DE19530226A1 - Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtlackierung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer MehrschichtlackierungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
Mehrschichtlackierung, bei dem auf eine nicht gehärtete, durch
kathodische Elektrotauchlackierung aufgebrachte Lackschicht ein
weiteres Überzugsmittel aufgebracht wird und anschließend die beiden
Lackschichten gemeinsam gehärtet werden.
Die industrielle Lackierung ist gekennzeichnet durch Bestrebungen, die
Lackierprozesse hinsichtlich Umweltfreundlichkeit und Energieverbrauch
zu optimieren. Wege zu diesem Ziel sind z. B. der Einsatz wäßriger
Lacksysteme und die Einsparung energieaufwendiger Verfahrensschritte,
wie z. B. Verminderung der Anzahl von Einbrennschritten.
Die DE-A-41 26 476 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer
Mehrschichtlackierung durch Naß-in-Naß-Applikation eines wäßrigen
aminharzhärtenden Überzugsmittels auf Polyesterbasis auf eine nicht
gehärtete zuvor durch kathodische Elektroabscheidung aufgebrachte
Lackschicht, gefolgt von gemeinsamem Einbrennen dieser Lackschichten,
wobei die KTL-Überzugsschicht beim Einbrennen eine
Filmgewichtsverringerung von 10 Gew.-% und weniger aufweisen soll. Die
als bei diesem Verfahren vorteilhaft verwendbar beschriebenen KTL-
Überzugsmittel basieren auf einem kationischen Harz mit Hydroxylgruppen
und einem Polyepoxidvernetzer, dessen Epoxidgruppen alicyclisch
gebunden sind. Aufgrund der hohen Reaktivität dieser Bindemittelsysteme
kann es je nach Auswahl der Harz/Härter-Kombination im KTL-
Überzugsmittel zu vorzeitigen Vernetzungsreaktionen bis hin zur
Gelbildung kommen. Je nach Art der Polyepoxidverbindungen können diese
auch in arbeitshygienischer Hinsicht problematisch sein. Weiterhin
werden blockierte Polyisocyanate als bei diesem Verfahren verwendbare
Vernetzer für das kationische Harz mit Hydroxylgruppen beschrieben. Auf
Basis von blockierten Polyisocyanaten formulierte Überzugsmittel
erleiden beim Einbrennen jedoch Abspaltverluste.
Die EP-A-0 661 354 beschreibt ein Verfahren zur kathodischen
Elektrotauchlackierung (KTL) unter Verwendung eines KTL-Überzugsmittels
auf Basis eines primäramin-funktionellen Bindemittels und eines
Vernetzers mit cyclischen Carbonatgruppen im Molekül.
Der EP-A-0 661 354 sind keine Hinweise auf die Naß-in-Naß-Applikation
von Überzugsmitteln auf durch kathodische Elektroabscheidung erzeugte
Überzugsschichten zu entnehmen.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur
Applikation von Überzugsmitteln auf eine unvernetzte zuvor durch
kathodische Elektroabscheidung aufgebrachte Lackschicht, gefolgt von
gemeinsamem Einbrennen dieser Lackschichten. Das zu findende Verfahren
soll die Herstellung von Mehrschichtlackierungen mit ausgezeichnetem
Decklackstand erlauben und die Verwendung von Polyepoxidvernetzern oder
blockierten Polyisocyanatvernetzern im KTL-Überzugsmittel weitestgehend
vermeiden.
Die Lösung der Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens
der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zur
Erzeugung der ersten Lackschicht ein Elektrotauchlack verwendet wird,
der mindestens ein aus Amino(meth)acrylatharzen und/oder
Epoxidaminaddukten ausgewähltes Bindemittel mit kationischen Gruppen
und/oder in kationische Gruppen überführbaren Gruppen und aktiven
Wasserstoff enthaltenden Gruppen enthält, wobei das Bindemittel
außerdem cyclische Carbonatgruppen aufweist und/oder der
Elektrotauchlack mindestens einen Vernetzer mit cyclischen
Carbonatgruppen enthält.
