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CN116829654A - 导热和电绝缘和/或阻燃的可电沉积的涂层组合物 - Google Patents

导热和电绝缘和/或阻燃的可电沉积的涂层组合物 Download PDF

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CN116829654A
CN116829654A CN202180092569.3A CN202180092569A CN116829654A CN 116829654 A CN116829654 A CN 116829654A CN 202180092569 A CN202180092569 A CN 202180092569A CN 116829654 A CN116829654 A CN 116829654A
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electrodepositable coating
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C·J·德多迈尼克
马亮
M·M·小铂拉姆
E·普奥德兹尤克奈特
C·A·达科
K·T·西尔维斯特
S·R·佐瓦奇
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PPG Industries Ohio Inc
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PPG Industries Ohio Inc
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Abstract

本发明涉及一种可电沉积的涂层组合物，其包括可电沉积的粘合剂；以及导热电绝缘填料、阻燃颜料或其组合。还公开了制备所述可电沉积的涂层组合物的方法、涂层和经涂覆的基材。

Description

导热和电绝缘和/或阻燃的可电沉积的涂层组合物
技术领域
本发明涉及一种可电沉积的涂层组合物、源自所述可电沉积的涂层组合物的涂层以及施涂此类涂层的方法。
背景技术
如电组件和电池等的基材通常用高介电强度材料保护以提供绝缘性质。例如，组件已经涂覆有介电带和涂层以提供绝缘性质。尽管介电带和涂层可以提供绝缘性质，但所述介电带和涂层可能难以均匀地施涂到基材上。另外，在低涂层膜厚度下可能难以获得良好的绝缘性质。另外，电池组件在使用期间会产生热量，并且绝缘带和涂层通常难以通过将这种热量从底层基材传导出来而消散这种热量。
作为涂层施涂方法，电沉积涉及在施加的电势的影响下将成膜组合物沉积到导电基材上。电沉积已成为涂层行业的标准，因为与非电泳涂层方式相比，电沉积提供了增加的涂料利用率、更少的浪费、改进的基材腐蚀保护以及最小的环境污染。
在涂层行业中仍然需要导热和电绝缘涂层，所述涂层均匀地应用于包含低膜厚度的基材。
发明内容
本文公开了一种可电沉积的涂层组合物，其包括、基本上由或由以下组成：可电沉积的粘合剂；以及导热电绝缘填充材料、阻燃颜料或其组合。
本发明进一步公开了一种用于涂覆基材的方法，所述方法包括将源自本发明的可电沉积的涂层组合物的涂层电沉积到所述基材的至少一部分上。
本发明还公开了一种涂层，其包括至少部分地固化的可电沉积的粘合剂和导热电绝缘填充材料、阻燃颜料或其组合。
本发明还公开了一种基材，所述基材至少部分涂覆有涂层，所述涂层包括至少部分地固化的可电沉积的粘合剂和导热电绝缘填充材料、阻燃颜料或其组合。
具体实施方式
本发明涉及一种可电沉积的涂层组合物，其包括、基本上由或由以下组成：可电沉积的粘合剂；以及导热电绝缘填充材料或阻燃颜料。
如本文所使用的，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。本发明的可电沉积的涂层组合物可以包括阳离子可电沉积的涂层组合物或阴离子可电沉积的涂层组合物。
如本文所使用的，术语“阳离子可电沉积的涂层组合物”是指能够通过阳离子可电沉积的工艺沉积到导电基材上的可电沉积的涂层组合物，其中在电沉积工艺期间，由阳离子可电沉积的涂层组合物沉积的涂层沉积在用作阴极的导电基材上。阳离子可电沉积的涂层组合物包括阳离子可电沉积的粘合剂。
如本文所使用的，术语“阴离子可电沉积的涂层组合物”是指能够通过阴离子可电沉积的工艺沉积到导电基材上的可电沉积的涂层组合物，其中在电沉积工艺期间，由阴离子可电沉积的涂层组合物沉积的涂层沉积在用作阳极的导电基材上。阴离子可电沉积的涂层组合物包括阴离子可电沉积的粘合剂。
可电沉积的粘合剂
根据本发明，可电沉积的涂层组合物包括可电沉积的粘合剂。可电沉积的粘合剂包括含离子盐基团的成膜聚合物并且可以任选地进一步包括固化剂。
含离子盐基团的成膜聚合物可以包括官能团。含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(Zerewitinofftest)，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 THEAMERICAN 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，并且因此有用的化合物将包含羟基、硫醇、伯氨和/或仲氨基团(以任何组合)的那些化合物。包括活性氢官能团的含离子盐基团的成膜聚合物可以被称为含活性氢、含离子盐基团的成膜聚合物。官能团的其它非限制性实例包含环氧化物官能团、酰胺官能团、氨基甲酸酯官能团、羧酸基团、亚磷酸基团(如磷酸和膦酸)以及磺酸基团。含离子盐基团的成膜聚合物可以包括两个或更多个官能团，如每个分子三个或更多个官能团。
根据本发明，可电沉积的粘合剂可以包括阳离子可电沉积的粘合剂，所述阳离子可电沉积的粘合剂包括含阳离子盐基团的成膜聚合物。
如本文所使用的，术语“阳离子可电沉积的粘合剂”是指有机树脂粘合剂，所述有机树脂粘合剂包含阳离子盐基团或阳离子盐形成基团(其可以被至少部分地中和以形成阳离子盐基团)，其赋予粘合剂的聚合物组分正电荷并且使粘合剂能够通过阳离子电沉积工艺沉积到导电基材上。
如上所述，所述阳离子可电沉积的粘合剂包括含阳离子盐基团的成膜聚合物。如本文所使用的，术语“含阳离子盐基团的成膜聚合物”是指包含赋予正电荷的至少部分地中和的阳离子盐基团，例如锍基、铵基或鏻基的聚合物。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。
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。
合适的含活性氢的、含阳离子盐基团的成膜聚合物的更具体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多胺的酮亚胺，如美国专利第4,104,147号第6栏第23行到第7栏第23行中所描述的，所述美国专利的引用部分通过引用并入本文。同样合适的是未凝胶化的聚环氧化物-聚氧化烯多胺树脂，如美国专利第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。
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。此类树脂描述于美国专利第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，如美国专利第3,793,278号中的第1栏第32行到第5栏第20行中所描述的那些阳离子树脂，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(transesterificationmechanism)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。
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，所述树脂与一个以上的芳香族基团键合，其描述于美国专利申请公开第2003/0054193A1号段落[0096]到[0123]，所述美国专利申请的此部分通过引用并入本文。同样合适的是聚环氧丙烷二环氧化物树脂，如可从帕尔默霍兰德公司(Palmer Holland)商购获得的DER-732。
通过用中和酸至少部分地中和，使含活性氢的、含阳离子盐基团的成膜聚合物为阳离子并且可水分散。合适的中和酸包含有机酸和无机酸。合适的有机中和酸的非限制性实例包含甲酸、乙酸、甲磺酸和乳酸。合适的无机中和酸的非限制性实例包含和氨基磺酸。“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：
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。
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，应使用足够的中和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，所使用的中和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中和酸。例如，基于含活性氢的、含阳离子盐基团的成膜聚合物中的总胺，用于中和含阳离子盐基团的成膜聚合物的中和酸的量可以为≧0.1％。可替代地，基于含活性氢的、含阳离子盐基团的成膜聚合物中的总胺，用于中和含活性氢的、含阳离子盐基团的成膜聚合物的中和酸的量可以为≦100％。用于中和含阳离子盐基团的成膜聚合物的中和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，基于含阳离子盐基团的成膜聚合物中的总胺，用于中和含活性氢的、含阳离子盐基团的成膜聚合物的中和酸的总量可以为20％、35％、50％、60％或80％。其它酸性添加剂可以掺入到可电沉积的组合物中，导致总理论中和相对于仅添加中和酸的量增加。当这些酸性添加剂存在于组合物中时，总理论中和(％TN)可以是60％至250％ TN，如65％至200％TN，如70％至175％ TN，如75％至150％TN。
根据本发明，基于阳离子可电沉积的涂层组合物的树脂固体的总重量，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％，如至少64重量％，如至少66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77重量％，如不超过74重量％，如不超过72重量％的量存在。基于阳离子可电沉积的涂层组合物的树脂固体的总重量，含阳离子盐基团的成膜聚合物可以以40重量％至90重量％，如50重量％至80重量％，如60重量％至77重量％，如64重量％至74重量％，如66重量％至72重量％的量存在于阳离子可电沉积的涂层组合物中。
根据本发明，可电沉积的粘合剂可以包括阴离子可电沉积的粘合剂，所述阴离子可电沉积的粘合剂包括含阴离子盐基团的成膜聚合物。
如本文所使用的，术语“含阴离子盐基团的成膜聚合物”是指包括赋予负电荷的至少部分地中和的阴离子官能盐形成基团的阴离子聚合物，例如羧酸和磷酸基团。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。
含阴离子盐基团的成膜聚合物可以包括官能团。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公开于美国专利申请公开第2009-0045071号[0004]-[0015]和美国专利申请序列第13/232,093号[0014]-[0040]中，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号中描述的那些树脂。
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％至90％，如55％至80％、如60％至75％的量存在于阴离子可电沉积的涂层组合物中。
根据本发明，本发明的可电沉积的涂层组合物的可电沉积的粘合剂可以任选地进一步包括固化剂。固化剂包括与成膜聚合物上的官能团反应的官能团。例如，固化剂的官能团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。如本文所使用的，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”或类似术语意指包括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封闭的聚异氰酸酯、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。
合适的至少部分地封闭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封闭的脂肪族聚异氰酸酯。例如，合适的至少部分地封闭的脂肪族聚异氰酸酯包含：完全封闭的脂肪族聚异氰酸酯，如在美国专利第3,984,299号中的第1栏第57行到第3栏第15行处所描述的完全封闭的脂肪族聚异氰酸酯，所述美国专利的此部分通过引用并入本文；或与聚合物主链反应的部分地封闭的脂肪族聚异氰酸酯，如在美国专利第3,947,338号中的第2栏第65行到第4栏第30行处所描述的，所述美国专利的此部分也通过引用并入本文。“封闭”意指异氰酸酯基已经与化合物反应，使得所得封闭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。
