ES2234667T3 - Composiciones de electrorecubrimiento catodico con apariencia mejorada, recubrimiento en los bordes mejorado y formacion de crateres reducids. - Google Patents

Composiciones de electrorecubrimiento catodico con apariencia mejorada, recubrimiento en los bordes mejorado y formacion de crateres reducids.

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ES2234667T3 ES00965237T ES00965237T ES2234667T3 ES 2234667 T3 ES2234667 T3 ES 2234667T3 ES 00965237 T ES00965237 T ES 00965237T ES 00965237 T ES00965237 T ES 00965237T ES 2234667 T3 ES2234667 T3 ES 2234667T3
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Abstract

Una composición de electrorecubrimiento catódico que contiene a) un vehículo acuoso; y b) un aglutinante formador de película dispersado en el transportador, conteniendo dicho aglutinante un aducto epoxi-amina y un agente de reticulado poli-isocianato bloqueado; caracterizado por el hecho de que la composición comprende de forma adicional c) un aditivo que contiene el producto de reacción de: 1) una polioxi alquilen amina; 2) un glicidoxi alquil alcoxi silano; y 3) un compuesto glicidilo seleccionado de entre el grupo que consiste en (a) un glicidil éster de un ácido carboxílico y (b) un alquil glicidil éter; cuyo producto de reacción se hidroliza en presencia de un ácido y agua para convertir los grupos alcoxisilano en grupos silanol.

Description

Composiciones de electrorecubrimiento catódico con apariencia mejorada, recubrimiento en los bordes mejorado y formación de cráteres reducida.
Antecedentes de la invención
Esta invención está dirigida a una composición de electrorecubrimiento catódico y, en particular, a una composición de electrorecubrimiento catódico que contiene un agente anticráter que reduce de forma significativa la formación de cráteres y mejora el recubrimiento en los bordes de una película electrodepositada de la composición.
El recubrimiento de sustratos que poseen conductividad eléctrica mediante un proceso de electrodeposición, también llamado proceso de electrorecubrimiento, es un proceso industrial importante y bien conocido. La electrodeposición de imprimadores sobre sustratos automovilísticos es ampliamente utilizada en la industria automovilística. En este proceso, un artículo conductor, como una carrocería o una parte de automóvil, se sumerge en un baño de una composición de recubrimiento de una emulsión acuosa de un polímero formador de películas, y actúa como electrodo en el proceso de electrodeposición. Se hace pasas una corriente eléctrica entre el artículo y el contra-electrodo en contacto eléctrico con la emulsión acuosa, hasta que el recubrimiento deseado se deposita sobre el artículo. En un proceso de electrorecubrimiento catódico, el artículo a recubrir es el cátodo y el contra-electrodo es el ánodo.
Las composiciones de resina utilizadas en el baño de un proceso típico de electrodeposición catódica también se conocen en el campo de la técnica. Típicamente, estas resinas se fabrican a partir de resinas poliepóxido cuya cadena ha sido extendida, y, seguidamente, se forma el aducto para incluir grupos amina en la resina. Típicamente, los grupos amina se introducen a través de una reacción de la resina con el compuesto amina. Estas resinas se mezclan con un agente de reticulado y seguidamente se neutralizan con un ácido para formar una emulsión acuosa a la que usualmente se refiere como emulsión principal. Se combinan la pasta de pigmento, los disolventes de coalescencia, agua y otros aditivos con la emulsión principal para formar el baño de electrorecubrimiento.
El baño de electrorecubrimiento se coloca en un tanque aislado que contiene el ánodo. El artículo a recubrir es el cátodo y se hace pasar a través del tanque que contiene el baño de electrodeposición. El grosor del recubrimiento que se deposita sobre el artículo a electrorecubrir es función de las características del baño, las características de operación eléctrica del tanque, el tiempo de inmersión, y similares. El artículo recubierto resultante se saca del baño después de un periodo de tiempo determinado y se enjuaga con agua desionizada. El recubrimiento del artículo se cura típicamente en un horno a una temperatura suficiente para producir un finalizado reticulado sobre el artículo.