Epoxidaminaddukte werden hergestellt durch Additionsreaktion von
Aminverbindungen an die Epoxidgruppen von Epoxidharzen. Unter
Epoxidharzen sind in diesem Zusammenhang an den Epoxidgruppen nicht
modifizierte Polyepoxidverbindungen zu verstehen, bevorzugt die
bekannten aromatischen Epoxidharze, insbesondere bevorzugt
beispielsweise auf Basis von Bisphenol A.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
ein Verfahren zur Applikation eines Überzugsmittels auf eine
unausgehärtete KTL-Überzugsschicht bereitgestellt, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß zur Erzeugung der unausgehärteten KTL-
Überzugsschicht ein KTL-Überzugsmittel verwendet wird, welches ein oder
mehrere von primären Amingruppen freie Bindemittel mit kationischen
und/oder in kationische Gruppen überführbaren Gruppen sowie sekundären
Amin- und/oder Hydroxylgruppen sowie einen oder mehrere Vernetzer mit
cyclischen Carbonatgruppen oder ein selbstvernetzbares Bindemittel mit
kationischen und/oder in kationische Gruppen überführbaren Gruppen,
sekundären Amin- und/oder Hydroxylgruppen sowie cyclischen
Carbonatgruppen enthält, wobei die Bindemittel ausgewählt sind aus
Amino(meth)acrylatharzen und/oder durch Additionsreaktion von
Aminverbindungen an die Epoxidgruppen von Epoxidharzen hergestellten
üblichen Aminoepoxidharzen.
Als Aminverbindungen können Amine oder Aminoalkohole mit mindestens
einer primären oder sekundären Amingruppe im Molekül dienen. Sind
primäre Amingruppen im Molekül der Aminverbindung vorhanden, so sind
diese bevorzugt nicht vorübergehend geschützt, beispielsweise als
Ketimingruppen.
Bei dem zur Erzeugung der ersten Überzugsschicht verwendeten KTL-
Überzugsmittel kann es sich um ein selbst- oder bevorzugt
fremdvernetzendes Überzugsmittel handeln, d. h. die cyclischen
Carbonatgruppen können sich am Bindemittel befinden, welches
kationische und/oder in kationische Gruppen überführbare Gruppen sowie
aktiven Wasserstoff enthaltende Gruppen trägt oder das Überzugsmittel
enthält bevorzugt einen separaten cyclische Carbonatgruppen tragenden
Vernetzer für das Bindemittel, welches kationische und/oder in
kationische Gruppen überführbare Gruppen sowie aktiven Wasserstoff
enthaltende Gruppen besitzt. Bevorzugt enthalten sowohl Bindemittel als
auch die cyclische Carbonatgruppen enthaltenden Vernetzer im
wesentlichen keine Epoxidgruppen.
Als Bindemittelharze im KTL-Überzugsmittel dienen
Amino(meth)acrylatharze und/oder durch Additionsreaktion von
Aminverbindungen an die Epoxidgruppen von Epoxidharzen hergestellte
übliche Aminoepoxidharze. Die Bindemittel enthalten kationische Gruppen
oder basische Gruppen, die in kationische Gruppen überführt werden
können, sowie aktiven Wasserstoff enthaltende funktionelle Gruppen.
Dabei können basische, in kationische Gruppen überführbare Gruppen und
aktiven Wasserstoff enthaltende Gruppen vollständig oder teilweise
identisch sein, d. h. die basischen, in kationische Gruppen
überführbaren Gruppen können zugleich aktiven Wasserstoff enthalten.
