DE3606028A1 - Beschichtungsverfahren - Google Patents
BeschichtungsverfahrenInfo
- Publication number
- DE3606028A1 DE3606028A1 DE19863606028 DE3606028A DE3606028A1 DE 3606028 A1 DE3606028 A1 DE 3606028A1 DE 19863606028 DE19863606028 DE 19863606028 DE 3606028 A DE3606028 A DE 3606028A DE 3606028 A1 DE3606028 A1 DE 3606028A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- resin
- primer
- coating
- acid
- hydroxyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/14—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/62—Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
- C08G18/6216—Polymers of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids or of derivatives thereof
- C08G18/622—Polymers of esters of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids
- C08G18/6225—Polymers of esters of acrylic or methacrylic acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/80—Masked polyisocyanates
- C08G18/8003—Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D13/00—Electrophoretic coating characterised by the process
- C25D13/22—Servicing or operating apparatus or multistep processes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
Diese Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zum überziehen
bzw. Beschichten eines elektrisch Leitenden Gegenstandes.
Bekannte Verfahren zum Beschichten eines elektrisch leitenden Substrates, z.B. metallischer Gegenstände, umfassen solche, bei
weLchen eine kationische elektrophoretische Überzugszusammensetzung
als Grundstrich bzw. Grundierung zur Bildung eines Überzugs oder
Filmes der Grundierung aufgebracht wird und eine Oberflächen- oder
Deckschicht zur Bildung eines Überzugs oder Filmes der Oberflächenoder
Deckschicht darauf aufgebracht wird. Im Gegensatz zu anionischen elektrophoretischen Überzugszusammensetzungen lösen
kationische elektrophoretische Überzugszusammensetzungen weder das Metall des Substrates noch den durch die Oberflächenbehandlung
gebildeten Überzug, und\ sie sind von ausgezeichneter Beständigkeit
gegen Korrosion und Alkalien. Daher werden Beschichtungsverfahren unter Verwendung von kationischen elektrophoretischen Grundierungen
in breitem Maß zum Beschichten von metallischen Oberflächen, z.B. Automobilkarosserien oder -teilen, Elektrogeräten, Hausfachwerk
usw., eingesetzt.
Kationische elektrophoretische Grundstriche bzw. Grundierungen,
die ein wärmehärtendes Harz als Bindemittel enthalten, müssen jedoch bei Temperaturen wesentlich über etwa 14O0C ausgehärtet
werden, was hohe Heizstoffkosten erfordert.
In den letzten Jahren sind Kunststoffe, wie Polypropylen, ABS Harze,
Urethanharze, Polyamide usw., in verstärktem Maß zur Herstellung
integraler Teile in den äußeren metallischen Teilen von Automobilen,
Elektrogeräten und ähnlichen Gegenständen angewendet worden. Vom Standpunkt der Verfahrensrationalisierung ist es äußerst
wünschenswert, metallische Körper mit derartigen Kunststoffteilen
zu=überziehen (ein solcher Überzug kann im Folgenden als
"Verbundüberzug" bezeichnet werden). Da die Kunststoffteile jedoch
eine geringe Wärmefestigkeitstemperatur aufweisen, können kationische elektrophoretische Grundstriche bzw. Grundierungen, die
auf hohe Temperaturen erhitzt werden müssen, in einem Verbundüberzug nicht eingesetzt werden. Zur Überwindung dieses Problems ist es
wünschenswert, ein Beschichtungsverfahren zu entwickeln, bei welchem
die kationische eLektrophoretische Grundierung bei oder unterhaLb
einer Temperatur von etwa 130 C ausgehärtet werden kann.
ZieL der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines neuen
Beschichtungsverfahrens, das die NachteiLe übLicher Beschichtungsverfahren
nicht aufweist und der obigen Forderung entspricht.
Ein weiteres ZieL der Erfindung ist die BereitsteLLung eines
Beschichtungsverfahrens, bei dem ein Grundierungsüberzug bei einer
Temperatur von etwa 130 C oder weniger ausgehärtet werden kann und das die Beschichtung eines MetaLLkörpers unter Einsparung von
Energie erLeichtert und über dem MetaLLkörper mit integrierten
KunststoffteiLen einen Verbundüberzug Liefert.