Algunos de los problemas continuados con las composiciones de electrorecubrimiento catódico son la falta de suavidad en el finalizado curado, y la falta de protección o recubrimiento en los bordes de la composición. Dentro del campo de la técnica, se han propuesto varios aditivos para afrontar uno o más de estos problemas. La U.S. Pat. No. 5,356,960, por ejemplo, revela un aditivo contra la formación de cráteres. Sin embargo, este aditivo tiene tendencia a migrar hacia la superficie del electrorecubrimiento después del horneado, resultando en una pobre adhesión de las pinturas de base u otros recubrimientos utilizados en la industria automovilística y en otras industrias. La U.S. Pat. No. 5,723,519 revela un agente antricráter que no migra durante el horneado y de esta forma supera las desventajas mencianadas anteriormente y además se dice que mejora el recubrimiento en los bordes. Sin embargo, aún existe la necesidad de composiciones de electrorecubrimiento que tengan una mejor apariencia, ausencia de cráteres, y un mejor recubrimiento en los bordes de la sustancia recubierta.
Breve exposición de la invención
Una composición de electrorecubrimiento catódica acuosa que tiene un aglutinate de un aducto epoxi-amina y un agente de reticulado poliisocianato bloqueado; y un aditivo que proporciona una mejor apariencia, un mejor recubrimiento en los bordes y reduce la aparición de cráteres en un sustrato recubierto con la composición. El adictivo es un producto de la reacción de una polioxialquilenamina (bien una diamina o una monoamina); un glicidoxialquilalcoxisilano y un compuesto glicidilo seleccionados del grupo formado por ésteres glicidilo o ácidos carboxílicos y éteres glicidil alquilo. Seguidamente, el aditivo se emusiona en agua con un ácido para hidrolizar los grupos alcoxisilano a grupos silanol.
La invención trata de forma específica de una composición de electrorecubrimiento catódico, que comprende
a) un vehículo acuoso; y
b) un aglutinante formador de película dispersado en el transportador, comprendiendo dicho aglutinante un aducto epoxi-amina y un agente de reticulado poli-isocianato bloqueado; caracterizado por el hecho de que contiene de forma adicional
c) un aditivo que contiene el producto de reacción de:
1)
una polioxi alquilen amina;
2)
un glicidoxi alquil alcoxi silano; y
3)
un compuesto glicidilo seleccionado de entre el grupo que consiste en
(a)
un glicidil éster de un ácido carboxílico y
(b)
un alquil glicidil éter;
cuyo producto de reacción se hidroliza en presencia de un ácido y agua para convertir los grupos alcoxisilano en grupos silanol.
La invención también trata sobre un método para preparar una composición de electrorecubrimiento catódica que comprende los siguientes pasos en cualquier orden factible:
(a) la preparación de un aducto epoxi-amina;
(b) la preparación de un agente de reticulado poliisicianato bloqueado;
(c) la mezcla del aducto epoxi-amina con el agente de reticulado poliisicianato bloqueado;
(d) la neutralización del aducto epoxi-amina con un ácido orgánico para formar una emulsión el vehículo acuoso;
(e) la mezcla de la emulsión con una pasta de pigmento;
caracterizada por
(f) la incorporación de un agente aditivo a la composición de electrorecubrimiento; donde el aditivo comprende el producto de reacción de la polioxialquilen amina, un glicidoxi alquil alcoxi silano y un compuesto glicidil seleccionado de entre el grupo formado por el glicidil éster de un ácido carboxílico y un alquil glicidil éter, cuyo producto de reacción se hidroliza en presencia de un ácido y agua para convertir los grupos alcoxisilano en grupos silanol.