Besonders bevorzugte kationische Gruppen oder baskische Gruppen die in
kationische Gruppen überführt werden können, sind stickstoffhaltige
basische oder kationische Gruppen, wie Aminogruppen und
Ammoniumgruppen, wobei primäre Amingruppen und davon abgeleitete
Ammoniumgruppen bevorzugt ausgeschlossen sind. Diese Gruppen können
zwecks Erreichung der Wasserverdünnbarkeit quarternisiert vorliegen
oder sie können mit einem üblichen Neutralisationsmittel, z. B. einer
organischen Monocarbonsäure, wie z. B. Ameisensäure, Essigsäure, wie dem
Fachmann geläufig, in kationische Gruppen überführt werden. Vorhandene
Aminogruppen können primär, sekundär und/oder tertiär sein, bevorzugt
sind sie sekundär und/oder tertiär. Sie können ganz oder bevorzugt nur
teilneutralisiert, beispielsweise mit einem Neutralisationsgrad von 20
bis 60% vorliegen. Das oder die Bindemittel tragen aktiven Wasserstoff
enthaltende Gruppen, entsprechend einem Äquivalentgewicht an aktiven
Wasserstoff enthaltenden Gruppen von 150 bis 1500, bezogen auf den
Festkörper des Bindemittels oder Bindemittelgemischs. Beispiele sind
primäre oder bevorzugt sekundäre Amingruppen sowie Hydroxylgruppen. Als
Hydroxylgruppen sind insbesondere primäre Hydroxylgruppen bevorzugt. Es
ist bevorzugt, daß die Summe von Hydroxylzahl, insbesondere
Primärhydroxylzahl, plus Primär- und/oder bevorzugt Sekundäraminzahl
des Bindemittels oder Bindemittelgemischs im KTL-Überzugsmittel
zwischen 40 und 350 mg KOH/g, besonders bevorzugt zwischen 50 und 250
mg KOH/g beträgt. Bevorzugt liegt die Hydroxylzahl, insbesondere die
Primärhydroxylzahl, zwischen 40 bis 200 mg KOH/g.
Beispiele für im KTL-Überzugsmittel als Bindemittel verwendbare
basische Amino(meth)acrylatharze und/oder Aminoepoxidharze sind
primäre, bevorzugt sekundäre und/oder tertiäre Aminogruppen enthaltende
Vertreter, deren Aminzahl (Summe aus Primär- und/oder Sekundär-
und/oder Tertiäraminzahl) z. B. bei 20 bis 250 mg KOH/g liegen. Das
Gewichtsmittel der Molmasse (Mw) der Harze liegt bevorzugt bei 300 bis
10000. Beispiele für solche Amino(meth)acrylatharze und/oder
Aminoepoxidharze sind die dem Fachmann als Bindemittel für kathodisch
abscheidbare Elektrotauchlacksysteme (KTL) bekannten
Amino(meth)acrylatharze und/oder Aminoepoxidharze, insbesondere solche
mit primären und/oder bevorzugt sekundären Amingruppen und/oder
primären OH-Gruppen.
Beschreibungen dieser Harze und von Synthesewegen, die zu ihnen führen,
sind beispielsweise der EP-A-0 287 091 und insbesondere den EP-A-0 082
291, EP-A-0 178 531 und EP-A-0 261 385 zu entnehmen. Diese Harze können
allein oder im Gemisch als Bindemittel im KTL-Überzugsmittel eingesetzt
werden.
Die cyclische Carbonatgruppen enthaltenden Vernetzer enthalten im
Mittel zwei und mehr, bevorzugt drei und mehr cyclische Carbonatgruppen
pro Molekül, entsprechend einem Äquivalentgewicht an cyclischen
Carbonatgruppen von 150 bis 5000, bevorzugt zwischen 200 und 3000. Die
zahlenmittleren Molekularmassen (Mn) der cyclische Carbonatgruppen
enthaltenden Vernetzer liegen im Bereich von 350 bis 30000, bevorzugt
unter 10000, besonders bevorzugt unter 5000. Unter cyclischen
Carbonatgruppen sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung fünf- oder
sechsgliedrige cyclische Carbonatgruppen zu verstehen, wobei die
fünfgliedrigen 2-Oxo-1,3-dioxolan-4′-ylgruppen bevorzugt sind. Die
cyclische Carbonatgruppe kann über die 4- und/oder 5-Stellung bzw. 4-,
5- und/oder 6-Stellung an das Vernetzermolekülgerüst gebunden sein.
Dies kann beispielsweise auch der Fall sein als Bestandteil eines
Mehrringsystems. Die cyclischen Carbonatgruppen können in 4- und 5-
Stellung bzw. 4-, 5- und/oder 6-Stellung des Cyclocarbonatrings
Substituenten, z. B. Alkylgruppen, tragen. Bevorzugt ist die cyclische
Carbonatgruppe in 4- und 5-Stellung jedoch unsubstituiert mit Ausnahme
der kovalenten Bindung bzw. der beiden kovalenten Bindungen zum
Vernetzermolekülgerüst.
