DE19748764A1 - Leitfähige, organische Beschichtungen - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft leitfähige und schweißbare Korrosionsschutz
zusammensetzungen zur Beschichtung von Metalloberflächen sowie ein Verfahren zur
Beschichtung von Metalloberflächen mit elektrisch leitfähigen organischen Beschichtungen.
In der metallverarbeitenden Industrie, insbesondere beim Bau von Kraftfahrzeugen müssen
die metallischen Bestandteile der Erzeugnisse vor Korrosion geschützt werden. Nach
herkömmlichen Stand der Technik werden dabei die Bleche im Walzwerk zunächst mit
Korrosionsschutzölen beschichtet und vor der Verformung und dem Stanzen ggf. mit
Ziehfetten beschichtet. Im Kraftfahrzeugbau werden dabei für die Karosserie bzw.
Karosserieteile entsprechend geformte Blechteile ausgestanzt und unter Verwendung von
besagten Ziehfetten oder -ölen im Tiefziehverfahren verformt, dann im allgemeinen durch
Schweißen und/oder Bördeln und/oder Kleben zusammengefügt und anschließend aufwendig
gereinigt. Daran schließen sich die korrosionsschützenden Oberflächenvorbehandlungen wie
Phosphatierung und/oder Chromatierung an, worauf eine erste Lackschicht mittels
Elektrotauchlackierung auf die Bauteile aufgebracht wird. In der Regel folgt dieser ersten
Elektrotauchlackierung, insbesondere im Falle von Automobilkarosserien die Aufbringung
mehrerer weiterer Lackschichten.
Es besteht Bedarf, einfachere Herstellungsverfahren zu finden, die es erlauben, bereits
vorbeschichtete Bleche schweißen zu können und in bewährter Weise elektrotauchlackieren
zu können. So gibt es eine Reihe von Verfahren, bei denen im Anschluß an die
Phosphatierung und/oder Chromatierung im sogenannten Coil-Coating-Verfahren eine mehr
oder weniger leitfähige organische Beschichtung aufgebracht wird. Dabei sollen diese
organischen Beschichtungen in der Regel so beschaffen sein, daß sie genügende elektrische
Leitfähigkeit besitzen um elektrische Punktschweißverfahren nicht zu beeinträchtigen.
Außerdem sollen diese Beschichtungen mit herkömmlichen Elektrotauchlacken beschichtbar
sein. Weiterhin sollen die derartig beschichteten Bleche mit reduzierter Verwendung von
Tiefziehfetten bzw. -ölen stanz- und umformbar sein. Insbesondere in der Automobilindustrie
werden dabei in neuerer Zeit neben normalen Stahlblechen vermehrt auch die nach den
verschiedensten Verfahren verzinkten und/oder legierungsverzinkten Stahlbleche, sowie
Bleche aus Aluminium und Magnesium eingesetzt.
Die Beschichtung von Stahlblechen mit organischen Beschichtungen, die schweißbar sind und
die direkt im Walzwerk nach dem sogenannten Coil-Coating-Verfahren aufgebracht werden
sind im Prinzip bekannt.
So beschreibt die DE-C-34 12 234 einen gleitfähigen und schweißbaren Korro
sionsschutzprimer für elektrolytisch dünnverzinktes, phosphatiertes oder chromatiertes und
verformbares Stahlblech. Dieser Korrosionsschutzprimer besteht aus einer Mischung von über
60% Zink, Aluminium, Graphit und/oder Molybdändisulfid sowie einem weiteren
Korrosionsschutzpigment und 33 bis 35% eines organischen Bindemittels sowie etwa 2%
eines Dispergierhilfsmittels oder Katalysators. Als organisches Bindemittel werden
Polyesterharze und/oder Epoxidharze sowie deren Derivate vorgeschlagen. Es wird
angenommen, daß diese Technologie die Grundlage des in der Industrie unter dem Namen
"Bonazinc 2000" bekannten Beschichtungsmittels darstellt. Obwohl dieses Verfahren bereits
einige Vorzüge gegenüber der eingangs geschilderten Vorgehensweise - vorübergehender
Korrosionsschutz mit Korrosionsschutzölen, gefolgt von nachträglicher Entfettung nach dem
Zusammenfügen der metallischen Bauteile - bietet, ist das in der DE-C-34 12 234 beschriebene
Verfahren noch stark verbesserungsbedürftig:
- - Diese Beschichtung ist nicht ausreichend punktschweißbar
- - Die Einbrenntemperatur für derartige Beschichtungen liegt mit 250 bis 260°C Peak Metal Temperature (PMT) noch zu hoch. Viele neuartige Stähle mit "Bake-Hardening"-Effekt können für derartig hohe Einbrenntemperaturen nicht eingesetzt werden.
