双层介电涂层的制作方法

1.本发明涉及双层介电涂层、用于涂覆基材的系统、用于涂覆基材的方法以及经涂覆的基材。


背景技术：

2.基材，如金属基材，包含金属电气组件和电池，通常用高介电强度材料保护以提供绝缘特性。例如，组件已涂覆有介电胶带和涂层以提供绝缘特性。虽然介电胶带和涂层可以提供绝缘特性，但它们可能难以均匀地施加于基材。另外，在低涂层膜厚度下可能很难获得良好的绝缘特性。因此，期望的是开发改进的介电涂层和涂层系统，以提供具有高介电强度的更均匀的涂层。


技术实现要素：

3.本文公开了一种用于涂覆基材的系统，所述系统包括可电沉积的涂层组合物和粉末涂层组合物。
4.本文还公开了一种经涂覆的基材，其包括第一涂层和第二涂层，所述第一涂层包括可电沉积的涂层，所述第二涂层包括在所述第一涂层的至少一部分上的粉末涂层，其中所述基材包括电池或电池组件。
5.本文进一步公开了一种经涂覆的基材，其包括第一涂层和第二涂层，所述第一涂层包括可电沉积的涂层，所述第二涂层包括在所述第一涂层的至少一部分上的粉末涂层，其中所述涂层包括多层介电涂层，如通过sefelec介电计rmg12ac-dc并根据astm d 149-09 hipot测试测量的，所述多层介电涂层在本文所描述的任何组合干膜厚度下的介电强度为至少1kv，如至少2kv，如至少2.5kv，如至少5kv，如至少7kv，如至少8kv，如至少10kv，如至少12kv。
6.本文还公开了一种经涂覆的基材，其包括第一涂层和第二涂层，所述第一涂层包括可电沉积的涂层，所述第二涂层包括在所述第一涂层的至少一部分上的粉末涂层，其中所述涂层包括多层介电涂层，其中如通过sefelec介电计rmg12ac-dc并根据astm d 149-09 hipot测试测量的，所述多层介电涂层在总组合干膜厚度为250微米或更小下的介电强度为至少1kv，如至少2kv，如至少2.5kv，如至少5kv，如至少7kv，如至少8kv，如至少10kv，如至少12kv。
7.本文进一步公开了一种涂覆基材的方法，所述方法包括将由可电沉积的涂层组合物沉积的可电沉积的涂层电沉积到所述基材的表面上，并且将粉末涂层施加到所述可电沉积的涂层的至少一部分上，其中所述基材包括电池或电池组件。
具体实施方式
8.如上所示，本发明涉及一种用于涂覆基材的系统，所述系统包括可电沉积的涂层组合物和粉末涂层组合物。
9.可电沉积的涂层组合物
10.如本文所用，术语“可电沉积的涂层组合物”是指能够在所施加的电势的影响下沉积到导电基材上的组合物。
11.根据本发明，可电沉积的涂层组合物进一步包括具有官能团的含离子盐基团的成膜聚合物。
12.含离子盐基团的成膜聚合物可以包括含阳离子盐基团的成膜聚合物或含阴离子盐基团的成膜聚合物。
13.如上所述，所述含离子盐基团的成膜聚合物可以包括含阳离子盐基团的成膜聚合物。含阳离子盐基团的成膜聚合物可以在阳离子可电沉积的涂层组合物中使用。如本文所用，术语“含阳离子盐基团的成膜聚合物”是指包含如赋予正电荷的锍基和铵基等至少部分地中和的阳离子基团的聚合物。
14.含阳离子盐基团的成膜聚合物包括官能团。含阳离子盐基团的成膜聚合物的官能团可以包括活性氢官能团。术语“活性氢”是指氢，根据泽雷维季诺夫测试(zerewitinoff test)，由于所述氢在分子中的位置而显示出活性，如《美国化学会志(journal of the american chemical society)》,第49卷,第3181页(1927)中描述的。因此，活性氢包含与氧、氮或硫连接的氢原子，因此有用的化合物将包含具有至少两个羟基、硫醇、伯胺和/或仲胺基团(以任何组合)的那些化合物。包括活性氢官能团的含阳离子盐基团的成膜聚合物可以被称为含活性氢、含阳离子盐基团的成膜聚合物。
15.适合用作本发明中的含阳离子盐基团的成膜聚合物的聚合物的实例包含但不限于醇酸树脂聚合物、丙烯酸、聚环氧化物、聚酰胺、聚氨酯、聚脲、聚醚和聚酯等。
16.合适的含活性氢、含阳离子盐基团的成膜聚合物的更具体的实例包含聚环氧化物-胺加合物，如多酚(如双酚a)的多缩水甘油醚与伯胺和/或仲胺的加合物，如在美国专利第4,031,050号第3栏第27行到第5栏第50行、美国专利第4,452,963号第5栏第58行到第6栏第66行以及美国专利第6,017,432号第2栏第66行到第6栏第26行中所描述的，所述美国专利的这些部分通过引用并入本文。与聚环氧化物反应的胺的一部分可以是聚胺的酮亚胺，如在美国专利第4,104,147号第6栏第23行到第7栏第23行中所描述的，所述美国专利的所引用部分通过引用并入本文。未胶凝的聚环氧化物-聚氧化烯多胺树脂也是合适的，如在美国专利第4,432,850号第2栏第60行到第5栏第58行中所描述的，所述美国专利的所引用部分通过引用并入本文。另外，可以使用阳离子丙烯酸树脂，如在美国专利第3,455,806号第2栏第18行到第3栏第61行和美国专利第3,928,157号第2栏第29行到第3栏第21行中所描述的那些阳离子丙烯酸树脂，所述美国专利两者的这些部分均通过引用并入本文。
17.除了含胺盐基团的树脂，含季铵盐基团的树脂也可以用作本发明中的含阳离子盐基团的成膜聚合物。这些树脂的实例是由使有机聚环氧化物与叔胺酸盐反应形成的那些树脂。此类树脂在美国专利第3,962,165号第2栏第3行到第11栏第7行；第3,975,346号第1栏第62行到第17栏第25行；以及第4,001,156号第1栏第37行到第16栏第7行，所述美国专利的这些部分通过引用并入本文。其它合适的阳离子树脂的实例包含含三元锍盐基团的树脂，如在美国专利第3,793,278号第1栏第32行到第5栏第20行中描述的那些树脂，所述美国专利的此部分通过引用并入本文。而且，还可以采用通过酯交换机制(transesterification mechanism)固化的阳离子树脂，如在欧洲专利申请第12463b1号第2页第1行到第6页第25行
中所描述的，所述欧洲专利申请的此部分通过引用并入本文。
18.其它合适的含阳离子盐基团的成膜聚合物包含可以形成抗光降解的可电沉积的涂层组合物的那些成膜聚合物。此类聚合物包含包括阳离子胺盐基团的聚合物，所述阳离子胺盐基团源自美国专利申请公开第2003/0054193a1号段落[0064]到[0088]中公开的侧氨基和/或末端氨基，所述美国专利申请的此部分通过引用并入本文。同样合适的是源自基本上不含与超过一个芳香族基团键合的脂肪族碳原子的多元酚的多缩水甘油醚的含活性氢的、含阳离子盐基团的树脂，所述树脂描述于美国专利申请公开第2003/0054193a1号段落[0096]到[0123]，所述美国专利申请公开的此部分通过引用并入本文。
[0019]
通过用酸至少部分地中和，使含活性氢、含阳离子盐基团的成膜聚合物为阳离子并且可水分散。合适的酸包含有机酸和无机酸。合适的有机酸的非限制性实例包含甲酸、乙酸、甲磺酸和乳酸。合适的无机酸的非限制性实例包含磷酸和氨基磺酸。“氨基磺酸”意指氨基磺酸本身或其衍生物，如具有下式的那些氨基磺酸或其衍生物：
[0020][0021]
其中r为氢或具有1到4个碳原子的烷基。以上提及的酸的混合物还可以用于本发明。
[0022]
含阳离子盐基团的成膜聚合物的中和程度可以随所涉及的特定聚合物而变化。然而，应使用足够的酸来充分中和含阳离子盐基团的成膜聚合物，使得含阳离子盐基团的成膜聚合物可以分散在水性分散介质中。例如，所使用的酸的量可以提供总理论中和的全部的至少20％。还可以使用超过100％总理论中和所需的量的过量的酸。例如，按含活性氢、含阳离子盐基团的成膜聚合物中的总胺计，用于中和含阳离子盐基团的成膜聚合物的酸的量可以为≧0.1％。可替代地，按含活性氢、含阳离子盐基团的成膜聚合物中的总胺计，用于中和含活性氢、含阳离子盐基团的成膜聚合物的酸的量可以为≦100％。用于中和含阳离子盐基团的成膜聚合物的酸的总量的范围可以介于前述句子中陈述的值的任何组合之间(包含所陈述的值)。例如，按含阳离子盐基团的成膜聚合物中的总胺计，用于中和含活性氢、含阳离子盐基团的成膜聚合物的酸的总量可以为20％、35％、50％、60％或80％。
[0023]
根据本发明，按可电沉积的涂层组合物的树脂固体的总重量计，含阳离子盐基团的成膜聚合物可以以至少40重量％，如至少50重量％、如至少60重量％的量存在于阳离子可电沉积的涂层组合物中，并且可以以不超过90重量％，如不超过80重量％、如不超过75重量％的量存在。按可电沉积的涂层组合物的树脂固体的总重量计，含阳离子盐基团的成膜聚合物可以以40重量％到90重量％，如50重量％到80重量％、如60重量％到75重量％的量存在于阳离子可电沉积的涂层组合物中。
[0024]
根据本发明，含离子盐基团的成膜聚合物可以包括含阴离子盐基团的成膜聚合物。如本文所用，术语“含阴离子盐基团的成膜聚合物”是指包括如赋予负电荷的羧酸基团和磷酸基团等至少部分地中和的阴离子官能团的阴离子聚合物。
[0025]
含阴离子盐基团的成膜聚合物包括官能团。含阴离子盐基团的成膜聚合物的官能团可以包括活性氢官能团。包括活性氢官能团的含阴离子盐基团的成膜聚合物可以被称为含活性氢、含阴离子盐基团的成膜聚合物。含阴离子盐基团的成膜聚合物可以在阴离子可
电沉积的涂层组合物中使用。
[0026]
含阴离子盐基团的成膜聚合物可以包括碱溶解的含羧酸基团的成膜聚合物，如干性油或半干性脂肪酸酯与二羧酸或酸酐的反应产物或加合物；以及脂肪酸酯、不饱和酸或酸酐与进一步与多元醇反应的任何另外的不饱和改性材料的反应产物。同样合适的是不饱和羧酸的羟基烷基酯、不饱和羧酸和至少一种其它烯属不饱和单体的至少部分地中和的互聚物。仍另一种合适的阴离子可电沉积的树脂包括醇酸树脂-氨基塑料媒剂，即含有醇酸树脂和胺醛树脂的媒剂。另一种合适的阴离子可电沉积的树脂组合物包括树脂多元醇的混合酯。还可以使用其它酸官能聚合物，如磷酸化聚环氧化物或磷酸化丙烯酸聚合物。示例性磷酸化聚环氧化物在美国专利申请公开第2009-0045071号的[0004]-[0015]和美国专利申请序列号13/232,093的[0014]-[0040]中公开，所述美国专利申请的所引用部分通过引用并入本文。同样合适的是包括一个或多个侧氨基甲酸酯官能团的树脂，如美国专利第6,165,338号中描述的那些。
[0027]
根据本发明，按可电沉积的涂层组合物的树脂固体的总重量计，含阴离子盐基团的成膜聚合物可以以至少50重量％，如至少55重量％、如至少60重量％的量存在于阴离子可电沉积的涂层组合物中，并且可以以不超过90重量％，如不超过80重量％、如不超过75重量％的量存在。按可电沉积的涂层组合物的树脂固体的总重量计，含阴离子盐基团的成膜聚合物可以以50％到90％，如55％到80％、如60％到75％的量存在于阴离子可电沉积的涂层组合物中。
[0028]
根据本发明，本发明的可电沉积的涂层组合物可以进一步包括固化剂。固化剂与成膜聚合物上的官能团反应。例如，固化剂可以与含离子盐基团的成膜聚合物的反应性基团(如活性氢基团)反应以实现涂层组合物固化以形成涂层。如本文所用，如与本文所描述的可电沉积的涂层组合物结合使用的术语“固化”、“固化的”或类似术语意指形成可电沉积的涂层组合物的组分的至少一部分交联以形成涂层。另外，可电沉积的涂层组合物的固化是指使所述组合物经受固化条件(例如，升高的温度)，从而导致可电沉积的涂层组合物的组分的反应性官能团反应，并且导致所述组合物的组分交联和形成至少部分地固化的涂层。合适的固化剂的非限制性实例是至少部分地阻断的聚异氰酸酯、氨基塑料树脂和酚醛塑料树脂，如苯酚甲醛缩合物，包含其烯丙基醚衍生物。
[0029]
合适的至少部分地阻断的聚异氰酸酯包含脂肪族聚异氰酸酯、芳香族聚异氰酸酯和其混合物。固化剂可以包括至少部分地阻断的脂肪族聚异氰酸酯。合适的至少部分地阻断的脂肪族聚异氰酸酯包含例如完全阻断的脂肪族聚异氰酸酯，如在美国专利第3,984,299号第1栏第57行到第3栏第15行中描述的那些脂肪族聚异氰酸酯，所述美国专利的此部分通过引用并入本文，或者包含与聚合物主链反应的部分阻断的脂肪族聚异氰酸酯，如在美国专利第3,947,338号第2栏第65行到第4栏第30行中所描述的，所述美国专利的此部分也通过引用并入本文。“阻断”意指异氰酸酯基已经与化合物反应，使得所得阻断的异氰酸酯基在环境温度下对活性氢稳定，但在升高的温度(如介于90℃与200℃之间)下与成膜聚合物中的活性氢反应。聚异氰酸酯固化剂可以是基本上没有游离异氰酸酯基的完全封闭的聚异氰酸酯。
[0030]
聚异氰酸酯固化剂可以包括二异氰酸酯、更高官能聚异氰酸酯或其组合。例如，聚异氰酸酯固化剂可以包括脂肪族聚异氰酸酯和/或芳香族聚异氰酸酯。脂肪族聚异氰酸酯
可以包含(i)亚烷基异氰酸酯，如三亚甲基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(“hdi”)、1,2-丙烯二异氰酸酯、1,2-丁烯二异氰酸酯、2,3-丁烯二异氰酸酯、1,3-丁烯二异氰酸酯、亚乙基二异氰酸酯和亚丁基二异氰酸酯，以及(ii)亚环烷基异氰酸酯，如1,3-环戊烷二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、1,2-环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)(“hmdi”)、1,6-六亚甲基二异氰酸酯的环三聚体(也称为hdi的异氰脲酸酯三聚体，可以desmodern3300从科思创公司(convestro ag)商购获得)以及间四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯(可以从湛新公司(allnex sa)商购获得)。芳香族聚异氰酸酯可以包含(i)亚芳基异氰酸酯，如间亚苯基二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯和1,4-萘二异氰酸酯，以及(ii)亚芳烷基异氰酸酯，如4,4'-二亚苯基甲烷(“mdi”)、2,4-甲代亚苯基二异氰酸酯或2,6-甲代亚苯基二异氰酸酯(“tdi”)或其混合物、4,4-甲苯胺二异氰酸酯和亚二甲苯基二异氰酸酯。还可以使用三异氰酸酯，如三苯基甲烷-4,4',4
”‑
三异氰酸酯、1,3,5-三异氰酸基苯和2,4,6-三异氰酸基甲苯；四异氰酸酯，如4,4'-二苯基二甲基甲烷-2,2',5,5'-四异氰酸酯；以及聚合聚异氰酸酯，如甲代亚苯基二异氰酸酯二聚体和三聚体等。固化剂可以包括选自聚合物聚异氰酸酯(如聚合物hdi、聚合物mdi、聚合物异佛尔酮二异氰酸酯等)的封闭多异氰酸酯。固化剂还可以包括六亚甲基二异氰酸酯的阻断的三聚体，其可以desmoder n从科思创公司商购获得。还可以使用聚异氰酸酯固化剂的混合物。
[0031]
聚异氰酸酯固化剂可以被选自以下的至少一种封端剂至少部分地封端：1,2-烷烃二醇，例如1,2-丙二醇；1,3-烷烃二醇，例如1,3-丁二醇；苄基醇，例如苄醇；烯丙基醇，例如烯丙醇；己内酰胺；二烷基胺，例如二丁胺；和其混合物。聚异氰酸酯固化剂可以被至少一种具有三个或更多个碳原子的1,2-烷烃二醇(例如1,2-丁二醇)至少部分地阻断。
[0032]
其它合适的封端剂包含脂肪族、脂环族或芳香族烷基一元醇或酚醛化合物，包含例如低脂肪族醇，如甲醇、乙醇和正丁醇；脂环族醇，如环己醇；芳香族烷基醇，如苯甲醇和甲基苯基甲醇；和酚醛化合物，如苯酚本身和经取代的苯酚，如甲酚和硝基苯酚，其中取代基不影响涂层操作。乙二醇醚和乙二醇胺还可以用作阻断剂。合适的二醇醚包含乙二醇丁醚、二甘醇丁醚、乙二醇甲醚和丙二醇甲醚。其它合适的阻断剂包含肟，如甲乙酮肟、丙酮肟和环己酮肟。
[0033]
固化剂可以包括氨基塑料树脂。氨基塑料树脂是醛与携带氨基或酰胺基的物质的缩合产物。可以使用从醇和醛与三聚氰胺、脲或苯代三聚氰胺的反应获得的缩合产物。然而，还可以采用其它胺和酰胺的缩合产物，例如，三嗪、二嗪、三唑、胍、胍胺和包含烷基取代和芳基取代的脲以及烷基取代和芳基取代的三聚氰胺的此类化合物的烷基和芳基取代的衍生物的醛缩合物。此类化合物的一些实例是n,n'-二甲基脲、苯脲(benzourea)、双氰胺、甲酰胍胺(formaguanamine)、乙酰胍胺(acetoguanamine)、三聚氰酸二酰胺(ammeline)、2-氯-4,6-二氨基-1,3,5-三嗪、6-甲基-2,4-二氨基-1,3,5-三嗪、3,5-二氨基三唑、三氨基嘧啶、2-巯基-4,6-二氨基嘧啶、3,4,6-三(乙基氨基)-1,3,5-三嗪等。合适的醛类包含甲醛、乙醛、巴豆醛、丙烯醛、苯甲醛、糠醛、乙二醛等。
[0034]
氨基塑料树脂可以含有亚甲醇基团或类似的烷基醇基团，并且这些烷基醇基团的至少一部分可以通过与醇反应被醚化以提供可溶于有机溶剂的树脂。出于此目的，可以采用任何一元醇，包含甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇和其它醇等此类醇，以及苄醇
和其它芳香族醇、如环己醇等环醇、如溶纤剂(cello solves)和卡必醇(carbitols)等乙二醇的单醚以及卤素取代的或其它取代的醇，如3-氯丙醇和丁氧基乙醇。
[0035]
可商购获得的氨基塑料树脂的非限制性实例是来自湛新比利时sa/nv公司(allnex belgium sa/nv)的以商标(如cymel 1130和1156)以及来自英力士三聚氰胺公司(ineos melamines)的以商标(如resimene 750和753)商购获得的那些氨基塑料树脂。合适的氨基塑料树脂的实例也包含在美国专利第3,937,679号第16栏第3行到第17栏第47行中所描述的那些，所述美国专利的此部分据此通过引用并入。如'679专利的前述部分所公开的，氨基塑料可以与亚甲醇苯酚醚结合使用。
[0036]
酚醛塑料树脂是由醛和苯酚缩合而形成的。合适的醛包含甲醛和乙醛。亚甲基释放剂和醛释放剂(如多聚甲醛和六亚甲基四胺)也可以用作醛剂。可以使用各种苯酚，例如苯酚本身、甲酚或经取代的苯酚，其中具有直链、支链或环状结构的烃基在芳香族环中取代氢。还可以采用这些苯酚的混合物。合适的苯酚的一些具体实例是对苯基苯酚、对叔丁基苯酚、对叔戊基苯酚、环戊基苯酚和不饱和烃取代的苯酚，如在邻位、间位或对位中含有丁烯基的单丁烯基苯酚，并且其中双键出现在烃链的各个位置中。
[0037]
如以上所描述的，氨基塑料树脂和酚醛塑料树脂在美国专利第4,812,215号第6栏第20行到第7栏第12行中进一步描述，所述美国专利的所引用部分通过引用并入本文。
[0038]
基于可电沉积的涂层组合物的树脂固体的总重量，固化剂可以以至少10重量％，如至少20重量％、如至少25重量％的量存在于阳离子可电沉积的涂层组合物中，并且可以以不超过60重量％，如不超过50重量％、如不超过40重量％的量存在。按可电沉积的涂层组合物的树脂固体的总重量计，固化剂可以以10重量％到60重量％(如20重量％到50重量％、如25重量％到40重量％)的量存在于阳离子可电沉积的涂层组合物中。
[0039]