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Desmodur N3300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)的封闭的多异氰酸酯。固化剂还可以包括六亚甲基二异氰酸酯的封闭的三聚体，其可以Desmodur从科思创公司(Covestro AG)商购获得。还可以使用聚异氰酸酯固化剂的混合物。
聚异氰酸酯固化剂可以被选自以下的至少一种封闭剂至少部分地封闭：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)至少部分地封闭。
其它合适的封闭剂包含脂肪族、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封闭剂。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。其它合适的封闭剂包含肟，如甲乙酮肟、丙酮肟和环己酮肟。
例如，封闭剂可以包括醚或聚醚，所述醚或聚醚包括羟基和具有结构-O-R的末端基团，其中R是C1至C4烷基，如C1至C3烷基或两个末端羟基。聚醚可以包括均聚物、嵌段共聚物或无规共聚物。例如，聚醚可以包括环氧乙烷或环氧丙烷的均聚物，或者聚醚可以包括嵌段或无规共聚物，所述嵌段或无规共聚物包括嵌段或无规模式的环氧乙烷和环氧丙烷的组合。此类封闭基团可以包括以下结构：
其中R1和R2各自是氢，或者所述R1和所述R2中的一个是氢并且另一个是甲基；R3是H或C1至C4烷基，如C1至C3烷基；并且n是1至50的整数，如1至40，如1至30，如1至20，如1至12，如1至8，如1至6，如1至4，如2至50，如2至40，如2至30，如2至20，如2至12，如2至8，如2至6，如2至4，如3至50，如3至40，如3至30，如3至20，如3至12，如3至8，如3至6，如3至4。
固化剂可以任选地包括高分子量挥发性基团。如本文所使用的，术语“高分子量挥发性基团”是指在可电沉积的涂层组合物的固化反应期间产生和挥发的封闭剂和其它有机副产物，所述可电沉积的涂层组合物的分子量为至少70g/mol，如至少125g/mol，如至少160g/mol，如至少195g/mol，如至少400g/mol，如至少700g/mol，如至少1000g/mol或更高，并且可以在70g/mol至1,000g/mol，如160g/mol至1,000g/mol，如195g/mol至1,000g/mol，如400g/mol至1,000g/mol，如700g/mol至1,000g/mol的范围内。例如，有机副产物可以包含由成膜聚合物和氨基塑料或酚醛塑料固化剂反应产生的醇类副产物，并且封闭剂可以包含有机化合物，包含醇，用于涂层组合物固化期间未涂层组合物的聚异氰酸酯的异氰酸酯基团。为清楚起见，高分子量挥发性基团在固化之前共价结合到固化剂，并且明确排除了可电沉积的涂层组合物中可能存在的任何有机溶剂。在固化时，由于损失了更高质量的封闭剂和源自在固化期间挥发的固化剂的其它有机物，相对于可电沉积的涂层组合物中沉积的未固化的颜料与粘合剂之比，固化膜中沉积膜的颜料与粘合剂之比可以增加。基于可电沉积的粘合剂的总重量，高分子量挥发性基团可以占成膜粘合剂的5重量％至50重量％，如7重量％至45重量％，如9重量％至40重量％，如11重量％至35重量％，如13重量％至30重量％。基于固化前后可电沉积的粘合剂的总重量，固化期间产生的高分子量挥发性基团和其它低分子量挥发性有机化合物，如固化期间产生的低分子量封闭剂和有机副产物，可以以使得沉积到基材上的成膜粘合剂相对于固化后成膜粘合剂的重量的相对重量损失为成膜结合剂量的5重量％至50重量％，如7重量％至45重量％，如9重量％至40重量％，如11重量％至35重量％，如13重量％至30重量％的量存在。
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。
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。
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号中的第16栏第3行到第17栏第47行处所描述的氨基塑料树脂，所述美国专利的此部分特此通过引用并入。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。
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。
如上文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号中的第6栏第20行到第7栏第12行处进行了描述，所述美国专利的所引用部分通过引用并入本文。
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。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10重量％至60重量％(如20重量％至50重量％、如25重量％至40重量％)的量存在于阳离子可电沉积的涂层组合物中。
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％至50重量％(如20重量％至45重量％，如25重量％至40重量％)的量存在于阴离子可电沉积的涂层组合物中。
导热电绝缘填充材料
根据本发明，可电沉积的涂层组合物进一步包括导热电绝缘填充材料。
如本文所使用的，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。
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至3,000W/m·K(根据ASTM D7984测量)，如18W/m·K至1,400W/m·K，如55W/m·K至450W/m·K。
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。
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、死烧氧化镁、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、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；死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 MagnesiaSpecialties)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。
如本文所用，术语“死烧氧化镁”是指已经在高温(例如，在高温竖窑中从1500℃至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。
TC/EI填充材料可以具有任何颗粒形状或几何形状。例如，TC/EI填充材料可以呈规则或不规则形状，并且可以呈球形、椭圆形、立方体、板状、针状(细长或纤维状)、杆形、盘状、棱柱状、片状、不规则、岩石状等、其附聚物和其任何组合。
由TC/EI填充材料构成的颗粒在至少一个维度上的制造商报告的所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。由TC/EI填充材料构成的颗粒在至少一个维度上所报告的平均粒度可以为至多100微米或更大，如不超过100微米，如不超过50微米，如不超过40微米，如不超过25微米。由TC/EI填充材料构成的颗粒在至少一个维度上的制造商报告的所报告平均粒度可以为0.01微米至100微米，如0.01微米至50微米，如0.01微米至40微米，如0.01微米至25微米，如2微米至100微米，如2微米至50微米，如2微米至40微米，如2微米至25微米，如10微米至100微米，如10微米至50微米，如10微米至40微米，如10微米至25微米。测量平均粒度的合适方法包含例如，使用如Quanta 250FEG SEM等仪器或等效仪器的测量。
由可电沉积的涂层组合物的TC/EI填充材料构成的颗粒的所报告莫氏硬度(reported Mohs hardness)为至少1(基于莫氏硬度标度)，如至少2，如至少3。由可电沉积的涂层组合物的TC/EI填充材料构成的颗粒的所报告莫氏硬度可以不超过10，如不超过8，如不超过7。由可电沉积的涂层组合物的TC/EI填充材料构成的颗粒的所报告莫氏硬度可以为1至10，如2至8，如3至7。
基于可电沉积的涂层组合物的固体的总体积，导热电绝缘填充材料可以以至少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。基于可电沉积的涂层组合物的固体的总体积，导热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。基于可电沉积的涂层组合物的固体的总体积，导热电绝缘填充材料可以以1体积％至70体积％，如5体积％至50体积％，如25体积％至50体积％，如30体积％至50体积％的量存在。
可电沉积的涂层组合物可以任选地进一步包括由导热导电填充材料构成的颗粒(在本文中称为“TC/EC”填充材料)和/或由非导热电绝缘填充材料构成的颗粒(在本文中称为“NTC/EI”填充材料)。TC/EC填充材料和/或NTC/EI填充材料可以是有机或无机的。
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TC/EC填充材料和/或NTC/EI填充材料中的任一种或两种。
TC/EC填充材料和/或NTC/EI填充材料可以具有任何颗粒形状或几何形状。例如，TC/EC填充材料和/或NTC/EI填充材料可以呈规则或不规则形状，并且可以呈球形、椭圆形、立方体、板状、针状(细长或纤维状)、杆形、盘状、棱柱状、片状、不规则、岩石状等、其附聚物和其任何组合。
TC/EC填充材料和/或NTC/EI填充材料构成的颗粒在至少一个维度上所报告的平均粒度可以为例如，如上文所描述的导热电绝缘填充材料提供的粒度。
由可电沉积的涂层组合物的TC/EC填充材料和/或NTC/EI填充材料构成的颗粒的所报告莫氏硬度可以为至少1(基于莫氏硬度标度)，如至少2，如至少3。由可电沉积的涂层组合物的TC/EC填充材料和/或NTC/EI填充材料构成的颗粒的所报告莫氏硬度可以不超过10，如不超过8，如不超过7。由可电沉积的涂层组合物的TC/EC填充材料和/或NTC/EI填充材料构成的颗粒的所报告莫氏硬度可以为1至10，如2至8，如3至7。
如本文所使用的，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。TC/EC填充材料在25℃下的热导率可以为5W/m·K至3,000W/m·K(根据ASTM D7984测量)，如18W/m·K至1,400W/m·K，如55W/m·K至450W/m·K。例如，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。
合适的TC/EC填充材料包含：金属，如银、锌、铜、金，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。
“石墨烯碳颗粒”的实例包含碳颗粒，所述碳颗粒包括一层或多层sp2键合的碳原子的单原子厚平面片材的结构的碳颗粒，所述碳原子以蜂窝状晶格紧密堆叠。堆叠层的平均数量可以小于100，例如小于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用并入本文。在美国专利第9,562,175号在6:6到9:52中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。
如本文所使用的，术语“非导热电绝缘填料”或“NTC/EI填料”是指在25℃下热导率小于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，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。
NTC/EI填充材料的合适的非限制性实例包含但不限于二氧化硅、硅灰石、碳酸钙、粘土或其任何组合。
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(WackerChemie AG)商购获得的H17和H18。
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至2.1m2/g，如1.8m2/g，并且中值粒度可以为6微米至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(NYCOMinerals,Inc.)获得的NYAD 400。