Diese Erfindung betrifft ein Beschichtungsverfahren, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß man auf ein eLektrisch Leitendes Substrat einen kationischen eLektrophoretischen Grundstrich (bzw.
Grundierung)aufbringt, der bzw. die ein BindemitteLharz enthäLt,
das im MoLeküL eine funktioneLLe Gruppe aufweist, weLche unter Aushärtungsbedingungen zur Reaktion mit einer Isocyanatgruppe unter
BiLdung eines Grundierungsüberzuges fähig ist, auf der Grundierung
einen OberfLächen- oder Decküberzug aufbringt, der ein
hydroxyLgruppenhaLtiges Harz und eine PoLyisocyanatverbindung enthäLt, um einen OberfLächen- oder Decküberzug zu biLden, und die
beiden überzüge gLeichzeitig bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und etwa 130 C aushärtet.
Wenn erfindungsgemäß die Grundierung und ein OberfLächen- oder
Decküberzug gLeichzeitig bei einer Temperatur von etwa 130 C oder weniger ausgehärtet werden, dann erfoLgt eine Vernetzung zwischen
dem hydroxyLgruppenhaLtigen Harz und der PoLyisocyanatverbindung,
die im OberfLächen- oder Decküberzug anwesend sind, und gLeichzeitig wird das kationische Harz in der Grundierung durch Reaktion mit der
aus dem OberfLächen- oder Decküberzug eingedrungenen Isocyanatverbindung
vernetzt, wodurch ein überzug mit verbessertem Aussehen, guter OberfLächengLätte und hoher Beständigkeit gegen Witterung und Wasser
erhaLten wird. Die Vernetzungsreaktion (Aushärtung) der überzüge
verLäuft in dieser Weise bei etwa 130 C oder weniger in einem
zufriedensteLLenden Ausmaß, wodurch der Verbundüberzug unter
Einsparung von Energie erhalten wird.
Die erfindungsgemäß zu verwendende kationische elektrophoretische
Grundierung ist eine wässrige Zusammensetzung, in welcher als Hauptbindemittel ein kationisches Harz mit einer funktionellen
Gruppe im Molekül, die unter Aushärtungsbedingungen zur Reaktion mit der Polyisocyanatverbindung aus der Oberflächen- oder
Deckschicht in der Lage ist, gelöst oder dispergiert ist. t>ie
Zusammensetzung kann nach Bedarf Zusätze, wie färbende Pigmente, Streckpigmente, Antikorrosionspigmente, oberflächenaktive Mittel,
organische Lösungsmittel usw., enthalten. Die Zusammensetzung kann weiterhin einen Katalysator zur Beschleunigung der Reaktion
zwischen der funktionellen Gruppe des Bindemittelharzes und der
Isocyanatgruppe umfassen.
Das als Hauptbindemittelkomponente zu verwendende kationische Harz
hat im Molekül mindestens eine funktionelle Gruppe, die mit der Isocyanatgruppe reagieren kann, z.B. eine Hydroxylgruppe (-0H),
eine primäre Aminogruppe (-NHp), eine sekundäre Amino- oder Iminogruppe (>NH) usw. Am zweckmäßigsten sind solche kationischen
Harze, die durch Umsetzung eines Epoxyharzes mit einer Verbindung, die in der Lage ist, das Harz zu protonisieren (im folgenden
als "Kationenmodifizierungsmittel" bezeichnet), hergestellt wurden.
Bevorzugt werden solche Epoxyharze, die durch Reaktion einer Polyphenolverbindung mit Epichlorhydrin hergestellt wurden.