按可电沉积的涂层组合物的树脂固体的总重量计，固化剂可以以至少10重量％(如至少20重量％、如至少25重量％)的量存在于阴离子可电沉积的涂层组合物中，并且可以以不超过50重量％(如不超过45重量％、如不超过40重量％)的量存在。按可电沉积的涂层组合物的树脂固体的总重量计，固化剂可以以10重量％到50重量％(如20重量％到45重量％、如25重量％到40重量％)的量存在于阴离子可电沉积的涂层组合物中。
[0040]
除了上文所描述的含离子盐基团的成膜聚合物和固化剂之外，根据本发明的可电沉积的涂层组合物可以包括一种或多种另外的组分。
[0041]
可电沉积的涂层组合物可以包括含氟聚合物。合适的含氟聚合物的非限制性实例包含可从旭硝子玻璃公司(asahi glass company)以商品名lumiflon获得的氟乙烯-烷基乙烯基醚交替共聚物(如美国专利第4,345,057号中所描述的那些)；可从明尼苏达州圣保罗的3m以商品名fluorad商购获得的氟代脂肪族聚合物酯；以及全氟化羟基官能(甲基)丙烯酸酯树脂。
[0042]
根据本发明，所述可电沉积的涂层组合物包括包含水以及任选地一种或多种有机溶剂的水性介质。基于可电沉积的涂层组合物的总重量，水性介质可以例如以40重量％到90重量％，如50重量％到75重量％的量存在。合适的有机溶剂的实例包含含氧有机溶剂，如乙二醇、二乙二醇、丙二醇和二丙二醇的在烷基中含有1个到10个碳原子的单烷基醚，如这些二醇的单乙基醚和单丁基醚。其它至少部分地水可混溶溶剂的实例包含醇类，如乙醇、异丙醇、丁醇和双丙酮醇。如果使用，则按可电沉积的涂层组合物的总重量计，有机溶剂通常
可以以小于10重量％，如小于5重量％的量存在。可电沉积的涂层组合物可以具体地以分散体，如水分散体的形式提供。
[0043]
根据本发明，按可电沉积的涂层组合物的总重量计，可电沉积的涂层组合物的总固体含量可以为至少1重量％，如至少5重量％，并且可以不超过50重量％，如不超过40重量％、如不超过20重量％。按可电沉积的涂层组合物的总重量计，可电沉积的涂层组合物的总固体含量可以为1重量％到50重量％，如5重量％到40重量％、如5重量％到20重量％。如本文所用，“总固体”是指可电沉积的涂层组合物的非挥发性内容物，即，当加热到110℃持续60分钟时将不挥发的用于阳离子可电沉积的涂层组合物的材料，以及当加热到150℃持续60分钟时将不挥发的用于阴离子可电沉积的涂层组合物的材料。
[0044]
根据本发明，可电沉积的涂层组合物可以任选地包括用于催化固化剂与聚合物之间的反应的催化剂。适于阳离子可电沉积的涂层组合物的催化剂的实例包含但不限于有机锡化合物(例如，二丁基氧化锡和二辛基氧化锡)和其盐(例如，二乙酸二丁基锡)；锌脒；其它金属氧化物(例如，铈、锆和铋的氧化物)和其盐(例如，氨基磺酸铋和乳酸铋)或第7,842,762号第1栏第53行到第4栏第18行和第16栏第62行到第19栏第8行中描述的环状胍，所述美国专利的引用部分通过引用并入本文。适用于阴离子可电沉积的涂层组合物的催化剂的实例包含潜酸催化剂，所述潜酸催化剂的具体实例在wo 2007/118024中的[0031]处鉴定并且包含但不限于六氟锑酸铵、sbf6的季盐(例如，xc-7231)、sbf6的叔胺盐(例如，xc-9223)、三氟甲磺酸的zn盐(例如，a202和a218)、三氟甲磺酸的季盐(例如，xc-a230)和三氟甲磺酸的二乙胺盐(例如，a233)(全部都可从国王工业(king industries)商购获得)和/或其混合物。潜酸催化剂可以通过制备酸催化剂的衍生物(如对甲苯磺酸(ptsa)或其它磺酸)来形成。例如，一组众所周知的阻断的酸催化剂是芳香族磺酸的胺盐，如对甲苯磺酸吡啶盐。此类磺酸盐在促进交联方面不如游离酸活性。在固化过程中，催化剂可以通过加热活化。
[0045]
根据本发明，可电沉积的涂层组合物可以基本上不含锡。如本文所用，如果基于树脂共混物固体的总重量，锡以小于0.1重量％的量存在，则可电沉积的涂层组合物基本上不含锡。可电沉积的涂层组合物可以基本上不含锡。如本文所用，如果基于树脂共混物固体的总重量，锡以小于0.01重量％的量存在，则可电沉积的涂层组合物可以本质上不含锡。所述可电沉积的涂层组合物可以完全不含锡。如在此所使用的，如果基于总的树脂共混物固体，锡不存在于组合物中，即0.00重量％，则可电沉积的涂层组合物完全不含锡。
[0046]
根据本发明，可电沉积的涂层组合物可以任选地进一步包括层状硅酸盐颜料。如本文所用，术语“层状硅酸盐”是指一组具有硅酸盐片层的矿物，其基本结构基于相互连接的sio
4-4
四面体的六元环，所述六元环以无限片层向外延伸，其中每个四面体的4个氧中的3个氧与其它四面体共享，从而产生基本结构单元为si2o
5-2
的层状硅酸盐。层状硅酸盐可以包括位于四面体中心的氢氧离子和/或阳离子，如例如fe
2
、mg
2
或al
3
，所述离子在硅酸盐片层之间形成阳离子层，其中阳离子可以与硅酸盐层的氧和/或氢氧离子配位。术语“层状硅酸盐颜料”是指包括层状硅酸盐的颜料材料。层状硅酸盐颜料的非限制性实例包含云母、绿泥石、蛇纹石、滑石和粘土矿物。粘土矿物包含例如高岭土粘土和蒙脱石粘土。层状硅酸盐颜料的片状结构倾向于使颜料具有板状结构，但是颜料可以被操纵(如通过机械手段)以具有其它颗粒结构。这些颜料在暴露于液体介质时可能会或可能不会膨胀，并且可能具有
或可能不具有可浸出组分(例如：可能被吸引到液体介质中的离子)。
[0047]
层状硅酸盐颜料可以包括板状颜料。例如，层状硅酸盐颜料可以包括板状云母颜料、板状绿泥石颜料、板状蛇纹石颜料、板状滑石颜料和/或板状粘土颜料。所述板状粘土颜料可以包括高岭土粘土、蒙脱石粘土或其组合。
[0048]
可替代地，或除了层状硅酸盐颜料之外，可电沉积的涂层组合物可以任选地进一步包括导热电绝缘填充材料，如本文所定义的术语。本文所公开的关于粉末涂层组合物的任何导热电绝缘填充材料可以用于可电沉积的涂层组合物中。
[0049]
可替代地，或除了层状硅酸盐颜料和/或导热电绝缘填充材料之外，可电沉积的涂层组合物可以任选地进一步包括导热导电填料，如本文所定义的术语。本文所公开的关于粉末涂层组合物的任何导热导电填充材料可以用于可电沉积的涂层组合物中。
[0050]
当可电沉积的涂层组合物中存在颜料时，可电沉积的涂层组合物可以任选地进一步包括分散剂。如本文所用，术语“分散剂”是指能够与颜料形成化学复合物并且可以有助于促进颜料的分散的材料。
[0051]
分散剂可以包括分散酸。分散酸可以是一元酸或多元酸。如本文所用，术语“多元酸”是指具有多于一个酸性质子的化学化合物。如本文所用，术语“酸性质子”是指形成酸基的一部分的质子，包含但不限于磷的含氧酸、羧酸、硫的含氧酸等。
[0052]
分散酸可以包括pka为至少1.1，如至少1.5，如至少1.8的第一酸性质子。分散酸可以包括pka为不超过4.6，如不超过4.0，如不超过3.5的第一酸性质子。分散酸可以包括pka为1.1到4.6，如1.5到4.0，如1.8到3.5的第一酸性质子。
[0053]
分散酸可以包括羧酸、磷的含氧酸(如磷酸或膦酸)或其组合。
[0054]
颜料的重量与分散剂的摩尔之比可以为至少0.25g/mmol，如至少0.5g/mmol，如至少1.0g/mmol，如至少1.5g/mmol，如至少1.75g/mmol。颜料的重量与分散剂的摩尔之比可以不超过25g/mmol，如不超过15g/mmol，如不超过10g/mmol，如不超过8.25g/mmol，如不超过6.5g/mmol，如不超过5.0g/mmol。层状硅酸盐颜料的重量与分散剂的摩尔之比可以是以下的量：0.25到25g/mmol，如0.25到15g/mmol，如0.25到10g/mmol，如0.25到8.25g/mmol，如0.25到6.5g/mmol，如0.25到5.0g/mmol，如0.5到25g/mmol，如0.5到15g/mmol，如0.5到10g/mmol，如0.5到8.25g/mmol，如0.5到6.5g/mmol，如0.5到5.0g/mmol，如1到25g/mmol，如1到15g/mmol，如1到10g/mmol，如1到8.25g/mmol，如1到6.5g/mmol，如1到5.0g/mmol，如1.5到25g/mmol，如1.5到15g/mmol，如1.5到10g/mmol，如1.5到8.25g/mmol，如1.5到6.5g/mmol，如1.5到5.0g/mmol，如1.75到25g/mmol，如1.75到15g/mmol，如1.75到10g/mmol，如1.75到8.25g/mmol，如1.75到6.5g/mmol，如1.75到5.0g/mmol。
[0055]
颜料和分散剂可以任选地形成复合物，并且本发明的颜料-分散剂复合物可以任选地具有总阴离子电荷。如本文所用，术语“复合物”是指由两种不同化学物质之间的化学相互作用，如离子键合、共价键合和/或氢键合形成的物质。如本文所用，关于复合物的术语“总阴离子电荷”意指复合物是至少部分地带负电荷的，并且可以具有一些带正电荷的部分，但是负电荷大于正电荷，使得复合物具有阴离子电荷。这些物质通常将是分散相的一部分，所述分散相具有不溶于散装介质的一种组分或多种组分和可溶于散装材料的其它组分。
[0056]
本发明所述的颜料与粘合剂(p:b)之比可以是指电泳涂层浴组合物中颜料与粘合
剂的重量比、和/或沉积的湿膜中颜料与粘合剂的重量比、和/或干燥的未固化沉积膜中颜料与粘合剂的重量比、和/或固化膜中颜料与粘合剂的重量比。颜料与阳离子可电沉积的粘合剂的颜料与粘合剂(p:b)之比可以为至少0.05:1，如至少0.10:1，如至少0.20:1，如至少0.25:1，如至少0.30:1，如至少0.35:1，如至少0.40:1，如至少0.50:1，如至少0.60:1，如至少0.75:1，如至少1:1，如至少1.25:1，如至少1.5:1。颜料与阳离子可电沉积的粘合剂的颜料与粘合剂(p:b)之比可以不超过2.0:1，如不超过1.75:1，如不超过1.5:1，如不超过1.25:1，如不超过1:1，如不超过0.75:1，如不超过0.70:1，如不超过0.60:1，如不超过0.55:1，如不超过0.50:1。颜料与阳离子可电沉积的粘合剂的颜料与粘合剂(p:b)之比可以是0.2:1到2.0:1，如0.2:1到1.75:1，如0.2:1到1.50:1，如0.2:1到1.25:1，如0.2:1到1:1，如0.2:1到0.75:1，如0.2:1到0.70:1，如0.2:1到0.60:1，如0.2:1到0.55:1，如0.2:1到0.50:1，如0.25:1到2.0:1，如0.25:1到1.75:1，如0.25:1到1.50:1，如0.25:1到1.25:1，如0.25:1到1:1，如0.25:1到0.75:1，如0.25:1到0.70:1，如0.25:1到0.60:1，如0.25:1到0.55:1，如0.25:1到0.50:1，如0.3:1到2.0:1，如0.3:1到1.75:1，如0.3:1到1.50:1，如0.3:1到1.25:1，如0.3:1到1:1，如0.3:1到0.75:1，如0.3:1到0.70:1，如0.3:1到0.60:1，如0.3:1到0.55:1，如0.3:1到0.50:1，如0.35:1到2.0:1，如0.35:1到1.75:1，如0.35:1到1.50:1，如0.35:1到1.25:1，如0.35:1到1:1，如0.35:1到0.75:1，如0.35:1到0.70:1，如0.35:1到0.60:1，如0.35:1到0.55:1，如0.35:1到0.50:1，如0.4:1到2.0:1，如0.4:1到1.75:1，如0.4:1到1.50:1，如0.4:1到1.25:1，如0.4:1到1:1，如0.4:1到0.75:1，如0.4:1到0.70:1，如0.4:1到0.60:1，如0.4:1到0.55:1，如0.4:1到0.50:1，如0.5:1到2.0:1，如0.5:1到1.75:1，如0.5:1到1.50:1，如0.5:1到1.25:1，如0.5:1到1:1，如0.5:1到0.75:1，如0.5:1到0.70:1，如0.5:1到0.60:1，如0.5:1到0.55:1，如0.6:1到2.0:1，如0.6:1到1.75:1，如0.6:1到1.50:1，如0.6:1到1.25:1，如0.6:1到1:1，如0.6:1到0.75:1，如0.6:1到0.70:1，如0.75:1到2.0:1，如0.75:1到1.75:1，如0.75:1到1.50:1，如0.75:1到1.25:1，如0.75:1到1:1，如1:1到2.0:1，如1:1到1.75:1，如1:1到1.50:1，如1:1到1.25:1，如1.25:1到2.0:1，如1.25:1到1.75:1，如1.25:1到1.50:1，如1.50:1到2.0:1，如1.50:1到1.75:1。
[0057]
基于组合物的总固体重量，分散剂可以以至少0.1重量％，如至少0.3重量％，如至少0.5重量％，如至少0.7重量％，如至少0.8重量％，如1重量％的量存在。基于组合物的总固体重量，分散剂可以以不超过10％重量％，如不超过7.5重量％，如不超过5重量％，如不超过3重量％，如不超过2重量％，如不超过1.5重量％，如不超过1重量％，如不超过0.8重量％的量存在。基于组合物的总固体重量，分散剂可以以0.1重量％到10重量％，如0.1重量％到7.5重量％，如0.1重量％到5重量％，如0.1重量％到3重量％，如0.1重量％到2重量％，如0.1重量％到1.5重量％，如0.1重量％到1重量％，如0.1重量％到0.8重量％，如0.3重量％到10重量％，如0.3重量％到7.5重量％，如0.3重量％到5重量％，如0.3重量％到3重量％，如0.3重量％到2重量％，如0.3重量％到1.5重量％，如0.3重量％到1重量％，如0.3重量％到0.8重量％，如0.5重量％到10重量％，如0.5重量％到7.5重量％，如0.5重量％到5重量％，如0.5重量％到3重量％，如0.5重量％到2重量％，如0.5重量％到1.5重量％，如0.5重量％到1重量％，如0.5重量％到0.8重量％，如0.7重量％到10重量％，如0.7重量％到7.5重量％，如0.7重量％到5重量％，如0.7重量％到3重量％，如0.7重量％到2重量％，如0.7重量％到1.5重量％，如0.7重量％到1重量％，如0.7重量％到0.8重量％，如0.8重量％到10重
量％，如0.8重量％到7.5重量％，如0.8重量％到5重量％，如0.8重量％到3重量％，如0.8重量％到2重量％，如0.8重量％到1.5重量％，如0.8重量％到1重量％，如1重量％到10重量％，如1重量％到7.5重量％，如1重量％到5重量％，如1重量％到3重量％，如1重量％到2重量％，如1重量％到1.5重量％，如1重量％到1重量％，如1重量％到0.8重量％的量存在。
[0058]
根据本发明，可电沉积的涂层组合物可以包括其它任选的成分，如颜料组合物以及各种添加剂(如果期望)，如填料、增塑剂、抗氧化剂、杀生物剂、uv光吸收剂和稳定剂、受阻胺光稳定剂、消泡剂、杀真菌剂、分散助剂、流动控制剂、表面活性剂、润湿剂或其组合。可替代地，可电沉积的涂层组合物可以完全不含任何任选的成分，即任选的成分不存在于可电沉积的涂层组合物中。颜料组合物可以包括例如氧化铁、氧化铅、铬酸锶、炭黑、煤粉、二氧化钛、滑石、硫酸钡以及如镉黄、镉红、铬黄等彩色颜料。按可电沉积的涂层组合物的树脂固体的总重量计，以上提及的其它添加剂可以以0.01重量％到3重量％的量存在于可电沉积的涂层组合物中。
[0059]
本发明的可电沉积的涂层组合物可以任选地进一步包括聚丁二烯多元醇。如本文所用，术语“聚丁二烯多元醇”是指包括聚丁二烯的残基和任选地其它单体的不包含显著量的法呢烯单体的残基，例如基于聚丁二烯聚合物的总重量，少于包括法呢烯单体的残基的结构单元的1重量％，如少于0.1重量％的聚合物。合适的聚丁二烯多元醇包含聚丁二烯多元醇的krasol lbh家族和聚丁二烯多元醇的poly bd家族，每一种均可从克雷威利(cray valley)获得。
[0060]
基于组合物的总树脂固体重量，聚丁二烯多元醇可以以至少0.1重量％，如至少0.5重量％，如至少0.75重量％的量存在于可电沉积的涂层组合物中。基于组合物的总树脂固体重量，聚丁二烯多元醇可以以不超过10重量％，如不超过4重量％，如不超过3重量％，如不超过2重量％，如不超过1重量％的量存在于可电沉积的涂层组合物中。基于所述组合物的总树脂固体重量，聚丁二烯多元醇可以以0.1重量％到10重量％，如0.1重量％到4重量％、如0.1重量％到3重量％，如0.1重量％到2重量％，如0.1重量％到1重量％，如0.5重量％到4重量％，如0.75重量％到3重量％的量存在于可电沉积的涂层组合物中。
[0061]
可替代地，可电沉积的涂层组合物可以基本上不含、本质上不含或完全不含聚丁二烯多元醇。如本文所用，如果基于组合物的总树脂固体，聚丁二烯多元醇(如果有的话)以不超过0.1重量％的量存在，则组合物“基本上不含”聚丁二烯多元醇。如本文所用，如果基于组合物的总树脂固体，聚丁二烯多元醇(如果有的话)以不超过0.01重量％的量存在，则组合物本质上不含聚丁二烯多元醇。如本文所用，如果基于组合物的总树脂固体，聚丁二烯多元醇不存在，即0.000重量％，则组合物“完全不含”聚丁二烯多元醇。
[0062]
本发明的可电沉积的涂层组合物可以任选地进一步包括聚环氧丁烷聚合物。聚环氧丁烷聚合物可以包括环氧丁烷和环氧丙烷的共聚物，如例如嵌段、梯度、交替或无规共聚物。根据本发明，环氧丁烷与环氧丙烷的摩尔比可以为至少1:1，如至少3:1、如至少5:1，并且在一些情况下，可以不超过50:1，如不超过30:1、如不超过20:1。根据本发明，环氧丁烷与环氧丙烷的摩尔比可以为1:1到50:1，如3:1到30:1、如5:1到20:1。
[0063]
聚环氧丁烷聚合物包括至少两个羟基官能团，并且可以是双官能、三官能、四官能或更多。聚环氧丁烷聚合物的羟基当量可以为至少100g/mol，如至少200g/mol、如至少400g/mol，并且可以不超过2,000g/mol，如不超过1,000g/mol、如不超过800g/mol。聚环氧
丁烷聚合物的羟基当量可以为100g/mol到2,000g/mol，如200g/mol到1,000g/mol、如400g/mol到800g/mol。如本文所用，“羟基当量”是理论上的并且通过将聚环氧丁烷聚合物的分子量除以聚环氧丁烷聚合物中存在的羟基的数量来确定。
64.基于组合物的总树脂固体重量，聚环氧丁烷聚合物(如果有的话)可以以0.1重量％到10重量％，如0.5重量％到4重量％，如0.75重量％到3重量％的量存在于可电沉积的涂层组合物中。
[0065]
聚环氧丁烷聚合物的z均分子量(mz)可以为200g/mol到5,000g/mol，如400g/mol到3,000g/mol、如600g/mol到2,000g/mol。如本文所用，术语“z均分子量(mz)”意指如通过凝胶渗透色谱法使用以下所测定的z均分子量(mz)：具有沃特世410差示折射计(waters 410 differential refractometer)(ri检测器)的沃特世2695分离模块(waters 2695 separation module)、分子量为大约500g/mol到900,000g/mol的聚苯乙烯标准物、流速为0.5毫升/分钟的具有溴化锂(libr)的四氢呋喃(thf)作为洗脱液以及一个asahipak gf-510hq柱用于分离。