- - Die Lackhaftung auf den vorbehandelten Substraten, vorzugsweise verzinkte Stähle, ist nicht immer ausreichend, insbesondere wenn stärkere Umformungen der Bleche im Automobilpresswerk vorgenommen werden.
Gemäß der Lehre der DE-C-34 12 234 kann das organische Bindemittel aus Polyesterharzen
und/oder Epoxidharzen sowie deren Derivaten bestehen. Konkret genannt werden ein
Epoxid/Phenyl-Prekondensat, ein Epoxyester sowie lineare ölfreie Mischpolyester auf Basis
Terephthalsäure.
Die EP-A-573 015 beschreibt ein organisches beschichtetes Stahl-Verbundblech bestehend aus
einer ein oder zweiseitig mit einer Zink oder Zinklegierung beschichteten Oberfläche, die mit
einem Chromatfilm versehen ist und einer darauf befindlichen organischen Beschichtung mit
einer Schichtstärke von 0,1 bis 5 µm. Die organische Beschichtung ist aus einer Primer-Zu
sammensetzung gebildet, die aus einem organischen Lösungsmittel, einem Epoxidharz mit
einem Molekulargewicht zwischen 500 und 10.000, einem aromatischen Polyamin und einer
Phenol- oder Cresolverbindung als Beschleuniger besteht. Weiterhin enthält die Primer-Zu
sammensetzung ein Polyisocyanat sowie kolloidale Kieselsäure. Gemäß der Lehre dieser
Schrift wird die organische Beschichtung vorzugsweise in einer Trockenfilm-Schichtstärke
von 0,6 bis 1,6 µm aufgebracht, da dünnere Schichten als 0,1 µm zu dünn sind um
Korrosionsschutz zu bewirken. Schichtstärken über 5 µm beeinträchtigen jedoch die
Schweißbarkeit. In analoger Weise beschreibt die DE-A-36 40 662 ein oberflächenbehandeltes
Stahlblech, umfassend ein zinküberzogenes oder mit einer Zinklegierung überzogenes
Stahlblech, einem auf der Oberfläche des Stahlbleches gebildeten Chromatfilm und einer auf
dem Chromatfilm gebildeten Schicht einer Harzzusammensetzung. Diese
Harzzusammensetzung besteht aus einem basischen Harz das durch Umsetzung eines
Epoxidharzes mit Aminen hergestellt wird sowie einer Polyisocyanatverbindung. Auch dieser
Film darf nur in Trockenfilmstärken von kleiner als etwa 3,5 µm aufgebracht werden, weil bei
höheren Schichtstärken die Schweißfähigkeit stark herabgesetzt ist.
Die EP-A-380 024 beschreibt organische Beschichtungsmaterialien auf der Basis eines
Bisphenol-A-Typ-Epoxidharzes mit einem Molekulargewicht zwischen 300 und 100.000
sowie einem Polyisocyanat bzw. blockiertem Polyisocyanat, pyrogener Kieselsäure sowie
mindestens einem organischen Farbpigment. Auch bei diesem Verfahren ist eine
chromathaltige Vorbehandlung mit hoher Cr-Auflage erforderlich. Dabei darf die organische
Schicht nicht dicker als 2 µm sein, da die Bleche mit dickeren organischen Schichten sich
nicht befriedigend Punkt-schweißen lassen und die Eigenschaften des auf die organische
Beschichtung aufgebrachten Elektrotauchlackes negativ beeinflußt werden.