Geeignete Polyphenolverbindungen sind z.B. Bis-(4-hydroxphenyl)-methan,
Bis-(4-hydroxyphenyl)-1,1-ethan, Bis-(4-hydroxphenyl)-2,2-propan
und ähnliche Bisphenole, Phenolnololak, Kresolnovolak usw. Erfindungsgemäß am meisten bevorzugt werden solche Epoxyharze
mit einem höheren Molekulargewicht, die durch weitere Reaktion des obigen Epoxyharzes mit Bisphenolverbindungen, z.B. Bis-(4-hydroxyphenyU-methan,
Bis-(4-hydrpxyphenyl)-1,1-ethan, Bis-(4-hydropxyhenyl)-2,2-propan usw., hergestellt sind. Weiterhin
verwendbar sind Additionsprodukte aus dem Epoxyharz und mehrwertigen Alkoholen, z.B. Ethylenglykol, 1,6-Hexandiol,
Pentaerythrit usw., Polyetherpolyolen, Polyesterpolyolen,
■3&&6028
PoLyamidaminen, Polycarbonsäuren, Polyisocyanaten usw. Weitere
geeignete Harze werden z.B. durch Pfropfcopolymerisation von
i-Caprolactonen, Acryl- oder Methacrylmonomeren usw. mit dem
Epoxyharz hergestellt. Diese Epoxyharze können allein oder in Mischung mit alicyclischen oder aliphatischen Epoxyharzen,
glycidylhaltigen Acrylharzen oder epoxidierten Polybutadienen usw,
verwendet werden.
Die mit dem Epoxyharz umzusetzenden Kationenmodifizierungsmittel
sind z.B. aliphatische oder alicyclische primäre oder sekundäre
Amine und ähnliche basische Verbindungen (in diesem Fall nach der Reaktion durch Neutralisation mit einer organischen Säure
kationisiert). Salze von tertiären Aminen, Salze von sekundären
Sulfiden, Salze von tertiären Phosphinen usw.
Geeignete basische Verbindungen sind z.B.:
(1) primäre Monoamine, wie Methylamin, Ethylamin, n- oder Isopropylamin,
Monoethanolamin, n- oder i-Propanolamin usw.;
(2) sekundäre Monoamine, wie Diethylamin, Diethanolamin, Di-n-
oder -isopropanolamin, N-Methylethanolamin, N-Ethylethanolamin usw.;
(3) primäre oder sekundäre Polyamine, wie Ethylendiamin,
Di ethylentriami η, Hydroxyethylaminoethylamin, Ethylaminoethylamin,
Methylaminopropylamin, Dimethylaminoethylamin, Dimethylaminopropylamin
usw.; und
(4) basische Verbindungen, wie Ammoniak, Hydroxylamin, Hydrazin, Hydroxyethylhydrazin usw.
Von diesen genannten Beispielen werden .stärker bevorzugt die
hydroxylgruppenhaltigen Alkanolamine, wie Diethanolamin, N-Methylethanolamin,
Monoethanolamin, N-Ethylethanolamin usw.
Das Epoxyharz kann nach den folgenden Verfahren mit dem obigen Kationenmodifizierungsmittel zu einem kationischen Harz modifiziert
werden:
(a) Die basische Verbindung wird mit der im Epoxyharz anwesenden
Epoxygruppe umgesetzt, und das Reaktionsprodukt wird mit einer organischen Säure, wie Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure,
Buttersäure, Milchsäure usw. unter Bildung eines kationischen
Harzes protonisiert. Eine geeignete Säuremenge Liegt bei
etwa 0,3 bis etwa 0,6 Äquivalent des Aminwertes (gewöhnlich im Bereich von etwa 20 bis etwa 200) des Reaktionsproduktes aus dem
Epoxyharz und der basischen Verbindung. Als basische Verbindung können vorzugsweise teilweise blockierte Aminoverbindungen
verwendet werden, die durch Reaktion der Polyaminverbindung mit
einer Ketonverbindung, z.B. Methylisobutylketon, Methylethylketon und Ethylbutylketon, zur Umwandlung der primären Aminogruppen in
Ketimingruppen erhalten worden sind.
Das tertiäre Aminomonoisocyanat, hergestellt aus einem tertiären
Aminoalkohol und einer Diisocyanatverbindung, kann mit der Hydroxylgruppe im Epoxyharz umgesetzt und mit einer Säure
neutralisiert werden, um das Harz zu protonisieren.
(b) Die oben in (a) veranschaulichte Säure wird mit einem tertiären
Amin, wie Triethylamin, Triethanolamin, Ν',Ν'-Dimethylethanolamin,
N-Methyldiethanolamin, N,N-Diethylethanolamin und N-Ethyldiethanolamin,
zu einer protonisierten Verbindung umgesetzt, und die erhaltene Verbindung^ wird mit der Epoxygruppe im Epoxyharz unter
Bildung eines quaternären Ammoniumsalzes umgesetzt.