[0066]
可替代地，可电沉积的涂层组合物可以基本上不含、本质上不含或完全不含聚环氧丁烷聚合物。
[0067]
根据本发明，可电沉积的涂层组合物可以任选地进一步包括聚醚胺加合物，所述聚醚胺加合物包括由反应物制备的未凝胶化的离子反应产物，所述未凝胶化的离子反应产物包括：(a)由反应物制备的反应产物，所述反应物包括：(1)多元醇；(2)环氧官能材料；(b)聚醚胺。
[0068]
可用于形成未胶凝的离子反应产物的合适多元醇的实例包含间苯二酚、二羟基苯、脂肪族、脂环族或芳芳香族羟基化合物，如乙二醇、丙二醇、双酚a、二羟基环己烷、二羟甲基环己烷或其组合。多元醇可以以按形成聚酯反应产物的反应物的总重量计约0重量％到20重量％，如0重量％到15重量％的量存在于聚醚胺加合物中。
[0069]
可用于形成未凝胶化的离子反应产物的合适的环氧官能材料的实例在分子中含有至少一个环氧基，如多元醇的二-或多缩水甘油醚，如双酚a的多缩水甘油醚。合适的环氧官能材料的环氧当量可以在约90到约2000范围内，如通过使用甲基紫作为指示剂用高氯酸滴定测量的。环氧官能材料可以包括按环氧官能聚酯的总重量计约10重量％到40重量％，如15重量％到35重量％的环氧官能材料与上文所描述的聚醚组合或反应以形成环氧官能聚酯。
[0070]
根据本发明，聚醚胺加合物可以通过使未凝胶化的离子反应产物与至少一种聚醚胺反应形成，所述聚醚胺如以环氧丙烷、环氧乙烷或以在其相应结构中的混合环氧丙烷和环氧乙烷重复单元为特征的聚醚胺，如例如，jeffamine系列产品之一(可从亨斯迈公司(huntsman corporation)商购获得)。此类聚醚胺的实例包含胺化丙氧基化季戊四醇(如jeffamine xtj-616)和由式(i)到式(iii)所表示的那些化合物。
[0071]
根据本发明的式(i)，聚醚胺可以包括或表示：
[0072]
[0073]
其中y＝0-39，x z＝1-68。
[0074]
由式(i)表示的合适的聚醚胺包含但不限于胺封端的聚乙二醇，如亨斯迈公司的jeffamine ed系列，如jeffamine hk-511、jeffamine ed-600、jeffamine ed-900和jeffamine ed-2003；以及胺封端的聚丙二醇，如亨斯迈公司的jeffamine d系列，如jeffamine d-230、jeffamine d-400、jeffamine d-2000和jeffamine d-4000。
[0075]
根据本发明的式(ii)，聚醚胺可以包括或表示：
[0076][0077]
其中每个p独立地为2或3。
[0078]
合适的由式(ii)所表示的聚醚胺包含但不限于：以胺为末端的聚乙二醇基二胺，如亨斯迈公司的jeffamine edr系列，如jeffamine edr-148和jeffamine edr-176。
[0079]
根据本发明的式(iii)，聚醚胺可以包括或表示：
[0080][0081]
其中r为h或c2h5，m＝0或1，a b c＝5-85。
[0082]
合适的由式(iii)所表示的聚醚胺包含但不限于以胺为末端的丙氧基化三羟甲基丙烷或甘油，如亨斯迈公司的jeffamine t系列，如jeffamine t-403、jeffamine t-3000和jeffamine t-5000。
[0083]
聚醚胺加合物的另外的实例是描述于美国专利第4,420,574号和第4,423,166号中的那些，所述美国专利通过引用并入本文。
[0084]
根据本发明，聚醚胺加合物可以以按树脂共混物固体的总重量计1重量％到20重量％，如3重量％到15重量％，如5重量％到13重量％的量存在于可电沉积的涂层组合物中。
[0085]
可替代地，可电沉积的涂层组合物可以基本上不含、本质上不含或完全不含聚醚胺加合物。
[0086]
根据本发明，可电沉积的涂层组合物任选地可以进一步包括聚胺-二醛加合物，所述加合物包括聚胺和二醛的聚合产物，或在一些情况下由聚胺和二醛的聚合产物组成，或在一些情况下本质上由聚胺和二醛的聚合产物组成。合适的聚胺-二醛加合物在例如美国公开第2018/0002545a1号中在段落[0010]到[0028]处进行了描述，所述美国公开的援引部分通过引用并入本文。例如，聚胺-二醛加合物可以包括聚胺和乙二醛的加合物。
[0087]
基于组合物的总树脂固体重量，聚胺-二醛加合物(如果有的话)可以以0.1重量％到10重量％，如0.5重量％到7重量％，如0.75重量％到5重量％，如1重量％到4重量％的量存在于可电沉积的涂层组合物中。
[0088]
可替代地，可电沉积的涂层组合物可以基本上不含、本质上不含或完全不含聚胺-二醛加合物。
[0089]
根据本发明，可电沉积的涂层组合物任选地可以进一步包括环氧树脂微凝胶。合适的环氧树脂微凝胶的非限制性实例提供于美国公开第2012/0024703a1号的实例3中，所述美国公开的所引用部分通过引用并入本文。
[0090]
基于组合物的总树脂固体重量，环氧树脂微凝胶(如果有的话)可以以0.1重量％到10重量％，如0.5重量％到4重量％，如0.75重量％到3重量％的量存在于可电沉积的涂层组合物中。
[0091]
可替代地，可电沉积的涂层组合物可以基本上不含、本质上不含或完全不含环氧树脂微凝胶。
[0092]
根据本发明，可电沉积的涂层组合物任选地可以进一步包括丙烯酸微凝胶。合适的丙烯酸微凝胶的非限制性实例提供于美国公开第2013/0306477a1号的段落[0012]到[0040]中，所述美国公开的所引用部分通过引用并入本文。
[0093]
基于组合物的总树脂固体重量，丙烯酸微凝胶(如果有的话)可以以0.1重量％到10重量％，如0.5重量％到4重量％，如0.75重量％到3重量％的量存在于可电沉积的涂层组合物中。
[0094]
可替代地，可电沉积的涂层组合物可以基本上不含、本质上不含或完全不含丙烯酸微凝胶。
[0095]
根据本发明，所述可电沉积的涂层组合物任选地可以进一步包括丙烯酸聚合物，所述丙烯酸聚合物包括聚合物分散剂和第二阶段烯属不饱和单体组合物的聚合产物，所述第二阶段烯属不饱和单体组合物包括按所述第二阶段烯属不饱和单体的总重量计大于40重量％的第二阶段羟基官能(甲基)丙烯酸酯单体。丙烯酸聚合物的非限制性实例提供于国际公开第wo 2018/160799 a1号的段落[0013]到[0061]中，所述国际公开的所引用部分通过引用并入本文。
[0096]
基于组合物的总树脂固体重量，丙烯酸聚合物(如果有的话)可以以0.1重量％到10重量％，如0.5重量％到4重量％，如0.75重量％到3重量％的量存在于可电沉积的涂层组合物中。
[0097]
可替代地，所述可电沉积的涂层组合物可以基本上不含、本质上不含或完全不含丙烯酸聚合物，所述丙烯酸聚合物包括聚合物分散剂和第二阶段烯属不饱和单体组合物的聚合产物，所述第二阶段烯属不饱和单体组合物包括按所述第二阶段烯属不饱和单体的总重量计大于40重量％的第二阶段羟基官能(甲基)丙烯酸酯单体。
[0098]
根据本发明，可以通过将本发明的阳离子可电沉积的涂层组合物与导电阴极和导电阳极接触来将所述组合物沉积在导电基材上，其中待涂覆的表面为阴极。在与组合物接触后，当在电极之间施加了足够的电压时，涂层组合物的粘附膜沉积在阴极上。进行电沉积的条件通常与其它类型的涂层的电沉积中所使用的条件类似。施加的电压可以变化并且可以是例如低至一伏特到高至几千伏特，如介于50伏特与500伏特之间。电流密度可以介于每平方英尺0.5安培与15安培之间，并且在电沉积期间往往会降低，这表明形成了绝缘膜。
[0099]
一旦阳离子可电沉积的涂层组合物电沉积在导电基材的至少一部分之上，就将经涂覆的基材加热到某个温度并持续某个时间，所述温度和所述时间足以至少部分地固化基
材上的电沉积涂层。如本文所用，关于涂层的术语“至少部分地固化”是指通过使涂层组合物经受固化条件而形成涂层，所述固化条件使得涂层组合物的组分的反应性基团中的至少一部分发生化学反应以形成涂层。可以将经涂覆的基材加热到范围为250℉到450℉(121.1℃到232.2℃)的温度，如275℉到400℉(135℃到204.4℃)、如300℉到360℉(149℃到180℃)。固化时间可以取决于固化温度以及其它变量，例如，电沉积涂层的膜厚度、存在于组合物中的催化剂的水平和类型等。出于本发明的目的，所有必要的是时间足以实现基材上的涂层的固化。例如，固化时间的范围可以为10分钟到60分钟，如20到40分钟。所得经固化的电沉积涂层的厚度的范围可以为15到50微米。
[0100]
根据本发明，可以通过将本发明的阴离子可电沉积的涂层组合物与导电阴极和导电阳极接触来将所述组合物沉积在导电基材上，其中待涂覆的表面为阴极。在与组合物接触后，当在电极之间施加了足够的电压时，涂层组合物的粘附膜沉积在阳极上。进行电沉积的条件通常与其它类型的涂层的电沉积中所使用的条件类似。施加的电压可以变化并且可以是例如低至一伏特到高至几千伏特，如介于50伏特与500伏特之间。电流密度可以介于每平方英尺0.5安培与15安培之间，并且在电沉积期间往往会降低，这表明形成了绝缘膜。
[0101]
一旦阴离子可电沉积的涂层组合物电沉积在导电基材的至少一部分之上，就可以将经涂覆的基材加热到某个温度并持续某个时间，所述温度和所述时间足以至少部分地固化基材上的电沉积涂层。如本文所用，关于涂层的术语“至少部分地固化”是指通过使涂层组合物经受固化条件而形成涂层，所述固化条件使得涂层组合物的组分的反应性基团中的至少一部分发生化学反应以形成涂层。可以将经涂覆的基材加热到范围为200
°
f到450℉(93℃到232.2℃)的温度，如275℉到400℉(135℃到204.4℃)、如300℉到360℉(149℃到180℃)。固化时间可以取决于固化温度以及其它变量，例如电沉积涂层的膜厚度、存在于组合物中的催化剂的水平和类型等。出于本发明的目的，所有必要的是时间足以实现基材上的涂层的固化。例如，固化时间的范围可以为10到60分钟，如20到40分钟。所得经固化的电沉积涂层的厚度的范围可以为15到50微米。
[0102]
可电沉积的涂层组合物可以包括具有改善的边缘覆盖率的组合物。例如，锋利边缘自然比平坦表面具有更高的吸引可电沉积的涂层组合物的带电涂层颗粒的潜力。“锋利边缘”可以指已经被冲压、剪切、机器切割、激光切割等的边缘。因此，锋利边缘往往比相邻的平坦表面具有更高的“湿膜”构造。然而，在一些情况下，表面张力效应会在流动/固化期间将涂层牵拉离锋利边缘。因此，具有改善的边缘覆盖率的可电沉积的涂层组合物是在固化期间降低涂层的流动并在边缘上维持足够的涂层覆盖率的组合物。可电沉积的涂层组合物可以包括包含成膜聚合物和/或添加剂的组合物，所述成膜聚合物和/或添加剂可以改善施加的涂层在基材上的边缘覆盖性能。这些材料具有较低的流动趋势，并且能够有效地抵抗表面张力并保持在原位。
[0103]
粉末涂层组合物
[0104]
如上所述，本发明的系统进一步包括粉末涂层组合物。如本文所用，“粉末涂层组合物”是指以固体微粒形式而不是液体形式体现的涂层组合物。
[0105]
根据本发明，所述粉末涂层组合物包括粘合剂。如本文所用，“粘合剂”是指通常在固化时将所有涂层组合物组分保持在一起的组成材料。粘合剂包括可以用于形成涂层的一种或多种成膜树脂。如本文所用，“成膜树脂”是指在去除组合物中存在的任何稀释剂或载
体时和/或在固化时可以在基材的至少水平表面上形成自支撑连续膜的树脂。术语“树脂”与“聚合物”可互换使用，并且术语聚合物是指低聚物、均聚物(例如，由单一单体种类制备)、共聚物(例如，由至少两种单体种类制备)、三元共聚物(例如，由至少三种单体种类制备)和接枝聚合物。
[0106]
用于本发明的粉末涂层组合物可以包含本领域已知的各种热固性粉末涂层组合物中的任何一种。如本文所用，术语“热固性”是指在固化或交联时不可逆地“固化”的组合物，其中聚合物组分的聚合物链通过共价键连接在一起。此性质通常与例如由热或辐射引起的组合物成分的交联反应相关联。一旦固化或交联，热固性树脂在施加热量时将不会熔融并且不溶于大多数溶剂。
[0107]
用于本发明的粉末涂层组合物还可以包含热塑性粉末涂层组合物。如本文所用，术语“热塑性”是指包含在烘烤之后未通过共价键连接以形成涂层的聚合物组分并且因此可以在加热时进行液体流动而不发生交联的组合物。
[0108]
形成粉末涂层组合物的粘合剂的至少一部分的合适的成膜树脂的非限制性实例包含(甲基)丙烯酸酯树脂、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚醚、聚硅氧烷、环氧树脂、乙烯基树脂、其共聚物和其组合。进一步地，成膜树脂可以具有各种官能团中的任一种官能团，包含但不限于羧酸基、胺基、环氧基、羟基、硫醇基、氨基甲酸酯基、酰胺基、脲基、异氰酸酯基(包含封端的异氰酸酯基)、烯键式不饱和基团和其任何组合。如本文所用，“烯属不饱和”是指具有至少一个碳-碳双键的基团。烯键式不饱和基团的非限制性实例包含但不限于(甲基)丙烯酸酯基团、乙烯基和其组合。
[0109]
交联剂的非限制性实例包含酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯(tgic)、β-羟基(烷基)酰胺、烷基化氨基甲酸酯、(甲基)丙烯酸酯、多元羧酸与环状脒的盐、邻甲苯基双胍、异氰酸酯、封端的异氰酸酯、多元酸、酸酐、有机金属酸-功能材料、聚胺、聚酰胺、氨基塑料、碳二亚胺、恶唑啉和其组合。
[0110]
粉末涂层组合物还可以基本上不含、本质上不含或完全不含先前描述的成膜树脂和/或交联剂中的任一种成膜树脂和/或交联剂。例如，粉末涂层组合物可以基本上不含、本质上不含或完全不含羟基官能成膜树脂和/或异氰酸酯官能交联剂。按粉末涂层组合物的总重量计，在本上下文中使用的术语“基本上不含”意指粉末涂层组合物含有少于1000份/百万份(ppm)，“本质上不含”意指少于100ppm，并且“完全不含”意指少于20份/十亿份(ppb)的某一成膜树脂和/或交联剂如羟基官能成膜树脂和/或异氰酸酯官能交联剂。
[0111]
本发明的可固化粉末涂层组合物可以通过加热、增加或降低压力、以化学方法如用水分或通过其它手段如光化辐射以及其组合来固化。术语“光化辐射”是指可以引发化学反应的电磁辐射。光化辐射包含但不限于可见光、紫外(uv)线、红外辐射、x射线和γ辐射。如本文所用，与粉末涂层组合物结合使用的术语“可固化”、“固化”等意指构成粉末涂层组合物的组分中的至少一部分组分是可聚合的和/或可交联的，包含可自交联的聚合物。
[0112]
如上所述，所述粉末涂层组合物的粘合剂可以包括一种或多种成膜树脂和一种或多种交联剂。包括两种或更多种成膜树脂的粘合剂可以被称为混合粘合剂。例如，粘合剂的成膜树脂可以包括以下、本质上由以下组成或由以下组成：(甲基)丙烯酸酯树脂、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚醚、聚硅氧烷、环氧树脂、乙烯基树脂或其共聚物中的至少两种。另外，粘合剂可以包括交联剂，所述交联剂包括以下中的一种或组合、本质上由其组成或由其组成：酚
醛树脂、氨基树脂、环氧树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯、β-羟基(烷基)酰胺、烷基化氨基甲酸酯、(甲基)丙烯酸酯、多元羧酸与环状脒的盐、邻甲苯基双胍、异氰酸酯、封端的异氰酸酯、多元酸、酸酐、有机金属酸-功能材料、聚胺、聚酰胺、氨基塑料、碳二亚胺或恶唑啉。
[0113]
可替代地，所述粉末涂层组合物的粘合剂可以包括单一成膜树脂、本质上由单一成膜树脂组成或由单一成膜树脂组成。例如，粘合剂的成膜树脂可以包括以下、本质上由以下组成或由以下组成：(甲基)丙烯酸酯树脂、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚醚、聚硅氧烷、环氧树脂、乙烯基树脂或其共聚物中的一种，而不存在不同于第一树脂的第二树脂。另外，粘合剂可以包括交联剂，所述交联剂包括以下中的一种或组合、本质上由其组成或由其组成：酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯、β-羟基(烷基)酰胺、烷基化氨基甲酸酯、(甲基)丙烯酸酯、异氰酸酯、封端的异氰酸酯、多元酸、酸酐、有机金属酸-功能材料、聚胺、聚酰胺、氨基塑料、碳二亚胺或恶唑啉。
[0114]
所述粉末涂层组合物的粘合剂可以包括以下、本质上由以下组成或由以下组成：具有相同反应性官能度的成膜树脂。例如，成膜树脂可以包括两种或更多种环氧官能成膜树脂。
[0115]
基于粘合剂的总重量，所述成膜树脂可以以至少10重量％，如至少20重量％、至少30重量％或至少40重量％的量存在于所述粘合剂中。基于粘合剂的总重量，所述成膜树脂可以以至多97重量％，如至多80重量％，如至多60重量％，如至多50重量％的量存在于所述粘合剂中。基于粘合剂的总重量，所述成膜树脂可以以10重量％到97重量％，如10重量％到80重量％，如10重量％到60重量％，如10重量％到50重量％，如20重量％到97重量％，如20重量％到80重量％，如20重量％到60重量％，如20重量％到50重量％，如30重量％到97重量％，如30重量％到80重量％，如30重量％到60重量％，如30重量％到50重量％，如40重量％到97重量％，如40重量％到80重量％，如40重量％到60重量％，如40重量％到50重量％的量存在于所述粘合剂中。
[0116]
所述成膜树脂可以包括单一成膜树脂，所述单一成膜树脂可以包括以下、本质上由以下组成或由以下组成：基于粘合剂的总重量，量为粉末涂层组合物的至少10重量％、至少20重量％、至少30重量％或至少40重量％的(甲基)丙烯酸酯树脂、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚醚、聚硅氧烷、环氧树脂、乙烯基树脂或其共聚物中的一种。所述成膜树脂可以包括单一成膜树脂，所述单一成膜树脂可以包括以下、本质上由以下组成或由以下组成：基于粘合剂的总重量，量为粉末涂层组合物的至多97重量％，如至多80重量％，如至多60重量％，如至多50重量％的(甲基)丙烯酸酯树脂、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚醚、聚硅氧烷、环氧树脂、乙烯基树脂或其共聚物中的一种。所述成膜树脂可以包括单一成膜树脂，所述单一成膜树脂可以包括以下、本质上由以下组成或由以下组成：基于粘合剂的总重量，量为10重量％到97重量％，如10重量％到80重量％，如10重量％到60重量％，如10重量％到50重量％，如20重量％到97重量％，如20重量％到80重量％，如20重量％到60重量％，如20重量％到50重量％，如30重量％到97重量％，如30重量％到80重量％，如30重量％到60重量％，如30重量％到50重量％，如40重量％到97重量％，如40重量％到80重量％，如40重量％到60重量％，如40重量％到50重量％的(甲基)丙烯酸酯树脂、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚醚、聚硅氧烷、环氧树脂、乙烯基树脂或其共聚物中的一种。