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Albacar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获得的DuramiteTM和可从特种矿物公司获得的
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。
可电沉积的涂层组合物可以任选地包括分散剂以辅助分散导热电绝缘填充材料和其它任选的填充材料。
如本文所使用的，术语“分散剂”是指能够提高可电沉积的涂层组合物中导热电绝缘填充材料的分散稳定性的材料。例如，分散剂可以与导热电绝缘填充材料形成化学络合物，所述化学络合物和复合的导热电绝缘填充材料可以比不存在分散剂时更好地抵抗沉降。在导热电绝缘填充材料与分散剂之间形成的复合物可以称为导热电绝缘填充材料分散剂复合物。如本文所使用的，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。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。
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。
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至4.6，如1.5至4.0，如1.8至3.5的第一酸性质子。
分散酸可以包括羧酸、磷的含氧酸(如磷酸或膦酸)或其组合。
导热电绝缘填充材料和分散酸可以复合以形成导热电绝缘填充材料分散酸复合物。分散酸可以在组合物的水性介质中去质子化以形成负(或更负)电荷，并且去质子化的酸分散剂可以与导热电绝缘填充材料形成复合物。复合物可以具有总体负电荷或比导热电绝缘填充材料本身更负的电荷。
导热电绝缘填充材料的重量与分散剂的摩尔数之比可以为至少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。导热电绝缘填充材料的重量与分散剂的摩尔数之比可以为不超过196g/mmol，如不超过100g/mmol，如不超过50g/mmol，如不超过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。导热电绝缘填充材料的重量与分散剂的摩尔数之比可以为0.25g/mmol至196g/mmol的量，如0.25g/mmol至100g/mmol，如0.25g/mmol至50g/mmol，如0.25g/mmol至25g/mmol，如0.25g/mmol至15g/mmol，如0.25g/mmol至10g/mmol，如0.25g/mmol至8.25g/mmol，如0.25g/mmol至6.5g/mmol，如0.25g/mmol至5.0g/mmol，如0.5g/mmol至196g/mmol，如0.5g/mmol至100g/mmol，如0.5g/mmol至50g/mmol，如0.5g/mmol至25g/mmol，如0.5g/mmol至15g/mmol，如0.5g/mmol至10g/mmol，如0.5g/mmol至8.25g/mmol，如0.5g/mmol至6.5g/mmol，如0.5g/mmol至5.0g/mmol，如1.0g/mmol至196g/mmol，如1.0g/mmol至100g/mmol，如1.0g/mmol至50g/mmol，如1.0g/mmol至25g/mmol，如1.0g/mmol至15g/mmol，如1.0g/mmol至10g/mmol，如1.0g/mmol至8.25g/mmol，如1.0g/mmol至6.5g/mmol，如1.0g/mmol至5.0g/mmol，如1.5g/mmol至196g/mmol，如1.5g/mmol至100g/mmol，如1.5g/mmol至50g/mmol，如1.5g/mmol至25g/mmol，如1.5g/mmol至15g/mmol，如1.5g/mmol至10g/mmol，如1.5g/mmol至8.25g/mmol，如1.5g/mmol至6.5g/mmol，如1.5g/mmol至5.0g/mmol，如1.75g/mmol至196g/mmol，如1.75g/mmol至100g/mmol，如1.75g/mmol至50g/mmol，如1.75g/mmol至25g/mmol，如1.75g/mmol至15g/mmol，如1.75g/mmol至10g/mmol，如1.75g/mmol至8.25g/mmol，如1.75g/mmol至6.5g/mmol，如1.75g/mmol至5.0g/mmol。
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。导热电绝缘填充材料与可电沉积的粘合剂的颜料与粘合剂(P:B)之比可以为至少0.20:1，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。导热电绝缘填充材料与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4:3，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。导热电绝缘填充材料与可电沉积的粘合剂的颜料与粘合剂(P:B)之比可以为0.2:1至2.0:1，如0.2:1至1.75:1，如0.2:1至1.50:1，如0.2:1至4:3，如0.2:1至1.25:1，如0.2:1至1:1，如0.2:1至0.75:1，如0.2:1至0.70:1，如0.2:1至0.60:1，如0.2:1至0.55:1，如0.2:1至0.50:1，如0.25:1至2.0:1，如0.25:1至1.75:1，如0.25:1至1.50:1，如0.25:1至4:3，如0.25:1至1.25:1，如0.25:1至1:1，如0.25:1至0.75:1，如0.25:1至0.70:1，如0.25:1至0.60:1，如0.25:1至0.55:1，如0.25:1至0.50:1，如0.3:1至2.0:1，如0.3:1至1.75:1，如0.3:1至1.50:1，如0.3:1至4:3，如0.3:1至1.25:1，如0.3:1至1:1，如0.3:1至0.75:1，如0.3:1至0.70:1，如0.3:1至0.60:1，如0.3:1至0.55:1，如0.3:1至0.50:1，如0.35:1至2.0:1，如0.35:1至1.75:1，如0.35:1至1.50:1，如0.35:1至4:3，如0.35:1至1.25:1，如0.35:1至1:1，如0.35:1至0.75:1，如0.35:1至0.70:1，如0.35:1至0.60:1，如0.35:1至0.55:1，如0.35:1至0.50:1，如0.4:1至2.0:1，如0.4:1至1.75:1，如0.4:1至1.50:1，如0.4:1至4:3，如0.4:1至1.25:1，如0.4:1至1:1，如0.4:1至0.75:1，如0.4:1至0.70:1，如0.4:1至0.60:1，如0.4:1至0.55:1，如0.4:1至0.50:1，如0.5:1至2.0:1，如0.5:1至1.75:1，如0.5:1至1.50:1，如0.5:1至4:3，如0.5:1至1.25:1，如0.5:1至1:1，如0.5:1至0.75:1，如0.5:1至0.70:1，如0.5:1至0.60:1，如0.5:1至0.55:1，如0.6:1至2.0:1，如0.6:1至1.75:1，如0.6:1至1.50:1，如0.6:1至4:3，如0.6:1至1.25:1，如0.6:1至1:1，如0.6:1至0.75:1，如0.6:1至0.70:1，如0.75:1至2.0:1，如0.75:1至1.75:1，如0.75:1至1.50:1，如0.75:1至4:3，如0.75:1至1.25:1，如0.75:1至1:1，如1:1至2.0:1，如1:1至1.75:1，如1:1至1.50:1，如1:1至4:3，如1:1至1.25:1，如1.25:1至2.0:1，如1.25:1至1.75:1，如1.25:1至1.50:1，如1.25:1至4:3，如1.50:1至2.0:1，如1.50:1至1.75:1。
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0.8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％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％至10重量％，如0.1重量％至7.5重量％，如0.3重量％至5％重量％，如0.3重量％至5重量％，如0.5重量％至3重量％，如0.1重量％至3重量％，如0.8重量％至2重量％，如1重量％至1.5重量％的量存在。
本发明还涉及一种阳离子可电沉积的涂层组合物，其包括阳离子可电沉积的粘合剂，所述阳离子可电沉积的粘合剂包括含阳离子盐基团的成膜聚合物；导热电绝缘填充材料；以及分散剂，其中所述阳离子可电沉积的涂层组合物通过包括以下步骤的方法形成：(1)将未中和的含阳离子盐形成基团的成膜聚合物加热到升高的温度；(2)在搅拌下将分散剂添加到所述未中和的含阳离子盐形成基团的成膜聚合物中以形成混合物；(3)在搅拌下在升高的温度下将所述导热电绝缘填充材料添加到所述混合物中；以及(4)在搅拌下将所述含阳离子盐形成基团的成膜聚合物、所述导热电绝缘填充材料和分散剂的所述混合物分散到包括水和树脂中和酸的水性介质中，其中所述含阳离子盐形成基团的成膜聚合物的阳离子盐形成基团被所述树脂中和酸中和以形成所述含阳离子盐基团的成膜聚合物。阳离子粘合剂可以任选地进一步包括固化剂，并且固化剂可以在步骤1到4的任何步骤期间或之后添加。导热电绝缘填充材料和分散剂可以任选地形成导热电绝缘填充材料-分散剂复合物，和/或导热电绝缘填充材料、分散剂以及含阳离子盐基团的成膜聚合物可以任选地形成导热电绝缘填充材料-分散剂-含阳离子盐基团的成膜聚合物复合物。
阻燃颜料
如本文所用，“阻燃剂”是指减缓或阻止火势蔓延或降低其强度的材料。阻燃剂可以作为粉末获得，所述粉末可以与组合物、泡沫或凝胶混合。在实例中，当本发明的组合物包含阻燃剂时，此类组合物可以在基材表面上形成涂层，并且此类涂层可以充当阻燃剂涂层。
如下文更详细地阐述，阻燃剂可以包含矿物、有机化合物、有机卤素化合物、有机磷化合物或其组合。
矿物的合适实例包含碳酸钙镁石、水菱镁矿、各种水合物、红磷、硼化合物(如硼酸盐)、碳酸盐(如碳酸钙和碳酸镁)以及其组合。
有机卤素化合物的合适实例包含有机氯(如氯菌酸衍生物和氯化石蜡)、有机溴化物(如十溴二苯醚(decaBDE)、十溴二苯乙烷(decaBDE的替代品))、聚合溴化化合物(如溴化聚苯乙烯、溴化碳酸酯低聚物(BCO)、溴化环氧低聚物(BEO)、四溴邻苯二甲酸酐和四溴双酚A(TBBPA))以及六溴环十二烷(HBCD)。此类卤化阻燃剂可以与增效剂结合使用以增强其效率。其它合适的实例包含三氧化二锑、五氧化二锑和锑酸钠。
有机磷化合物的合适实例包含磷酸三苯酯(TPP)、间苯二酚双(磷酸二苯酯)(RDP)、双酚A磷酸二苯酯(BADP)和磷酸三甲苯酯(TCP)、膦酸酯(如甲基膦酸二甲酯(DMMP))以及次膦酸酯(如二乙基次膦酸铝)。在一类重要的阻燃剂中，化合物含有磷和卤素两者。此类化合物包含三(2,3-二溴丙基)磷酸酯(溴化三)和氯化有机磷酸酯，如三(1,3-二氯-2-丙基)磷酸酯(氯化三或TDCPP)和四(2-乙基氯)二氯异戊基二磷酸酯(V6)。
有机化合物的合适实例包含羧酸、二羧酸、三聚氰胺和有机氮化合物。
其它合适的阻燃剂包含多磷酸铵和硫酸钡。
根据本发明，阻燃颜料可以具有任何颗粒形状或几何形状。例如，颜料可以呈规则或不规则形状，并且可以呈球形、椭圆形、立方体、板状、针状(细长或纤维状)、杆形、盘状、棱柱状、片状、不规则、岩石状等、其附聚物和其任何组合。
颜料在至少一个维度上的制造商报告的所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。颜料在至少一个维度上所报告的平均粒度可以为至多100微米或更大，如不超过100微米，如不超过50微米，如不超过40微米，如不超过25微米。颜料在至少一个维度上的制造商报告的所报告平均粒度可以为0.01微米至100微米，如0.01微米至50微米，如0.01微米至40微米，如0.01微米至25微米，如2微米至100微米，如2微米至50微米，如2微米至40微米，如2微米至25微米，如10微米至100微米，如10微米至50微米，如10微米至40微米，如10微米至25微米。测量平均粒度的合适方法包含例如，使用如Quanta250FEG SEM等仪器或等效仪器的测量。