(c) Ein Salz eines sekundären SuLfides (z.B. Diethylsulfid,
Diphenylsulfid, Tetramethylensulfid, Thiodiethanol usw.) mit
Borsäure, Kohlensäure oder einer organischen Säure wird mit der Epoxygruppe im Epoxyharz unter Bildung eines tertiären Sulfoniumsalzes
umgesetzt.
(d) Ein Salz eines tertiären Phosphins (z.B. Triethylphosphin, Phenyldimethylphosphin, Diphenylmethylphosphin, Triphenylphosphin
usw.) mit der oben in (c) veranschaulichten Säure wird mit der Epoxygruppe im Epoxyharz unter Bildung eines quaternären
Phosphoniumsalzes umgesetzt.
Als Bindemittel für die erfindungsgemäße kationische
elektrophoretisch^ Grundierung können auch andere übliche, kationische Gruppen enthaltende Harze als die oben dargestellten
Epoxyharze verwendet werden. Es sind z.B. die folgenden Harze
ebenfalls verwendbar:
(1) ein Polykondensationsprodukt einer Polycarbonsäure und eines
Polyamins (US PS 2 450 940), protonisiert mit einer Säure;
(2) ein aminterminiertes Polyadditionsprodukt aus Polyisocyanate
Polyol und Monoamin oder Polyamin, protonisiert mit einer Säure;
(3) ein Copolymer aus hydroxylgruppen- und aminogruppenhaltigen Acryl- oder Vinylmonomeren und anderen Acryl- oder Vinylmonomeren,
protonisiert mit einer Säure (geprüfte JAP Patentveröffentlichungen
12395/1970 und 12396/1970);
(4) ein Additionsprodukt eines Polycarbonsäurehazres mit Alkylenimin,
protonisiert mit einer Säure (US PS 3 403 088); usw.
Erfindungsgemäß werden solche kationischen Harze bevorzugt
verwendet, die so schmelzbar sind, daß sie beim Erhitzen zwecks Trocknung oder Aushärtung eine glatte Oberfläche liefern.
Bevorzugte Harze haben eine statische Glasübergangstemperatur (Tg) von etwa 50 bis etwa 120 C, insbesondere etwa 70 bis etwa 100 C,
und ein Zahlenmittel des Molekulargewichtes von etwa 1500 bis etwa
30 000, insbesondere etwa 3000 bis etwa 15 000.
Der Gehalt der kationischen Gruppen im kationischen Harz liegt in
einem solchen Bereich, daß das kationsiche Harz in stabiler Weise im Wasser gelöst oder dispergiert werden kann. Ausgedrückt als
Neutralisationswert liegt er insbesondere bei etwa 3 bis etwa 30, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 15 (KOH mg/g). Selbst bei einem
Neutralisationswert unter 3 ist das kationische Harz in Wasser dispergierbar und erfindungsgemäß verwendbar, wenn gleichzeitig
ein oberflächenaktives Mittel oder eine ähnliche Substanz
verwendet wird.
Wenn das kationische Harz eine primäre oder sekundäre Aminogruppe
sowie eine Hydroxylgruppe aufweist, kann das Harz in glatter Weise
ohne Zugabe eines Katalysators mit der Isocyanatverbindung aus der Oberflächen- oder Deckschicht reagieren. Nach Bedarf kann
jedoch die Grundierung einen Katalysator zur Beschleunigung der
Reaktion enthalten, damit die Vernetzung schneller verläuft. Geeignet sind z.B. solche Katalysatoren, die in Wasser stabil sind,
wie Bleisilicat, Bleiacetat, Dibutylzinnoxid, Dioctylzinnoxid usw.
Die- Grundierung kann ein KoLösungsmitteL oder oberflächenaktives
Mittel zum besseren Dispergieren des kationischen Harzes in Wasser enthalten, und sie kann weiterhin andere, üblicherweise für
elektrophoretische Überzugszusammensetzungen verwendete Zusätze
enthalten, wie Färbepigmente, Streckpigmente, Antikorrosionspigmente
usw.
Die erfindungsgemäß auf die Grundierung aufzubringende Oberflächenoder
Deckschicht ist eine Zusammensetzung mit organischem Lösungsmittel, in welcher ein hydroxylgruppenhaltiges Harz und
eine Polyisocyanatverbindung als Trägerkomponenten dispergiert
oder gelöst sind.