Es bestand also die Aufgabe, Beschichtungszusammensetzungen bereitzustellen, die den
Anforderungen der Automobilindustrie in allen Punkten genügen. Im Vergleich zum
bekannten Stand der Technik sollen die für das Coil-Coating-Verfahren geeigneten
organischen Beschichtungszusammensetzungen in den folgenden Eigenschaften verbessert
werden:
- - niedrigere Einbrenntemperatur vorzugsweise nicht höher als 210 bis 235°C PMT
- - deutliche Reduzierung des Weißrostes auf verzinktem Stahlblech im Salzsprühtest nach DIN 50 021, d. h. besserer Korrosionsschutz
- - Verbesserung der Haftung der organischen Beschichtung auf dem metallischen Substrat gemäß einer Bewertung nach dem T-Bend-Test (ECCA-Norm) und Impact-Test (ECCA-Norm)
- - ausreichender Korrosionsschutz auch bei niedriger Cr-Auflage, vorzugsweise auch bei Cr-freien Vorbehandlungs-Verfahren.
- - eine heute noch übliche Hohlraumversiegelung mit Wachs oder wachshaltigen Produkten soll wegen des verbesserten Korrosionsschutzes überflüssig werden
- - punktschweißgeeignet.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ist den Patentansprüchen zu entnehmen. Sie
beinhaltet im wesentlichen die Bereitstellung von Beschichtungs-Zusammensetzungen, die 10
bis 40 Gew.-% eines organischen Bindemittels, 0 bis 15 Gew.-% eines
Korrosionsschutzpigmentes auf Silikatbasis, 40 bis 70 Gew.-% pulverförmiges Zink,
Aluminium, Graphit und/oder Molybdändisulfid sowie 0 bis 30 Gew.-% eines Lösungsmittels
enthalten, wobei das organische Bindemittel aus mindestens einem Epoxidharz, mindestens
einem Harter ausgewählt aus Guanidin, substituierten Guanidinen, substituierten Harnstoffen,
cyclischen tertiären Aminen und deren Mischungen sowie mindestens einem blockierten
Polyurethanharz besteht.
Die Lösung der Aufgabe gemäß vorliegender Erfindung beinhaltet weiterhin die Verwendung
der vorgenannten Zusammensetzung zum Beschichten von Blechen im
Coil-Coating-Verfahren.
Weiterhin beinhaltet die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ein Verfahren zur
Beschichtung von Metalloberflächen mit einer leitfähigen organischen Korrosionsschicht
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- - herkömmliche Vorbehandlung bestehend aus
- - Reinigung
- - ggf. Phosphatierung
- - Chromatierung
- - ggf. chromfreie Vorbehandlung
- - Beschichtung mit einer Zusammensetzung der vorgenannten Art in einer Schichtstärke von 1 bis 10 µm, vorzugsweise zwischen 2 und 5 µm
- - Einbrennen der organischen Beschichtung bei Temperaturen zwischen 160°C und 260°C Peak Metal Temperature (PMT).
Bei den erfindungsgemäß zu beschichtenden Metalloberflächen handelt es sich vorzugsweise
um Eisen (Stahlbleche), verzinkte und legierungsverzinkte Stähle, Aluminium oder
Magnesium.
Als elektrisch leitfähig im Sinne dieser Erfindung soll eine Beschichtung verstanden werden,
die unter den üblichen Bedingungen in Fügetechnik in der Automobilindustrie schweißbar,
vorzugsweise nach dem Punktschweißverfahren schweißbar, ist. Weiterhin besitzen diese
Beschichtungen eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit, um eine vollständige
Abscheidung von Elektrotauchlackierungen zu gewährleisten.
Ein wesentlicher Bestandteil des organischen Bindemittels der erfindungsgemäßen
Korrosionsschutz-Zusammensetzung ist das Epoxidharz. Dabei kann ein Epoxidharz oder eine
Mischung mehrerer Epoxidharze Verwendung finden. Das oder die Epoxidharze können dabei
ein Molekulargewicht zwischen 300 und 100.000 haben, vorzugsweise finden Epoxidharze
mit mindestens 2 Epoxygruppen pro Molekül Verwendung, die ein Molekulargewicht über
700 haben, da die höhermolekularen Epoxide erfahrungsgemäß bei der Applikation zu keinen
arbeitshygienischen Problemen führen. Grundsätzlich können eine Vielzahl von Epoxidharzen
Verwendung finden, wie z. B. die Glycidylether des Bisphenols A oder die Glycidylether von
Novolac-Harzen. Beispiele der erstgenannten Art sind unter den Handelsnamen Epicote 1001,
Epicote 1004, Epicote 1007, Epicote 1009 der Firma Shell Chemie im Handel. Ebenso wie die
vorgenannten Epoxidharze können eine Vielzahl weiterer handelsüblichen Epoxidharze des
Bisphenol-A-Glycidylether-Typs eingesetzt werden.