[0117]
基于粘合剂的总重量，交联剂可以以至少3重量％，如至少10重量％，如至少20重
量％，如至少30重量％，如至少40重量％的量存在于所述粘合剂中。基于粘合剂的总重量，所述交联剂可以以至多70重量％，如至多60重量％，如至多50重量％，如至多40重量％的量存在于所述粘合剂中。基于粘合剂的总重量，所述交联剂可以以3重量％到70重量％，如3重量％到60重量％，如3重量％到50重量％，如3重量％到40重量％，如10重量％到70重量％，如10重量％到60重量％，如10重量％到50重量％，如10重量％到40重量％，如30重量％到70重量％，如30重量％到60重量％，如30重量％到50重量％，如30重量％到40重量％，如40重量％到70重量％，如40重量％到60重量％，如40重量％到50重量％的量存在于所述粘合剂中。
[0118]
所述粉末涂层组合物的混合粘合剂的非限制性实例是粘合剂，所述粘合剂包括：(a)环氧官能聚合物；(b)与所述环氧官能聚合物具有反应性并且酸值小于100mg koh/g的聚羧酸官能聚酯聚合物；(c)与所述环氧官能聚合物具有反应性的聚羧酸官能(甲基)丙烯酸酯聚合物。应当理解，环氧官能聚合物、聚羧酸官能聚酯聚合物和聚羧酸官能(甲基)丙烯酸酯聚合物可以反应以形成羟基官能反应产物。
[0119]
如本文所用，“聚羧酸官能聚合物”是指具有两个或更多个羧酸官能团的聚合物。本发明的粉末涂层组合物中使用的聚羧酸官能聚酯聚合物的酸值可以小于100mg koh/g或小于80mg koh/g。聚羧酸官能聚酯聚合物的酸值可以进一步为至少60mg koh/g。聚羧酸官能聚酯聚合物的酸值还可以为例如60mg koh/g到100mg koh/g或60mg koh/g到80mg koh/g。聚羧酸官能聚酯聚合物可以例如由各种材料如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)形成。
[0120]
按粉末涂层组合物的总固体重量计，聚羧酸官能聚酯聚合物可以包括至少20重量％、至少25重量％、至少30重量％、至少35重量％或至少40重量％的所述粉末涂层组合物。按粉末涂层组合物的总固体重量计，聚羧酸官能聚酯聚合物可以包括至多97重量％或至多60重量％或至多50重量％的所述粉末涂层组合物。按粉末涂层组合物的总固体重量计，聚羧酸官能聚酯聚合物还可以包括量在如20到97重量％或20到60重量％或30到50重量％范围内的所述粉末涂层组合物。
[0121]
如所指示的，所述粉末涂层组合物还包括聚羧酸官能(甲基)丙烯酸酯聚合物。按粉末涂层组合物的总固体重量计，所述聚羧酸官能(甲基)丙烯酸酯聚合物可以包括至少0.05重量％、至少0.1重量％、至少0.5重量％、至少1重量％或至少2重量％的所述粉末涂层组合物。按粉末涂层组合物的总固体重量计，所述聚羧酸官能(甲基)丙烯酸酯聚合物可以包括至多10重量％、至多5重量％或至多3重量％的所述粉末涂层组合物。按粉末涂层组合物的总固体重量计，聚羧酸官能(甲基)丙烯酸酯聚合物还可以包括量在如0.05到10重量％或0.1到5重量％或1到3重量％的范围内的所述粉末涂层组合物。
[0122]
聚羧酸官能聚酯聚合物和聚羧酸官能(甲基)丙烯酸酯聚合物可以在粉末涂层组合物中组合以提供期望的重量比。例如，聚羧酸官能聚酯聚合物和聚羧酸官能(甲基)丙烯酸酯聚合物可以在粉末涂层组合物中组合以提供为1:1或更大、或5:1或更大、或10:1或更大、或15:1或更大或20:1或更大的聚羧酸官能聚酯聚合物与聚羧酸官能(甲基)丙烯酸酯聚合物的重量比。
[0123]
所述粉末涂层组合物还可以包含另外的羧酸官能聚合物，所述另外的羧酸官能聚合物包含但不限于羧酸官能聚氨酯聚合物、聚酰胺聚合物、聚醚聚合物、聚硅氧烷聚合物、乙烯基树脂、其共聚物以及其组合。进一步地，任何先前所描述的羧酸官能聚合物可以具有
多种另外的官能团中的任一种，所述另外的官能团包含但不限于胺基、羟基、硫醇基、氨基甲酸酯基、酰胺基、脲基和其组合。可替代地，本发明的粉末涂层组合物可以不含此类另外的聚羧酸官能聚合物。
[0124]
按粉末涂层组合物的总固体重量计，羧酸官能聚合物的总量可以包括至少20重量％、至少30重量％或至少40重量％的所述粉末涂层组合物。按粉末涂层组合物的总固体重量计，羧酸官能聚合物的总量可以包括至多70重量％、至多60重量％或至多50重量％的所述粉末涂层组合物。按粉末涂层组合物的总固体重量计，羧酸官能聚合物的总量还可以包括量在如20到70重量％或30到60重量％或40到50重量％的范围内的所述粉末涂层组合物。
[0125]
羧酸官能聚合物还可以由回收材料形成。例如，本发明的粉末涂层组合物可以包括由至少一种回收材料制备的聚羧酸官能聚酯。可以用于形成聚羧酸官能聚酯的回收材料的非限制性实例是回收的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)。
[0126]
如先前所描述的，本发明的示例性粉末涂层组合物还包括至少与聚羧酸官能聚酯聚合物和聚羧酸官能(甲基)丙烯酸酯聚合物具有反应性的环氧官能聚合物。应当理解，环氧官能聚合物包括两个或更多个环氧官能团并且当与羧酸官能聚合物反应时充当交联剂。合适的环氧官能聚合物的非限制性实例包含但不限于双酚a的二缩水甘油醚、多元醇的聚缩水甘油醚、聚羧酸的聚缩水甘油酯以及其组合。合适的环氧树脂的非限制性实例也可从南亚塑胶股份有限公司(nanya plastics)以商品名npes-903和瀚森(hexion)以商品名epon
tm 2002和epon 2004
tm
商购获得。
[0127]
环氧官能聚合物的当量可以为至少200或至少500或至少700。环氧官能聚合物还可以包括至多1000或至多5100的当量。环氧官能聚合物可以包括在200到5100、或200到1000、或500到5100、或500到1000、或700到5100或700到1000的范围内的当量。如本文所用，“当量”是指树脂的平均重量分子量除以官能团的数量。因此，环氧官能聚合物的当量重量是通过环氧树脂的平均重量分子量除以环氧基团和任何其它不是环氧化物的任选官能团的总数来确定的。进一步地，相对于如用waters 2695分离模块和waters 410差示折射计(ri检测器)测量的为800到900,000道尔顿的线性聚苯乙烯标准，平均重分子量通过凝胶渗透色谱法确定。在1毫升分钟-1的流速下，将四氢呋喃(thf)用作洗脱液，并且使用两个pl凝胶混合-c(300
×
7.5mm)色谱柱进行分离。
[0128]
应当理解，环氧官能聚合物可以包括一种或多种类型的环氧官能聚合物。当使用多种环氧官能聚合物时，所述多种环氧官能聚合物可以具有相同或不同的当量。例如，第一环氧官能聚合物的当量可以大于第二环氧官能聚合物的当量。环氧官能聚合物还可以包含除环氧官能团之外的另外的官能团，包含但不限于任何先前所描述的官能团。可替代地，环氧官能聚合物可以不含除环氧官能团之外的任何一种或所有先前所描述的官能团。
[0129]
按粉末涂层组合物的总固体重量计，环氧官能聚合物可以包括至少10重量％、至少20重量％、至少30重量％或至少40重量％的所述粉末涂层组合物。按涂层组合物的总固体重量计，环氧官能聚合物可以包括至多95重量％或至多60重量％或至多50重量％的所述粉末涂层组合物。按粉末涂层组合物的总固体重量计，环氧官能聚合物也可以包括量在如10到95重量％、或20到60重量％、或30到50重量％或40到50重量％的范围内的所述粉末涂层组合物。
[0130]
聚羧酸官能聚酯聚合物和环氧官能聚合物还可以在粉末涂层组合物中组合以提供期望的重量比。例如，聚羧酸官能聚酯聚合物和环氧官能聚合物可以在粉末涂层组合物中组合以提供0.2:1到1:1、或0.5:1到1:0.5、或0.8:1到1:0.8、或0.9:1到1:0.9或0.95:1到1:0.95的聚羧酸官能聚酯聚合物与环氧官能聚合物的重量比或其比率为1:1。
[0131]
粉末涂层组合物的羧酸官能聚合物和环氧官能聚合物反应以形成包括羟基官能团的反应产物。反应产物可以包括一个或多个羟基。例如，反应产物可以包括多个侧羟基和任选地末端羟基。
[0132]
如上所述，本发明的粉末涂层组合物还可以包括异氰酸酯官能交联剂，所述异氰酸酯官能交联剂与先前所描述的包括羟基官能团的反应产物具有反应性。异氰酸酯交联剂可以提供另外的特性，包含例如更高的交联密度以增加耐化学性和耐磨性。
[0133]
异氰酸酯官能交联剂可以包含各种类型的聚异氰酸酯。可以使用的聚异氰酸酯包含脂肪族和芳香族二异氰酸酯以及更高官能度的聚异氰酸酯。合适的多异氰酸酯的非限制性实例包含异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、二环己基甲烷4,4'-二异氰酸酯(h12mdi)、环己基二异氰酸酯(cfidi)、间-四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯(m-tmxdi)、对-四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯(p-tmxdi)、亚乙基二异氰酸酯、1,2-二异氰酸根合丙烷(1,2-diisocyanatopropane)、1,3-二异氰酸根合丙烷、1,6-二异氰酸根合己烷(六亚甲基二异氰酸酯或fidi)、1,4-丁烯二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、1,4-亚甲基双-(环己基异氰酸酯)、甲苯二异氰酸酯(tdi)、间-亚二甲苯基二异氰酸酯(mxdi)和对-亚二甲苯基二异氰酸酯、4-氯-1,3-亚苯基二异氰酸酯、1,5-四氢-萘二异氰酸酯、4,4'-二苄基二异氰酸酯和1,2,4-苯三异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯(xdi)和其混合物或组合。
[0134]
异氰酸酯交联剂可以包括封端的异氰酸酯官能交联剂。“封端的异氰酸酯”是指具有异氰酸酯官能团的化合物，所述异氰酸酯官能团已经与封端剂反应并且防止异氰酸酯官能团反应直到封端剂在暴露于外部刺激如热时被去除。封端剂的非限制性实例包含苯酚、吡啶醇、苯硫酚、甲乙酮肟、酰胺、己内酰胺、咪唑和吡唑。异氰酸酯还可以包含脲二酮异氰酸酯，如脲二酮内部封端的异氰酸酯加合物。
[0135]
按粉末涂层组合物的总固体重量计，异氰酸酯官能交联剂可以包括至少0.1重量％、至少1重量％或至少3重量％的所述粉末涂层组合物。按粉末涂层组合物的总固体重量计，异氰酸酯官能交联剂可以包括至多50重量％、至多30重量％、至多20重量％、至多10重量％、至多8重量％或至多5重量％的所述粉末涂层组合物。按粉末涂层组合物的总固体重量计，异氰酸酯官能交联剂还可以包括在如0.1到50重量％、或0.1到30重量％、或0.1到20重量％、或0.1到10重量％、或0.1到8重量％、或0.1到5重量％、或1到50重量％、或1到30重量％、或1到20重量％、或1到10重量％、或1到8重量％、或1到5重量％、或3到50重量％、或3到30重量％、或3到20重量％、或3到10重量％、或3到8重量％或3到5重量％的范围内的量。
[0136]
所述粉末涂层组合物的粘合剂的非限制性实例是包括以下、本质上由以下组成或由以下组成的粘合剂：(a)环氧官能聚合物；(b)交联剂。基于粘合剂的总重量，所述环氧官能聚合物可以以至少10重量％，如至少20重量％、至少30重量％或至少40重量％的量存在。基于粘合剂的总重量，所述环氧官能聚合物可以以至多97重量％，如至多80重量％，如至多60重量％，如至多50重量％的量存在于所述粘合剂中。基于粘合剂的总重量，所述环氧官能聚合物可以以10重量％到97重量％，如10重量％到80重量％，如10重量％到60重量％，如10
重量％到50重量％，如20重量％到97重量％，如20重量％到80重量％，如20重量％到60重量％，如20重量％到50重量％，如30重量％到97重量％，如30重量％到80重量％，如30重量％到60重量％，如30重量％到50重量％，如40重量％到97重量％，如40重量％到80重量％，如40重量％到60重量％，如40重量％到50重量％的量存在于所述粘合剂中。基于粘合剂的总重量，交联剂可以以至少3重量％，如至少10重量％，如至少20重量％，如至少30重量％，如至少40重量％的量存在于所述粘合剂中。基于粘合剂的总重量，所述交联剂可以以至多70重量％，如至多60重量％，如至多50重量％，如至多40重量％的量存在于所述粘合剂中。基于粘合剂的总重量，所述交联剂可以以3重量％到70重量％，如3重量％到60重量％，如3重量％到50重量％，如3重量％到40重量％，如10重量％到70重量％，如10重量％到60重量％，如10重量％到50重量％，如10重量％到40重量％，如30重量％到70重量％，如30重量％到60重量％，如30重量％到50重量％，如30重量％到40重量％，如40重量％到70重量％，如40重量％到60重量％，如40重量％到50重量％的量存在于所述粘合剂中。
[0137]
所述粉末涂层组合物的粘合剂的非限制性实例是包括以下、本质上由以下组成或由以下组成的粘合剂：(a)聚酯树脂；(b)交联剂。基于粘合剂的总重量，所述聚酯树脂可以以至少10重量％，如至少20重量％、至少30重量％或至少40重量％的量存在。基于粘合剂的总重量，所述聚酯树脂可以以至多97重量％，如至多80重量％，如至多60重量％，如至多50重量％的量存在于所述粘合剂中。基于粘合剂的总重量，所述聚酯树脂可以以10重量％到97重量％，如10重量％到80重量％，如10重量％到60重量％，如10重量％到50重量％，如20重量％到97重量％，如20重量％到80重量％，如20重量％到60重量％，如20重量％到50重量％，如30重量％到97重量％，如30重量％到80重量％，如30重量％到60重量％，如30重量％到50重量％，如40重量％到97重量％，如40重量％到80重量％，如40重量％到60重量％，如40重量％到50重量％的量存在于所述粘合剂中。基于粘合剂的总重量，交联剂可以以至少3重量％，如至少10重量％，如至少20重量％，如至少30重量％，如至少40重量％的量存在于所述粘合剂中。基于粘合剂的总重量，所述交联剂可以以至多70重量％，如至多60重量％，如至多50重量％，如至多40重量％的量存在于所述粘合剂中。基于粘合剂的总重量，所述交联剂可以以3重量％到70重量％，如3重量％到60重量％，如3重量％到50重量％，如3重量％到40重量％，如10重量％到70重量％，如10重量％到60重量％，如10重量％到50重量％，如10重量％到40重量％，如30重量％到70重量％，如30重量％到60重量％，如30重量％到50重量％，如30重量％到40重量％，如40重量％到70重量％，如40重量％到60重量％，如40重量％到50重量％的量存在于所述粘合剂中。
[0138]
所述粉末涂层组合物的粘合剂的非限制性实例是包括以下、本质上由以下组成或由以下组成的粘合剂：(a)聚酯树脂；(b)包括聚异氰酸酯的交联剂。基于粘合剂的总重量，所述聚酯树脂可以以至少10重量％，如至少20重量％、至少30重量％或至少40重量％的量存在。基于粘合剂的总重量，所述聚酯树脂可以以至多97重量％，如至多80重量％，如至多60重量％，如至多50重量％的量存在于所述粘合剂中。基于粘合剂的总重量，所述聚酯树脂可以以10重量％到97重量％，如10重量％到80重量％，如10重量％到60重量％，如10重量％到50重量％，如20重量％到97重量％，如20重量％到80重量％，如20重量％到60重量％，如20重量％到50重量％，如30重量％到97重量％，如30重量％到80重量％，如30重量％到60重量％，如30重量％到50重量％，如40重量％到97重量％，如40重量％到80重量％，如40重
量％到60重量％，如40重量％到50重量％的量存在于所述粘合剂中。基于粘合剂的总重量，所述聚异氰酸酯可以以至少3重量％，如至少10重量％，如至少20重量％，如至少30重量％，如至少40重量％的量存在于所述粘合剂中。基于粘合剂的总重量，所述聚异氰酸酯可以以至多70重量％，如至多60重量％，如至多50重量％，如至多40重量％的量存在于所述粘合剂中。基于粘合剂的总重量，所述聚异氰酸酯可以以3重量％到70重量％，如3重量％到60重量％，如3重量％到50重量％，如3重量％到40重量％，如10重量％到70重量％，如10重量％到60重量％，如10重量％到50重量％，如10重量％到40重量％，如30重量％到70重量％，如30重量％到60重量％，如30重量％到50重量％，如30重量％到40重量％，如40重量％到70重量％，如40重量％到60重量％，如40重量％到50重量％的量存在于所述粘合剂中。
[0139]
基于粉末涂层组合物的总重量，所述粘合剂可以以至少10重量％，如至少20重量％，如至少40重量％，如至少50重量％的量存在于所述粉末涂层组合物中。基于粉末涂层组合物的总重量，所述粘合剂可以以100重量％，如不超过97重量％，如不超过85重量％、如不超过75重量％、如不超过65重量％的量存在于所述粉末涂层组合物中。基于粉末涂层组合物的总重量，所述粘合剂可以以10重量％到100重量％，如10重量％到97重量％，如10重量％到85重量％，如10重量％到75重量％，如10重量％到65重量％，如20重量％到100重量％，如20重量％到97重量％，如20重量％到85重量％，如20重量％到75重量％，如20重量％到65重量％，如40重量％到100重量％，如40重量％到97重量％，如40重量％到85重量％，如40重量％到75重量％，如40重量％到65重量％，如50重量％到100重量％，如50重量％到97重量％，如50重量％到85重量％，如50重量％到75重量％，如50重量％到65重量％的量存在。
[0140]
基于粉末涂层组合物的总体积，所述粘合剂可以以至少15体积％，如至少30体积％，如至少50体积％的量存在于所述粉末涂层组合物中。基于粉末涂层组合物的总体积，所述粘合剂可以以100体积％，如不超过96体积％，如不超过70体积％、如不超过55体积％的量存在于所述粉末涂层组合物中。基于粉末涂层组合物的总体积，所述粘合剂可以以15体积％到100体积％，如15体积％到96体积％，如15体积％到80体积％，如15体积％到60体积％，如25体积％到100体积％，如25体积％到96体积％，如35体积％到60体积％，如35体积％到100体积％，如35体积％到96体积％，如35体积％到80体积％，如35体积％到60体积％的量存在。
[0141]
根据本发明，所述粉末涂层组合物任选地可以包括电绝缘填料。如本文所用，术语“电绝缘填料”意指体积电阻率为至少10ω