Beispiele für die Grundstruktur der hydroxylgruppenhaltigen Harze
sind Acrylharze, modifizierte Acrylharze, wie mit chloriertem
Polyolefin modifizierte Acrylharze, polycaprolactonmodifizierte
Acrylharze, urethanmodifizierte Acrylharze usw.; Polyesterharze,
modifizierte Polyesterharze, wie polycaprolactonmodifizierte
Polyesterharze, polyurethanmodifizierte Polyesterharze usw. Erfindungsgemäß werden derartige Harze, bei welchen Hydroxylgruppen
in die Moleküle eingeführt sind, verwendet.
Die erfindungsgemäß geeigneten, hydroxylgruppenhaltigen Acrylharze
können hergestellt werden,, indem man ein Acrylatmonomer mit
einem hydroxylgruppenhaltigen Vinylmonomer in üblicher Weise copolymerisiert. Nach Bedarf können auch andere, mit den
Acrylatmonomeren copolymerisierbare Vinylmonomere für die
Copolymerisation verwendet werden. Bevorzugte Acrylatmonomere sind z.B. Alkyl-(C. ΛΟ~>- oder Alkoxyalkyl-CC-, 1o)-acrylat oder
I — I ο c~Io
-methacrylat. Hydroxylgruppenhaltige Vinylmonomere sind z.B.
Hydroxyethylacrylat, Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxylpropylacrylat,
Hydroxypropylmethacrylat und ähnliche Cp^-Hydroxylalkylacrylate
oder -methacrylate; Addukte von Glycidylacrylat oder
Glycidylmethacrylat mit Monocarbonsäuren (C-. <.„); Addukte von
c.~~ I O
Glycidylmonocarboxylat (z.B. "Cardura E", Produkt der Shell
Petroleum Chem.Co., Ltd. USA) mit Acrylsäure oder Methacrylsäure;
N-Methylolacrylamid usw. Andere, mit den obigen Acrylatmonomeren
copolymerisierbare Vinylmonomere sind z.B. Acrylsäure,
.36.060.25.
Methacrylsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Styrol,cC-Methylstyrol,
Vinyltoluol, Vinylpyridin, Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Allylglycidylether, Acrylamid, N-Butoxymethylacrylamid, Acrylnitril
usw.
Das erfindungsgemäß verwendbare, hydroxylgruppenhaltige, mit chloriertem Polyolefin modifizierte Acrylharz kann hergestellt
werden durch Pfropfpolymerisation eines chlorierten Polyolefins mit
dem Acrylatmonomer, hydroxyLgruppenhaltigen Monomer und, gegebenenfalls,
dem Vinylmonomer. Geeignete Acrylatmonomere, hydroxylgruppenhaltige Monomere und Vinylmonomere wurden oben veranschaulicht. Als
chlorierte Polyolefine sind Polyolefine verwendbar, die zu etwa 50 Mol-% oder weniger, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 45 Mol-% und
insbesondere etwa 20 bis etwa 40 Mol-%, chloriert sind. Die zu chlorierenden Polyolefine werden z.B. hergestellt durch
Homopolymerisieren oder Copolymerisieren von Olefinen, wie Ethylen,
Propylen, 1-Buten, 3-Methyl-1-buten, 3-Methyl-1-hepten usw., oder durch Copolymerisieren des Olefins mit Vinylacetat, Butadien,
Acrylat, Methacrylat oder ähnlichen Vinylmonomeren. Diese Polyolefine
werden nach üblichen Verfahren chloriert. Geeignete chlorierte Polyolefine sind z.B. chloriertes Polyethylen, chloriertes
Polypropylen, chloriertes Ethylen-Propylen-Copolymer, chloriertes Ethylen-Vinylacetat-Copolymer usw. Die Menge der.insgesamt auf das
zu chlorierende Polyolefin aufzupfropfenden Monomeren liegt bei etwa 10 bis etwa 90 Gew.-%, vorzugsweise etwa 30 bis etwa 80 Gew.-%,
bezogen auf die kombinierte Menge der Monomeren und des chlorierten Polyolefins.