Beispiele für Novolac-Epoxidharze sind die Araldit ECN-Typen der Firma Ciba Geigy, die
DEN-Typen der Firma Dow Chemical sowie eine Vielzahl weiterer Hersteller.
Weiterhin können Epoxidgruppen-tragende Polyester als Epoxydharz-Bindemittel
Komponente eingesetzt werden, hierzu zählen auch die Epoxy-Derivate von Dimerfettsäuren.
Vorzugsweise sind diese erfindungsgemäß einzusetzenden Epoxidharze im
lösungsmittelfreien Zustand bei Raumtemperatur fest, bei der Herstellung der
Zusammensetzung werden sie als Lösung in einem organischen Lösungsmittel eingesetzt.
Der oder die Härter für das organische Bindemittel können Guanidin, substituierte Guanidine,
substituierte Harnstoffe, Melaminharze, Guanamin-Derivate, cyclische tertiäre Amine,
aromatische Amine und deren Mischungen sein. Dabei können die Härter sowohl
stöchometrisch mit in die Härtungsreaktion einbezogen sein, sie können jedoch auch
katalytisch wirksam sein. Beispiele für substituierte Guanidine sind Methylguanidin,
Dimethylguanidin, Trimethylguanidin, Tetramethylguanidin, Methylisobiguanidin,
Dimethylisobiguanidin, Tetramethylisobiguanidin, Hexamethylisobiguanidin,
Heptamethylisobiguanidin und Cyanoguanidin. Beispiele für geeignete Melaminharze sind
Methoxymethyl-methylolmelamin, Hexamethoxymethylmelamin, Methoxymethylmelamin,
Hexamethoxymethylmelamin. Als Vertreter für geeignete Guanamin-Derivate seien alkylierte
Benzoguanamin-Harze, Benzoguanamin-Harze oder Methoxymethyl-ethoxymethyl
benzoguanamin genannt.
Beispiele für die katalytisch wirksamen substituierten Harnstoffe sind insbesondere der
p-Chlorphenyl-N,N-Dimethylharnstoff (Monuron) oder 3,4-Dichlorphenyl-N,N-Di
methylharnstoff (Diuron). Beispiele für katalytisch wirkende tertiäre Alkyl-Amine sind
Tris(Dimethylaminomethyl)phenol, Piperidin sowie Piperidinderivate, Diethanolamine sowie
die diversen Imidazolderivate. Stellvertretend für viele brauchbare Imidazolderivate seien
genannt: 2-Ethyl-4-Methylimidazol (EMI), N-Butylimidazol, Benzimidazol, N-C1 bis
C12-Alkylimidazole. Weitere Beispiele für tertiäre Aminderivate sind Aminooxadiazol, tertiäre
Aminoxide, Diaza- aromatische tertiäre Amine wie z. B. Methylpyrazine,
Diallyltetrahydrodipyridyl sowie hydrierte Pyridinbasen. Weiterhin können reaktionsträgerer
Diamine als Härterkomponente zugegen sein, insbesondere aromatische Diamine wie z. B.
Diaminodiphenylsulfon, 4,4'-Methylendianilin, m-Phenylendiamin oder auch
Polyoxyalkylenpolyamine vom Typ der "Jeffamine" und ähnliche Diamine.