Un ejemplo de realización preferido de la invención trata sobre una composición de electrorecubrimiento en la cual la polioxialquilen amina es una polioxipropilen diamina que tiene un peso molecular en peso promedio de 230-3.000; donde el glicidoxi alquil alcoxi silano es un gama-glicidoxi propil trimetoxi silano; y donde el compuesto glicidilo es un éster monoglicidilo de un ácido carboxílico.
Descripción detallada de la invención
El nuevo aditivo que forma la base de esta invención se incorpora de forma inmediata en una composición de electrorecubrimiento mediante su emulsión en agua con un ácido orgánico o inorgánico, y, seguidamente, añadiéndolo a una composición de electrorecubrimiento acuosa. El aditivo permanece estable en la composición y en el baño de electrorecubrimiento durante extensos períodos de tiempo bajo condiciones de operación del baño convencionales ya que no es reactivo con los otros constituyentes de la composición, no afecta de forma adversa otras propiedades del baño de electrorecubrimiento o acabados de la composición de electrorecubrimiento; y proporciona acabados curados que son más suaves que las anteriores técnicas con una mejor protección en los bordes y una menor formación de cráteres.
El aditivo se prepara haciendo reaccionar una polioxialquilen amina (diamina o monoamina) con glicidoxi alquil alcoxi silano y bien un glicidil éster de un ácido carboxílico o un alquil glicidil éter. Las razones molares de polioxialquilen amina a glicidoxi alquil alcoxisilano a glicidil éster o éter están preferiblemente en el rango de 1:0.2:1.8 a 1:1.2:0.8. Generalmente, la reacción se lleva a cabo a una temperatura de 50ºC a 130ºC hasta que no queda epoxi residual presente (entre 1 y 6 horas). Seguidamente, el aditivo se emulsiona en agua con un ácido orgánico o inorgánico, que hidroliza los grupos alcoxisilano a grupos silanol estables. Algunos ejemplos de ácidos orgánicos apropiados incluyen ácido láctico, ácido acético y ácido fórmico. También se pueden utilizar ácidos inorgánicos como, por ejemplo, ácido sulfámico y ácidos alcanosulfónicos como por ejemplo ácido metanosulfónico o ácido fosfórico.
La polioxialquilen di- o monoamina utilizada para formar el aditivo tiene preferiblemente 2-4 átomos de carbono en el grupo alquileno y preferiblemente se trata de polioxipropileno di- o monoamina que tiene un peso molecular en número promedio de 230 a 3.000 preferiblemente, 1,500 a 2,500, como Jeffamine®D-2000, que tiene un peso molecular en número promedio de alrededor de 2000, que se puede adquirir de Huntsman Corporation. Otras polioxialquilen aminas de utilidad incluyen polioxietilen di- o monoaminas y polioxibutilen di- o monoaminas de peso molecular similar.
Típicamente, los glicidoxi alquil alcoxi silanos de utilidad utilizados para fabricar el aditivo tienen la fórmula:
1
donde R es metilo, etilo, o una mezcla de metilo y etilo y n es 1-3. Algunos silanos típicos son gama-glicidoxi propil trimetoxi silano, gama-glicidoxi etil trimetoxi silano, gama-glicidoxi metil trimetoxi silano, gama-glicidoxi metil trietoxi silano, gama-glicidoxi etil trietoxi silano, gama-glicidoxi propil trietoxi silano. Se prefiere gama-glicidoxi propil trimetoxi silano para formar una aditivo de alta calidad.
Los glicidil ésteres y éteres típicos de utilidad incluyen monoglicidil ésteres, monoglicidil éteres, poliglicidil ésteres y poliglicidil éteres. Se prefieren los monoglicidil ésteres y monoglicidil éteres. Algunos ejemplos representativos de monoglicidil éteres y ésteres que pueden utilizarse incluyen 2-etilhexil glicidil éter, butil glicidil éter, dodecil glicidil éter, glicidil éster del ácido neodecanoico y glicidil éster del ácido piválico. Se prefiere en particular el monoglicidil éster del ácido neodecanoico, ya que proporciona recubrimientos de menor brillo y mejor apariencia (más suave).