Geeignete, hydroxylgruppenhaltige, caprolactonmodifizierte
Acrylharze sind z.B. ein Polymer aus einem Additionsprodukt von 6-Caprolacton und 2-Hydroxyethylmethacrylat oder einem ähnlichen
hydroxylgruppenhaltigen Acrylmonomer und ein Copolymer aus dem Additionsprodukt mit dem Acrylatmonomer, hydroxylgruppenhaltigen
Vinylmonomer oder einem anderen, oben dargestellten Vinylmonomer.
Geeignete, hydroxylgruppenhaltige, urethanmodifizierte Acrylharze
werden z.B. hergestellt durch Copolymerisieren eines Additionsproduktes aus einem hydroxylgruppenhaltigen Vinylmonomer (wie
2-HydroxyethylmethacryLat usw) und einer Diisocyanatverbindung (wie
Isophorondiisocyanat usw.) mit anderen Acrylat- oder Vinylmonomeren
und Umsetzung der Isoeyanatgruppen des erhaltenen Copolymers mit
PoLyoL. Die urethanmodifizierten Acrylharze umfassen auch solche
mit einer Urethanbindung, die durch Umsetzung eines oben genannten,
hydroxylgruppenhaltigen Acrylharzes mit einer Polyisocyanatverbindung, wie Hexymethylendiisocyanat, oder einer Monoisocyanatverbindung,
wie Butylisocyanat, gebildet wurde.
Polyesterharze werden durch Umsetzung eines polybasischen Säure mit einem mehrwertigen Alkohol hergestellt. Polybasische Säuren
sind z.B. Säuren mit mindestens 2 Carboxylgruppen im Molekül und deren Anhydride. Bevorzugt werden Phthalsäureanhydrid,
Tetrahydrophthaisäureanhydrid, Isophthalsäure, Maleinsäureanhydrid,
Fumarsäure, Trimellitsäureanhydrid, Methylentrieyelohexentricarbonsäureanhydrid,
Pyromellitsäureanhydrid, Itaconsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Azelainsäure, Hexahydrophthalsäureanhydrid, 3,6-EndomethyLentetrahydrophthaisäureanhydrid.
Bernsteinsäureanhydrid "Het-Anhydride" (Product der Hooker Chem.Corp.) usw. Geeignete
mehrwertige Alkohole sind z.B. Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Propylenglykol, Neopentylglykol, Butylenglykol,
Hexandiol, Trimethylolethan, Trimethylotpropan, Pentaerythrit, Dipentaerythrit, Sorbit usw. Die Polyesterharze können auch mit
monobasischen Säure, Fettsäuren, öl usw.- modifiziert sein. Die Hydroxylgruppe kann leicht in das Polyesterharz eingeführt werden,
indem man teilweise oder vollständig solche mehrwertigen Alkoholkomponenten,
die mindestens 3 Hydroxylgruppen im Molekül enthalten. Epoxyharzeusw., einsetzt.
Geeignete hydroxylgruppenhaltig, caprolactonmodifizierte
Polyesterharze werden z.B. hergestellt durch Reaktion des oben genannten, hydroxylgruppenhaltigen Polyesterharzes mit ε-Caprolacton
in Anwesenheit eines geeigneten Katalysators.
Geeignete hydroxylgruppenhaltig, urethanmodif izierte Polyesterharze
haben eine Urethanbindung, die durch Reaktion von Hexamethylendiisocyanat oder einer ähnliche Polyisocyanatverbindung mit dem
oben genannten, hydroxylgruppenhaltigen Polyesterharz gebildet ist.
Bevorzugte hydroxylgruppenhaltige Harze für den Oberflächen- oder
Decküberzug sind hydroxylgruppenhaltigen Acrylharze und hydroxyIgruppenhaItige Polyesterharze.
Der Hydroxylgruppengehalt des erfindungsgemäß zu verwendenden
hydroxylgruppenhaltigen Harzes kann in einem weiten Bereich variiert
werden und liegt, ausgedrückt als Hydroxylzahl, gewöhnlich bei etwa 20 bis etwa 200, vorzugsweise etwa 30 bis etwa 180. Diese Harze
haben ein Zahlenmittel des Molekulargewichtes vorzugsweise von etwa
8000 bis etwa 60 000, insbesondere etwa 10 000 bis etwa 40 000.