Blockierte Polyurethanharze im Sinne dieser Erfindung sind Di- oder Polyisocyanat-Ver
bindungen, die in an sich bekannter Weise durch Umsetzung von aliphatischen,
alicyclischen oder aromatischen Isocyanaten mit wenigstens 2 Isocyanatgruppen pro Molekül
mit Polyolen erhalten werden, wobei in dieser ersten Stufe die Isocyanatgruppen im
stöchometrischen Überschuß gegenüber den Alkoholgruppierungen eingesetzt werden. In
einer nachfolgenden Stufe werden dann die noch verbliebenen Isocyanatgruppen in an sich
bekannter Weise mit Blockierungsmitteln für die Isocyanatgruppierungen umgesetzt. Als
Beispiele für einzusetzende Isocyanate seien genannt: m-Phenylendiisocyanat,
p-Phenylendiisocyanat, 2,4-Tolylendiisocyanat (TDI), 2,6-Tolylendiisocyanat (TDI),
p-Xyloldiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Hexamethylendiisoyanat, Dimersäure-Di
isocyanat, 1-Isocyanatomethyl 3-Isocyanato-1,5,5-Trimethylcyclohexan (IPDI), hydriertes
MDI (H12MDI), Tetramethylxylylendiisocyanat (TMXDI), Biuretisierungsprodukt des Hexa
methylendiisocyanates, Isocyanuratisierungsprodukt des Hexamethylendiisocyanates sowie
Isocyanuratisierungsprodukt des IPDI.
Als Polyol können zweiwertige Alkohole wie Ethylenglykol, Propylenglykol, Butandiol,
Hexandiol sowie deren hydroxyfunktionelle Umsetzungsprodukte mit Dicarbonsäuren
(Polyester-Polyole) oder deren Alkoxylierungsprodukte mit Ethylenoxyd und/oder
Propylenoxyd oder deren Mischungen (Polyether-Polyole) eingesetzt werden. Dabei können
die vorgenannten zweiwertigen Alkohole ganz oder teilweise durch dreiwertige
Starteralkohole wie Glycerin oder Trimethylolpropan oder vierwertige Alkohole wie
Pentaerythrit ersetzt werden.
Als Polyolkomponente können weiterhin hydroxyfunktionelle Acrylat- und/oder
Methacrylathomo- oder Copolymere eingesetzt werden.
Als Blockierungsmittel (Schutzgruppe) für die nach der Umsetzung des Polyisocyanates mit
dem Polyol verbleibenden Isocyanatgruppen können alle an sich bekannten
Blockierungsmittel eingesetzt werden, beispielhaft erwähnt seien niedere aliphatische
Monoalkohole wie Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol oder Octylalkohol sowie Monoether
von Ethylenglykol und/oder Diethylenglykol, aromatische Hydroxy-Verbindungen wie
Phenol, Alkylphenole oder (Alkyl)cresole. Weiterhin können Oxime als Blockierungsmittel
eingesetzt werden wie Acetonoxim, Methylethylketonoxim und ähnliche. Aus der Reihe der
Lactam-Blockierungen sei das ε-Caprolactam genannt, weiterhin kommen CH-acide
β-Dicarbonylverbindungen wie Malonester als Blockierungsmittel in Frage.
Besonders bevorzugt sind dabei organische Bindemittel, die ein blockiertes Polyurethanharz
auf der Basis der reaktionsfähigeren aromatischen Polyisocyanate, insbesondere MDI in
Abmischung mit einem blockierten Polyurethanharz auf der Basis aliphatischer
Polyisocyanate, insbesondere des IPDI oder TMXDI enthalten.
Die Korrosionsschutz-Zusammensetzung enthält weiterhin 0 bis 30 Gew.-% eines
Lösungsmittels oder eines Lösungsmittelgemisches, wobei ein Teil dieses Lösungsmittels
bzw. Lösungsmittelgemisches bereits durch die Epoxydharzkomponente bzw.
Polyurethanharzkomponente eingebracht werden kann, dies gilt insbesondere wenn hierfür
handelsübliche Bindemittelkomponenten eingesetzt werden. Als Lösungsmittel eignen sich
dabei alle in der Lacktechnik gebräuchlichen Lösungsmittel auf der Basis von Ketonen wie
z. B. Methylethylketon, Methylisobutylketon, Methyl-n-Amylketon, Ethylamylketon,
Acetylaceton, Diacetonalkohol. Weiterhin können aromatische Kohlenwasserstoffe wie
Toluol, Xylol oder deren Mischungen eingesetzt werden sowie aliphatische
Kohlenwasserstoffmischungen mit Siedepunkten zwischen etwa 80 und 180°C. Weitere
geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise Ester wie Ethylacetat, n-Butylacetat,
Isobutylisobutyrat oder Alkoxyalkylacetate wie Methoxypropylacetat oder
2-Ethoxyethylacetat. Weiterhin seien monofunktionelle Alkohole wie Isopropylalkohol,
n-Butanol, Methylisobutylcarbinol oder 2-Ethoxyethanol oder Monoalkylether von
Ethylenglycol, Diethylenglycol oder Propylenglycol stellvertretend für viele geeignete
Lösungsmittel genannt. Es kann zweckmäßig sein, Mischungen der vorgenannten
Lösungsmittel einzusetzen.