El aditivo se emulsiona en agua con un ácido orgánico o inorgánico (mencionado anteriormente) para hidrolizar el grupo silano para formar grupos silanol. El aditivo se puede añadir seguidamente a la composición de electrorecubrimiento en prácticamente cualquier momento y puede añadirse a la emulsión principal o al baño.
Después de una hidrólisis completa, el aditivo tiene la siguiente fórmula estructural:
2
donde R, R_{1} y R_{2} son independientemente H o C_{a}H_{2a+1}, donde a es un entero entre 0-22; n es un entero entre 5-40; m es un entero entre 1-3; y X es una unión éter o éster.
En general, el aditivo se usa en la composición de electrorecubrimiento en una cantidad de al menos del 2% en peso, en base al peso total de sólidos aglutinantes en la composición de electrorecubrimiento y, preferiblemente, se utiliza en una cantidad del 2% al 10% en peso. Más preferiblemente, se utiliza del 4% al 8% en peso del aditivo.
La mayoría de las emulsiones principales utilizadas en una composición de electrorecubrimiento contienen una emulsión acuosa de un aglutinante de un aducto epoxi amina mezclado con un agente de reticulado que ha sido neutralizado con un ácido para formar un producto soluble en agua. El aglutinante de la composición de electrorecubrimiento es, típicamente, una mezcla de un aducto epoxi amina y un agente de reticulado poliisocianato bloqueado. Mientras que el nuevo aditivo se puede utilizar potencialmente en una variedad de resinas de electrorecubrimiento catódico distintas, se prefieren en particular las resinas del aducto epoxi amina. Estas resinas se revelan de forma general en la U.S. Pat. No. 4,419,467.
Los agentes de reticulado preferidos para las resinas de aducto epoxi amina también son bien conocidas en las técnicas anteriores. Consisten en isocianatos alifáticos, cicloalifáticos y aromáticos como hexametilen diisocianato, ciclohexametilen diisocianato, toluen diisocianato, metilen difenil diisocianato. Estos isocianatos se hacen reaccionar previamente con un agente bloqueante como por ejemplo oximas, alcoholes, o caprolactamas que bloquean la funcionalidad isocianato, es decir, la funcionalidad de reticulado. Al calentar los agentes bloqueantes se divide, proporcionando así un grupo isocianato reactivo y permitiendo que ocurra el reticulado. Los agentes de reticulado de isocianato y los agentes bloqueantes son bien conocidos en las técnicas anteriores y también se revelan en la U.S. Pat. No. 4,419,467 mencionada anteriormente.
El aducto epoxi amina y el isocianato bloqueado son los principales ingredientes resinosos en la composición de electrorecubrimiento, y usualmente se hallan presentes en cantidades del 30 al 50% en peso de sólidos de la composición. Para formar un baño de electrorecubrimiento, los sólidos se reducen generalmente con un medio acuoso.
Además de la resina aglutinante descrita anteriormente, la composición de electrorecubrimiento usualmente contiene un pigmento que se incorpora en la composición en la forma de una pasta de pigmento. La pasta de pigmento se prepara moliendo o dispersando un pigmento en un vehículo para su molienda e ingredientes opcionales como agentes humectantes, surfactantes y antisespumantes. Se pueden utilizar cualquiera de los vehículos para la molienda del pigmento conocidos en la técnica, o bien los aditivos descritos anteriormente. Después de la molienda, el tamaño de particular del pigmento debería ser tan pequeño como fuera práctico, generalmente el tamaño de partícula es de 6-8 utilizando la escala de molienda Hegman.
Entre los pigmentos que se pueden utilizar en esta invención se incluyen el dióxido de titanio, silicato de plomo básico, cromato de estroncio, negro de carbón, óxido de hierro y arcilla. Los pigmentos con una gran área superficial y absorbancia de aceite deberían utilizarse con precaución ya que pueden tener un efecto no deseado sobre la coalescencia recubrimiento electrodepositado.