Die erfindungsgemäße Oberflächen- oder Deckschicht enthält eine
Polyisocyanatverbindung in Kombination mit dem oben genannten, hydroxylgruppenhaltigen Harz als Trägerkomponenten.
Erfindungsgemäß können solche Polyisocyanatverbindungen verwendet
werden, die mindestens 2 freie Isocyanatgruppen im Molekül enthalten. Solche Verbindungen sind z.B. Tolylendiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat,
Xylylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, 2,6-Diisocyanatmethylencaproat,
TrimethyIhexamethylendiisocyanat,
Dimersäurediisocyanat, hydriertes 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat,
hydriertes Tolylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, das Addukt
aus Tolylendiisocyanat (3 Mol) mit Trimethylolpropan (1 Mol),
Polylendiisocyanatpolymer, das Addukt aus Hexamethylendiisocyanat (3 Mol) mit Trimethylolpropan (1 Mol), das Reaktionsprodukt (Biuret)
aus Hexamethylendiisocyanat (3 Mol) und Wasser (1 Mol), das Addukt
aus Xylylendiisocyanat (3 Mol) mit Trimethylolpropan (1 Mol), das
Polymer aus Tolylendiisocyanat (3 Mol) mit Hexamethylendiisocyanat
(2 Mol) usw. Die Polyisocyanatverbindungen können in Form blockierter Verbindungen verwendet werden, in welchen die
Isocyanatgruppe durch blockierende Mittel geschützt ist. Bevorzugte
blockierte Isocyanatverbindungen sind in der Lage, beim Erhitzen auf eine Temperatur von etwa 80 bis etwa 13O0C zwecks Aushärtung
freie Isocyanatgruppen zu bilden. Die zu verwendenden blockierenden Mittel sind in der Technik üblich und umfassen z.B. Phenol, Kresol,
Xylenol, Isopropylphenol, tert-Butylphenol, ß-Naphthol, Aldoxim,
Ketoxim, Diethylmalonat, Ethylacetoacetat, Acetylaceton usw. Diese
Polyisocyanatverbindungen können einzeln oder als Mischung aus
mindestens 2 derselben verwendet werden. Von den oben aufgeführten
Beispielen werden solche bevorzugt, die eine hohe Witterungsbeständigkeit haben und vermutlich nicht vergilben, wie z.B. das
Reaktionsprodukt aus Hexamethylendiisocyanat und Wasser, das Addukt
aus Xylylendiisocyanat mit Trimethylolpropan, das Addukt aus Tolylendiisocyanat mit Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat,
Hexamethylendiisocyanat, 2,6-piisocyanatmethylcaproat usw.
Das Verhältnis des hydroxylgruppenhaltigen Harzes zur Polyisocyanatverbindung
im Oberflächen- oder Decküberzug beträgt von etwa 0,5 bis etwa 2,5:1, vorzugsweise etwa 0,7 bis etwa 2,0:1, berechnet als
Ä'quivalentverhältnis von Hydroxylgruppe/Isocyanatgruppe. Wenn die
beiden Komponenten dazu neigen, bei Raumtemperatur zu reagieren, werden sie vorzugsweise in getrennter Form gelagert und vor der
Verwendung zusammen gemischt.
Die erfindungsgemäß aufzubringende Oberflächen- oder Deckschicht
kann nach Bedarf zusammen mit einem Katalysator zur Beschleunigung
der Vernetzungsreaktion zwischen der Hydroxylgruppe und der
Isocyanatgruppe unter Bildung einer Urethanbindung verwendet werden.