Weiterhin enthält die leitfähige und schweißbare Korrosionsschutz-Zusammensetzung
feinteilige leitfähige Füllstoffe in Mengen zwischen 40 und 70 Gew.-%. Beispielhaft erwähnt
seien hier pulverförmiges Zink, pulverförmiges Aluminium, Graphit und/oder
Molybdänsulfid, Ruß, Eisenphosphid oder mit Zinn bzw. Antimon dotiertes BaSO4.
Zusätzlich können 0 bis 15 Gew.-% Korrosionsschutzpigmente auf Silikatbasis eingesetzt
werden. Derartige Korrosionsschutzpigmente sind an sich bekannt, beispielhaft genannt seien
Zink-Calcium-Aluminium-Strontiumpolyphosphat-Silikathydrat, Zinkborwolframsilikat,
dotiertes SiO2.
Weiterhin können gängige an sich bekannte Additive wie z. B. Gleitmittel, lösliche Farbstoffe
oder Farbpigmente sowie Netzmittel und Verlaufshilfsmittel mitverwendet werden.
Die erfindungsgemäßen leitfähigen, schweißbaren Korrosionsschutz-Zusammensetzungen
eignen sich insbesondere zur Beschichtung von Blechen nach dem Coil-Coating-Verfahren.
Dabei werden die Bleche zunächst herkömmlichen Vorbehandlungsverfahren unterworfen wie
z. B. Reinigung und Entfettung. Gegebenenfalls können sich herkömmliche
Phosphatierungsverfahren und Chromatierungsverfahren anschließen. Ein besonderer Vorzug
der erfindungsgemäßen Korrosionsschutz-Zusammensetzungen ist, daß hierbei auch Chrom
freie Vorbehandlungsverfahren erfolgreich verwendet werden können.
Nach der Vorbehandlung erfolgt die Beschichtung mit der erfindungsgemäßen
Korrosionsschutz-Zusammensetzung nach einem der gängigen Beschichtungsverfahren im
Coil-Coating-Prozeß. Dabei werden Schichtdicken von (Trockenfilmstärke) 1 bis 10 µm,
insbesondere 2 bis 5 µm besonders bevorzugt. Das Einbrennen der organischen Beschichtung
erfolgt bei Temperaturen zwischen 160°C und 260°C Peak Metal Temperature (PMT),
vorzugsweise zwischen 180°C und 235°C PMT.
In den nachfolgenden Beispielen soll die Erfindung näher erläutert werden. Bei den
Zusammensetzungen sind dabei alle Mengenangaben Gewichtsteile, wenn nicht anders
angegeben.
Die in der Tabelle 1 aufgeführten Zusammensetzungen gemäß Beispiel 1 bis 10 wurden durch
Vermischen der Bindemittel, Härter, Füllstoffe, Pigmente, Lösungsmittel und Additive
hergestellt. Dabei wurde ein Teil der Lösungsmittel bereits mit dem Lösungsmittel-haltigen
Polyurethanbindemittel bzw. Härter in die Zusammensetzung eingetragen. Die Mischung
erfolgte mit in der Lacktechnik üblichen Mischaggregaten (Dissolver) bis zur Homogenität
der Zusammensetzung.
Es wurden 0,8 mm starke Stahlbleche (ZE 50/50) in üblicher Weise mit einer no rinse
Chromatierung mit Granodine 4513 (Fa. Henkel) versehen und anschließend mit den
erfindungsgemäßen organischen leitfähigen Beschichtungen beschichtet, so daß eine
Trockenfilmstärke von etwa 3 µm entstand. Die Einbrenntemperatur betrug etwa 215°C
PMT. Anschließend wurden die so beschichteten Bleche mit einer herkömmlichen
KTL-Beschichtung versehen, worauf diese gemäß Stand der Technik ausgehärtet wurde.