阻燃颜料的重量与分散剂的摩尔数之比可以为至少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。阻燃颜料的重量与分散剂的摩尔数之比可以为不超过196g/mmol，如不超过100g/mmol，如不超过50g/mmol，如不超过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。阻燃颜料的重量与分散剂的摩尔数之比可以为0.25g/mmol至196g/mmol的量，如0.25g/mmol至100g/mmol，如0.25g/mmol至50g/mmol，如0.25g/mmol至25g/mmol，如0.25g/mmol至15g/mmol，如0.25g/mmol至10g/mmol，如0.25g/mmol至8.25g/mmol，如0.25g/mmol至6.5g/mmol，如0.25g/mmol至5.0g/mmol，如0.5g/mmol至196g/mmol，如0.5g/mmol至100g/mmol，如0.5g/mmol至50g/mmol，如0.5g/mmol至25g/mmol，如0.5g/mmol至15g/mmol，如0.5g/mmol至10g/mmol，如0.5g/mmol至8.25g/mmol，如0.5g/mmol至6.5g/mmol，如0.5g/mmol至5.0g/mmol，如1.0g/mmol至196g/mmol，如1.0g/mmol至100g/mmol，如1.0g/mmol至50g/mmol，如1.0g/mmol至25g/mmol，如1.0g/mmol至15g/mmol，如1.0g/mmol至10g/mmol，如1.0g/mmol至8.25g/mmol，如1.0g/mmol至6.5g/mmol，如1.0g/mmol至5.0g/mmol，如1.5g/mmol至196g/mmol，如1.5g/mmol至100g/mmol，如1.5g/mmol至50g/mmol，如1.5g/mmol至25g/mmol，如1.5g/mmol至15g/mmol，如1.5g/mmol至10g/mmol，如1.5g/mmol至8.25g/mmol，如1.5g/mmol至6.5g/mmol，如1.5g/mmol至5.0g/mmol，如1.75g/mmol至196g/mmol，如1.75g/mmol至100g/mmol，如1.75g/mmol至50g/mmol，如1.75g/mmol至25g/mmol，如1.75g/mmol至15g/mmol，如1.75g/mmol至10g/mmol，如1.75g/mmol至8.25g/mmol，如1.75g/mmol至6.5g/mmol，如1.75g/mmol至5.0g/mmol。
阻燃颜料可以以如上文所描述的颜料与粘合剂(P∶B)之比存在于可电沉积的涂层组合物中。
可电沉积的涂层组合物的其它组分
除了上文所描述的阳离子或阴离子可电沉积的粘合剂和导热电绝缘填料和/或阻燃颜料之外，根据本发明的可电沉积的涂层组合物可以任选地包括一种或多种另外的组分。
根据本发明，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％至90重量％，如50重量％至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。
例如，有机溶剂可以包括醚或聚醚，所述醚或聚醚包括羟基和具有结构-O-R的末端基团，其中R是C1至C4烷基，如C1至C3烷基或两个末端羟基。聚醚可以包括均聚物、嵌段共聚物或无规共聚物。例如，聚醚可以包括环氧乙烷或环氧丙烷的均聚物，或者聚醚可以包括嵌段或无规共聚物，所述嵌段或无规共聚物包括嵌段或无规模式的环氧乙烷和环氧丙烷的组合。此类有机溶剂可以包括以下结构：
其中R1和R2各自是氢，或者所述R1和所述R2中的一个是氢并且另一个是甲基；R3是H或C1至C4烷基，如C1至C3烷基；并且n是1至50的整数，如1至40，如1至30，如1至20，如1至12，如1至8，如1至6，如1至4，如2至50，如2至40，如2至30，如2至20，如2至12，如2至8，如2至6，如2至4，如3至50，如3至40，如3至30，如3至20，如3至12，如3至8，如3至6，如3至4。
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％至50重量％，如5重量％至40重量％、如5重量％至20重量％。如本文所使用的，“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15分钟时将不挥发的材料。
阳离子可电沉积的涂层组合物的pH可以是3.0至6.5、3.0至6.0，如如3.0至5.5，如3.0至5.0，如3.0至4.5，如3.0至4.0，如3.0至3.5，如3.5至6.5，如3.5至6.0，如3.5至5.5，如3.5至5.0，如3.5至4.5，如3.5至4.0，如4.0至6.5，如4.0至6.0，如4.0至5.5，如4.0至5.0，如4.0至4.5。
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)；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)或如在美国专利第7,842,762号第1栏第53行至第4栏第18行和第16栏第62行至第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，一组众所周知的封闭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。
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、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％至3重量％的量存在于可电沉积的涂层组合物中。
本发明涉及一种可电沉积的涂层组合物，其包括可电沉积的粘合剂，所述可电沉积的粘合剂包括含离子盐基团的成膜聚合物和固化剂；以及导热电绝缘填充材料、阻燃颜料或其组合；其中基于所述可电沉积的涂层组合物的总重量，所述可电沉积的涂层组合物的树脂固体含量为小于30重量％，并且如通过浴粘度测试方法(BATH VISCOSITY TESTMETHOD)测量的，在0.1/秒的剪切速率下的粘度为大于2cP，如至少5cP，如至少8cP，如至少9cP，如至少15cP，如至少20cP。
本发明涉及一种可电沉积的涂层组合物，其包括可电沉积的粘合剂，所述可电沉积的粘合剂包括含离子盐基团的成膜聚合物和固化剂；以及导热电绝缘填充材料、阻燃颜料或其组合；其中基于所述可电沉积的涂层组合物的总重量，所述可电沉积的涂层组合物的树脂固体含量为小于30重量％，并且如通过浴粘度测试方法测量的，在1,000/秒的剪切速率下的粘度为小于15cP，如小于12cP，如小于10cP，如小于8cP，如小于6cP，如小于4cP。
如本文所使用的，术语“浴粘度测试方法”是指通过测量粘度作为剪切速率的函数来测量组合物的粘度。粘度可以使用Anton-Paar MCR302流变仪测量，所述流变仪使用具有温度控制的同心圆柱体(杯和摆锤)装置。温度保持在恒定的32℃。可电沉积的涂层组合物的粘度首先在0.1秒-1的恒定剪切速率下测量21个数据点，持续时间由测量装置设定，以将涂层系统稳定到稳定状态。然后，在从0.1至1000秒-1的剪切速率的对数斜率下测量粘度，在由装置设定的持续时间内，以每十倍5个点的点间距改变剪切速率。可以记录和报告每个剪切速率的粘度。在本申请的实例部分中使用了浴粘度测试方法。
根据本发明，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锡。如本文所使用的，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。如本文所使用的，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。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。
根据本发明，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铋。如本文所使用的，如果基于树脂共混物固体的总重量，铋以小于0.1重量％的量存在，则可电沉积的涂层组合物基本上不含铋。如本文所使用的，如果基于树脂共混物固体的总重量，铋以小于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铋。如在此所使用的，如果基于总的树脂共混物固体，铋不存在于组合物中，即0.00重量％，则可电沉积的涂层组合物完全不含铋。
根据本发明，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金属颜料。如本文所使用的，术语“金属颜料”是指主要由元素(零价)状态的金属组成的金属和金属合金颜料。金属颗粒可以包含锌、铝、镉、镁、铍、铜、银、金、铁、钛、镍、锰、铬、钪、钇、锆、铂、锡和其合金以及各种等级的钢。如本文所使用的，如果基于组合物的颜料的总重量，金属颜料以小于5重量％的量存在，则可电沉积的涂层组合物基本上不含金属颜料。如本文所使用的，如果基于组合物的颜料的总重量，金属颜料以小于1重量％的量存在，则可电沉积的涂层组合物本质上不含金属颜料。如在此所使用的，如果基于组合物的颜料的总重量，金属颜料不存在于组合物中，即0.00重量％，则可电沉积的涂层组合物完全不含金属颜料。
根据本发明，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硅烷分散剂。如本文所使用的，如果基于组合物的总固体重量，硅烷分散剂(如果有的话)以小于1重量％的量存在，则可电沉积的涂层组合物基本上不含硅烷分散剂。如本文所使用的，如果基于组合物的总固体重量，硅烷分散剂(如果有的话)以小于0.1重量％的量存在，则可电沉积的涂层组合物本质上不含硅烷分散剂。如在此所使用的，如果基于组合物的总固体重量，硅烷分散剂不存在于组合物中，即0.00重量％，则可电沉积的涂层组合物完全不含硅烷分散剂。
制备可电沉积的涂层组合物的方法
本发明还涉及一种制备可电沉积的涂层组合物的方法。所述方法包括以下步骤：(1)将包括含阳离子盐形成基团的成膜聚合物的未中和的阳离子成膜粘合剂加热到升高的温度；(2)在搅拌下将分散剂添加到所述未中和的含阳离子盐形成基团的成膜聚合物中以形成混合物；(3)在搅拌下在升高的温度下将所述导热电绝缘填充材料和/或阻燃颜料添加到所述混合物中；以及(4)在搅拌下将所述含阳离子盐形成基团的成膜聚合物、所述导热电绝缘填充材料和/或阻燃颜料以及分散剂的混合物分散到包括水和树脂中和酸的水性介质中，其中所述含阳离子盐形成基团的成膜聚合物中的阳离子盐形成基团被所述树脂中和酸中和以形成含阳离子盐基团的成膜聚合物。阳离子粘合剂可以任选地进一步包括固化剂，并且固化剂可以在步骤1到4的任何步骤期间或之后添加。导热电绝缘填充材料和/或阻燃颜料以及分散剂可以形成导热电绝缘填充材料-分散剂复合物或阻燃颜料-分散剂复合物。导热电绝缘填充材料和/或阻燃颜料、分散剂和含阳离子盐基团的成膜聚合物也可以形成导热电绝缘填充材料-分散剂-含阳离子盐基团的成膜聚合物复合物或阻燃颜料-分散剂-含阳离子盐基团的成膜聚合物复合物。
本发明的方法在无需常规研磨和/或将树脂常规研磨成商业上可行的电泳涂层进料的情况下通过允许掺入颜料，消除制备单独的颜料组合物(例如，颜料膏或研磨运载工具)的需要。目前，可电沉积的涂层组合物作为双组分(2K)或单组分(1K)产品在商业上供应。在2K系统的情况下，单独的树脂共混物和单独的颜料膏被出售给客户。然后，客户将这些材料与水以指定的比例组合成稳定的电泳涂层浴。电泳涂层供应商还向一些客户提供单组分系统。然而，这些1K系统仍然由两个单独的组分产生，但所述组分在发货给客户之前由电泳涂层供应商组合成单一电泳涂层进料。因此，这些1K系统实际上仍然由两个组分制造。相反，本发明的阳离子可电沉积的涂层组合物可以是真正的单组分可电沉积的涂层组合物，其已在不使用单独铣削的颜料膏的情况下产生。如本文所使用的，“单组分可电沉积的涂层组合物”是指作为分散粘合剂和颜料的单一组分而没有单独的含颜料组合物制造的着色可电沉积的涂层组合物。
根据本发明，可电沉积的涂层组合物任选地可以基本上不含、本质上不含或完全不含研磨树脂。如本文所使用的，术语“研磨树脂”是指在化学上不同于在铣削颜料以形成颜料膏期间使用的主要成膜聚合物的树脂。如本文所使用的，如果基于组合物的总树脂固体重量，研磨树脂(如果有的话)以不超过5重量％的量存在，则可电沉积的涂层组合物基本上不含研磨树脂。如本文所使用的，如果基于组合物的总树脂固体重量，研磨树脂(如果有的话)以不超过3重量％的量存在，则可电沉积的涂层组合物本质上不含研磨树脂。如在此所使用的，如果基于组合物的总树脂固体重量，研磨树脂不存在于组合物中，即0.00重量％，则可电沉积的涂层组合物完全不含研磨树脂。
根据本发明，制备可电沉积的涂层组合物的方法可以进一步包括研磨和/或铣削步骤，然后是在搅拌下将所述含阳离子盐形成基团的成膜聚合物、所述导热电绝缘填充材料和/或阻燃颜料和分散剂的混合物分散到包括水和树脂中和酸的水性介质中，其中所述含阳离子盐形成基团的成膜聚合物中的阳离子盐形成基团被所述树脂中和酸中和以形成含阳离子盐基团的成膜聚合物。任选的研磨和/或铣削步骤可以产生更稳定的电泳涂层浴。
在有或没有研磨的情况下，还可以通过工业中使用的标准方法将导热电绝缘填充材料和/或阻燃颜料掺入本发明的可电沉积的涂层组合物中，如制备颜料膏或研磨运载工具。
基材