La razón en peso de pigmento a aglutinante es también importante y debería ser preferiblemente menor que 0.5:1, más preferiblemente menor que 0.4:1, y normalmente de 0.2:1 a 0.4:1. Se ha encontrado que razones en peso de pigmento a aglutinante mayores tienen un efecto adverso en los valores de coalescencia y el flujo.
Las composiciones de recubrimiento de la invención pueden contener ingredientes opcionales como por ejemplo agentes humectantes, surfactantes, antisespumantes y similares. Algunos ejemplos de agentes surfactantes y humectantes incluyen alquil imidazolinas como aquellas que se pueden adquirir de Ciba-Geigy Industrial Chemicals como "Amina C", alcoholes acetilénicos que se pueden adquirir de Air Products and Chemicals como "Surfynol®104". Estos ingredientes opcionales, cuando se hallan presentes, constituyen del 0.1 al 20 por ciento en peso de los aglutinantes sólidos de la composición.
Opcionalmente, se pueden utilizar plastificantes para promover el flujo. Algunos ejemplos de plastificantes de utilidad son materiales inmiscibles en agua en ebullición, como aductos de óxido de etileno o propileno de nonil fenoles o bisfenol A. Los plastificantes se utilizan normalmente a niveles del 0.1 al 15 por ciento en peso de los sólidos resinosos.
La composición de electrorecubrimiento de esta invención es una dispersión acuosa. El término "dispersión" tal como se utiliza en el contexto de esta invención se cree que es un sistema de aglutinante resinoso acuoso traslúcido u opaco de dos fases en el cual el aglutinante se encuentra en la fase dispersa y el agua en la fase continua. El diámetro promedio de partícula de la fase del aglutinante es de 0.1 a 10 \mum, preferiblemente menor de 5 \mum. En general, la concentración del aglutinante en el medio acuoso no es crítica, pero ordinariamente la mayor porción de la dispersión acuosa es agua. La dispersión acuosa contienen normalmente del 3 al 50 por ciento, preferiblemente del 5 al 40 por ciento en peso, de sólidos aglutinantes. Los concentrados de aglutinante acuosos que se diluyen todavía más con agua cuando se añaden al baño de electrorecubrimiento, generalmente tienen un rango de sólidos aglutinantes del 10 al 30 por ciento en peso.
El siguiente ejemplo ilustra la invención. Todas las partes y porcentajes son en peso a menos que se indique de otra forma.
Ejemplo Preparación del Agente Anticráter
El agente anticráter se preparó cargando 1000 partes de Jeffamina D2000® (polioxipropilen diamina con un peso molecular en número de 2000 y un equivalente en amina de 996.5), 100 partes de Cardura®E-10 (glicidil éster del ácido neodecanoico), 141.6 partes de Silquest®A-187 (glicidoxi propil trimetoxisilano) y 130 partes de 2-etil hexanol en un tanque de reacción apropiado y se calentó a 110ºC bajo atmósfera de nitrógeno seco. Se mantuvo la mezcla de reacción a 110ºC hasta que se obtuvo una viscosidad de 0.525 Pa\cdots. Seguidamente el aducto se dispersó en un medio acuoso de 4049.6 partes de agua desionizada y 66.3 partes de ácido láctico. La solución de aducto resultante tuvo un contenido no volátil del 22%.
Preparación de la Solución de Resina de Reticulado
Se preparó una solución de resina de reticulado de poliisocianato bloqueado cargando 317.14 partes de Mondur®
MR (metilen difenil diisocianato), 47.98 partes de metil isobutil cetona y 0.064 partes de dibutil dilaurato de estaño en un tanque de reacción apropiado y se calentó a 37ºC bajo atmósfera de nitrógeno. Se cargó lentamente una mezcla de 323.10 partes de dietilenglicol monobutil éter y 13.04 partes de trimetillpropano en el tanque de reacción mientras se mantenía la mezcla de reacción por debajo de 93ºC. Seguidamente, la mezcla de reacción se mantuvo a 110º C hasta que esencialmente todo el isocianato hubo reaccionado, según indicó un espectro infrarojo de la mezcla de reacción. Se añadieron 2.30 partes de butanol y 167.37 partes de metil isobutil cetona. La solución de resina resultante tuvo un contenido no volátil del 75%.