Wie aus den Testergebnissen in der Tabelle 2 ersichtlich ist, bewirken alle erfindungsgemäßen
Beschichtungen einen ausgezeichneten Korrosionsschutz. Außerdem sind die
erfindungsgemäßen organischen Beschichtungen gegen die Standardlösungsmittel
(Methylethylketon) hinreichend beständig, wie aus dem MEK-Test ersichtlich ist.
In Vergleichsversuchen wurde das Haftverhalten der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
gemäß Beispiel 11 mit einer Zusammensetzung gemäß Stand der Technik verglichen. Wie aus
den Versuchsergebnissen der Tabelle 3 hervorgeht, bewirken sowohl die erfindungsgemäßen
Zusammensetzungen als auch die Vergleichszusammensetzung gemäß Stand der Technik
einen guten Korrosionsschutz solange die beschichteten Substrate nicht einer mechanischen
Belastung unterworfen sind. Die Vorbehandlung der Substrate bei den Versuchen gemäß
Tabelle 3 erfolgte in ähnlicher Weise wie vorbeschrieben durch eine no rinse Chromatierung,
wobei auf eine Phosphatierung verzichtet wurde. Da das Haftverhalten dieser Beschichtungen
getestet werden sollte, wurde keine KTL-Beschichtung vorgenommen. Wie aus den
Ergebnissen in Tabelle 3 ersichtlich, ist die erfindungsgemäße Beschichtung gemäß Beispiel
11 sowohl bei schlagartiger Belastung (reverse impact) als auch beim Biegetest (t-bend) als
auch beim Abriebtest der Beschichtung gemäß Stand der Technik deutlich überlegen.
Claims (7)
1. Leitfähige und schweißbare Korrosionsschutz-Zusammensetzung zur Beschichtung
von Metalloberflächen dadurch gekennzeichnet, daß sie
- a) 10 bis 40 Gew.-% eines organischen Bindemittels enthaltend
- aa) mindestens ein Epoxidharz
- ab) mindestens einen Härter ausgewählt aus Guanidin, substituierten Guanidinen, substituierten Harnstoffen, cyclischen tertiären Aminen und deren Mischungen
- ac) mindestens ein blockiertes Polyurethanharz
- b) 0 bis 15 Gew.-% eines Korrosionsschutzpigments auf Silicatbasis
- c) 40 bis 70 Gew.-% pulverförmiges Zink, Aluminium, Graphit und/oder Molybdänsulfid, Ruß, Eisenphosphid
- d) 0 bis 30 Gew.-% eines Lösungsmittels enthalten.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß als Epoxidharz
mindestens ein Epoxid auf der Basis Bisphenol A-Glycidylether mit einem Mol
gewicht von mindestens 800 verwendet wird.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als substituierte
Guanidine, Methylguanidin, Dimethylguanidin, Tetramethylguanidin,
Methylisobiguanidin, Tetramethylisobiguanidin, Heptamethylisobiguanidin,
Cyanoguanidin, als substituierter Harnstoff N'-Dichlorphenyl-N,N-Di
methylharnstoff, N-Chlorphenyl-N,N-Dimethylharnstoff und/oder als cyclisches
tertiäres Amin Imidazol, Alkyl oder Arylimidazole verwendet werden.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Polyurethanharz ein oder mehrere Polyesterprepolymere auf der Basis von
aromatischen und/oder aliphatischen Di- oder Polyisocyanaten verwendet wird,
wobei die Isocyanat-Endgruppen durch an sich bekannte Blockierungsmittel
blockiert sind.
5. Verwendung der Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche
zum Beschichten von Blechen in Coil-Coating Verfahren.
6. Verfahren zur Beschichtung von Metalloberflächen mit einer leitfähigen organischen
Korrosionsschutzschicht gekennzeichnet durch die folgenden Schritte
- - herkömmliche Vorbehandlung bestehend aus
- - Reinigung
- - ggf. Phosphatierung
- - ggf. Chromatierung
- - ggf. chromfreie Vorbehandlung
- - Beschichten mit einer Zusammensetzung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche in einer Schichtdicke von 1 bis 10 µm, vorzugsweise zwischen 2 und 5 µm
- - Einbrennen der organischen Beschichtung bei Temperaturen zwischen 160 und 260°C Peak Metal Temperature (PMT).
7. Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloberflächen
Eisen (Stahl), verzinkte oder legierungsverzinkte Stahle, Aluminium oder
Magnesium sind.
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