·
m(根据astm d257、c611或b193测量)的颜料、填料或无机粉末。例如，所述电绝缘填料的体积电阻率可以为至少10ω
·
m(根据astm d257、c611或b193测量)，如至少20ω
·
m，如至少30ω
·
m，如至少40ω
·
m，如至少50ω
·
m，如至少60ω
·
m，如至少60ω
·
m，如至少70ω
·
m，如至少80ω
·
m，如至少80ω
·
m，如至少90ω
·
m，如至少100ω
·
m。
[0142]
所述电绝缘填料可以包括导热电绝缘填充材料。如本文所用，术语“导热电绝缘填料”或“tc/ei填料”意指在25℃下热导率为至少5w/m
·
k(根据astm d7984测量)并且体积电阻率为至少10ω
·
m(根据astm d257、c611或b193测量)的颜料、填料或无机粉末。所述tc/ei填充材料可以包括有机或无机材料并且可以包括单一类型的填充材料的颗粒或可以包括两种或更多种类型的tc/ei填充材料的颗粒。也就是说，所述tc/ei填充材料可以包括第
一tc/ei填充材料的颗粒，并且可以进一步包括与第一tc/ei填充材料不同的至少第二(即，第二、第三、第四等)tc/ei填充材料的颗粒。如本文关于填充材料的类型所使用的，对“第一”、“第二”等的引用仅是为了方便并且不是指添加等的顺序。
[0143]
所述tc/ei填充材料在25℃下的热导率为至少5w/m
·
k(根据astm d7984测量)，如至少18w/m
·
k，如至少55w/m
·
k所述tc/ei填充材料在25℃下的热导率可以不超过3,000w/m
·
k(根据astm d7984测量)，如不超过1,400w/m
·
k，如不超过450w/m
·
k。所述tc/ei填充材料在25℃下的热导率可以为5w/m
·
k到3,000w/m
·
k(根据astm d7984测量)，如18w/m
·
k到1,400w/m
·
k，如55w/m
·
k到450w/m
·
k。
[0144]
所述tc/ei填充材料的体积电阻率可以为至少10ω
·
m(根据astm d257、c611或b193测量)，如至少20ω
·
m，如至少30ω
·
m，如至少40ω
·
m，如至少50ω
·
m，如至少60ω
·
m，如至少60ω
·
m，如至少70ω
·
m，如至少80ω
·
m，如至少80ω
·
m，如至少90ω
·
m，如至少100ω
·
m。
[0145]
所述tc/ei填充材料的合适的非限制性实例包含氮化物、金属氧化物、类金属氧化物、金属氢氧化物、砷化物、碳化物、矿物、陶瓷和金刚石。例如，所述tc/ei填充材料可以包括以下、本质上由以下组成或由以下组成：氮化硼、氮化硅、氮化铝、砷化硼、氧化铝、氧化镁、煅烧氧化镁、氧化铍、二氧化硅、氧化钛、氧化锌、氧化镍、氧化铜、氧化锡、氢氧化铝(即，三水合铝)、氢氧化镁、砷化硼、碳化硅、玛瑙、金刚砂、陶瓷微球、金刚石或其任何组合。可商购获得的具有氮化硼的tc/ei填充材料的非限制性实例包含例如来自圣戈班(saint-gobain)的carbotherm、来自迈图公司(momentive)的coolflow和polartherm和可从panadyne公司商购获得的六方氮化硼粉末；氮化铝，例如可从微米金属公司(micron metals inc.)获得的氮化铝粉末并且可以toyalnite从东洋公司(toyal)商购获得；氧化铝包含，例如可以microgrit从微磨料公司(micro abrasives)、以nabalox从纳博特公司(nabaltec)、以aeroxide从赢创公司(evonik)以及以alodur从英格瓷公司(imerys)商购获得；煅烧氧化镁可以包含例如来自马丁玛丽埃塔镁质特种公司(martin marietta magnesia specialties)的p98；氢氧化铝包含例如来自纳博特公司的apyral和来自硅比科公司(sibelco)的氢氧化铝；并且陶瓷微球包含例如来自空心微珠陶瓷公司或3m公司的陶瓷微球。这些填料也可以进行表面改性。例如，表面改性的氧化镁可作为可从京和化工有限公司(kyowa chemical industry co.,ltd.)商购获得的pyrokisuma 5301k获得。可替代地，tc/ei填充材料可以没有任何表面改性。
[0146]
如本文所用，术语“煅烧氧化镁”是指已经在高温(例如，在高温竖窑中从1500℃
–
2000℃范围内)下煅烧，从而产生相对于尚未被煅烧的氧化镁具有非常小的反应性的材料的氧化镁。
[0147]
tc/ei填充材料可以包含作为单一tc/ei填充材料，或者可以包含作为上文所描述的tc/ei填充材料中的两种或更多种的组合。例如，所述导热电绝缘填充材料包括以下、本质上由以下组成或由以下组成：氢氧化铝、煅烧氧化镁和氮化硼中的至少两种。例如，所述导热电绝缘填充材料包括氢氧化铝和煅烧氧化镁、本质上由氢氧化铝和煅烧氧化镁组成或由氢氧化铝和煅烧氧化镁组成。例如，所述导热电绝缘填充材料包括氢氧化铝和氮化硼、本质上由氢氧化铝和氮化硼组成或由氢氧化铝和氮化硼组成。如果使用超过两种tc/ei填充材料，则所述两种tc/ei填充材料之间的重量比按所述tc/ei填充材料的总组合重量计可以
为至少1:30，如至少1:25，如至少1:20，如至少1:15，如至少1:10，如至少1:8，如至少1:7，如至少1:5，如至少1:4，如至少1:3，如至少1:2.5，如至少1:2，如1:1.5，如至少1:1.4，如至少1:1.2，如1:1。如果使用超过两种tc/ei填充材料，则所述两种tc/ei填充材料之间的重量比按所述tc/ei填充材料的总组合重量计可以为1:30到30:1，如1:25到25:1，如1:20到20:1，如1:15到15:1，如1:10到10:1，如1:8到8:1，如1:7到7:1，如1:5到5；1，如1:3到3:1，如1:2到2:1，如1:1.5到1.5:1，如1:1.4到1.4:1，如1:1.2到1.2:1，如1:2到1.4:1，如1:2到1.5:1。
[0148]
例如，所述导热电绝缘填充材料可以包括以下、本质上由以下组成或由以下组成：基于粉末涂层组合物的总重量，量为1重量％到80重量％，如10重量％到60重量％，如15重量％到50重量％，如20重量％到40重量％，如25重量％到35重量％，如27重量％到33重量％的氢氧化铝以及量为1重量％到80重量％，如5重量％到60重量％，如7重量％到50重量％，如10重量％到40重量％，如12重量％到35重量％，如15重量％到30重量％，如17重量％到25重量％，如18重量％到22重量％的煅烧氧化镁。
[0149]
例如，所述导热电绝缘填充材料可以包括以下、本质上由以下组成或由以下组成：基于粉末涂层组合物的总重量，量为1重量％到80重量％，如10重量％到60重量％，如15重量％到50重量％，如20重量％到40重量％，如25重量％到35重量％，如27重量％到33重量％的氢氧化铝以及量为1重量％到80重量％，如5重量％到60重量％，如7重量％到50重量％，如10重量％到40重量％，如12重量％到35重量％，如15重量％到30重量％，如17重量％到25重量％，如18重量％到22重量％的氮化硼。
[0150]
例如，所述粉末涂层组合物的所述导热电绝缘填充材料可以包括氢氧化铝、本质上由氢氧化铝组合或由氢氧化铝组成。
[0151]
所述电绝缘填料可以包括非导热电绝缘填充材料。如本文所用，术语“非导热电绝缘填料”或“ntc/ei填料”意指在25℃下热导率为小于5w/m
·
k(根据astm d7984测量)并且体积电阻率为至少10ω
·
m(根据astm d257、c611或b193测量)的颜料、填料或无机粉末。例如，ntc/ei填料在25℃下的热导率可以为小于5w/m
·
k(根据astm d7984测量)，如不超过3w/m
·
k，如不超过1w/mk，如不超过0.1w/mk，如不超过0.05w/mk。例如，所述ntc/ei填料的体积电阻率可以为至少10ω
·
m(根据astm d257、c611或b193测量)，如至少20ω
·
m，如至少30ω
·
m，如至少40ω
·
m，如至少50ω
·
m，如至少60ω
·
m，如至少60ω
·
m，如至少70ω
·
m，如至少80ω
·
m，如至少80ω
·
m，如至少90ω
·
m，如至少100ω
·
m。所述ntc/ei填充材料可以是有机或无机的。
[0152]
ntc/ei填充材料的合适的非限制性实例包含但不限于云母、二氧化硅、硅灰石、硫酸钡、碳酸钙、玻璃微球、粘土或其任何组合。
[0153]
如本文所用，术语“云母”通常是指片状硅酸盐(层状硅酸盐)矿物。云母可以包括白云母。白云母包括具有式kal2(alsi3o
10
)(f,oh)2或(kf)2(al2o3)3(sio2)6(h2o)的铝和钾的层状硅酸盐矿物。示例性非限制性可商购获得的白云母包含可从佩斯矿物公司(pacer minerals)获得的以商品名dakotapure
tm
出售的产品，如dakotapure
tm
700、dakotapure
tm
1500、dakotapure
tm
2400、dakotapure
tm
3000、dakotapure
tm
3500和dakotapure
tm
4000。
[0154]
二氧化硅(sio2)可以包括气相二氧化硅，所述气相二氧化硅包括已经用火焰处理以形成三维结构的二氧化硅。气相二氧化硅可以是未处理的或用硅氧烷，例如聚二甲基硅
氧烷进行表面处理。示例性非限制性可商购获得的气相二氧化硅包含：以商品名出售的产品，如可从赢创工业公司(evonik industries)商购获得的r 104、r 106、r 202、r 208、r 972；以及以商品名出售的产品，如可从瓦克化学公司(wacker chemie ag)商购获得的h17和h18。
[0155]
硅灰石包括可以含有少量的铁、铝、镁、锰、钛和/或钾的链硅酸钙矿物(casio3)。例如，硅灰石的b.e.t.表面积可以为1.5到2.1m2/g，如1.8m2/g，并且中值粒度可以为6微米到10微米，如8微米。可商购获得的硅灰石的非限制性实例包含可从nyco矿物公司(nyco minerals,inc.)获得的nyad 400。
[0156]
碳酸钙(caco3)可以包括沉淀碳酸钙或重质碳酸钙。碳酸钙可以用或可以不用硬脂酸进行表面处理。可商购获得的沉淀碳酸钙的非限制性实例包含可从特种矿物公司(specialty minerals)获得的和以及可从索尔维集团(solvay)获得的spt。可商购获得的重质碳酸钙的非限制性实例包含可从英格瓷公司(imerys)获得的duramite
tm
和可从特种矿物公司获得的
[0157]
有用的粘土矿物包含非离子板状填料，如滑石粉、叶蜡石、绿泥石、蛭石或其组合。
[0158]
玻璃微球可以是中空的硼硅酸盐玻璃。可商购获得的玻璃微球的非限制性实例包含可从3m公司获得的3m玻璃气泡类型vs、k系列和s系列。
[0159]
所述电绝缘填充材料可以具有任何颗粒形状或几何形状。例如，电绝缘填充材料可以是规则或不规则形状的，并且可以是球形、椭圆形、立方体、板状、针状(细长或纤维状)、杆状、盘形、棱柱形、薄片形、岩石状等、其附聚物或其任何组合。
[0160]
所述电绝缘填充材料的颗粒的如制造商报告的在至少一个维度上的报告平均粒度可以为至少0.01微米，如至少2微米，如至少10微米。所述电绝缘填充材料的颗粒的如制造商报告的在至少一个维度上的报告平均粒度可以为不超过500微米，如不超过300微米，如不超过200微米，如不超过150微米。电绝缘填充材料的颗粒的如制造商所报告的在至少一个维度上的报告平均粒度可以为0.01微米到500微米，如0.1微米到300微米，如2微米到200微米，如10微米到150微米。测量平均粒度的合适方法包含使用如quanta 250 feg sem等仪器或等同仪器的测量。
[0161]
粉末涂层组合物的电绝缘填充材料的颗粒的报告摩氏硬度可以为至少1(基于摩氏硬度标度)，如至少2，如至少3。粉末涂层组合物的电绝缘填充材料的颗粒的报告摩氏硬度可以为不超过10，如不超过8，如不超过7。粉末涂层组合物的电绝缘填充材料的颗粒的报告摩氏硬度可以为1到10，如2到8，如3到7。
[0162]
基于粉末涂层组合物的总重量，所述粉末涂层组合物的电绝缘填充材料可以以至少1重量％，如至少5重量％，如至少10重量％，如至少20重量％，如至少25重量％，如至少30重量％，如至少35重量％，如至少40重量％，如至少45重量％，如至少50重量％，如至少55重量％，如至少60重量％，如至少65重量％，如至少70重量％，如至少75重量％的量存在。基于粉末涂层组合物的总重量，所述粉末涂层组合物的电绝缘填充材料可以以不超过80重量％，如不超过75重量％，如不超过70重量％，如不超过65重量％，如不超过60重量％，如不超过55重量％，如不超过50重量％，如不超过45重量％，如不超过40重量％，如不超过35重
量％，如不超过30重量％，如不超过25重量％，如不超过20重量％，如不超过15重量％，如不超过10重量％，如不超过5重量％的量存在。基于所述粉末涂层组合物的总重量，所述粉末涂层组合物的所述电绝缘填充材料可以以1重量％到80重量％的量存在，如5重量％到80重量％，如10重量％到80重量％，如15重量％到80重量％，如20重量％到80重量％，如25重量％到80重量％，如30重量％到80重量％，如35重量％到80重量％，如40重量％到80重量％，如45重量％到80重量％，如50重量％到80重量％，如55重量％到80重量％，如60重量％到80重量％，如65重量％到80重量％，如70重量％到80重量％，如75重量％到80重量％，如1重量％到70重量％，如5重量％到70重量％，如10重量％到70重量％，如15重量％到70重量％，如20重量％到70重量％，如25重量％到70重量％，如30重量％到70重量％，如35重量％到70重量％，如40重量％到70重量％，如45重量％到70重量％，如50重量％到70重量％，如55重量％到70重量％，如60重量％到70重量％，如65重量％到70重量％，如1重量％到65重量％，如5重量％到65重量％，如10重量％到65重量％，如15重量％到65重量％，如20重量％到65重量％，如25重量％到65重量％，如30重量％到65重量％，如35重量％到65重量％，如40重量％到65重量％，如45重量％到65重量％，如50重量％到65重量％，如55重量％到65重量％，如1重量％到60重量％，如5重量％到60重量％，如10重量％到60重量％，如15重量％到60重量％，如20重量％到60重量％，如25重量％到60重量％，如25重量％到60重量％，如30重量％到60重量％，如35重量％到60重量％，如40重量％到60重量％，如45重量％到60重量％，如50重量％到60重量％，如55重量％到60重量％，如1重量％到55重量％，如5重量％到55重量％，如10重量％到55重量％，如15重量％到55重量％，如20重量％到55重量％，如25重量％到55重量％，如30重量％到55重量％，如35重量％到55重量％，如40重量％到55重量％，如45重量％到55重量％，如1重量％到50重量％，如5重量％到50重量％，如10重量％到50重量％，如15重量％到50重量％，如20重量％到50重量％，如25重量％到50重量％，如30重量％到50重量％，如35重量％到50重量％，如40重量％到50重量％，如45重量％到50重量％，如1重量％到45重量％，如5重量％到45重量％，如10重量％到45重量％，如15重量％到45重量％，如20重量％到45重量％，如25重量％到45重量％，如30重量％到45重量％，如35重量％到45重量％，如40重量％到45重量％，如1重量％到40重量％，如5重量％到40重量％，如10重量％到40重量％，如15重量％到40重量％，如20重量％到40重量％，如25重量％到40重量％，如30重量％到40重量％，如35重量％到40重量％，如1重量％到35重量％，如5重量％到35重量％，如10重量％到35重量％，如15重量％到35重量％，如20重量％到35重量％，如25重量％到35重量％，如30重量％到35重量％，如1重量％到25重量％，如5重量％到25重量％，如10重量％到25重量％，如15重量％到25重量％，如20重量％到25重量％，如1重量％到20重量％，如5重量％到20重量％，如10重量％到20重量％，如15重量％到20重量％，如1重量％到15重量％，如5重量％到15重量％，如10重量％到15重量％，如1重量％到10重量％，如5％到10重量％。
[0163]
基于粉末涂层组合物的总体积，所述电绝缘填充材料可以以至少1体积％，如至少1体积％，如至少5体积％，如至少25体积％，如至少30体积％的量存在。基于粉末涂层组合物的总体积，所述电绝缘填充材料可以以不超过70体积％，如不超过50体积％，如不超过30体积％的量存在。基于所述粉末涂层组合物的总体积，所述电绝缘填充材料可以以1体积％到70体积％，如5体积％到50体积％，如25体积％到50体积％，如30体积％到50体积％的量
存在。
[0164]
根据本发明，所述粉末涂层组合物和所述粘合剂可以任选地包括热塑性材料。如本文所用，术语“热塑性材料”是指具有比粉末涂层组合物的成膜树脂和交联剂(如果存在)更高的分子量的化合物。热塑性材料任选地可以不含在正常固化条件下与粉末涂层组合物的交联剂反应的官能团。热塑性材料是粉末涂层组合物的粘合剂的一部分并且不同于上文所描述的热固性和热塑性粉末涂层组合物的粘合剂的成膜树脂和交联剂(如果存在)。热塑性材料可以包括苯氧基树脂(聚羟基醚树脂)。
[0165]
所述热塑性材料的熔体温度(tm)可以为至少50℃，如至少60℃，如至少70℃，如至少80℃，如至少90℃，如至少100℃，如至少110℃，如至少120℃，如至少130℃，如至少140℃，如至少150℃，如至少160℃，如120℃。
[0166]
所述热塑性材料的玻璃化转变温度(tg)可以为至少-30℃，如至少-20℃，如至少-10℃，如至少0℃，如至少10℃，如至少20℃，如至少30℃，如至少40℃，如至少50℃，如至少60℃，如至少70℃，如至少75℃，如至少80℃，如至少84℃，如84℃。
[0167]
所述热塑性材料在200℃下的熔体指数可以为至少至少40克/10分钟，如至少45克/10分钟，如至少50克/10分钟，如至少55克/10分钟，如至少60克/10分钟，如60克/10分钟。
[0168]
所述热塑性材料在200℃下的熔体粘度可以为至少90泊，如至少95泊，如至少100泊，如至少105泊，如至少110泊，如至少112泊，如112泊。
[0169]
20重量％的含所述热塑性材料的环己酮溶液的粘度范围可以为180-300cp，如180-280cp，如使用布氏粘度计在25℃下测量的。
[0170]