Die fünfgliedrige cyclische Carbonatgruppen enthaltenden Vernetzer
können aus entsprechenden Polyepoxidverbindungen aufgebaut werden durch
Umsetzung von Kohlendioxid mit den Oxiranringen von
Polyepoxidverbindungen. Dies kann unter Druck und erhöhter Temperatur
durchgeführt werden oder es wird unter Katalyse bei niedrigem Druck
oder drucklos gearbeitet, wie in der DE-A-41 29 753 beschrieben.
Beispiele für Polyepoxidverbindungen, aus denen die im KTL-
Überzugsmittel eingesetzten cyclische Carbonatgruppen enthaltenden
Vernetzer durch Umsetzung mit Kohlendioxid aufgebaut werden können,
sind neben den in EP-A-0 356 970 aufgeführten Polyepoxidvernetzern auch
Polyglycidylverbindungen, wie Polyglycidylether, z. B. aromatische
Epoxidharze auf Basis von Bisphenol A, Polyglycidylester,
epoxidfunktionelle Novolake, epoxidfunktionelle Copolymerisate, z. B.
Copolymere von Glycidyl(meth)acrylat, epoxidiertes Polybutadien oder
durch gezielte Synthese aufgebaute Polyepoxidverbindungen, z. B.
Additionsprodukte von epoxidfunktionellen Alkoholen, wie beispielsweise
3,4-Epoxytetrahydrobenzylalkohol an Polyisocyanate, beispielsweise
lackübliche Polyisocyanate, freie NCO-Gruppen aufweisende
Polyurethanprepolymere oder (Meth)acrylcopolymere.
Alternativ können die cyclische Carbonatgruppen enthaltenden Vernetzer
auch gezielt synthetisiert werden unter Verwendung geeigneter eine
cyclische Carbonatgruppe enthaltender Monomerverbindungen,
beispielsweise durch Addition von hydroxyfunktionellen Cyclocarbonaten,
wie beispielsweise 4-Hydroxymethyl-2-Oxo-1,3-Dioxolan, an
Polyisocyanaten, beispielsweise lackübliche Polyisocyanate, freie NCO-
Gruppen aufweisende Polyurethanprepolymere oder (Meth)acrylcopolymere.
Das Äquivalentverhältnis von cyclischen Carbonatgruppen zu aktiven
Wasserstoff enthaltenden Gruppen, insbesondere zu sekundären Amin-
und/oder Hydroxylgruppen, im KTL-Überzugsmittel beträgt bevorzugt von
2 : 1 bis 1 : 10.
Die KTL-Überzugsmittel können, wenn auch weniger bevorzugt, neben den
cyclische Carbonatgruppen enthaltenden Vernetzern bis zu 30 Gew.-%
weitere Vernetzer, bezogen auf die Summe von cyclische Carbonatgruppen
enthaltendem Vernetzer plus weitere Vernetzer, enthalten, die befähigt
sind mit den aktiven Wasserstoff enthaltenden Gruppen des Bindemittels
zu reagieren. Beispiele für solche Vernetzer sind Aminoplastharze,
blockierte Polyisocyanate, Vernetzer mit endständigen Doppelbindungen,
Polyepoxidverbindungen oder Vernetzer, die umesterungsfähige und/oder
umamidierungsfähige Gruppen enthalten.
Bei dem KTL-Überzugsmittel handelt es sich um ein einkomponentiges
Überzugsmittel, das lagerstabil ist. Seine Wasserverdünnbarkeit ergibt
sich aus der kationischen Stabilisierung durch die kationischen Gruppen
im Bindemittel, d. h. entweder trägt das im KTL-Überzugsmittel
eingesetzte Bindemittel kationische Gruppen oder seine basischen
Gruppen werden in kationische Gruppen überführt, beispielsweise durch
Quarternisierung oder sie werden bevorzugt mit einem üblichen
Neutralisationsmittel, z. B. einer organischen Monocarbonsäure, wie z. B.
Milchsäure, Ameisensäure, Essigsäure, wie dem Fachmann geläufig, in
kationische Gruppen überführt, beispielsweise bevorzugt mit einem
Neutralisationsgrad zwischen 20 und 60%.