本发明的可电沉积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由本文所描述的可电沉积的涂层组合物沉积的涂层。应当理解，可电沉积的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，包含复合材料等，例如，包括碳纤维或导电碳的材料。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。如本文所使用的，“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，如汽车、摩托车和/或卡车。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，基材可以用预处理溶液进行预处理，所述预处理溶液包含磷酸锌预处理溶液，例如，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，或含锆预处理溶液，例如，美国专利第7,749,368号和第8,673,091号中描述的含锆预处理溶液。
所述基材可以包括电池或电池组件。电池可以是例如电动运载工具电池，并且电池组件可以是电动运载工具电池组件。电池组件可以包括但不限于电池单元、电池壳、电池模块、电池组、电池箱、电池单元壳体、电池组壳、电池盖和托盘、热管理系统、电池外壳、模块外壳、模块支架、电池侧板、电池单元包壳、冷却模块、冷却管、冷却片、冷却板、汇流条、电池框架、电连接件、金属丝、或铜或铝导体或电缆。
涂覆的方法、涂层和经涂覆的基材
本发明还涉及用于涂覆基材(如上述任何一种导电基材)的方法。根据本发明，此类方法可以包括将源自如上文所描述的可电沉积的涂层组合物的涂层电沉积到基材的至少一部分上。所述方法可以任选地进一步包括使涂层经受固化条件(例如，加热)以在基材上形成至少部分地固化的涂层。根据本发明，所述方法可以包括(a)将来自本发明的可电沉积的涂层组合物的涂层电沉积到基材的至少一部分上，并且可以任选地包括(b)将经涂覆的基材加热到足以至少部分地固化基材上的电沉积涂层的温度和时间。根据本发明，所述方法可以任选地进一步包括(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含颜料的涂层组合物和/或一种或多种不含颜料的涂层组合物以在所述至少部分地固化的电沉积的涂层的至少一部分之上形成底漆和/或面漆，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底漆和/或面漆。底漆层和/或面漆层也可以在加热步骤(b)之前施涂到电沉积的涂层上，并且可以通过根据加热步骤(d)将涂层加热足以固化涂层的时间来同时固化层中的各层。
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。
一旦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的涂层。如本文所使用的，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℉至450℉(121.1℃至232.2℃)的温度，如275℉至400℉(135℃至204.4℃)、如300℉至360℉(149℃至180℃)。固化时间可以取决于固化温度以及其它变量，例如，电沉积的涂层的膜厚度、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分钟至60分钟，如20至40分钟。所得经固化的电沉积的涂层的厚度的范围可以为15至50微米。
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。
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的涂层。如本文所使用的，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℉至450℉(93℃至232.2℃)的温度，如275℉至400℉(135℃至204.4℃)、如300℉至360℉(149℃至180℃)。固化时间可以取决于固化温度以及其它变量，例如电沉积的涂层的膜厚度、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至60分钟，如20至40分钟。所得经固化的电沉积的涂层的厚度的范围可以为15至50微米。
如果期望，本发明的可电沉积的涂层组合物也可以使用如流涂、浸涂、喷涂和辊涂施涂等非电泳涂层施涂技术施涂到基材上。对于非电泳涂层施涂，涂层组合物可以施涂于导电基材以及如玻璃、木材和塑料等非导电基材。
本发明进一步涉及通过将来自本文所描述的可电沉积的涂层组合物的涂层沉积到基材上而形成的涂层。涂层可以处于固化状态或至少部分地固化状态。因此，基材可以涂覆有涂层，所述涂层包括至少部分地固化的可电沉积的粘合剂和导热电绝缘填料和/或阻燃颜料。
本发明进一步涉及一种基材，其至少部分地涂覆有由本文所描述的可电沉积的涂层组合物沉积的涂层。基材上的涂层可以处于固化状态或至少部分地固化状态。所述涂层包括至少部分地固化的可电沉积的粘合剂和导热电绝缘填料和/或阻燃颜料。
本发明还涉及一种包括涂层的基材，所述涂层包括可电沉积的粘合剂和导热电绝缘填充材料。所述涂层可以由本文所描述的任何可电沉积的涂层组合物施涂。
涂层可以是介电涂层(即，电绝缘涂层)。例如，所述涂层在本文所描述的干膜厚度中的任何干膜厚度下(例如，25微米)的通过Sefelec Dielectrimeter RMG12AC-DC并且根据ASTM D 149-09Hipot测试测量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，所述涂层在25微米或更小的干膜厚度下的通过Sefelec Dielectrimeter RMG12AC-DC并且根据ASTM D 149-09Hipot测试测量的介电强度可以为至少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。
涂层可以是导热的。例如，所述涂层的根据ASTM D5470测量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。
根据本发明，由可电沉积的涂层组合物沉积的涂层的水平表面粗糙度可以小于100微英寸，如通过L-PANEL表面粗糙度测试方法测量的，如小于75微英寸，如小于60微英寸，如小于55微英寸。
根据本发明，由可电沉积的涂层组合物沉积的涂层的竖直表面粗糙度小于75微英寸，如通过L面板表面粗糙度测试方法(L-PANEL SURFACE ROUGHNESS TEST METHOD)测量的，如小于60微英寸，如小于50微英寸。
根据本发明，包括包含可电沉积的粘合剂和阻燃颜料的电沉积的涂层的基材在暴露于火焰时可以具有小于30mm的涂层损失，如根据火焰暴露测试方法(FIRE EXPOSURETEST METHOD)测量的，如小于25mm，如小于20mm，如小于15mm，如小于10mm，如小于8mm。
在施涂可电沉积的涂层组合物之前，可以对基材进行各种处理。例如，在施涂可电沉积的涂层组合物之前，可以对基材进行碱性清洁、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、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之前使用先前所描述的方法中的任何方法来处理基材，如通过在施涂可电沉积的涂层组合物之前将基材浸入清洁剂和/或脱氧剂浴中。还可以在施涂可电沉积的涂层组合物之前对基材进行镀覆。如本文所使用的，“镀覆”是指在基材的表面之上沉积金属。
如上所述，基材可以包括电池或电池组件。电池可以是例如电动运载工具电池，并且电池组件可以是电动运载工具电池组件。电池组件可以包括但不限于电池单元、电池壳、电池模块、电池组、电池箱、电池单元壳体、电池组壳、电池盖和托盘、热管理系统、电池外壳、模块外壳、模块支架、电池侧板、电池单元包壳、冷却模块、冷却管、冷却片、冷却板、汇流条、电池框架、电连接件、金属丝、或铜或铝导体或电缆。可电沉积的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，如本文所述。
多层涂层复合材料
如本文所描述的，本发明的可电沉积的涂层组合物可以用于电泳涂层，所述电泳涂层为包括具有各种涂层的基材的多层涂层复合材料的一部分。涂层可以包含预处理层，如磷酸盐层(例如，磷酸锌层或磷酸铁)或氧化锆层、由本发明的可电沉积的涂层组合物产生的电泳涂层以及合适的面漆层(例如，基础涂层、清涂层、着色单涂层和彩色加清涂复合组合物)。应当理解，合适的顶涂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、呈固体微粒形式(即，粉末涂层组合物)或呈粉末浆的形式。面漆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，底漆层安置在电泳涂层与基础涂层之间。根据本发明，将一个或多个顶涂层施涂到基本上未经固化的底层上。例如，可以将清涂层施涂到基本上未经固化的基础涂层(湿碰湿)的至少一部分上，并且可以在下游工艺中同时固化两层。
此外，面漆层可以直接施涂到可电沉积的涂层上。换言之，基材缺少底漆层。例如，基础涂层可以直接施涂到可电沉积的涂层的至少一部分上。
还将理解的是，面漆层可以施涂到底层上，尽管底层尚未完全固化。例如，即使基础涂层未经过固化步骤，也可以将清漆层施涂到基础涂层上。然后可以在随后的固化步骤期间固化这两层，由此消除分开固化基础涂层和清漆层的需要。
根据本发明，另外的成分可以存在于产生顶涂层的各种涂层组合物中，如着色剂和填充剂。可以使用任何合适的着色剂和填充剂。例如，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)添加到涂层中。单一的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层中。应注意的是，总体上着色剂可以在多层复合材料的某一层中以足以赋予期望的性质、视觉和/或颜色效果的任何量存在。
示例着色剂包含颜料、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(DCMA)中列出的那些着色剂，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。着色剂可以是有机的或无机的，并且可以是附聚的或非附聚的。着色剂可以通过研磨或简单的混合掺入到涂层中。着色剂可以通过使用研磨媒剂(如丙烯酸研磨媒剂)研磨到涂层中来掺入，所述研磨媒剂的使用是本领域技术人员所熟悉的。
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、双偶氮、萘酚AS、盐类(盐湖)、苯并咪唑酮、缩合物、金属络合物、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、三芳基阳碳、喹酞酮颜料、吡咯并吡咯二酮红(“DPP红BO”)、二氧化钛、炭黑、氧化锌、氧化锑等，以及有机或无机UV不透明颜料(如氧化铁)、透明红或黄色氧化铁、酞菁蓝和其混合物。术语“颜料”和“有色填料”可以可互换地使用。
示例染料包含但不限于那些溶剂基染料和/或水基染料，如酸性染料、偶氮染料、碱性染料、直接染料、分散染料、活性染料、溶剂染料、硫化染料、媒染染料，例如，钒酸铋、蒽醌、二萘嵌苯、铝、喹吖啶酮、噻唑、噻嗪、偶氮、靛蓝类、硝基、亚硝基、噁嗪、酞菁、喹啉、对称二苯代乙烯和三苯基甲烷。
示例色料包含但不限于分散在水基或水可混溶载体中的颜料，如可商购自德固赛公司的AQUA-CHEM 896、可商购自伊士曼化学公司的精确分散部的CHARISMA COLORANTS和MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS。
着色剂可以呈分散体形式，包含但不限于纳米颗粒分散体。纳米颗粒分散体可以包含一种或多种高度分散的纳米颗粒着色剂和/或产生期望的可见颜色和/或不透明度和/或视觉效果的着色剂颗粒。纳米颗粒分散体可以包含着色剂，如粒度小于150nm，如小于70nm或小于30nm的颜料或染料。纳米颗粒可以由具有粒度小于0.5mm的研磨介质的铣削原料有机或无机颜料产生。示例纳米颗粒分散体和其制造方法在美国专利第6,875,800B2号中确定，所述美国专利通过引用并入本文。纳米颗粒分散体还可以通过结晶、沉淀、气相冷凝和化学磨蚀(即，部分溶解)产生。为了最小化涂层内纳米颗粒的再附聚，可以使用树脂涂覆的纳米颗粒分散体。如本文所使用的，“树脂涂覆的纳米颗粒分散体”是指其中作为包括纳米颗粒和纳米颗粒上的树脂涂层的分散的精细“复合微颗粒”的连续相。示例树脂涂覆的纳米颗粒分散体和其制造方法在于2004年6月24日提交的美国申请第10/876,031号(所述美国申请通过引用并入本文)和于2003年6月24日提交的美国临时申请第60/482,167号(所述美国临时申请通过引用并入本文)中确定。