Preparación de la Emulsión de Poliepóxido de Cadena Extendida
Se cargaron los siguientes ingredientes en un tanque de reacción apropiado: 1478 partes de Epon 828® (resina epoxi de diglicidil éter de bisfenol A con un peso equivalente de epoxi de 188); 427 partes de bisfenol A; 533 partes de bisfenol A etoxilato con un peso equivalente de hidroxi de 247 (Synfac®8009) y 121 partes de xileno. La mezcla de reacción resultante se calentó a 160ºC bajo atmósfera de nitrógeno y se mantuvo a temperatura ambiente durante 1 hora. Se añadieron 5.1 partes de dimetil bencil amina y la mezcla de reacción se mantuvo a 182ºC hasta que se obtuvo un peso equivalente de epoxi de 1050. Cuando la mezcla de reacción se hubo enfriado a 149ºC, se añadieron 2061 partes de la solución de resina de reticulado (obtenida anteriormente). Cuando la temperatura de reacción hubo bajado a 107ºC, se añadieron 168 partes de diketimine (producto de reacción de dietilentriamina y metil isobutil cetona con un contenido no volátil del 72.27%) y 143 partes de metil etanol amina. La temperatura de la mezcla resultante aumentó y se mantuvo a 120ºC durante 1 hora y seguidamente se dispersó en un medio acuoso consistente en 3886 partes de agua desionizada y 182.6 partes de ácido láctico (ácido láctico 88% en agua desionizada). Se añadieron adicionalmente 2741 partes de agua desionizada. La emulsión se mantuvo bajo agitación hasta que la metil isobutil cetona se hubo evaporado. La emulsión de resina resultante tuvo un contenido no volátil del 38%.
Preparación del Agente de Derivación cuaternaria
El agente de derivación cuaternaria se preparó añadiendo 87 partes de dimetiletanolamina a 320 partes de etilhexanol toluen diisocianato medio protegido en el tanque de reacción a temperatura ambiente. Después de que ocurriera una reacción exotérmica, la mezcla de reacción se agitó durante una hora a 80ºC. Se añadieron 118 partes de solución acuosa de ácido láctico (contenido no volátil del 75%) seguido de la adición de 39 partes de 2-butoxietanol. La mezcla de reacción se mantuvo durante alrededor de una hora a 65ºC bajo agitación constante para formar el agente de derivación cuaternaria.
Preparación del Vehículo para la Molienda del Pigmento
El vehículo para la molienda del pigmento se preparó cargando 710 partes de Epon®828 (diglicidil éter del bisfenol A con un peso equivalente de epóxido de 188) y 290 partes de bisfenol A en un recipiente apropiado bajo atmósfera de nitrógeno y se calentó a 150ºC-160ºC para iniciar la reacción exotérmica. La reacción exotérmica continuó durante alrededor de una hora a 150ºC-160ºC. La mezcla de reacción se enfrió entonces hasta 120ºC y se añadieron 496 partes de 2-etilhexanol toluen diisocianato medio protegido. La temperatura de la mezcla reacción se mantuvo a 110ºC-120ºC durante una hora, seguido de la adición de 1095 partes de 2-butoxietanol, la mezcla de reacción se enfrió a 85ºC-90ºC y seguidamente se añadieron 71 partes de agua desionizada seguido de la adición de 496 partes de derivación cuaternaria (preparado anteriormente). La temperatura de la mezcla de reacción se mantuvo a 85ºC-90ºC hasta que se obtuvo un valor ácido de alrededor de 1.