Es handelt sich um wäßrige Überzugsmittel mit einem Festkörper von
beispielsweise 10 bis 20 Gew.-%. Der Festkörper wird gebildet aus einem
oder mehreren Amino(meth)acrylatharzen und/oder durch Additionsreaktion
von Aminverbindungen an die Epoxidgruppen von Epoxidharzen
hergestellten üblichen Aminoepoxidharzen mit kationischen und/oder in
kationische Gruppen überführbaren Gruppen sowie aktiven Wasserstoff
enthaltenden Gruppen sowie einem oder mehreren Vernetzern mit
cyclischen Carbonatgruppen sowie gegebenenfalls weiteren Vernetzern,
Pigmenten, Füllstoffen und/oder üblichen Additiven.
Beispiele für Pigmente und Füllstoffe sind die üblichen anorganischen
und/oder organischen Pigmente wie Ruß, Graphit, Kohle verschiedensten
Ursprungs, Titandioxid, Eisenoxid, Kaolin, Talkum oder Siliciumdioxid,
Azopigmente, Phthalocyaninpigmente, aber auch Korrosionsschutzpigmente
wie z. B. Zinkphosphat.
Die Pigmente können zu Pigmentpasten dispergiert werden, z. B. unter
Verwendung von bekannten Pastenharzen. Solche Harze sind dem Fachmann
geläufig. Beispiele für in KTL-Bädern verwendbare Pastenharze sind in
der EP-A-0 183 025 und in der EP-A-0 469 497 beschrieben.
Als Additive sind die üblichen Additive für KTL-Überzugsmittel möglich.
Beispiele dafür sind Netzmittel, Neutralisationsmittel, Verlaufsmittel,
Katalysatoren, Antischaummittel, Lösemittel, Antikratermittel,
Lichtschutzmittel gegebenenfalls in Kombination mit Antioxidantien.
Bevorzugt enthalten die KTL-Überzugsmittel Katalysatoren für die
Vernetzung, wie beispielsweise die für diesen Zweck üblichen
Metallverbindungen. Beispiele sind Blei-, Zinn-, Titan-, Eisen- und
Lanthanverbindungen. Bevorzugt sind die in erfindungsgemäß eingesetzten
KTL-Überzugsmitteln enthaltenen katalytisch wirkenden
Metallverbindungen zumindest zum Teil wasserlöslich. Beispiele für
geeignete wasserlösliche Metallverbindungen sind Bleiacetat und
Eisenacetylacetonat. Insbesondere bevorzugt ist es jedoch, daß die KTL-
Überzugsmittel frei von gesundheitlich bedenklichen
Schwermetallverbindungen sind, beispielsweise bleifrei.
Besonders bevorzugte im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte KTL-
Überzugsmittel sind solche, die als Katalysator einen Zusatz von Wismut
als Wismutate und/oder in Form organischer Wismutkomplexe und/oder als
Wismutsalze organischer Carbonsäuren, insbesondere Wismutlactat
und/oder Wismutdimethylolpropionat, enthalten, wie in der DE-C-43 30
002 beschrieben.
KTL-Dispersionen können hergestellt werden durch Synthese von
Amino(meth)acrylatharzen und/oder durch Additionsreaktion von
Aminverbindungen an die Epoxidgruppen von Epoxidharzen hergestellten
üblichen Aminoepoxidharzen mit in kationische Gruppen überführbaren
Gruppen sowie aktiven Wasserstoff enthaltenden Gruppen in Anwesenheit
oder Abwesenheit organischer Lösemittel und Überführung in eine wäßrige
Dispersion durch Verdünnen der zuvor mit Säure neutralisierten
Bindemittel mit Wasser. Das oder die Bindemittel können im Gemisch mit
einem oder mehreren Vernetzern mit cyclischen Carbonatgruppen vorliegen
und gemeinsam mit diesen in die wäßrige Dispersion überführt werden.