根据本发明，可以在多层涂层复合材料中的一个或多个层中使用的特殊效果组合物包含产生一种或多种外观效果的颜料和/或组合物，所述外观效果如反射、珠光、金属光泽、磷光、荧光、光致变色、光敏性、热致变色、虹彩和/或变色。另外的特殊效果组合物可以提供其它可感知的性质，如反射率、不透明度或纹理。例如，特殊效果组合物可以产生颜色转移，使得当从不同角度观察涂层时，涂层的颜色会发生变化。示例颜色效果组合物在美国专利第6,894,086号中确定，所述美国专利通过引用并入本文。另外的颜色效果组合物可以包含涂覆的二氧化硅、涂覆的氧化铝、透明液晶颜料、液晶涂层和/或任何组合物，其中干涉来自于材料内的折射率差而不是因为材料表面与空气之间的折射率差。
根据本发明，可以在多层复合材料中的许多层中使用光敏组合物和/或光致变色组合物，所述光敏组合物和/或光致变色组合物当暴露于一个或多个光源时其颜色会可逆地改变。光致变色和/或光敏组合物可以通过暴露于特定波长的辐射而激活。当组合物被激发时，分子结构会变化并且改变的结构呈现出与组合物的原始颜色不同的新颜色。当移除辐射暴露时，光致变色和/或光敏组合物可以恢复到静止态，其中组合物的原始颜色恢复。例如，光致变色和/或光敏组合物在非激发态下可能是无色的，并且在激发态下呈现出颜色。完整的颜色变化可以在数毫秒至若干分钟(如20秒至60秒)内出现。示例光致变色和/或光敏组合物包含光致变色染料。
根据本发明，光敏组合物和/或光致变色组合物可以与聚合物和/或可聚合组分的聚合材料相关联和/或如通过共价结合至少部分地与所述聚合物和/或可聚合组分的聚合材料结合。与光敏组合物在其中可以迁移出涂层并结晶到基材中的一些涂层不同，与根据本发明的聚合物和/或可聚合组分相关联和/或与所述聚合物和/或可聚合组分至少部分地结合的光敏组合物和/或光致变色组合物的涂层外的迁移最小。示例光敏组合物和/或光致变色组合物和其制造方法在于2004年7月16日提交的美国申请序列第10/892,919号中确定并通过引用并入本文。
如本文所使用的，除非另有定义，否则术语“基本上不含”意指基于组合物的总树脂固体重量，组分如果有的话以小于1重量％的量存在。
如本文所使用的，除非另有定义，否则术语“本质上不含”意指基于组合物的总树脂固体重量，组分如果有的话以小于0.1重量％的量存在。
如本文所使用的，除非另有定义，否则术语完全不含意指基于组合物的总树脂固体重量，组分不存在于可电沉积的涂层组合物中，即，0.00重量％。
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的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，并且不试图将等效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申请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。例如，“1至10”的范围旨在包含介于(和包含)所叙述的最小值1与所叙述的最大值10之间的所有子范围，也就是说，具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值。
尽管阐述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是具体实例中阐述的数值尽可能精确地报告。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。
如本文所使用的，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，尽管本文提及“一种”导热电绝缘填充材料、“一种”阻燃颜料、“一种”分散剂、“一种”含离子盐基团的成膜聚合物和“一种”固化剂，但可以使用(即多种)这些组分的组合。另外，在本申请中，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。
如本文所使用的，“包含”、“含有”和类似术语在本申请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。如本文所使用的，“由…组成”在本申请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。如本文所使用的，“基本上由…组成”在本申请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”。
如本文所使用的，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，“沉积到基材上”的可电沉积的涂层组合物不排除定位在可电沉积的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。
如本文所使用的，术语“聚合物”广义上是指预聚物、低聚物以及均聚物和共聚物两者。应当注意的是，前缀“聚”是指两个或更多。
如本文所使用的，“加合物”意指两个或多个不同分子直接加成的产物，产生含有所有组分的所有原子的单一反应产物。
如本文所使用的，术语“树脂固体”或“树脂共混物固体”包含可电沉积的粘合剂和任何另外的水分散性非着色组分。
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。
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。除非另有指示，否则以下实例中以及整个说明书中的所有份数和百分比都按重量计。
实例
树脂系统：树脂系统I
交联剂I的制备.以下列方式制备适用于可电沉积的涂层树脂的封闭聚异氰酸酯交联剂。通过在氮气下搅拌，将下表1中列出的组分2和3添加到设置为全回流的烧瓶中。将烧瓶的内容物加热到35℃的温度，并且逐滴添加组分1使得温度由于反应放热而升高并维持在100℃下。在完成组分1的添加之后，在反应混合物中建立100℃的温度，并且将反应混合物保持在温度下直到通过IR光谱法检测到没有残留的异氰酸酯为止。然后组分4和5，并且将反应混合物搅拌30分钟，并且冷却到环境温度。
表1.用于制备交联剂I的组分
1Lupranate M20，可从巴斯夫公司(BASF Corporation)获得
2可从奥德里奇公司获得
阳离子胺官能化基于聚环氧化物的树脂(树脂系统I)的制备：以下列方式制备适用于调配可电沉积的涂层组合物的阳离子胺官能化基于聚环氧化物的聚合树脂。通过在氮气下搅拌，将下表1中列出的组分2-4在设置为全回流的烧瓶中组合。将混合物加热到130℃，并且使其放热(最高175℃)。在反应混合物中建立145℃的温度，然后将反应混合物保持1小时。然后将组分5引入烧瓶中，随后进入组分6-7，并且在反应混合物中建立100℃的温度。然后将预混合组分8和9快速添加到反应混合物中，并且使反应混合物放热。建立110℃的温度，并且将反应混合物保持1小时。保持后，将烧瓶中的内容物倒掉并冷却到室温。
表2.用于制备树脂系统I的组分
1EPON 828，可从瀚森公司(Hexion Corporation)获得。
2参见上述交联剂I的合成。
3可从亨斯迈公司(Huntsman)或空气产品公司(Air Products)获得
树脂系统：树脂系统II
交联剂II的制备：以下列方式制备适用于可电沉积的涂层树脂的封闭聚异氰酸酯交联剂。通过在氮气下搅拌，将下表3中列出的组分2、3a和3b添加到设置为全回流的烧瓶中。将烧瓶的内容物加热到35℃的温度，并且逐滴添加组分1使得温度由于反应放热而升高并维持在100℃下。在完成组分1的添加之后，添加组分4并在反应混合物中建立100℃的温度。将反应混合物保持在一定温度下，直到通过IR光谱法检测到没有残留的异氰酸酯为止。然后添加组分5a和5b，并且将反应混合物搅拌30分钟，并且冷却到环境温度。
表3.用于制备交联剂II的组分
1Lupranate M20，可从巴斯夫公司获得
2可从奥德里奇公司获得
3可从巴斯夫公司获得
阳离子胺官能化基于聚环氧化物的树脂(树脂系统II)的制备：以下列方式制备适用于调配可电沉积的涂层组合物的阳离子胺官能化基于聚环氧化物的聚合树脂。通过在氮气下搅拌，将下表1中列出的组分4-4在设置为全回流的烧瓶中组合。将混合物加热到130℃，并且使其放热(最高175℃)。在反应混合物中建立145℃的温度，然后将反应混合物保持1小时。然后将组分5引入烧瓶中，随后进入组分6-7，并且在反应混合物中建立100℃的温度。然后将预混合组分8和9快速添加到反应混合物中，并且使反应混合物放热。建立110℃的温度，并且将反应混合物保持1小时。然后添加组分10并允许混合15分钟。保持后，将烧瓶中的内容物倒掉并冷却到室温。
表4.用于制备树脂系统II的组分
1EPON 828，可从瀚森公司获得。
2参见上述交联剂II的合成。
3可从亨斯迈公司或空气产品公司获得
树脂系统：树脂系统III
阳离子胺官能化基于聚环氧化物的树脂(树脂系统III)的制备：以下列方式制备适用于调配可电沉积的涂层组合物的阳离子胺官能化基于聚环氧化物的聚合树脂。通过在氮气下搅拌，将下表5中列出的组分1-4在设置为全回流的烧瓶中组合。将混合物加热到130℃，并且使其放热(最高175℃)。在反应混合物中建立145℃的温度，然后将反应混合物保持90分钟。然后将组分5引入烧瓶中，随后进入组分6-7，并且在反应混合物中建立100℃的温度。然后将预混合组分8和9快速添加到反应混合物中，并且使反应混合物放热。建立110℃的温度，并且将反应混合物保持1小时。建立85℃的温度，并且然后添加组分10并允许混合15分钟。然后逐滴添加组分11并允许混合10分钟。然后建立60℃的温度。在此之前，将组分12和13预混合1小时。将组分12和13的溶液加热到60℃，并且然后添加到树脂混合物中并混合1小时。之后，添加组分14，将温度维持在50℃与60℃之间，并且混合另外一小时。保持后，将烧瓶中的内容物倒掉并冷却到室温。
表5.用于制备树脂系统III的组分
1EPON 828，可从瀚森公司获得。
2参见上述交联剂II的合成。
3可从亨斯迈公司或空气产品公司获得
可电沉积的涂层组合物
调配颜料，添加剂和化学品的来源：用于调配电泳涂层浴的化学品从不同的供应商处获得。溶剂Dowanol PM以98％的纯度从陶氏化学公司(Dow Chemical Company)获得。磷酸(水中85％活性)从PPG工业公司(PPG Industries)获得。氨基磺酸从PPG工业公司获得。PTX25 PolarTherm氮化硼粉末和CoolFlow CF500氮化硼粉末从迈图高新材料公司(Momentive Performance Materials Inc)获得。Nabalox 644-20C和APYRAL 20X从纳巴泰克公司(Nabaltec AG)获得。
PTX25氮化硼着色组合物1：在不锈钢烧杯(1升)中装入250克树脂系统I，将所述树脂系统使用热电偶和加热套温热到90℃。使用1.5英寸考尔斯刀片以2500RPM搅拌树脂，由Fawcett气动马达(103A型)提供动力。按列出的顺序添加以下成分。向树脂中添加36.3克Dowanol PM，使其混合十分钟。接下来，将3.4克磷酸(水中85％活性)逐滴添加到树脂中并混合十分钟。接下来，在十分钟内向树脂中添加75克去离子水。接下来，在十分钟内向树脂中添加150克PTX25 PolarTherm氮化硼粉末。将此混合物搅拌一小时。在单独的不锈钢烧杯(1升)中，将3.28克氨基磺酸添加到465.2克去离子水中，并且在温和搅拌下混合一小时。然后使用热电偶和加热套将氨基磺酸溶液加热到60℃。在用树脂混合物获得足够的分散后，将加热的酸溶液缓慢倒入树脂混合物中，同时继续搅拌。将酸化的树脂混合物在60℃下保持一小时，同时继续搅拌。保持一小时后，用614克去离子水在15分钟内稀释树脂混合物，使温度自然波动。然后通过添加11.86克E6278I(可从PPG工业公司获得的二丁基氧化锡[DBTO]膏，其为7.2wt.％DBTO)添加锡催化剂，以在树脂固体上提供0.7重量％的Sn负载。最后，添加另外的614克去离子水，以制备固体含量为20重量％的最终电泳涂层浴。最终浴pH为4.4，并且电导率为1140μS。
非着色比较组合物2：在不锈钢烧杯(0.6升)中装入50克树脂系统I，将所述树脂系统使用热电偶和加热套温热到90℃。使用1.5英寸考尔斯刀片以2500RPM搅拌树脂，由Fawcett气动马达(103A型)提供动力。按列出的顺序添加以下成分。向树脂中添加7.3克Dowanol PM，使其混合十分钟。接下来，将0.7克磷酸(水中85％活性)逐滴添加到树脂中并混合十分钟。接下来，在十分钟内向树脂中添加5.8克去离子水。将此混合物搅拌一小时。在单独的不锈钢烧杯(0.6升)中，将0.66克氨基磺酸添加到130.6克去离子水中，并且在温和搅拌下混合一小时。然后使用热电偶和加热套将氨基磺酸溶液加热到60℃。在用树脂混合物获得足够的分散后，将加热的酸溶液缓慢倒入树脂混合物中，同时继续搅拌。将酸化的树脂混合物在60℃下保持一小时，同时继续搅拌。保持一小时后，用48.7克去离子水在15分钟内稀释树脂混合物，使温度自然波动。然后通过添加2.4克E6278I(可从PPG工业公司获得的二丁基氧化锡[DBTO]膏，其为7.2wt.％DBTO)添加锡催化剂，以在树脂固体上提供0.7重量％的Sn负载。接下来，添加另外的48.7克去离子水，以制备固体含量为20重量％的电泳涂层浴。浴pH为5.1，并且电导率为1448μS。然后用1080克去离子水将电泳涂层进一步稀释到4.3％的最终浴固体。