Preparación de la Pasta de Pigmento
Ingrediente Partes en Peso
Vehículo para la molienda del pigmento (preparado anteriormente) 608.52
Agua desinoizada 1244.42
Pigmento dióxido de titanio 713.81
Pigmento silicato de aluminio 149.12
Pigmento silicato de plomo 114.71
Pigmento negro de carbón 19.61
Dibutil óxido de estaño 149.81
Los pigmentos listados anteriormente se mezclaron en un contenedor apropiado hasta que se formó una mezcla homogénea. Seguidamente, se dispersaron cargando la mezcla en un molino Eiger y moliéndolos hasta que se obtuvo una lectura de Hegman de 7 o mayor.
Preparación de los Baños de Electrorecubrimiento
3 
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
  \begin{minipage}[t]{155mm} *El agente anticráter utilizado en
el Baño I contiene  un agente anticráter convencional, que es el
producto de reacción de Jeffamina® D2000 (polioxialquilen diamina) y
resina epoxi
Epon®1001.\end{minipage} \cr}
Cada uno de los baños de electrorecubrimiento se prepararon mezclando los ingredientes, y seguidamente ultrafiltrando las mezclas. Cada baño se sometió a electrorecubrimiento entre 240 y 280 voltios para obtener 20.23-25.4 \mum. Los baños se compararon entonces según su resistencia a la aparición de cráteres, la aspereza de la superficie y la resistencia a la corrosión en los bordes. El Baño I se utilizó como control.
Se utilizó la prueba ASPP de aparición de cráteres para probar cada uno de los baños. La resistencia a la formación de cráteres se valoró de acuerdo con la siguiente escala entre los valores A-E:
A
- 0-10% de defectos
B
- 11-20% de defectos
C
- 21-40% de defectos
D
- 41-80% de defectos
E
- Más de un de 80% defectos
La resistencia a la formación de cráteres del Baño I (control) fue E. Los Baños II, III y IV obtuvieron una resistencia a la formación de cráteres de A.
Para medir la resistencia a la corrosión en los bordes, se electrorecubrieron cuchillas en cada uno de los Baños I, II, III y IV y se hornearon a 360ºC durante 10 minutos a la temperatura del metal. Las cuchillas se expusieron entonces a sal pulverizada durante 7 días. Se contó el número de puntos de óxido en cada cuchilla inspeccionando las cuchillas al microscopio. Las cuchillas del Baño I tuvieron 100-140 puntos de óxido, las cuchillas del Baño II tuvieron 60-80 puntos de óxido, las cuchillas del Baño III tuvieron 20-40 puntos de óxido, y las cuchillas del Baño IV tuvieron 0 puntos de óxido.
La aspereza de la superficie de las películas curadas electrocubiertas se midió recubriendo paneles de acero frío fosfatado en los Baños I, II, III y IV y horneándolos a 360ºC durante 10 minutos a la temperatura del metal. El grosor de la película resultante fue de 20.23-22.86 \mum. La aspereza de la superficie se midió utilizando un profilómetro Taylor-Hobson Surtronic 3+. La aspereza de la superficie del Baño I fue 254 nm (10 \mup); con el Baño II fue 356 nm (14 \mupulg); con el Baño III fue 457 nm (18 \mupulg) y con el Baño IV fue 559 nm (22 \mupulg).

Claims (14)

1. Una composición de electrorecubrimiento catódico que contiene
a) un vehículo acuoso; y
b) un aglutinante formador de película dispersado en el transportador, conteniendo dicho aglutinante un aducto epoxi-amina y un agente de reticulado poli-isocianato bloqueado; caracterizado por el hecho de que la composición comprende de forma adicional
c) un aditivo que contiene el producto de reacción de:
1)
una polioxi alquilen amina;
2)
un glicidoxi alquil alcoxi silano; y
3)
un compuesto glicidilo seleccionado de entre el grupo que consiste en
(a)
un glicidil éster de un ácido carboxílico y
(b)
un alquil glicidil éter;
cuyo producto de reacción se hidroliza en presencia de un ácido y agua para convertir los grupos alcoxisilano en grupos silanol.