Organisches Lösemittel kann, sofern vorhanden, vor oder nach
Überführung in die wäßrige Dispersion bis zum gewünschten Gehalt
entfernt werden, beispielsweise durch Destillation im Vakuum. Die
nachträgliche Entfernung von Lösemitteln kann beispielsweise vermieden
werden, wenn die Bindemittel im lösemittelarmen oder -freien Zustand,
z. B. als lösemittelfreie Schmelze bei Temperaturen von beispielsweise
bis zu 140°C mit Säure neutralisiert und anschließend mit Wasser in die
KTL-Dispersion überführt werden. Ebenfalls ist es möglich, die
Entfernung organischer Lösemittel zu vermeiden, wenn die Bindemittel
als Lösung in einem radikalisch polymerisierbaren, olefinisch
ungesättigten Monomeren vorgelegt werden oder die Bindemittelsynthese
in einem radikalisch polymerisierbaren Monomeren (z. B. Styrol) als
Lösemittel durchgeführt wird, danach durch Neutralisation mit Säure und
Verdünnen mit Wasser in eine wäßrige Dispersion überführt wird und
anschließend das radikalisch polymerisierbare Monomere auspolymerisiert
wird.
Als Substrat für das erfindungsgemäße Verfahren sind elektrisch
leitfähige Materialien, wie beispielsweise Metalle geeignet.
Insbesondere geeignet sind z. B. Automobilkarossen oder Teile davon, sie
können aus Metall oder elektrisch leitendem oder mit einer elektrisch
leitfähigen Schicht versehenem Kunststoff bestehen. Auf diese Substrate
wird die erste Überzugsschicht aus dem KTL-Überzugsmittel, insbesondere
in Form einer Korrosionsschutzgrundierung, kathodisch in üblicher Weise
abgeschieden.
Diese kann zur Entfernung nicht festhaftender überschüssiger
Lackanteile mit einer wäßrigen Lösung abgespült und danach vor dem Naß-
in-Naß-Auftrag des nachfolgenden Überzugsmittels bevorzugt von
anhaftender Feuchtigkeit befreit werden. Das geschieht z. B. durch
Ablüften. Dieses kann beispielsweise durch IR-Strahlung und/oder durch
einen gegebenenfalls erwärmten Luftstrom geschehen, der über das
Substrat geführt wird. Die Temperatur des Luftstromes kann
beispielsweise bei Raumtemperatur bis 120°C liegen. Dabei soll eine
Vernetzung des Elektrotauchlackfilms nicht stattfinden.
Auf das so erhaltene mit einer unvernetzten KTL-Schicht versehene
Substrat wird die zweite Schicht aus einem flüssigen oder
Pulverbeschichtungsmittel (in diesem Fall handelt es sich um eine
Trocken-in-Naß-Applikation) aufgetragen. Beispielsweise kann es sich
bei der zweiten Schicht um eine Füllerschicht oder um eine farb-
und/oder effektgebende Basislackschicht oder Decklackschicht handeln.
Das Überzugsmittel wird bevorzugt durch Spritzen aufgetragen. Beispiele
dafür sind Druckluftspritzen, Airless-Spritzen oder ESTA-
Hochrotationsspritzen. Nach einer kurzen Ablüftzeit, gegebenenfalls bei
erhöhten Temperaturen bis 80°C, wird das Werkstück mit den beiden
Überzugsschichten bei Temperaturen zwischen 100 und 220°C, bevorzugt
zwischen 120 und 180°C, eingebrannt. Die Gesamtschichtdicke beträgt
beispielsweise 30 bis 150 µm, bevorzugt 40 bis 90 µm. Nach dem
Einbrennen kann die Oberfläche gegebenenfalls nachbehandelt werden,
z. B. durch Schleifen, um Fehlstellen zu beseitigen. Danach können auf
den erfindungsgemäß hergestellten Zweischicht-Überzug ein oder mehrere
weitere Lackschichten aufgebracht werden, wie z. B. ein Uni-Decklack
oder ein farb- und/oder effektgebender Basislack, bevorzugt
Wasserbasislack, oder ein Klarlack.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Mehrschichtlackierungen zeichnen sich aus durch ausgezeichneten
Decklackstand, die Verwendung von Polyepoxidvernetzern oder blockierten
Polyisocyanatvernetzern im zur Herstellung der ersten Überzugsschicht
verwendeten KTL-Überzugsmittel wird weitestgehend oder vollständig
vermieden.