对照A比较组合物3：这种电泳涂层可以从PPG工业公司以Framecoat II的名称商购获得，并且以2K的形式提供。通过混合1801克CR681树脂(可从PPG获得)、CP524膏物(243.8克，可从PPG获得)和去离子水(1755.2克)来制备电泳涂层浴。此涂料的P:B为0.1:1.0。根据技术公告使用对照B。
CoolFlow CF500氮化硼着色组合物4：在不锈钢烧杯(2.5升)中装入367.4克树脂系统II和80克交联剂II，将所述树脂系统和交联剂使用热电偶和加热套温热到60℃。使用1.5英寸考尔斯刀片以2500RPM搅拌树脂，由Fawcett气动马达(103A型)提供动力。按列出的顺序添加以下成分。向树脂中添加，逐滴添加3.8克磷酸(水中85％活性)并混合十分钟。接下来，在十分钟内向树脂中添加46克去离子水。接下来，在十分钟内向树脂中添加280克CoolFlow CF500氮化硼粉末。将此混合物搅拌一小时，使温度加热到90℃的最高温度。在单独的不锈钢烧杯(1升)中，将5.93克氨基磺酸添加到466.1克去离子水中，并且在温和搅拌下混合一小时。然后使用热电偶和加热套将氨基磺酸溶液加热到60℃。在用树脂混合物获得足够的分散后，将加热的酸溶液缓慢倒入树脂混合物中，同时继续搅拌。将酸化的树脂混合物在60℃下保持一小时，同时继续搅拌。保持一小时后，用469.9克去离子水在15分钟内稀释树脂混合物，使温度自然波动。之后，在15分钟内缓慢添加另外的574.3克去离子水。然后通过添加18.8克E6278(可从PPG工业公司获得的二丁基氧化锡[DBTO]膏)添加锡催化剂，以在树脂固体上提供0.72重量％的Sn负载。然后将22.4克丁基卡必醇甲醛添加到浴中，并且允许其搅拌16小时。电泳涂层浴是30wt.％固体。最终浴pH为5.09，并且电导率为1349μS。
氧化铝着色组合物5：在不锈钢烧杯(2.5升)中装入229.6克树脂系统II和50克交联剂II，将所述树脂系统和交联剂使用热电偶和加热套温热到60℃。使用1.5英寸考尔斯刀片以2500RPM搅拌树脂，由Fawcett气动马达(103A型)提供动力。按列出的顺序添加以下成分。向树脂中添加，逐滴添加2.5克磷酸(水中85％活性)并混合十分钟。接下来，在十分钟内向树脂中添加28.8克去离子水。接下来，在十分钟内向树脂中添加500克Nabalox 644-20C。将此混合物搅拌一小时，使温度加热到90℃的最高温度。在单独的不锈钢烧杯(1升)中，将4.45克氨基磺酸添加到263.2克去离子水中，并且在温和搅拌下混合一小时。然后使用热电偶和加热套将氨基磺酸溶液加热到60℃。在用树脂混合物获得足够的分散后，将加热的酸溶液缓慢倒入树脂混合物中，同时继续搅拌。将酸化的树脂混合物在60℃下保持一小时，同时继续搅拌。保持一小时后，用810.6克去离子水在15分钟内稀释树脂混合物，使温度自然波动。之后，在15分钟内缓慢添加另外的630.5克去离子水。然后通过添加11.8克E6278(可从PPG工业公司获得的二丁基氧化锡[DBTO]膏)添加锡催化剂，以在树脂固体上提供0.72重量％的Sn负载。之后，将100克树脂系统III添加到浴中。
氢氧化铝着色组合物6：在不锈钢烧杯(2.5升)中装入367.4克树脂系统II和80克交联剂II，将所述树脂系统和交联剂使用热电偶和加热套温热到60℃。使用1.5英寸考尔斯刀片以2500RPM搅拌树脂，由Fawcett气动马达(103A型)提供动力。按列出的顺序添加以下成分。向树脂中添加，逐滴添加3.8克磷酸(水中85％活性)并混合十分钟。接下来，在十分钟内向树脂中添加46克去离子水。接下来，在十分钟内向树脂中添加400克APYRAL 20X。将此混合物搅拌一小时，使温度加热到90℃的最高温度。在单独的不锈钢烧杯(1升)中，将5.93克氨基磺酸添加到564.3克去离子水中，并且在温和搅拌下混合一小时。然后使用热电偶和加热套将氨基磺酸溶液加热到60℃。在用树脂混合物获得足够的分散后，将加热的酸溶液缓慢倒入树脂混合物中，同时继续搅拌。将酸化的树脂混合物在60℃下保持一小时，同时继续搅拌。保持一小时后，用551.7克去离子水在15分钟内稀释树脂混合物，使温度自然波动。之后，在15分钟内缓慢添加另外的674.26克去离子水。然后通过添加18.8克E6278(可从PPG工业公司获得的二丁基氧化锡[DBTO]膏)添加锡催化剂，以在树脂固体上提供0.72重量％的Sn负载。
非着色比较组合物7：通过以下方式制备此电泳涂层：通过添加E6278(可从PPG工业公司获得的二丁基氧化锡[DBTO]膏)(20.36克)以在树脂固体上提供0.72重量％的Sn负载来混合树脂系统III(1060克)、去离子水(1120克)和锡催化剂。所得浴为20％固体。
电泳涂层组合物的流变学特性的表征：通过测量液浴的流动曲线来表征组合物3、4、5和6，所述流动曲线通过测量粘度作为剪切速率的函数来确定。粘度使用Anton-PaarMCR302流变仪测量，所述流变仪使用具有温度控制的同心圆柱体(杯和摆锤)装置。温度为恒定的32℃。可电沉积的涂层组合物的粘度首先在0.1秒-1的恒定剪切速率下测量21个数据点，持续时间由装置设定，以将涂层系统稳定到稳定状态。然后，在从0.1至1000秒-1的剪切速率的对数斜率下测量粘度，在由装置设定的持续时间内，以每十倍5个点的点间距改变剪切速率。可以在表6中找到结果。
表6.流变学表征
组合物 剪切速率 粘度(mPa*s或cP)
组合物3 0.1秒-1 2
组合物3 1000秒-1 2
组合物4 0.1秒-1 24.21
组合物4 1000秒-1 6.87
组合物5 0.1秒-1 21.66
组合物5 1000秒-1 3.16
组合物6 0.1秒-1 9.85
组合物6 1000秒-1 4.77
表6中的结果表明，与可商购获得的比较组合物7相比，新型组合物中具有独特的非牛顿流动行为(non-Newtonian flow behavior)。
浴稳定性评估
浴稳定性评估(L面板表面粗糙度测试方法)：金属基材面板(例如，CRS)可以任选地用预处理组合物(例如，磷酸锌预处理组合物)进行预处理，并切成两半以产生4"×6"的面板。然后，可以从面板的每一侧移除0.25英寸，产生3.5"×6"的面板，将所述面板弯曲成“L”形，可以得到4英寸的竖直表面和2英寸的水平表面。可以将此面板浸入正在搅拌的电泳涂层浴中，并且可以停止搅拌。在未搅拌的浴中静置三分钟后，可以进行电沉积。整流器可以用于将电流施加到可电沉积的涂层浴以涂覆基材。竖直面上的目标成膜可以是0.5密耳至0.7密耳(12.7微米至17.8微米)。对于25.4微米的DFT，可以通过使用电压/温度/电流条件(两分钟条件)沉积这种膜厚度，但持续一分钟。确切的涂层条件可能因组合物而异。在面板被电泳涂层后，可以将面板用去离子水冲洗并在电烤箱中在350℉下烘烤30分钟。可以使用可从泰勒霍普森公司(Taylor Hobson)获得的Precision Surtronic 25表面光度仪测量水平和竖直表面的粗糙度。所述仪器使用可从泰德派勒公司(Ted Pella Inc.)获得的3英寸硅晶片(产品编号16013)进行参考，在10次重复测量后其粗糙度为1.0±0.7微英寸。此测试方法在本文中称为L面板表面粗糙度测试方法。下表中包含预期的条件和测量的值的汇总。
表7.电沉积条件和固化膜粗糙度的比较
由于可电沉积的涂层组合物通常施涂于具有水平和竖直表面的复杂形状的部件，因此期望具有可比较的粗糙度，而与要涂覆表面的朝向无关。电沉积的涂层的竖直表面粗糙度与水平表面粗糙度之间的大差异表明浴缺乏稳定性，并且不能提供接近标准可电沉积的涂层组合物的性能，如对照A比较组合物3所示。
电泳涂层组合物的热导率评估
用于热导率测试的涂层的制备：比较组合物1和比较组合物2被用于电泳涂层镀锡冷轧钢面板。面板被切成两半，大小为4"×6"。在90℉下使用DC电源供电的整流器(XantraxXFR600-2型，印第安纳州的埃尔克哈特公司(Elkhart,Indiana)或Sorensen XG 300-5.6，宾夕法尼亚州伯温的阿美特克公司(Ameteck,Berwyn,Pennsylvania))来施涂可电沉积的涂层。在面板被电泳涂层后，将这些面板用去离子水冲洗并在电烤箱(Despatch LFD-1-42型)中在350℉下烘烤30分钟。每次运行的准确沉积条件可以在表8中找到。在烘烤涂层后，通过以非破坏性的方式从基材上干净地去除涂层，获得了游离膜。
表8.电沉积条件
组合物 电压(V) 电流(安培) 时间 干膜构建(密耳)
组合物1 50V 0.5安培 2分钟 0.5
组合物1 100V 0.5安培 2分钟 0.65
组合物1 200V 0.5安培 2分钟 0.91
组合物1 275V 0.5安培 2分钟 1.6
组合物2 50V 0.5安培 2分钟 0.5
组合物2 100V 0.5安培 2分钟 0.8
组合物2 200V 0.5安培 2分钟 1.12
比较组合物1和2的热导率评估：通过ASTM D5470方法在来自分析技术公司(Analysis Tech)的热界面材料分析仪上测量固化的游离膜的堆积热导率。测量了具有一定厚度范围的膜样品的热阻，并且然后通过绘制热阻与样品厚度的关系，得出堆积热导率是斜率的倒数。可以在表9中找到测量结果。
表9.热导率结果
表9中的结果表明，通过在电泳涂层组合物中使用高负载的氮化硼颜料，与不含氮化硼颜料的相同电涂层系统相比，沉积的涂层的堆积热导率显著增加。
电泳涂层组合物的介电性质评估
用于介电击穿测试的涂层的制备：比较组合物3、4、5、6和7用于在用磷酸锌(C700/DI；商品号28630，可从密歇根州希尔斯代尔的ACT公司获得(ACT,Hillsdale,MI.))预处理的CRS面板上一式三份电沉积涂层。面板被切成两半，大小为4"×6"。使用DC电源供电的整流器(Xantrax XFR600-2型，印第安纳州的埃尔克哈特公司或Sorensen XG 300-5.6，宾夕法尼亚州伯温的阿美特克公司)来在特定浴温度下施涂可电沉积的涂层。在面板被电泳涂层后，将这些面板用去离子水冲洗并在电烤箱(Despatch LFD-1-42型)中在350℉下烘烤30分钟。在表10中可以找到每次运行的准确沉积条件。
表10.电沉积条件
介电击穿测试：评估为介电击穿测试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：电压极限12.0 kV DC，Imax极限：0.5 mA，20秒斜变，20秒停留和2秒下降。如果膜破裂，则报告发生破裂时的电压。从每个样品中进行三次测量。下表11中报告了结果。
表11.电沉积条件
组合物 面板ID 击穿kV 击穿kV 击穿kV 平均击穿kV 最大kV击穿读数
组合物3 1 3.53 2.6 3.49 3.21 3.53
组合物3 2 3.49 4.77 3.51 3.92 4.77
组合物3 3 1.67 3.08 4.09 2.95 3.36
组合物4 1 5.47 3.65 6.11 5.08 6.11
组合物4 2 3.56 5.92 4.56 4.68 5.92
组合物4 3 8.23 6.03 5.96 6.74 8.23
组合物6 1 5.93 8.55 3.56 6.01 8.55
组合物6 2 8.48 2.65 3.5 4.88 8.48
组合物6 3 5.06 6.02 2.38 4.49 6.02
组合物7 1 5.1 2.68 2.58 3.45 5.1
组合物7 2 3.32 2.35 3.96 3.21 3.96
组合物7 3 2.06 4.54 3.95 3.52 4.54
表11中的结果表明，通过在电泳涂层组合物内使用高负载的电绝缘颜料，如氮化硼或氢氧化铝，与商用电涂层和未着色的组合物相比，可以大为提高对介电击穿的耐受性。
电泳涂层组合物对高温和火焰暴露的耐受性评估
用于高温火焰暴露测试的涂层的制备：比较组合物3、4、5和6用于在用磷酸锌(C700/DI；商品号28630，可从密歇根州希尔斯代尔的ACT公司获得)预处理的CRS面板上一式两份电沉积涂层。面板被切成两半，大小为4"×6"。使用DC电源供电的整流器(XantraxXFR600-2型，印第安纳州的埃尔克哈特公司或Sorensen XG 300-5.6，宾夕法尼亚州伯温的阿美特克公司)来在特定浴温度下施涂可电沉积的涂层。在面板被电泳涂层后，将这些面板用去离子水冲洗并在电烤箱(Despatch LFD-1-42型)中在350℉下烘烤30分钟。在表12中可以找到每次运行的准确沉积条件。
表12.电沉积条件
组合物 面板ID 电压(V) 电流(安培) 时间 浴温度 平均干膜构建(密耳)
组合物3 1,2 200V 0.5安培 2分钟 90F 1.0
组合物4 1,2 150V 0.5安培 2分钟 90F 1.0
组合物5 1,2 200V 4安培 10秒 95F 1.1
组合物6 1,2 100V 0.5安培 2分钟 90F 1.0
高温火焰暴露测试：将Goss KP-320火炬(具有按钮点火，直径2.75英寸，并且最大可容纳500,000BTU)与Goss EP-70G高压丙烷调节器连接，并且然后与300型Blue Rhino丙烷罐连接。在调节器与火炬之间安装一个切断杆，以快速切断火炬的燃料。将测试面板放置在距离火炬点火器11"处的4"侧中的一个。4"侧在z轴上垂直于火炬的视线，并且6"侧与火炬的视线对齐。火炬相对于测试面板的4"侧居中。测试面板用可商购获得的SimondFireBricks固定到位。将测试面板暴露于来自火炬的火焰下10秒，其中丙烷被调节为5PSI。测试面板暴露后，让面板冷却，并且然后用手术刀轻刮去除松散的涂层。从最靠近火焰的边缘测量每个样品的涂层完全损失和裸露面板的量，在下表13中报告。此测试在本文中被称为火焰暴露测试方法。阻燃剂涂层在暴露于火焰时保留了更多的涂层，并且与边缘的距离较短。