所述热塑性材料的重均分子量可以为至少10,000g/mol，如至少15,000g/mol，如至少20,000g/mol，如至少25,000g/mol，如至少30,000g/mol。所述热塑性材料的重均分子量可以为不超过1,000,000g/mol，如不超过500,000g/mol，如不超过100,000g/mol，如不超过50,000g/mol，如不超过40,000g/mol，如不超过35,000g/mol。所述热塑性材料的重均分子量可以为10,000到1,000,000g/mol，如15,000到500,000g/mol，如15,000到100,000g/mol，如15,000到50,000g/mol，如15,000到40,000g/mol，如15,000到35,000g/mol，如20,000到1,000,000g/mol，如20,000到500,000g/mol，如20,000到100,000g/mol，如20,000到50,000g/mol，如20,000到40,000g/mol，如20,000到35,000g/mol，25,000到1,000,000g/mol，如25,000到500,000g/mol，如25,000到100,000g/mol，如25,000到50,000g/mol，如25,000到40,000g/mol，如25,000到35,000g/mol，30,000到1,000,000g/mol，如30,000到500,000g/mol，如30,000到100,000g/mol，如30,000到50,000g/mol，如30,000到40,000g/mol，如30,000到35,000g/mol，如32,000g/mol。
[0171]
所述热塑性材料的数均分子量可以为至少5,000g/mol，如至少8,000g/mol，如至少9,000g/mol。所述热塑性材料的数均分子量可以为不超过100,000g/mol，如不超过50,000g/mol，如不超过25,000g/mol，如不超过15,000g/mol，如不超过10,000g/mol。所述热塑性材料的数均分子量可以为5,000到100,000g/mol、5,000到50,000g/mol、5,000到25,000g/mol、5,000到15,000g/mol、5,000到10,000g/mol，如8,000到100,000g/mol、8,000到50,000g/mol，如8,000到25,000g/mol，如8,000到15,000g/mol，如8,000到10,000g/mol，如9,000到100,000g/mol、9,000到50,000g/mol，如9,000到25,000g/mol，如9,000到15,000g/
mol，如9,000到10,000g/mol，如9,500g/mol。
[0172]
重均分子量(mw)和数均分子量(mn)可以根据astm d6579-11使用聚苯乙烯标准通过凝胶渗透色谱法测量。相对于线性聚苯乙烯标准为800到900,000da的凝胶渗透色谱法可以使用具有沃特世2414差示折光仪(ri检测器)的沃特世2695分离模块进行，四氢呋喃(thf)用作洗脱剂，流速为1毫升/分钟，并且使用两个pl凝胶混合-c(300
×
7.5mm)色谱柱用于在室温下进行分离。
[0173]
热塑性材料可以任选地包括官能团。例如，热塑性材料可以包括羟基官能团。包括羟基官能团的热塑性材料的羟基当量可以为至少200g/当量，如至少240g/当量，如至少250g/当量，如至少260g/当量，如至少270g/当量。包括羟基官能团的热塑性材料的羟基当量可以为不超过500,000g/当量，如不超过250,000g/当量，如不超过100,000g/当量，如不超过50,000g/当量，如不超过25,000g/当量，如不超过10,000g/当量，如不超过1,000g/当量，如不超过500g/当量，如不超过350g/当量，如不超过300g/当量，如不超过285g/当量。包括羟基官能团的热塑性材料的羟基当量可以为如200到500,000g/当量，如200到250,000g/当量，如200到100,000g/当量，如200到50,000g/当量，如200到25,000g/当量，如200到10,000g/当量，如200到1,000g/当量，如200到500g/当量，如200到350g/当量，如240到350g/当量，如250到350g/当量，如260到300g/当量，如260到300g/当量，如200到300g/当量，如240到300g/当量，如250到300g/当量，如260到300g/当量，如260到300g/当量，如200到285g/当量，如240到285g/当量，如250到285g/当量，如260到285g/当量，如260到285g/当量，如277g/当量。
[0174]
基于粉末涂层组合物的总重量，所述热塑性材料(如果有的话)可以以至少0.5重量％，如至少1重量％，如至少3重量％，如至少6重量％，如至少7重量％的量存在于所述粉末涂层组合物中。基于粉末涂层组合物的总重量，所述热塑性材料(如果有的话)可以以不超过20重量％，如不超过10重量％，如不超过9重量％，如不超过8.5重量％的量存在于所述粉末涂层组合物中。基于粉末涂层组合物的总重量，所述热塑性材料可以以0.5重量％到20重量％，如0.5重量％到10重量％，如0.5重量％到9重量％，如0.5重量％到8.5重量％，如1重量％到20重量％，如1重量％到10重量％，如1重量％到9重量％，如1重量％到8.5重量％，如3重量％到20重量％，如3重量％到10重量％，如3重量％到9重量％，如3重量％到8.5重量％，如6重量％到20重量％，如6重量％到10重量％，如6重量％到9重量％，如6重量％到8.5重量％，如7重量％到20重量％，如7重量％到10重量％，如7重量％到9重量％，如7重量％到8.5重量％的量存在。
[0175]
基于粉末涂层组合物的总体积，所述热塑性材料(如果存在的话)可以以至少1体积％，如至少4体积％，如至少7体积％的量存在于所述粉末涂层组合物中。基于粉末涂层组合物的总体积，所述热塑性材料(如果有的话)可以以不超过30体积％，如不超过15体积％，如不超过8体积％的量存在于所述粉末涂层组合物中。基于所述粉末涂层组合物的总体积，所述热塑性材料可以以1体积％到30体积％，如4体积％到15体积％，如6体积％到10体积％的量存在。
[0176]
所述粉末涂层组合物可以任选地进一步包括导热导电填料。如本文所用，术语“导热导电填料”或“tc/ec填料”意指在25℃下热导率为至少5w/m
·
k(根据astm d7984测量)并且体积电阻率小于10ω
·
m(根据astm d257、c611或b193测量)的颜料、填料或无机粉末。例
如，所述tc/ec填充材料在25℃下的热导率为至少5w/m
·
k(根据astm d7984测量)，如至少18w/m
·
k，如至少55w/m
·
k所述tc/ec填充材料在25℃下的热导率可以不超过3,000w/m
·
k(根据astm d7984测量)，如不超过1,400w/m
·
k，如不超过450w/m
·
k。所述tc/ec填充材料在25℃下的热导率可以为5w/m
·
k到3,000w/m
·
k(根据astm d7984测量)，如18w/m
·
k到1,400w/m
·
k，如55w/m
·
k到450w/m
·
k。例如，所述tc/ec填充材料的体积电阻率可以小于10ω
·
m(根据astm d257、c611或b193测量)，如小于5ω
·
m，如小于1ω
·
m。
[0177]
合适的tc/ec填充材料包含：金属，如银、锌、铜、金或金属包覆的空心颗粒；碳化合物，如石墨(如可从英格瓷公司商购获得的timrex或可从阿斯伯里碳公司(asbury carbons)商购获得的thermocarb)、碳黑(例如，可以vulcan从卡博特公司(cabot corporation)商购获得)、碳纤维(例如，可以磨碎非碳纤维从卓尔泰克公司(zoltek)商购获得)、石墨烯和石墨烯碳颗粒(例如，可从xg科学公司(xg sciences)商购获得的xgnp石墨烯纳米薄片和/或例如下文所描述的石墨烯颗粒)；羰基铁；铜(如可从西格玛奥德里奇公司(sigma aldrich)商购获得的类球状粉末)；锌(如可从纯锌金属公司(purity zinc metals)商购获得的ultrapure以及可从爱励美锌公司(us zinc)获得的锌粉xl和xlp)等。
[0178]“石墨烯碳颗粒”的实例包含碳颗粒，所述碳颗粒具有包括一层或多层sp2键合的碳原子的单原子厚平面片材的结构，所述碳原子以蜂窝状晶格紧密堆积。堆叠层的平均数量可以少于100，例如，少于50。堆叠层的平均数量可以为30或更少，如20或更少，如10或更少，如5或更少。石墨烯碳颗粒可以是基本上平坦的，然而，所述平面片的至少一部分可以是基本上弯曲、卷曲、折皱或屈曲的。颗粒通常不具有球状的或等轴的形态。在美国公开第2012/0129980号第[0059]-[0065]段中描述了合适的石墨烯碳颗粒，所述美国公开的引用部分通过引入并入本文。美国专利第9,562,175号在6:6到9:52处描述了其它合适的石墨烯碳颗粒，所述美国专利的引用部分通过引用并入本文。
[0179]
所述tc/ec填充材料可以具有任何颗粒形状或几何形状。例如，所述tc/ec填充材料可以是规则或不规则形状的，并且可以是球形、椭圆形、立方体、板状、针状(细长或纤维状)、杆状、盘形、棱柱形、薄片形、岩石状等、其附聚物或其任何组合。
[0180]
所述tc/ec填充材料的颗粒的如制造商报告的在至少一个维度上的报告平均粒度可以为至少0.01微米，如至少2微米，如至少10微米。所述tc/ec填充材料的颗粒的如制造商报告的在至少一个维度上的报告平均粒度可以为不超过500微米，如不超过300微米，如不超过200微米，如不超过150微米。tc/ec填充材料的颗粒的如制造商所报告的在至少一个维度上的报告平均粒度可以为0.01微米到500微米，如0.1微米到300微米，如2微米到200微米，如10微米到150微米。测量平均粒度的合适方法包含使用如quanta 250feg sem等仪器或等同仪器的测量。
[0181]
粉末涂层组合物的tc/ec填充材料的颗粒的报告摩氏硬度可以为至少1(基于摩氏硬度标度)，如至少2，如至少3。粉末涂层组合物的tc/ec填充材料的颗粒的报告摩氏硬度可以为不超过10，如不超过8，如不超过7。粉末涂层组合物的tc/ei填充材料的颗粒的报告摩氏硬度可以为1到10，如2到8，如3到7。
[0182]
基于粉末涂层组合物的总重量，所述tc/ec填充材料(如果存在的话)可以以至少1重量％，如至少2重量％，如至少3重量％，如至少4重量％的量存在于所述粉末涂层组合物中。基于粉末涂层组合物的总重量，所述tc/ec填充材料(如果有的话)可以以不超过35重
量％，如不超过20重量％，如不超过10重量％，如不超过8重量％的量存在于所述粉末涂层组合物中。基于粉末涂层组合物的总重量，所述tc/ec填充材料可以以1重量％到35重量％，如2重量％到20重量％，如3重量％到10重量％，如4重量％到8重量％的量存在。
[0183]
基于粉末涂层组合物的总体积，所述tc/ec填充材料(如果存在的话)可以以至少1体积％，如至少5体积％，如至少10体积％，如至少20体积％的量存在于所述粉末涂层组合物中。基于粉末涂层组合物的总体积，所述tc/ec填充材料(如果有的话)可以以不超过30体积％，如不超过25体积％，如不超过20体积％，如不超过15体积％的量存在于所述粉末涂层组合物中。基于所述粉末涂层组合物的总体积，所述tc/ec填充材料可以以1体积％到30体积％，如1体积％到25体积％，如5体积％到20体积％，如10体积％到15体积％的量存在。
[0184]
根据本发明，所述粉末涂层组合物任选地可以进一步包括分散剂。如本文所用，术语“分散剂”是指可以添加到组合物中以便通过润湿填料颗粒并分解附聚物来提升颗粒的分离的物质。分散剂(如果存在的话)可以按填料的总体积计以至少0.05体积％，如至少0.2体积％的量存在于组合物中，并且可以按填料的总体积计以不超过20体积％，如不超过10体积％，如不超过3体积％，如不超过1体积％的量存在。分散剂(如果存在的话)可以按填料的总体积计以0.05体积％到20体积％，如0.2体积％到10体积％，如0.2体积％到3体积％，如0.2体积％到1体积％的量存在于组合物中。如本文所用，填料是指包含在粉末涂层组合物中的非粘合剂添加剂，如导热电绝缘填充材料、非导热电绝缘填充材料、非导热导电填充材料，以及组合物中包含的任何其它着色剂或颜料。用于在组合物中使用的合适的分散剂包含脂肪酸、磷酸酯、聚氨酯、聚胺、聚丙烯酸酯、聚烷氧基化物、磺酸盐、聚醚和聚酯或其任何组合。可商购获得的分散剂的非限制性实例包含：可从byk公司(byk company)获得的anti-terra-u100、disperbyk-102、disperbyk-103、disperbyk-111、disperbyk-171、disperbyk-2151、disperbyk-2059、disperbyk-2000、disperbyk-2117和disperbyk-2118；以及可从路博润公司(the lubrizol corporation)获得的solsperse 24000sc、solsperse16000和solsperse 8000超分散剂。
[0185]
根据本发明，所述粉末涂层组合物任选地可以进一步包括核-壳聚合物。所述核-壳聚合物的实例包含其中由弹性体聚合物构成的核被由玻璃态聚合物构成的壳层覆盖的颗粒、其中由玻璃态聚合物构成的核被由弹性体聚合物构成的壳层覆盖的颗粒、以及具有其中上述双层结构被第三最外层覆盖的三层结构的颗粒。必要时，可以对壳层或最外层进行改性，使得在其中引入官能团如羧基、环氧基和羟基，以提供与热固性树脂的相容性和反应性。核的实例包含聚丁二烯、丙烯酸聚合物和聚异戊二烯。壳层的实例包含(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物、(甲基)丙烯酸烷基酯-苯乙烯共聚物和(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物。在实例中，核可以由玻璃化转变温度不超过室温的橡胶聚合物如聚丁二烯构成，并且壳层由玻璃化转变温度不低于60℃的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物或共聚物构成。
[0186]
核-壳聚合物的实例包含staphyloid im-101、staphyloid im-203、staphyloid im-301、staphyloid im-401、staphyloid im-601、staphyloid ac3355、staphyloid ac3816、staphyloid ac3832、staphyloid ac4030、staphyloid ac3364(由甘茨化工公司(ganz chemical co.ltd.)制造)、kureha bta751、kureha bta731、kureha paraloid exl2314、kureha paraloid exl2655(由吴羽化学公司(kureha corporation)制造)、albidur 2240、albidur5340、albidur 5640(由汉斯化学公司(hanse chemie)制造)、
paraloid exl2655、paraloid exl2605、paraloid exl2602、paraloid exl2311、paraloid exl2313、paraloid exl2314、paraloid exl2315、paraloid bta705、paraloid bta712、paraloid bta731、paraloid bta751、paraloid km357p、paraloid km336p、paraloid hia80和paraloid hia28s(由罗门哈斯公司公司(rohm and hass company)制造)。
[0187]
所述核-壳聚合物可以具有球形或基本上球形的形状。如本文所用，词语“基本上球形”意指任意椭圆形横截面中的较长直径/较短直径比为1到10。所述核-壳聚合物的平均粒径可以为0.01到10μm，如0.1到5μm。在本发明中，平均粒径是指以(长轴 短轴)/2表示的双轴平均粒径。平均粒径可以通过激光衍射粒度分布分析来确定。
[0188]
基于粉末涂层组合物的总重量，所述核-壳聚合物(如果存在的话)可以以至少1重量％，如至少2重量％，如至少3重量％，如至少4重量％的量存在于所述粉末涂层组合物中。基于粉末涂层组合物的总重量，所述核-壳聚合物(如果有的话)可以以不超过35重量％，如不超过20重量％，如不超过10重量％，如不超过8重量％的量存在于所述粉末涂层组合物中。基于粉末涂层组合物的总重量，所述核-壳聚合物可以以1重量％到35重量％，如1重量％到20重量％，如1重量％到10重量％，如1重量％到8重量％，如2重量％到35重量％，如2重量％到20重量％，如2重量％到10重量％，如2重量％到8重量％，如3重量％到35重量％，如3重量％到20重量％，如3重量％到10重量％，如3重量％到8重量％，如4重量％到35重量％，如4重量％到20重量％，如4重量％到10重量％，如4重量％到8重量％的量存在。
[0189]
基于粉末涂层组合物的总体积，所述核-壳聚合物(如果存在的话)可以以至少1体积％，如至少5体积％，如至少10体积％，如至少20体积％的量存在于所述粉末涂层组合物中。基于粉末涂层组合物的总体积，所述核-壳聚合物(如果有的话)可以以不超过30体积％，如不超过25体积％，如不超过20体积％，如不超过15体积％的量存在于所述粉末涂层组合物中。基于所述粉末涂层组合物的总体积，所述核-壳聚合物可以以1体积％到30体积％，如1体积％到25体积％，如5体积％到20体积％，如10体积％到15体积％的量存在。
[0190]
本发明的粉末涂层组合物可以包括粘合剂、本质上由粘合剂组成或由粘合剂组合，所述粘合剂包括以下、本质上由以下组成或由以下组成：环氧树脂；核/壳聚合物；以及导热电绝缘填充材料。所述导热电绝缘填充材料可以包括以下、本质上由以下组成或由以下组成：氮化硼、氮化硅、氮化铝、砷化硼、氧化铝、氧化镁、煅烧氧化镁、氧化铍、二氧化硅、氧化钛、氧化锌、氧化镍、氧化铜、氧化锡、氢氧化铝(即，三水合铝)、氢氧化镁、砷化硼、碳化硅、玛瑙、金刚砂、陶瓷微球、金刚石或其任何组合。所述导热电绝缘填充材料可以包括氢氧化铝和/或氮化硼、本质上由氢氧化铝和/或氮化硼组成或由氢氧化铝和/或氮化硼组成。
[0191]
粉末涂层组合物还可以包含其它任选的材料。例如，粉末涂层组合物还可以包括着色剂。如本文所用，“着色剂”是指向组合物赋予颜色和/或其它不透明性和/或其它视觉效果的任何物质。着色剂可以以任何合适的形式(如离散颗粒、分散体、溶液和/或薄片)添加到涂料中。单一着色剂或两种或更多种着色剂的混合物可以用于本发明的涂料中。
[0192]
