含有树脂和半导电物质细颗粒的涂料组合物及其用途制造技术

公开了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。用这种涂料组合物在工件制品上形成的涂膜具有以下方程式所示的变阻性：＆其中各符号如说明书中所示。还公开了一种用该涂料涂覆制品的方法。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术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阻离子电沉积涂覆法，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阻离子电沉积涂覆，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，本专利技术人做了进一步研究，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，这样便引出了本专利技术。因此，本专利技术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，本专利技术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，本专利技术涉及一种另外将成型的涂膜进行电沉积涂覆的方法。由于按照本专利技术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，本专利技术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，其上可以涂覆本专利技术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。本专利技术中提到的变阻性指的是非线性电阻的特性，其电阻值依所加的电压变化很大。换句话说，电流量依所加电压变化很大，即存在这样的电学特性-电压大时一般无电流，而电压达到特定电压（变阻电压）或以上时电流开始流动。这种变阻的电压-电流特性一般以下面的方程式表式：I＝（V/V1）n或I＝（KV）n（K：1/V1常数）其中：I：电流（单位：mA/cm）V：变阻的所加电压（单位：V）n：电压-电流非线性系数（n≥1.5）V1：开始流动1mA电流时的系数或电压在此方程中，V1是电流迅速提高的电压，其范围根据目的而限定。对于上述涂覆的钢板，先使加工的钢板上形成本专利技术的涂料组合物的涂膜，然后使该涂膜进行电沉积涂覆，这样，不仅电沉积涂层的特性良好，而且耐蚀性很高，V1最好在20-200V，-->如果V1小于20V，则即使在低电压下电流也易流动，从而腐蚀电流也易于流动。另一方面，如果V超过200V也不好，因为电沉积所需的电流不流通。n是1.5或以上，最好高达3或以上。也就是说，若n小于1.5，则电压-电流特性趋于直线，从而在低电压下流过产生腐蚀的电流。虽然n值很大时更强调非线性度，如果n为3或以上，则可展现出对实际应用无害的非线性度。V是所加电压，其范围根据目的而限定。在上述涂覆过的钢板上随后进行电沉积涂覆时，V通常为40-500V、最好是50-450。对于本专利技术所用的导电物质和/或半导电物质的细颗粒没有特殊限制，只要它们可赋予涂膜变阻性便可。其例子有二硫化钼、四氧化三铁、氧化钛和氧化锌。但是，从满足揭示变阻性的方程式（1）所代表的范围的角度来看，二硫化钼最佳，且从电沉积涂层及耐蚀性的角度来看可得到令人满意的结果。对每100重量份涂料组合物的固含量计，导电物质和/或半导电物质的颗粒含量依目的用途而变化，但对于制造涂覆的钢板，一般为5-70重量份、最好10-50重量份。这就是说，如果含量低于5重量份，即使提高所加电压，所需电流也流入不到成型的涂膜中，从而很难在涂覆的钢板上形成电沉积涂膜。另一方面，如果超过70重量份，则涂膜的物理特性往往变坏。就分散这些细颗粒用的树脂而言，可以使用任何常用于涂料组合物的树脂，对此没有特殊限制。在用于生产涂覆的钢板的情况下，特别适用保护住的异氰酸酯固化的环氧树脂、蜜胺固化的无油-->聚酯树脂、蜜胺固化的线型聚酯树脂、酰胺固化的环氧树脂、蜜胺固化的丙烯酸树脂、保护住的异氰酸酯固化的环氧树脂、蜜胺固化的丙烯酸树脂、保护住的异氰酸酯固化的环氧树脂和无油聚酯的混合树脂、保护住的异氰酸酯固化的环氧酯树脂等等。除此之外，在不破坏涂膜特性的范围内当然可以使用普通油漆常用的颜料和添加剂，如流变控制剂（如胶体二氧化硅和膨润土）、着色剂、流平剂、抗甜剂（anti-sugging  agent）、消泡剂、分散剂、抗沉降剂和防粘剂（如聚乙烯石蜡）。本专利技术组合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，其特征在于在工件制品的表面上由该组合物形成的涂膜显示出以下方程式（１）所示的变阻性：Ｉ＝（Ｖ／Ｖ↓［１］）↑［ｎ］其中Ｉ是电流密度（ｍＡ／ｃｍ↑［２］）；Ｖ↓［１］是提高涂 膜所加的电压时１ｍＡ电流开始流动的电压；Ｖ是所加电压；ｎ是显示Ｉ和Ｖ之间非线性关系的幂指数且其值为１．５或以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 1989-10-30 282508/891、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，其特征在于在工件制品的表面上由该组合物形成的涂膜显示出以下方程式(1)所示的变阻性：I=(V/V1)n其中I是电流密度(mA/cm2)；V1是提高涂膜所加的电压时1mA电流开始流动的电压；V是所加电压；n是显示I和V之间非线性关系的幂指数且其值为1.5或以上。2、按照权利要求1的涂料组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：松尾克彦，池平昭夫，国则武司，
申请(专利权)人：神东涂料株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]