Der Kataphoreselack gemäß EP-A-0 661 354, Beispiel 2 wird in 20 µm
Trockenschichtdicke durch kathodische Abscheidung auf ein Prüfblech aus
Karosseriestahl aufgebracht. Nach Abspülen überschüssiger Lackanteile
mit vollentsalztem Wasser und 5-minütigem Trocknen bei 60°C
(Objekttemperatur) im Trockenofen (Abluftbetrieb) wird der Hydrofüller
gemäß EP-A-0 548 873, Beispiel 1 in 35 µm Trockenschichtdicke
aufgespritzt. Nach 10-minütigem Ablüften bei 60°C wird 15 min. bei
165°C (Objekttemperatur) in horizontaler Lage eingebrannt. Nach dem
Abkühlen wird ein handelsüblicher weißer Wasserbasislack in 20 µm
Trockenschichtdicke durch Spritzen aufgetragen und 10 min. bei 80°C
abgelüftet. Danach wird ein handelsüblicher 2K-PU-Autoserienklarlack in
einer Trockenschichtdicke von 40 µm durch Spritzen aufgetragen. Nach
10-minütigem Ablüften bei Raumtemperatur wird 20 min. bei 130°C
(Objekttemperatur) in horizontaler Lage eingebrannt. Die angegebenen
Trockenschichtdicken ergeben sich jeweils, wenn die betreffende
Lackschicht solo eingebrannt wird.
Beispiel 1 wird wiederholt mit dem Unterschied, daß anstelle der 55
Teile der im Kataphoreselack gemäß EP-A-0 661 354, Beispiel 2
verwendeten Lösung des Vernetzers mit cyclischen Carbonatgruppen 140
Teile einer 70%igen Lösung eines blockierten Polyisocyanats (Addukt
von 1 mol Trimethylolpropan, 3 mol Toluylendiisocyanat und 3 mol
Caprolactam) in Ethylglykol verwendet werden und daß unter
Dibutylzinndilaurat-Katalyse gearbeitet wird (1 Gew.-%, bezogen auf
Harzfestkörper im Kataphoreselack, berechnet als Sn).
Die nach Beispiel 1 und 2 hergestellten mit einem typischen
Automobilserienlackaufbau versehenen Bleche wurden mit dem von BYK-
GARDNER vertriebenen Meßgerät "wave-scan" vermessen (vgl. European
Coatings Jorunal Nr. 1-2 (1995), Seite 32-35). Als Mittelwert aus
jeweils 5 Messungen ergab sich ein Wert für die Langwelligkeit von 5,2
für das nach Beispiel 1 und von 7,0 für das nach Beispiel 2
hergestellte Blech.
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtlackierung, bei dem auf
eine nicht gehärtete, durch kathodische Elektrotauchlackierung
aufgebrachte Lackschicht ein weiteres Überzugsmittel aufgebracht
wird und anschließend die beiden Lackschichten gemeinsam gehärtet
werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der ersten
Lackschicht ein Elektrotauchlack verwendet wird, der mindestens ein
aus Amino(meth)acrylatharzen und/oder Epoxidaminaddukten
ausgewähltes Bindemittel mit kationischen Gruppen und/oder in
kationische Gruppen überführbaren Gruppen und aktiven Wasserstoff
enthaltenden Gruppen enthält, wobei das Bindemittel außerdem
cyclische Carbonatgruppen aufweist und/oder der Elektrotauchlack
mindestens einen Vernetzer mit cyclischen Carbonatgruppen enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Bindemittel frei von primären Aminogruppen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Aminzahl des Bindemittels 20 bis 250 mg KOH/g beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hydroxylzahl des Bindemittels 40 bis 200 mg KOH/g beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Äquivalentgewicht an aktiven Wasserstoff enthaltenden
Gruppen 150 bis 1500, bezogen auf den Festkörper des Bindemittels,
beträgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Summe der Hydroxylzahl und der Aminzahl 40 bis 350 mg KOH/g
beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vernetzer eine zahlenmittlere Molmasse (Mn) von 350 bis
30000 aufweist, und im Mittel mindestens 2 cyclische
Carbonatgruppen pro Molekül enthält, entsprechend einem
Äquivalentgewicht an cyclischen Carbonatgruppen von 150 bis 5000.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Neutralisationsgrad des Bindemittels 20 bis 60% beträgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Äquivalentverhältnis von cyclischen Carbonatgruppen zu
aktiven Wasserstoff enthaltenden Gruppen von 2 : 1 bis 1 : 10
beträgt.
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DE1995130226 DE19530226C2 (de) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtlackierung |
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