示例着色剂包含颜料(有机或无机)、染料和色料，如在油漆工业中使用的和/或在干粉颜料制造商协会(dry color manufacturers association，dcma)中列出的那些，以及特殊效果组合物。着色剂可以包含例如在使用条件下不溶但可润湿的细分固体粉末。着色剂可以是有机或无机的并且可以是附聚的或非附聚的。着色剂可以例如通过使用研磨媒剂(grind vehicle)如丙烯酸研磨媒剂而掺入涂料中，所述研磨媒剂的使用对于本领域技术
人员而言是熟悉的。
[0193]
示例颜料和/或颜料组合物包含但不限于咔唑二噁嗪粗颜料、偶氮、单偶氮、重氮、萘酚as、苯并咪唑酮、异吲哚啉酮、异吲哚啉和多环酞菁、喹吖啶酮、苝(perylene)、紫环酮(perinone)、二酮吡咯并吡咯、硫靛、蒽醌、靛蒽醌、蒽素嘧啶、黄蒽酮、皮蒽酮、蒽嵌蒽醌、二噁嗪、三芳基碳鎓、喹酞酮颜料、二酮吡咯并吡咯红(“dppbo红”)和其任何混合物。
[0194]
示例染料包含但不限于溶剂基染料和/或水基染料，如酞菁绿或酞菁蓝、氧化铁、钒酸铋、蒽醌和苝以及喹吖啶酮。
[0195]
示例色料包含但不限于分散在水基或水混溶性载体中的颜料，如可商购自德固赛公司(degussa,inc.)的aqua-chem 896、可商购自伊士曼化学公司的精确分散部(accurate dispersions division of eastman chemical,inc.)的charisma colorants和maxitoner industrial colorants。
[0196]
进一步地，粉末涂层组合物可以基本上不含、本质上不含或完全不含着色剂，如颜料。术语“基本上不含着色剂”意指涂层组合物含有按组合物的总固体重量计小于百万分之1000重量份(ppm)的着色剂，“基本上不含着色剂”意指涂层组合物含有按组合物的总固体重量计小于100ppm的着色剂，并且“完全不含着色剂”意指涂层组合物含有基于组合物的总固体重量小于十亿分之20重量份(ppb)的着色剂。
[0197]
可以与本发明的粉末涂层组合物一起使用的组分的其它非限制性实例包含增塑剂、耐磨颗粒、抗氧化剂、受阻胺光稳定剂、uv线吸收剂和稳定剂、表面活性剂、流动和表面控制剂、触变剂、催化剂、反应抑制剂、腐蚀抑制剂和其它常规助剂。粉末涂层组合物也可以基本上不含、本质上不含或完全不含先前描述的另外的组分中的任一种组分。
[0198]
粉末涂层组合物可以包括具有改善的边缘覆盖率的组合物。例如，在一些情况下，表面张力效应会在流动/固化期间将涂层牵拉离锋利边缘。因此，具有改善的边缘覆盖率的粉末涂层组合物是在固化期间降低涂层的流动并在边缘上维持足够的涂层覆盖率的组合物。粉末涂层组合物可以包括包含成膜树脂和/或添加剂的组合物，所述成膜聚合物和/或添加剂可以改善施加的涂层在基材上的边缘覆盖性能。这些材料具有较低的流动趋势，并且能够有效地抵抗表面张力并保持在原位。
[0199]
粉末涂层组合物可以基本上不含、本质上不含或完全不含硅酮。如本文所用，如果硅酮(如果存在的话)按粉末涂层组合物的总重量计以小于5重量％的量存在，则粉末涂层组合物基本上不含硅酮。如本文所用，如果硅酮(如果存在的话)按粉末涂层组合物的总重量计以小于1重量％的量存在，则粉末涂层组合物本质上不含硅酮。
[0200]
粉末涂层组合物可以基本上不含、本质上不含或完全不含膨润土。如本文所用，如果膨润土(如果存在的话)按粉末涂层组合物的总重量计以小于0.5重量％的量存在，则粉末涂层组合物基本上不含膨润土。如本文所用，如果膨润土(如果存在的话)按粉末涂层组合物的总重量计以小于0.1重量％的量存在，则粉末涂层组合物本质上不含膨润土。
[0201]
粉末涂层组合物可以基本上不含、本质上不含或完全不含二氧化钛。如本文所用，如果二氧化钛(如果存在的话)按粉末涂层组合物的总重量计以小于1重量％的量存在，则粉末涂层组合物基本上不含二氧化钛。如本文所用，如果二氧化钛(如果存在的话)按粉末涂层组合物的总重量计以小于0.1重量％的量存在，则粉末涂层组合物本质上不含二氧化钛。
[0202]
粉末涂层组合物可以基本上不含、本质上不含或完全不含熔点为40到110℃的多元醇。实例包含聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、丙烯酸多元醇、聚己内酯多元醇、直链多元醇和聚硅氧烷多元醇，所有这些的熔点都为40到110℃。如本文所用，如果熔点为40到110℃的多元醇(如果存在的话)按粉末涂层组合物的总重量计以小于5重量％的量存在，则粉末涂层组合物基本上不含熔点为40到110℃的多元醇。如本文所用，如果熔点为40到110℃的多元醇(如果存在的话)按粉末涂层组合物的总重量计以小于1重量％的量存在，则粉末涂层组合物本质上不含熔点为40到110℃的多元醇。
[0203]
粉末涂层组合物可以通过混合先前所描述的粘合剂、导热电绝缘填充材料和任选地另外的组分来制备。将所述组分混合，使得形成均匀的混合物。例如，可以使用本领域公认的技术和设备，如使用prism高速混合器来混合所述组分。当形成固体涂层组合物时，随后将均匀混合物熔融并进一步混合。混合物可以用双螺杆挤出机、单螺杆挤出机或本领域已知的类似设备熔融。在熔融过程期间，将选择温度以使固体均匀混合物熔融混合而不固化混合物。均匀混合物可以在双螺杆挤出机中熔融混合，其中区域的温度设置为75℃到140℃，如75℃至125℃，如85℃至115℃或100℃。
[0204]
在熔融混合之后，可以将混合物冷却并重新固化。然后可以例如在研磨过程中研磨重新固化的混合物以形成固体颗粒可固化粉末涂层组合物。可以将重新固化的混合物研磨成任何期望的粒度。例如，在静电涂层施加中，可以将重新固化的混合物研磨至平均粒度为至少10微米或至少20微米和至多130微米，如按照beckman-coulter ls
tm 13 320手册中所描述的说明书使用beckman-coulter ls
tm 13 320激光衍射粒度分析仪确定的。进一步地，用于确定平均粒度的样品中的颗粒的总量的粒度范围可以包括1微米到200微米、或5微米到180微米或10微米到150微米的范围，所述范围还按照beckman-coulter ls
tm 13 320手册中所描述的说明书使用beckman-coulter ls
tm 13 320激光衍射粒度分析仪确定。
[0205]
本发明的粉末涂层组合物可以以本领域的任何标准方式施涂，所述标准方式如喷涂、静电喷涂、流化床工艺等。在将粉末涂层组合物施涂到基材上之后，组合物可以固化或至少部分固化，如用热，或用其它方式，如光化辐射，以形成至少部分固化的涂层。
[0206]
在一些实例中，本发明的粉末涂层组合物用热固化，此类对流加热在250℉到500℉的范围内持续2到40分钟，或在250℉到400℉的范围内持续10到30分钟，或在300℉到400℉的范围内持续10到30分钟。本发明的粉末涂层组合物也可用红外辐射固化，其中峰值金属温度可以在约10秒内达到400℉到500℉。通过红外辐射升高的热斜升允许快速固化时间。在一些实例中，本发明的粉末涂层组合物用红外辐射固化以在300℉到550℉的范围内加热组合物持续1到20分钟，或在350℉到525℉的范围内加热组合物持续2到10分钟，或在370℉到515℉的范围内加热组合物持续5到8分钟。
[0207]
应当理解，本发明的粉末涂层组合物可以用多种类型的热源固化，如对流加热和红外辐射。例如，本发明的粉末涂层组合物可以用对流加热或红外辐射部分地固化，并且然后用选自对流加热和红外辐射的不同热源完全固化。
[0208]
本发明的粉末涂层组合物也可以在基材上以多种施涂形式施涂。例如，在基材用由可电沉积的涂层组合物沉积的涂层涂覆之后，可以将根据本发明的第一粉末涂层组合物施涂在基材的至少一部分之上。根据本发明的第二粉末涂层组合物可以施涂在第一涂层组合物的至少一部分之上。在施涂第二粉末涂层组合物之前，第一粉末涂层组合物可以任选
地固化或至少部分地固化。可替代地，第二粉末涂层组合物可以施涂在第一涂层组合物的至少一部分之上。然后可以同时将第一涂层组合物和第二涂层组合物固化在一起。粉末涂层组合物可以用先前所描述的任何方法固化。
[0209]
由根据本发明的单一粉末涂层组合物形成的涂层可以以任何期望的干膜厚度施涂。例如，干膜厚度可以为至少2密耳(50.8微米)，如至少3密耳(76.2微米)，如至少4密耳(101.6微米)，如至少5密耳(127微米)，如至少6密耳(152.4微米)，如至少8密耳(203.2微米)，如至少10密耳(254微米)，如至少12密耳(304.8微米)，如至少20密耳(508微米)，如至少40密耳(1,016微米)。例如，干膜厚度可以小于40密耳(1,016微米)，如小于20密耳(508微米)，如小于12密耳(304.8微米)、小于10密耳(254微米)、小于8密耳(203.2微米)、或小于6密耳(152.4微米)、或小于5密耳(127微米)、或小于4密耳(101.6微米)、或小于3密耳(76.2微米)或小于2密耳(50.8微米)。应当理解，当施涂多种粉末涂层组合物时，可以施涂每种组合物以单独地提供任何先前所描述的干膜厚度。例如，当施涂两种单独的本发明的粉末涂层组合物时，每种单独的粉末涂层组合物可以以任何先前所描述的干膜厚度施涂。
[0210]
本发明还涉及一种涂覆基材的方法，所述方法包括将由可电沉积的涂层组合物沉积的可电沉积的涂层电沉积到所述基材的表面上，并且将粉末涂层施加到所述可电沉积的涂层的至少一部分上。所述基材可以包括例如电池或电池组件。
[0211]
本发明还涉及一种涂覆基材的方法，所述方法包括将由可电沉积的涂层组合物沉积的可电沉积的涂层电沉积到所述基材的表面上，并且将包括粘合剂和电绝缘填料的粉末涂层施加到所述可电沉积的涂层的至少一部分上。所述基材可以包括例如电池或电池组件。
[0212]
根据本发明，所述方法可以包括(a)将由本发明的可电沉积的涂层组合物沉积的涂层电泳式地沉积到基材的至少一部分上以及(b)将经涂覆的基材加热到某个温度并持续某个时间，所述温度和所述时间足以固化基材上的电沉积涂层。所述方法可以进一步包括(c)向所述至少部分地固化的电沉积的涂层直接施涂一种或多种粉末涂层组合物以在所述至少部分地固化的电沉积涂层的至少一部分之上形成粉末涂层，以及(d)将步骤(c)的经涂覆的基材加热到某个温度并持续某个时间，所述温度和所述时间足以固化所述顶涂层。
[0213]
所述可电沉积的涂层和所述粉末涂层可以用于包括具有各种涂层的基材的多层涂层复合材料。涂层可以任选地包含预处理层，如磷酸盐层(例如，磷酸锌层)或氧化锆层、可电沉积的涂层、粉末涂层和其它任选层(例如，基涂层、清涂层、着色单涂层和颜色加清涂复合组合物)。应当理解，任选层包含本领域中已知的那些涂层中的任何涂层，并且各自独立地可以是水载型、溶剂型、粉末涂层组合物或呈粉末浆的形式。任选层通常包含成膜聚合物、交联材料以及一种或多种颜料(如果是有色基础涂层或单涂层的话)。根据本发明，可以将一个或多个涂层施涂到基本上未经固化的底层上，并且多个层可以在下游工艺中同时固化。
[0214]
还将理解的是，粉末涂层可以施涂到底层上，尽管事实是底层尚未完全固化。例如，即使底层未经过固化步骤，也可以将粉末涂层施涂到可电沉积的涂层或基础涂层上。然后可以在随后的固化步骤期间固化所述层，由此消除单独地固化所述层的需要。
[0215]
本发明还涉及一种基材，所述基材包括可电沉积的涂层和在所述可电沉积的涂层的至少一部分上的粉末涂层。所述可电沉积的涂层可以由本文所描述的可电沉积的涂层组
合物沉积。粉末涂层可以由本文所描述的粉末涂层组合物沉积。
[0216]
所述可电沉积的涂层和在所述可电沉积的涂层的至少一部分上的粉末涂层可以形成多层介电涂层(即，电绝缘涂层)。例如，如通过sefelec介电计rmg12ac-dc并根据astm d 149-09hipot测试测量的，所述多层介电涂层在本文所描述的任何组合干膜厚度下的介电强度可以为至少1kv，如至少2kv，如至少2.5kv，如至少5kv，如至少7kv，如至少8kv，如至少10kv，如至少12kv或更高。例如，如通过sefelec介电计rmg12ac-dc并根据astm d 149-09hipot测试测量的，所述多层介电涂层在总组合干膜厚度为250微米或更小下的介电强度可以为至少1kv，如至少2kv，如至少2.5kv，如至少5kv，如至少7kv，如至少8kv，如至少10kv，如至少12kv或更高。
[0217]
所述多层涂层任选地可以是导热的。例如，如根据astm d7984测量的，所述多层涂层的热导率可以为至少0.3w/m
·
k，如至少0.5w/m
·
k，如至少0.7w/m
·
k，如至少0.9w/m
·
k，如至少1.5w/m
·
k或更高。
[0218]
所述基材可以选自各种基材和其组合。基材的非限制性实例包含运载工具(包含汽车基材)、工业基材、船舶基材和组件(如轮船、船只以及岸上和近海设施)、储罐、包装基材、建筑基材、航空航天组件、电池和电池组件、汇流条、金属线、铜或铝导体、镍导体、木地板和家具、紧固件、盘绕的金属、热交换器、通风口、挤出件、屋顶、车轮、炉栅、皮带、输送机、谷物或种子筒仓、金属丝网、螺栓或螺母、筛网或栅格、hvac设备、框架、罐、绳索、电线、服装、电子设备和电子组件(包含外壳和电路板)、玻璃、运动设备(包含高尔夫球)、体育馆、建筑物、桥梁、容器(如食物和饮料容器)等。
[0219]
基材(包含先前描述的任何基材)可以是金属的或非金属的。金属基材包含但不限于锡、钢、冷轧钢、热轧钢、涂覆有锌金属的钢、锌化合物、锌合金、电镀锌钢、热浸镀锌钢、镀锌退火钢、铝锌合金镀层(galvalume)、镀锌合金的钢、不锈钢、锌铝镁合金涂覆的钢、锌铝合金、铝、铝合金、镀铝钢、镀铝合金钢、涂覆有锌铝合金的钢、镁、镁合金、镍、镀镍、青铜、马口铁、覆层、钛、黄铜、铜、银、金、3-d打印金属、铸造或锻造金属和合金或其组合。
[0220]
本发明的涂层组合物可以施涂到许多基材上。因此，本发明进一步涉及一种基材，其至少部分地涂覆有本文所描述的可电沉积的涂层组合物。应当理解，电涂层涂层组合物可以作为单涂层或作为多层涂层复合材料中的涂层施涂到基材上。可电沉积的涂层组合物可以电泳式地沉积在任何导电基材上。合适的基材包含金属基材、金属合金基材和/或已金属化的基材，如镀镍塑料。另外地，基材可以包括非金属导电材料，包含例如包括碳纤维或导电碳的材料的复合材料。根据本发明，金属或金属合金可以包括冷轧钢、热轧钢、涂覆有锌金属的钢、锌化合物或锌合金，如电镀锌钢、热浸镀锌钢、合金化热镀锌钢(galvanealed steel)和镀有锌合金的钢。2xxx、3xxx、4xxx、5xxx、6xxx或7xxx系列的铝合金以及a356系列的复合铝合金和铸造铝合金也可以用作基材。也可以将az31b、az91c、am60b或ev31a系列的镁合金用作基材。本发明中使用的基材还可包括钛和/或钛合金。其它合适的有色金属包含铜和镁以及这些材料的合金。用于本发明中的合适的金属基材包含通常在以下中使用的金属基材：运载工具主体的组合件(例如但不限于飞行器上使用的门、主体面板、行李箱盖、顶部面板、引擎盖、顶部和/或纵梁、铆钉、起落架组件和/或蒙皮)、运载工具框架、运载工具部件、摩托车、车轮、工业结构和组件，如包含洗衣机、烘干机、冰箱、炉灶、洗碗机等在内的家用电器、农业设备、草坪和花园设备、空调机组、热泵机组、草坪家具和其它制品。金属基材
还可以呈例如金属片材或预制件的形式。还应当理解，可以用包含以下预处理溶液对基材进行预处理：磷酸锌预处理溶液，例如在美国专利第4,793,867号和第5,588,989号中描述的磷酸锌预处理溶液，或者含锆的预处理溶液，例如在美国专利第7,749,368号和第8,673,091号中描述的含锆的预处理溶液。
[0221]
如果非金属基材是导电的并且包含复合基材，如碳纤维复合材料等，也可以使用它们。
[0222]
如本文所用，“运载工具”或其变型包含但不限于民用、商用和军用飞行器和/或陆地运载工具，如飞机、直升机、汽车、摩托车和/或卡车。基材的形状可以呈片材、板、条、棒的形式或任何期望的形状。
[0223]
在施涂可电沉积的涂层组合物和/或粉末涂层组合物之前，基材可以进行各种处理。例如，在施涂粉末涂层组合物之前，可以将基材进行碱性清洁、脱氧、机械清洁、超声清洁、溶剂擦拭、粗糙化、等离子体清洁或蚀刻、暴露于化学气相沉积、用粘附促进剂处理、镀覆、阳极氧化、退火、包覆或其任何组合。可以在施涂可电沉积的涂层组合物和/或粉末涂层组合物之前使用任何先前所描述的方法处理基材，如通过在施涂可电沉积的涂层组合物和/或粉末涂层组合物之前将基材浸渍清洁剂和/或脱氧剂浴中。也可以在施涂可电沉积的涂层组合物和/或粉末涂层组合物之前对基材进行镀覆。如本文所用，“镀覆”是指在基材的表面之上沉积金属。基材还可以被3d打印。
[0224]
如上所述，基材可以包括电池或电池组件。例如，电池可以是电动汽车电池，并且电池组件可以是电动汽车电池组件。所述电池组件可以包括但不限于此：电池单元、电池壳、电池模块、电池组、电池箱、电池单元外壳、电池组壳、电池盖和托盘、热管理系统、逆变器、电池壳体、模块壳体、模块支架、电池侧板、电池单元外壳、冷却模块、冷却管、冷却片、冷却板、汇流条、电池框架、电连接件、金属线、铜或铝导体或电缆、固定能量储存系统的任何部分或其任何组合。如本文所描述的，可电沉积的涂层组合物和粉末涂层组合物可以施涂在这些基材中的任何基材之上以形成电绝缘涂层(即，介电涂层)、导热涂层或电绝缘和导热涂层。
[0225]
所述经涂覆的基材可以包括电池组件，所述电池组件包括可电沉积的涂层和粉末涂层，所述粉末涂层包括粘合剂和电绝缘填充材料、本质上由粘合剂和电绝缘填充材料组成或由粘合剂和电绝缘填充材料组成。
[0226]
所述经涂覆的基材可以包括电池组件，所述电池组件包括可电沉积的涂层和粉末涂层，所述粉末涂层包括粘合剂和导热电绝缘填充材料、本质上由粘合剂和导热电绝缘填充材料组成或由粘合剂和导热电绝缘填充材料组成。所述导热电绝缘填充材料可以包括氢氧化铝、本质上由氢氧化铝组成或由氢氧化铝组成。例如，所述经涂覆的基材可以包括电池组件，所述电池组件包括可电沉积的涂层和粉末涂层，所述粉末涂层包括以下、本质上由以下组成或由以下组成：基于所述导热电绝缘涂层的总重量，以至少20重量％，如至少40重量％，如至少45重量％，如至少50重量％的量存在的粘合剂和氢氧化铝。
[0227]
所述经涂覆的基材可以包括电池组件，所述电池组件包括可电沉积的涂层和粉末涂层，所述粉末涂层包括粘合剂和导热电绝缘填充材料、本质上由粘合剂和导热电绝缘填充材料组成或由粘合剂和导热电绝缘填充材料组成，所述导热电绝缘填充材料包括煅烧氧化镁、本质上由煅烧氧化镁组成或由煅烧氧化镁组成。
[0228]
所述经涂覆的基材可以包括电池组件可电沉积的涂层和粉末涂层，所述粉末涂层包括以下、本质上由以下组成或由以下组成：粘合剂、热塑性材料和导热电绝缘填充材料。
[0229]
所述经涂覆的基材可以包括电池组件，所述电池组件包括导热电绝缘涂层，所述导热电绝缘涂层包括以下、本质上由以下组成或由以下组成：粘合剂和至少两种导热电绝缘填充材料。所述至少两种导热电绝缘填充材料可以包括以下、本质上由以下组成或由以下组成：氢氧化铝、煅烧氧化镁和氮化硼中的至少两种。所述粘合剂可以包括以下、本质上由以下组成或由以下组成：环氧树脂和/或聚酯树脂。