2. La composición de electrorecubrimiento de la reivindicación 1 donde el compuesto glicidil se selecciona de entre el grupo que consiste en 2-etilhexil glicidil éter, butil glicidil éter, dodecil glicidil éter, glicidil éster de ácido neodecanoico y glicidil éster de ácido piválico.
3. La composición de electrorecubrimiento de la reivindicación 2, donde el compuesto glicidil es el monoglicidil éster del ácido neodecanoico.
4. La composición de electrorecubrimiento de la reivindicación 2, donde la polioxialquilen amina es una polioxipropilen amina con un peso molecular en peso promedio de 230-3.000.
5. La composición de electrorecubrimiento de la reivindicación 2, en la cual el glicidoxi alquil alcoxi silano es un gama-glicidoxi propil trimetoxi silano.
6. La composición de electrorecubrimiento de la reivindicación 1, donde la polioxialquilen amina se selecciona de entre el grupo consistente en polioxialquilen diaminas y polioxialquilen monoaminas.
7. La composición de electrorecubrimiento de la reivindicación 1, donde la polioxialquilen amina es polioxipropileno diamina con un peso molecular en peso promedio de 230-3.000; donde el glicidoxi alquil alcoxi silano es gama-glicidoxi propil trimetoxi silano; y donde el compuesto glicidil es un monoglicidil éster de un ácido carboxílico.
8. La composición de electrorecubrimiento de la reivindicación 1, donde la razón molar de polioxialquilen amina a glicidoxi alquil silano a compuesto glicidil está en el rango de 1:0.2:1.8 a 1:1.2:0.8.
9. La composición de electrorecubrimiento de la reivindicación 1 donde el aditivo se halla presente en una cantidad del 2% al 10% en peso, en base al peso del aglutinante formador de película de la composición.
10. Un aditivo para una composición de electrorecubrimiento catódica de fórmula estructural (después de la hidrólisis):
4
donde R_{1}, R_{2} y R_{3} son independientemente H o C_{a}H_{2a+1} donde a es un entero entre 0-22; n es un entero entre 5-40; m es un entero entre 1-3; y X es una unión éter o éster.
11. En un método para preparar una composición de electrorecubrimiento catódica que comprende los siguientes pasos en cualquier orden factible:
(a) la preparación de un aducto epoxi-amina;
(b) la preparación de un agente de reticulado poliisicianato bloqueado;
(c) la mezcla del aducto epoxi-amina con el agente de reticulado poliisicianato bloqueado;
(d) la neutralización del aducto epoxi-amina con un ácido orgánico para formar una emulsión en un vehículo acuoso;
(e) la mezcla de la emulsión con una pasta de pigmento; caracterizada por
(f) la incorporación de un agente aditivo a la composición de electrorecubrimiento; donde el aditivo comprende el producto de reacción de la polioxialquilen amina, un glicidoxi alquil alcoxi silano y un compuesto glicidil seleccionado de entre el grupo consistente en un glicidil éster de un ácido carboxílico y un alquil glicidil éter, cuyo producto de reacción se hidroliza en presencia de un ácido y agua para convertir los grupos alcoxisilano en grupos silanol.
12. El método de la reivindicación 11 donde el compuesto glicidil se selecciona de entre el grupo consistente en 2-etilhexil glicidil éter, butil glicidil éter, dodecil glicidil éter, glicidil éster del ácido neodecanoico y glicidil éster del ácido piválico.
13. El método de la reivindicación 12, donde el compuesto glicidil es el monoglicidil éster del ácido neodecanoico.
14. El método de la reivindicación 11 donde la razón molar de polioxialquilen amina a glicidoxi alquil silano a compuesto glicidil se halla en el rango de 1:0.2:1.8 a 1:1.2:0.8.
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