复合涂覆的钢板。

在涂覆汽车的过程中，这些涂过的钢板被成型、组装成车体形状或部件制品后进行阳离子或阴离子电沉积涂覆，再分别完成车体的中间层涂覆或面层涂覆，或对部件制品进行防锈涂覆处理。在此情况下，富锌金属具有一类因含大量的锌粉造成的缺陷，形成的涂层呈脆性，从而在成型时产生问题;而镀锌合金钢板涉及一类因其表面活性造成的缺陷，形成的涂层可能引起表面粗化和形成针孔。此外，为了克服这些缺陷并获得高度耐蚀性而开发出的复合涂覆的钢板具有这样的缺陷，即由于形成的涂层是绝缘的，为了在后序进行的电沉积涂覆过程中获得良好的电沉积涂覆性，这种涂层的膜厚须为1±0.3微米，从而制造工程中要求大量的处理步骤。这样，在涂膜上膜厚稍有一些不同便会破坏电沉积层的性能。鉴于以上这些情况，不得不要求尽快做出改进。

以下述情况为根据-赋予有这类缺陷的涂覆过的钢板上形成的涂层导电性可改善电沉积层的上述特性-已做了调查。结果发现，在钢板上涂覆一层已赋予导电性的涂料组合物的情况下，由于待形成的涂层有导电性，改善了电沉积涂层的后序特性，从而即使涂膜上厚度有些不同，也能够进行电沉积涂覆，由此得到良好的电沉积涂膜。

尽管如此，在这类钢板上形成的上述涂膜总呈现导电性。这就是说，上述涂膜不仅在电沉积涂覆时具有导电性，而且在形成电沉积涂膜之后也是如此。因此，很清楚，即使在促进腐蚀的腐蚀电位一类的低电压下，也容易流过微小量电流，这样也就不可能得到例如汽车车体所要求的高度耐蚀涂层。

所以，本发明人做了进一步研究，考虑到钢板上形成的涂膜在后序进行电沉积涂覆时的高电压下显示出导电性，但在电沉积涂覆后不显示出导电性，而具有高度耐蚀值一类特性，从而这种涂膜可以克服上述问题。结果发现，如果上述涂膜具有以下方程式（1）表示的变阻性（varistor）：

I＝（V/V₁）ⁿ（1）

（其中I是电流密度（mA/cm²）;V₁是在提高加到涂膜上的电压1mA电流开始流动时的电压;V是所加的电压，n是表示I和V之间非线性关系的幂指数，其值为1.5或以上），则涂膜显示出前述特性，这样便引出了本发明。

因此，本发明是关于一种含有树脂和导电物质和/或半导电物质的细颗粒的涂料组合物，用该组合物涂覆在工件制品表面上形成的涂膜具有上式（1）表示的变阻性。

此外，本发明还涉及一种制造涂覆过的金属制品的方法，该方法包括：在预先经过或不经过表面处理的金属板和/或金属形成的制品上，涂覆上述涂料组合物以使其干膜厚度为0.5-20微米，然后在室温-300℃下干燥或烘烤。

再有，本发明涉及一种另外将成型的涂膜进行电沉积涂覆的方法。

由于按照本发明组合物和由此形成的涂膜具有上述电学特性，如果将上述涂料组合物涂覆到处理过或未处理过的钢板、钢制品或其电镀制品、铝、锌或锌合金制品的表面上，则不仅可以明显改善后序进行的电沉积特性，而且还可赋予其优异的耐蚀性和成型性。

另外，除了赋予上述电沉积特性之外，通过利用电学特性，本发明的涂膜可用作化学工业和其它包括钢铁业、电业和机械业在内的工业领域的涂料型变阻材料。所以，其上可以涂覆本发明的组合物以形成涂膜的材料并不限于上述金属制品，还可包括工业领域中的上述多种材料。