[发明专利]用作电淀积涂料的颜料研磨树脂及含该树脂的颜料浆料

说明书

本发明涉及颜料研磨树脂，其可用作电淀积涂料的颜料研磨剂，还涉及含该树脂的颜料浆料。

电淀积涂层是一种方法，包括将水基涂料装在槽中，使该涂料的组分以电泳方式移向要涂层的工件，将该涂料的组分电淀积到在该槽中要涂层工件的表面上。此方法主要应用于汽车身的防腐蚀涂层，在工业界有重要地位。

一般，在电淀积涂料中含有颜料和颜料研磨剂。为了将颜料引入涂料中，将通过把颜料在水质介质中以高浓度研磨所得的颜料浆料作为中间组合物。在该颜料浆料中使用分散剂是为了使颜料浆料具有足够的分散稳定性。对分散剂的要求是能使颜料浆料提高分散稳定性，同时在将颜料浆料以水质稀释以准备用作电淀积涂料时，具有保持涂料长时间稳定的性能。近来，一般使用阳离子树脂作为电淀积涂料的颜料研磨剂。

例如，JP pub 53-47143，54-4978披露一种阳离子树脂用作电淀积涂料的研磨剂。此外，JP L.O.Pub1-182377披露一种阳离子树脂，其作为α，β-不饱和羰基与羟基的固化反应中的催化剂。此文献中披露含有叔锍盐的阳离子树脂，其具有适当的碱性作为催化剂并且在腐蚀气氛中具有抑制剂效应。

另外，JP L.0.pub.63-23919披露一种锍树脂，由于其防腐蚀性能可用作颜料研磨和铺展剂，还描述了含有得自硫代二乙醇的叔锍盐的阳离子树脂是最优选实例。

然而，该文献披露的颜料研磨树脂的缺点在于不能使所得涂层膜具有良好外观。

本发明的目的是提供一种颜料研磨树脂，其可以下式I表示：式中Ep是环氧树脂残基，其环氧当量为150-2000，羟基当量为300-4000；R¹和R²各自不同，代表选自以下的基团：羟甲基、2-羟乙基、2-羟丙基、3-羟丙基、4-羟丁基、CH₂CH(OH)CH₂R³，其中R³是羟基或C₁-C₁₀羟烷基，R⁴选自氢原子、C₁-C₅的烷基、羟烷基、烷酰胺基，m的数值为0.1-2.0，A为二异氰酸酯残基，其为选自C₄-C₂₀的脂族、环脂族、芳族二异氰酸酯；B代表选自以下的化合物的残基：C₁-C₂₀的醇、胺、羧酸、肟、己内酰胺；n的数值为0.1-2.0。

本发明的颜料研磨树脂具有优等分散能力，并提供一种颜料研磨树脂和颜料浆料，其能够提供具优良外观和防腐蚀性的涂层膜。

优选，本发明的颜料研磨树脂具有的叔锍基团值为30-500，特别是50-150，当叔锍基团值大于500，所得涂层膜的防腐蚀性会变差。另方面，当此值小于30，所得颜料浆料的稳定性会变差。本发明中叔锍基团值的定义是：每100g树脂中锍基团的毫当量数。优选，本发明的颜料研磨树脂具有的封端(blocked)的异氰酸酯基当量为100-40000，特别是300-4000。当封端的异氰酸酯基当量大于40000，水合稳定性变差。另一方面，当它小于100，所得树脂的颜料分散能力变差。

本发明的颜料研磨树脂的优选制备方法是使封端的、异氰酸酯改性的环氧树脂与相应于上述叔锍基的硫化物进行反应。进行此反应通常将该封端的异氰酸酯改性的环氧树脂、硫化物、酸和去离子水于50-80℃反应温度进行搅拌混合，优选用60-75℃。关于优选的反应物比例，以该封端的异氰酸酯改性的环氧树脂的环氧基团为基准，硫化物的量为1-4当量。在反应完毕后，环氧基团可以余下，但必须在一个分子中至少有10％的环氧基团转化为锍基团。可以认为当将之分散于水中之后，该残余环氧基团与水反应，产生二个羟基。

关于所用的酸，可以采用的可以是锍的反离子。其例子包括甲酸、乳酸、乙酸、丙酸、丁酸、二羟甲基丙酸、N-乙酰基甘氨酸、N-乙酰基-β-丙氨酸、硼酸、磷酸、盐酸硫酸等等。然而，当使用无机酸时，会含有使涂层膜防腐蚀性下降的卤化物，因此，优选是用有机酸如甲酸、乳酸，乙酸、丙酸、丁酸、二羟甲基丙酸、N-乙酰基甘氨酸、N-乙酰基-β-丙氨酸等等。其中，二羟甲基丙酸和N-乙酰基-β-丙氨酸为特别优选。