表13
表13中的结果表明，通过将耐火、阻燃的或耐高温组分包含到电泳涂层组合物中，当暴露于高温环境时，可以实现涂层降解的显著减少。
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，前述公开仅仅是本申请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申请和所附权利要求的精神和范围内的许多修改和变化。

Claims (49)

1.一种可电沉积的涂层组合物，其包括可电沉积的粘合剂和导热电绝缘填充材料。
2.根据权利要求1所述的可电沉积的涂层组合物，其中基于所述可电沉积的涂层组合物的固体的总体积，所述导热电绝缘填充材料以1体积％至39体积％的量存在。
3.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述可电沉积的涂层组合物是阳离子可电沉积的涂层组合物，并且所述可电沉积的粘合剂是阳离子可电沉积的粘合剂，所述阳离子可电沉积的粘合剂包括含阳离子盐基团的成膜聚合物，并且所述阳离子可电沉积的涂层组合物通过包括以下步骤的方法形成：(1)将未中和的含阳离子盐形成基团的成膜聚合物加热到升高的温度；(2)在搅拌下将分散剂添加到所述未中和的含阳离子盐形成基团的成膜聚合物中以形成混合物；(3)在搅拌下在升高的温度下将所述导热电绝缘填充材料添加到所述混合物中；以及(4)在搅拌下将所述含阳离子盐形成基团的成膜聚合物、所述导热电绝缘填充材料和所述分散剂的所述混合物分散到包括水和树脂中和酸的水性介质中，其中所述含阳离子盐形成基团的成膜聚合物的所述阳离子盐形成基团被所述树脂中和酸至少部分地中和以形成所述含阳离子盐基团的成膜聚合物。
4.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述可电沉积的涂层组合物是阳离子可电沉积的涂层组合物，并且所述可电沉积的粘合剂是阳离子可电沉积的粘合剂，并且所述可电沉积的涂层组合物进一步包括导热电绝缘填充材料-分散剂复合物，所述导热电绝缘填充材料-分散剂复合物包括所述导热电绝缘填充材料和分散剂。
5.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述导热电绝缘填充材料-分散剂复合物具有阴离子电荷。
6.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述分散剂包括分散酸。
7.根据权利要求6所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述分散酸包括一元酸和/或多元酸。
8.根据权利要求6或7所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述分散酸包括磷的含氧酸、羧酸和/或硫的含氧酸。
9.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述分散酸包括pKa为1.1至4.6的第一酸性质子。
10.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述分散酸包括磷酸。
11.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中导热电绝缘填充材料的重量与分散剂的摩尔数之比为0.25g/mmol至196g/mmol。
12.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述导热电绝缘填充材料与所述阳离子可电沉积的粘合剂的颜料与粘合剂(P:B)之比为0.2:1至2:1。
13.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中基于所述可电沉积的涂层组合物的总固体重量，所述分散剂以0.1重量％至10重量％的量存在。
14.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述可电沉积的粘合剂进一步包括固化剂。
15.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述固化剂包括至少部分地封闭的聚异氰酸酯、氨基塑料树脂和/或酚醛塑料树脂。
16.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述固化剂包括至少部分地封闭的聚异氰酸酯，所述聚异氰酸酯至少部分地被包括以下结构的封闭剂封闭：
其中R1和R2各自是氢，或者所述R1和所述R2中的一个是氢并且另一个是甲基；
R3是H或C1至C4烷基，如C1至C3烷基；并且n是1至50的整数，如1至40，如1至30，如1至20，如1至12，如1至8，如1至6，如1至4，如2至50，如2至40，如2至30，如2至20，如2至12，如2至8，如2至6，如2至4，如3至50，如3至40，如3至30，如3至20，如3至12，如3至8，如3至6，如3至4。
17.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述固化剂包括高分子量挥发性基团。
18.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述可电沉积的涂层组合物进一步包括水性介质，所述水性介质包括水和任选地一种或多种有机溶剂。
19.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述水性介质包括有机溶剂，所述有机溶剂包括以下结构：
其中R1和R2各自是氢，或者所述R1和所述R2中的一个是氢并且另一个是甲基；
R3是H或C1至C4烷基，如C1至C3烷基；并且n是1至50的整数，如1至40，如1至30，如1至20，如1至12，如1至8，如1至6，如1至4，如2至50，如2至40，如2至30，如2至20，如2至12，如2至8，如2至6，如2至4，如3至50，如3至40，如3至30，如3至20，如3至12，如3至8，如3至6，如3至4。
20.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述导热电绝缘填充材料包括氮化硼、氮化硅、氮化铝、砷化硼、氧化铝、氧化镁、死烧氧化镁、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、氢氧化镁、砷化硼、碳化硅、玛瑙、金刚砂、陶瓷微球和/或金刚石。
21.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述导热电绝缘填充材料在25℃下的热导率为5W/m.K至3,000W/m.K，如根据ASTM D7984测量的。
22.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述导热电绝缘填充材料的体积电阻率为至少10Ω.m，如根据ASTM D257、C611或B193测量的。
23.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述导热电绝缘填充材料在至少一个维度上所报告的平均粒度为0.01微米至100微米。
24.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述导热电绝缘填充材料为球形、椭圆形、立方体、板状、针状、杆形、盘形、棱柱形、薄片形、不规则、岩石状、其附聚物或其任何组合。
25.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述可电沉积的涂层组合物进一步包括非导热导电填料。
26.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述导热导电填料包括银、锌、铜、金、经金属涂覆的中空颗粒、石墨、炭黑、碳纤维、石墨烯、石墨烯碳颗粒和/或羰基铁。
27.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述可电沉积的粘合剂基本上不含、本质上不含或完全不含研磨树脂。
28.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中所述可电沉积的粘合剂进一步包括阻燃颜料。
29.一种可电沉积的涂层组合物，其包括可电沉积的粘合剂和阻燃颜料。
30.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中基于所述可电沉积的涂层组合物的总重量，所述可电沉积的涂层组合物的树脂固体含量为小于30重量％，并且如通过浴粘度测试方法(BATH VISCOSITY TEST METHOD)测量的，在0.1/秒的剪切速率下的粘度为大于2cP，如至少5cP，如至少8cP，如至少9cP，如至少15cP，如至少20cP。
31.根据前述权利要求中任一项所述的可电沉积的涂层组合物，其中基于所述可电沉积的涂层组合物的总重量，所述可电沉积的涂层组合物的树脂固体含量为小于30重量％，并且如通过浴粘度测试方法测量的，在1,000/秒的剪切速率下的粘度为小于15cP，如小于12cP，如小于10cP，如小于8cP，如小于6cP，如小于4cP。
32.一种可电沉积的涂层组合物，其包括可电沉积的粘合剂和导热电绝缘填充材料、阻燃颜料或其组合，
其中基于所述可电沉积的涂层组合物的总重量，所述可电沉积的涂层组合物的树脂固体含量为小于30重量％，并且如通过浴粘度测试方法测量的，在0.1/秒的剪切速率下的粘度为大于2cP，如至少5cP，如至少8cP，如至少9cP，如至少15cP，如至少20cP，或
其中基于所述可电沉积的涂层组合物的总重量，所述可电沉积的涂层组合物的树脂固体含量为小于30重量％，并且如通过浴粘度测试方法测量的，在1,000/秒的剪切速率下的粘度为小于15cP，如小于12cP，如小于10cP，如小于8cP，如小于6cP，如小于4cP。
33.一种涂层，其包括至少部分地固化的可电沉积的粘合剂和导热电绝缘填充材料、阻燃颜料或其组合。
34.根据权利要求33所述的涂层，其中所述涂层由根据前述权利要求1至32中任一项所述的可电沉积的涂层组合物沉积。
35.根据前述权利要求33至34中任一项所述的涂层，其中所述涂层在25微米或更小的干膜厚度下的介电强度为至少2kV。
36.根据前述权利要求34至35中任一项所述的涂层，其中所述涂层的热导率为至少0.3W/m.K，如根据ASTM D5470测量的。
37.一种经涂覆的基材，其包括在所述基材的表面的至少一部分上的根据前述权利要求33至36中任一项所述的涂层。
38.根据权利要求37所述的经涂覆的基材，其中所述基材包括电池组件。
39.根据前述权利要求37至38中任一项所述的经涂覆的基材，其中所述电池组件包括电池单元、电池壳、电池模块、电池组、电池箱、电池单元壳体、电池组壳、电池盖和托盘、热管理系统、电池外壳、模块外壳、模块支架、电池侧板、电池单元包壳、冷却模块、冷却管、冷却片、冷却板、汇流条、电池框架、电连接件、金属丝和/或铜或铝导体或电缆。
40.根据前述权利要求37至39中任一项所述的经涂覆的基材，其中所述电池组件包括电动运载工具电池组件。
41.一种涂覆基材的方法，所述方法包括将由根据前述权利要求1至32中任一项所述的可电沉积的涂层组合物沉积的涂层电沉积到所述基材的至少一部分上。
42.一种基材，其包括电沉积的涂层，所述电沉积的涂层包括可电沉积的粘合剂和导热电绝缘填充材料和/或阻燃颜料，其中所述电沉积的涂层的颜料与粘合剂之比为至少0.3:1，并且所述电沉积的涂层的水平表面粗糙度小于100微英寸，如通过L面板表面粗糙度测试方法(L-PANEL SURFACE ROUGHNESS TEST METHOD)测量的。
43.根据权利要求42所述的基材，其中所述电沉积的涂层包括根据权利要求33至36所述的涂层中的任一种涂层。
44.根据权利要求42或43所述的基材，其中所述基材包括根据权利要求37至40中任一项所述的经涂覆的基材。
45.根据权利要求42至44中任一项所述的基材，其中所述基材通过根据权利要求41所述的方法进行涂覆。
46.一种基材，其包括电沉积的涂层，所述电沉积的涂层包括可电沉积的粘合剂和阻燃颜料，其中所述电沉积的涂层的涂层损失小于30mm，如根据火焰暴露测试方法(FIREEXPOSURE TEST METHOD)测量的。
47.根据权利要求46所述的基材，其中所述电沉积的涂层包括根据权利要求33至36所述的涂层中的任一种涂层。
48.根据权利要求46或47所述的基材，其中所述基材包括根据权利要求37至40中任一项所述的经涂覆的基材。
49.根据权利要求46至48中任一项所述的基材，其中所述基材通过根据权利要求41所述的方法进行涂覆。
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