[0230]
如本文所用，术语“聚合物”广义上是指低聚物以及均聚物和共聚物两者。术语“树脂”可与“聚合物”互换使用。
[0231]
除非另有明确说明，否则术语“丙烯酸”和“丙烯酸酯”可互换使用(除非这样做会改变预期含义)，并且包含丙烯酸、酸酐和其衍生物，如其c
1-c5烷基酯、低级烷基取代的丙烯酸，例如c
1-c2取代的丙烯酸，如甲基丙烯酸、2-乙基丙烯酸等以及其c
1-c4烷基酯。术语“(甲基)丙烯酸”或“(甲基)丙烯酸酯”旨在涵盖例如(甲基)丙烯酸酯单体的所指示材料的丙烯酸/丙烯酸酯形式和甲基丙烯酸/甲基丙烯酸酯形式两者。术语“(甲基)丙烯酸聚合物”是指由一种或多种(甲基)丙烯酸单体制备的聚合物。
[0232]
如本文所用，分子量通过凝胶渗透色谱法使用聚苯乙烯标准品确定。除非另有说明，否则分子量按重均分子量计。
[0233]
术语“玻璃化转变温度”或“tg”是发生玻璃化转变的温度，即从硬且相对脆的玻璃态可逆转变为粘性或橡胶态。玻璃化转变温度可以是测量值或理论值。例如，(甲基)丙烯酸聚合物的理论上的玻璃化转变温度是根据以下文献基于单体加料的单体组合物通过fox方法计算的：t.g.fox,《美国物理学会会刊(bull.am.phys.soc.)》(系列ii)1,123(1956)和j.brandrup、e.h.immergut,《聚合物手册(polymer handbook)》,第3版,约翰
·
威利出版社(john wiley),纽约,1989。
[0234]
如本文所用，除非另有定义，否则术语基本上不含意指如果有的话，则按粉末涂层组合物的总重量计，组分以小于5重量％的量存在。
[0235]
如本文所用，除非另有定义，否则术语本质上不含意指如果有的话，则按粉末涂层组合物的总重量计，组分以小于1重量％的量存在。
[0236]
如本文所用，除非另有定义，否则术语完全不含意指如果有的话，则按粉末涂层组合物的总重量计，组分不存在于粉末涂层组合物中，即为0.00重量％。
[0237]
出于详细描述的目的，应当理解，除非明确相反地指出，否则本发明可以采取各种替代性变型和步骤顺序。此外，除了在任何操作实例中或在另外指示的情况下以外，如表示值、量、百分比、范围、子范围或分数的那些数字等所有数字可以解读为如同以词语“约”开头，即使所述术语没有明确出现也是如此。因此，除非有相反地指示，否则在以下说明书和所附权利要求中所阐述的数值参数是可以根据通过本发明获得的期望性质而改变的近似值。至少，并且不试图将等同原则的应用限制于权利要求的范围，每个数值参数至少应按照所报告的有效数字的数量并通过应用普通的舍入技术来解释。在本文所描述的封闭式或开放式数值范围的情况下，所述数值范围内或所涵盖的所有数字、值、量、百分比、子范围和分数应被视为具体地包含在本技术的原始公开内容中并且属于所述原始公开内容，就好像这些数字、值、量、百分比、子范围和分数已被完整地明确写出一样。
[0238]
尽管阐述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体实例中阐述的数值是尽可能精确地报告的。然而，任何数值都固有地含有由其相应测试测量结果中发现的标准差必然造成的某些误差。
[0239]
如本文所用，除非另有说明，否则复数术语可以涵盖其单数对应物，并且反之亦然，除非另有说明。例如，尽管在本文中提及“一种(a)”热塑性材料、“一种”导热电绝缘填充材料、“一种”非导热电绝缘填充材料、“一种”导电填充材料和“一种”分散剂，可以使用这些组分的组合(即，多种)。另外，在本技术中，除非另外具体说明，否则“或”的使用意指“和/或”，即使“和/或”可以在某些情况下明确使用。
[0240]
如本文所用，“包含”、“含有”和类似术语在本技术的上下文中被理解为与“包括”同义并且因此是开放式的并且不排除另外的未描述或未叙述的要素、材料、成分或方法步骤的存在。如本文所用，“由
…
组成”在本技术的上下文中被理解为排除任何未指定的要素、成分或方法步骤的存在。如本文所用，“本质上由
…
组成”在本技术的上下文中被理解为包含所指定的要素、材料、成分或方法步骤“以及未对所描述内容的基本特性和新颖特性造成实质影响的那些要素、材料、成分或方法步骤”。
[0241]
如本文所用，术语“在
…
上”、“到
…
上”、“施加在
…
上”、“施加到
…
上”、“形成于
…
上”、“沉积在
…
上”、“沉积到
…
上”意指形成、覆盖、沉积或提供在表面上但不一定与所述表面接触。例如，“沉积于基材上”的粉末涂层组合物不排除定位在粉末涂层组合物与基材之间的相同或不同组合物的一个或多个其它中间涂层的存在。
[0242]
虽然已经详细描述了本发明的具体实施例，但是本领域的技术人员将了解，可以根据本公开的总体教导开发那些细节的各种修改和替代方案。因此，所公开的特定布置仅旨在是说明性的而非限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求的全部范围及其任何和所有等效物给出。
[0243]
以下实例说明了本发明，然而，所述实例不应被认为是将本发明限于其细节。除非另有说明，否则以下实例中以及在整个说明书中的所有份数和百分比都按重量计。
[0244]
实例
[0245]
实例1：粉末涂层组合物
[0246]
实例1的可固化成膜粉末涂层组合物由下表1中列出的组分制备：
[0247]
表1
[0248]
成分实例1crylcoat 240991.4异氰脲酸三缩水甘油酯6.9powdermate 570fl1.5aerosil 2000.2aerox alu c氧化铝0.2
[0249]
将用于实例1的在表1中列出的组分中的每种组分在容器中称重，并在汉舍尔(henschel)高速混合器中以1500rpm混合至少30秒以形成干燥均质混合物。然后将混合物在werner和pfleiderer 30mm双螺杆挤出机中在350-450rpm的速度的情况下熔融混合。挤出机区域设定在90到115℉下。进料速率使得在设备上观察到20-40％的扭矩。将混合物滴加到一组冷却辊上以冷却混合物并将混合物重新凝固成固体碎片。将碎片在bantam研磨机
中进行研磨，以获得显著5到100微米的粒度，其中大部分颗粒的体积为20到60微米。实例1的所得涂层组合物是自由流动的固体微粒粉末涂层组合物。
[0250]
将实例1的固体微粒粉末涂层组合物用nordson手动喷枪在45kv到90kv的电压下用振动进料分配器以20psi的流动空气静电喷涂到铝基材上。在施涂期间，施涂1.6到4.0密耳的层，并且然后在375℉下的常规烘箱中固化持续20分钟。
[0251]
评估由实例1的组合物制备的涂层的介电强度，如通过sefelec介电强度测试仪rmg12ac-dc并根据astm d149-09介电击穿电压和介电强度测试所测量的。测试的参数如下：电压上限12.0kv dc，i
max
上限：0.5ma，20秒斜升、20秒停留和2秒下降。介电强度测试的结果报告在下表2中。
[0252]
表2
[0253] 实例1膜平均厚度(密耳)3.3介电击穿(kv)6.0
[0254]
实例2-3：可电沉积的涂层组合物
[0255]
实例2-3的可固化成膜可电沉积的涂层组合物由下表3中列出的组分制备。
[0256]
表3
[0257]
成分实例2实例3cr691b146.7-cr681
2-46.7去离子水46.446.4
[0258]1可从ppg工业公司商购获得的可电沉积的水性树脂共混物
[0259]2可从ppg工业公司商购获得的可电沉积的水性树脂共混物
[0260]
将用于实例2-3中的每个实例的在表3中列出的树脂组分在容器中称重并用去离子水稀释。用气动电动机搅拌整个浴持续30分钟以形成可电沉积的涂层组合物的均匀混合物。如果需要减少污染，将混合物通过355目过滤器过滤到nalgene容器中用于进行涂层沉积。使用u形加热线圈将可电沉积的涂层组合物浴加热至90℉温度。然后使用200-350的电压施加120秒将来自可电沉积的涂层组合物浴的涂层电沉积到铝板上，用整流器维持1安培的电流。可电沉积的涂层组合物浴在电沉积期间用磁力搅拌板持续混合。
[0261]
在沉积期间，将1.0到1.3密耳的层沉积到基材上，并且然后在峰值金属温度下用常规烘箱固化持续20分钟。
[0262]
使用与上文所描述相同的程序评估由组合物制备的每个涂层的介电强度。介电强度测试的结果报告在下表4中。
[0263]
表4
[0264] 实例2实例3膜平均厚度(密耳)1.251.1介电击穿(kv)3.31.7
[0265]
实例4-6：双层介电涂层
[0266]
根据上文所描述的相同程序将实例2-3的每种可电沉积的涂层组合物施涂到基材
上，并且然后根据与上文所描述相同的程序用实例1的粉末涂层组合物对每种基材进行面涂。然后根据上文所描述的相同程序评估所得双层涂层的介电强度。结果报告在下表5中，其中表3和4的结果也复制在下表中以供比较。
[0267]
表5
[0268][0269]
如表5所示，相对于仅可电沉积的涂层或粉末涂层，可电沉积的涂层组合物和粉末涂层组合物的组合协同地提高了双层涂层系统中的每个层的介电强度。
[0270]
实例6-9：粉末涂层组合物
[0271]
实例6-9的可固化成膜粉末涂层组合物由下表6中列出的组分制备：
[0272]
表6
[0273]
成分实例6实例7实例8实例9epon 2004117.58-28.22-npes-903217.58-28.2220.35epikure p-20237.388-11.86-kd-211h
4-14.77
‑‑
kd404-j
5-16.67
‑‑
kd-213h
6-50.92
‑‑
lunamer mb-6870.2-0.2-uralac p51428‑‑‑
21.71joncryl 8199‑‑‑
1.5vestagon bf1540
10
‑‑‑
3butaflow bt-71
11
‑‑‑
0.11staphyloid ac-4030
125‑‑‑
apyral 20hc
13
50
‑‑‑
apyyral 499xlv
14
‑‑‑
50portafill a40
15
‑‑
27.24-exbar w1
16-8.33
‑‑
griltex d1874e
17
‑‑
2-byk 111
18
‑‑‑‑
苯氧基分散剂
19
‑‑‑
1.33printex g 20
0.6-0.6-8100ez-t黄色氧化物
21-0.1
‑‑
颜料红254
22-0.05
‑‑
bayferrox 130bm
23-0.99
‑‑
bayferrox 105m
24-2.19
‑‑
sbs-1200
25-0.5
‑‑
aalchem 76df
26-0.3
‑‑
aerosil r-972
27-2.99
‑‑
resiflow p-67
28-1.19
‑‑
resiflow pl-200a
29
1-10.7benzoin 30
0.50.80.50.44micromide 520l
31
‑‑‑
0.75aerox alu c 32
0.150.150.150.1
[0274]1可从瀚森专业化学品公司(hexion specialty chemicals)商购获得的环氧树脂
[0275]2可从南亚塑胶股份有限公司商购获得的环氧树脂
[0276]3可从瀚森专业化学品公司商购获得的酚醛固化剂
[0277]4可从国都化工公司(kukdo chemical co.)商购获得的热塑性改性环氧树脂
[0278]5可从国都化工公司商购获得的酚醛固化剂
[0279]6可从国都化工公司商购获得的热塑性改性环氧树脂
[0280]7可从久日化学公司(aal chem)商购获得的多元羧酸与环状脒的盐
[0281]8可从dsm公司商购获得的羧化聚酯树脂
[0282]9可从巴斯夫(basf)商购获得的羧基官能丙烯酸树脂
[0283]
10
可从赢创工业公司(evonik industries)商购获得的聚异氰酸酯加合物
[0284]
11
可从埃斯特纶化学公司(estron chemical)商购获得的二月桂酸二丁基锡催化剂
[0285]
12
可从武田化学工业公司(takeda chemical industries)商购获得的核-壳甲基丙烯酸烷基酯共聚物
[0286]
13
可从纳博特公司获得的三氢氧化铝
[0287]
14
可从纳博特公司获得的三氢氧化铝
[0288]
15
可从硅比科公司商购获得的d
97
粒度为约36的三氢氧化铝(ath)
[0289]
16
可从神剑矿物有限责任公司(excalibar minarals llc)商购获得的硫酸钡
[0290]
17
可从埃姆斯化学公司(ems-griltech)商购获得的热塑性共聚物
[0291]
18
可从byk商购获得的分散添加剂
[0292]
19
可从加布里埃尔性能产品公司(gabriel performance products)商购获得的pkhb-xlv环氧共混分散剂
[0293]
20
可从欧励隆工程炭公司(orion engineered carbons)商购获得的炭黑颜料
[0294]
21
可从德清通瑞建设有限公司(deqing tongrui coonstruction co.)商购获得的黄色氧化铁颜料
[0295]
22
可从阿克什化工和染料有限公司(aakash chemical&dye-stuffs inc)商购获得的1,4-双(4-氯苯基)-2,5-二氢吡咯[3,4-c]吡咯-3,6-二酮
[0296]
23
可从朗盛公司(lanxess corporation)商购获得的红氧化铁
[0297]
24
可从朗盛公司商购获得的淡黄色氧化铁红颜料
[0298]
25
可从埃斯特纶化学公司商购获得的合成蜡
[0299]
26
可从久日化学公司商购获得的抗氧化剂
[0300]
27
可从赢创工业公司商购获得的聚异氰酸酯加合物疏水性气相二氧化硅
[0301]
28
可从埃斯特纶化学公司商购获得的均化剂
[0302]
29
可从埃斯特纶化学公司商购获得的流控剂
[0303]
30
可从三菱化学股份有限公司(mitsubishi chemical corporation)商购获得的脱气剂
[0304]
31
可从美国微粉公司(micro powders,inc.)商购获得的微粉化脂肪酰胺蜡
[0305]
32
可从赢创工业公司商购获得的氧化铝
[0306]
将用于实例6-9的每个实例的在表6中列出的组分中的每种组分在容器中称重，并在汉舍尔高速混合器中以1500rpm混合至少30秒以形成干燥均质混合物。然后将混合物在werner和pfleiderer 30mm双螺杆挤出机中在350-450rpm的速度的情况下熔融混合。挤出机区域设定在90到115℉下。进料速率使得在设备上观察到20-40％的扭矩。将混合物滴加到一组冷却辊上以冷却混合物并将混合物重新凝固成固体碎片。将碎片在bantam研磨机中进行研磨，以获得显著5到100微米的粒度，其中大部分颗粒的体积为20到60微米。实例6-9中的每个实例的所得涂层组合物是自由流动的固体微粒粉末涂层组合物。
[0307]
将实例6-9的固体微粒粉末涂层组合物中的每种固体微粒粉末涂层组合物用nordson手动喷枪在45kv到90kv的电压下用振动进料分配器以20psi的流动空气静电喷涂到铝基材上。在施涂期间，施涂1.6到4.0密耳的层，并且然后在375℉下用常规烘箱中固化持续20分钟。
[0308]
评估由实例6-9的组合物制备的每个涂层的介电强度，如通过sefelec介电强度测试仪rmg12ac-dc并根据astm d149-09介电击穿电压和介电强度测试所测量的。测试的参数如下：电压上限12.0kv dc，i
max
上限：0.5ma，20秒斜升、20秒停留和2秒下降。介电强度测试的结果报告在下表7中。另外地，根据astmd522评估粉末膜的机械特性的锥形心轴弯曲，并且根据astmd3363评估铅笔硬度。这些结果也记录在表7中。
[0309]
表7
[0310] 实例6实例7实例8实例9膜平均厚度(密耳)3.23.84.13.8介电击穿(kv)5.17.35.26.8锥形心轴弯曲无开裂平均开裂＝9mm平均开裂＝1mm平均开裂＝13.6mm铅笔硬度(弧口凿)》4h》4h》4h》4h
[0311]
实例：可电沉积的涂层组合物
[0312]
可固化成膜可电沉积的涂层组合物由下表8中列出的组分制备。
[0313]
表8
[0314][0315]1可从ppg公司商购获得的阳离子环氧树脂共混物
[0316]2可从ppg公司商购获得的阳离子环氧树脂共混物
[0317]3可从ppg公司商购获得的阳离子环氧进料
[0318]4可从ppg公司商购获得的阳离子环氧树脂共混物
[0319]5可从ppg公司商购获得的阳离子颜料膏
[0320]6可从ppg公司商购获得的阴离子丙烯酸树脂混合物
[0321]7可从ppg公司商购获得的阳离子颜料膏
[0322]8可从acg化学美国公司(acg chemical americas,inc.)商购获得的含氟聚合物
[0323]9含有按总重量计36重量％二丁基氧化锡的锡催化剂膏。
[0324]
10
可从湛新公司商购获得的甲基化正丁基化三聚氰胺交联剂。
[0325]
将用于每种组合物的在表8中列出的树脂组分在容器中称重并用去离子水稀释。用气动电动机搅拌整个浴持续30分钟以形成可电沉积的涂层组合物的均匀混合物。如果需要减少污染，将混合物通过355目过滤器过滤到nalgene容器中用于进行涂层沉积。使用u形加热线圈将可电沉积的涂层组合物浴加热至90℉温度。然后使用200-350的电压施加120秒将来自可电沉积的涂层组合物浴的涂层电沉积到铝板上，用整流器维持1安培的电流。可电沉积的涂层组合物浴在电沉积期间用磁力搅拌板持续混合。
[0326]
在沉积期间，将1.0到1.5密耳的层沉积到基材上，并且然后在峰值金属温度下用常规烘箱固化持续20分钟。
[0327]
使用与上文所描述相同的程序评估由组合物制备的每个涂层的介电强度。介电强度测试的结果报告在下表9中。
[0328]
表9
[0329][0330]
实例10-18：双层介电涂层
[0331]
根据上文所描述的相同程序将每种可电沉积的涂层组合物施涂到基材上，并且然后根据与上文所描述相同的程序用实例6-9的粉末涂层组合物中的一种对每种基材进行面
涂。然后根据上文所描述的相同程序评估所得双层涂层的介电强度。结果报告在下表10中，其中表7和9的结果也复制在下表中以供比较。
[0332]
表10
[0333][0334][0335]
如表10所示，相对于仅可电沉积的涂层或粉末涂层，可电沉积的涂层组合物和粉末涂层组合物的组合协同地提高了双层涂层系统中的每个层的介电强度。
[0336]
本领域技术人员将理解，根据上述公开内容，在不背离本文描述和例示的广泛发明概念的情况下，许多修改和变化是可能的。因此，应当理解，前述公开仅仅是本技术的各种示例性方面的说明，并且本领域技术人员可以容易地进行在本技术和所附权利要求的精神和范围内的许多修改和变化。