Verwendbar sind die in der Technik zur Beschleunigung der Reaktion
üblichen Katalysatoren, wie tertiäre Amine, z.B. Triethylamin, Triethylendiamin, Hexamethylentetramin, Methylmorpholin,
N-Ethylmorpholin, N-Methylpiperazin, Ν,Ν'-Dimethylpiperazin,
Ν,Ν'-Dimethylbenzylamin, Ν,Ν'-Dimethyldodecylamin, Ν,Ν,Ν',Ν'-TetramethyIethylendiamin,
N,N,N',N'-TetramethyHexamethylendiamin,
N,N,N',Nl-Tetramethyl-1,3-diaminobutan usw.; Säuren, wie
Phosphorsäure, p-Toluolsulfonsäure usw.; Metallsalze von Fettsäuren,
wie Bleiacetat, Kaliumoleat, Zinnoctenoat, Blei-2-ethylhexoat,
Eisen-2-ethylhexoat, Kobalt-2-ethylhexoat, Titan-2-ethylhexoat
usw.; Metallsalze alicyclischer Säuren, wie Zinknaphthenat, Mangannaphthenat, Kupfernaphthenat, Bleinaphthenat, Nickelnaphthenat,
Kobaltnaphthenat usw.; organische Zinnverbindungen, wie Tri-nbutylzinnchlorid, Tetra-n-butylzinn, Di-n-butylzinndioctenoat,
Di-n-butylzinndilaurat, Di-n-butylzinndiacetat, Dibutylzinnoxid,
Dioctylzinnoxid, Dibutylzinn-di-(2-ethylhexoat) usw.; organische Phosphate, wie Dimethylphosphat, Di-n-butylphosphat usw.; Salze
von 1,8-Diazabicyclo(5,4,0)-undecan, wie Phenol, Octylsäure oder das Ö'lsäuresalz von 1,8-Diazabicyclo(5,4,0)-undecan usw.:
..36JD6QJ25.
andere anorganische oder organische Katalysatoren, wie Antimontrichlorid,
Wismutnitrat, Zinnchlorid, Bleisilicat, Eisenchlorid, Bleioxid, Eisen-III-hydroxid, Phenylnatrium, Tetra-(2-ethylhexyU-titanat
usw. Diese Katalysatoren können einzeln oder als Mischung aus mindestens 2 derselben verwendet werden. Von den obigen
Beispielen werden als Katalysatoren bevorzugt: Dibutylzinn-di-(2-ethylhexoat),
Zinnoctenoat, Di-n-butylzinndilaurat, Tri-n-butylzinnchlorid,
Tetra-n-butylzinn, Di-n-butylzinndiacetat usw.
Die für die Oberflächen- oder Deckschicht zu verwendende
Katalysatormenge liegt bei etwa 0,01 bis etwa 1 Gew.-Teil,
vorzugsweise etwa 0,05 bis etwa 0,5 Gew.-Teil, pro 100 Gew.-Teile
der Harzfeststoffe.
Die erfindungsgemäße Oberflächen- oder Deckschicht besteht aus
einer organischen Überzugszusammensetzung, die das hydroxylgruppenhaltige Harz, die Isocyanatverbindung und gegebenenfalls
einen oben genannten Katalysator umfaßt, die zusammen mit einem Färbe- und/oder metallischen Pigment in einem organischen
Lösungsmittel gelöst oder dispergiert sind. Nach Bedarf kann in den Überzug ein Streckpigment einverleibt werden. Geeignete
organische Lösungsmittel sind die bekannten Lösungsmittel, die das Harz lösen oder dispergieren können. Geeignete organische
Lösungsmittel sind z.B. Toluol, Xylol, .Hexan, Heptan und ähnliche Kohlenwasserstoffe, Butanol, Hexanol, Cyclohexanol,
Benzylalkohol und ähnliche Alkohole, Methylethylketon, Methylisobutylketon,
Cyclohexanon, Isophoron und ähnliche Ketone, Dioxan, Ethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonomethylether
und ähnliche Ether, Ethylacetat, Ethylenglykolacetatmonomethylether,
Diethylenglykolacetatmonomethylether und ähnliche Ester usw.
Geeignete Färbe- und metallische Pigmente sind nicht besonders entscheidend, und es können die bekannten Materialien verwendet
werden. Die Mengen an Färbe- und Metallpigment für den Überzug sind nicht besonders entscheidend und können entsprechend dem
besonderen Zweck bestimmt werden. Nach Bedarf kann der Oberflächenoder Decküberzug weiterhin verschiedene Zusätze, wie die Oberfläche
verbessernde Mittel, MitteL zur Verhinderung einer Blasenbildung,
UV-Absorptionsmittel, Oxidationsinhibitoren usw. enthalten.
Erfindungsgemäß ist es am zweckmäßigsten, die Überzüge auf
metallische Gegenstände aufzubringen, die Kunststoffteile enthalten,
die beim Erhitzen über 13O0C deformiert werden oder ihre Eigenschaften
verändern, da die aufgebrachte Grundierung, und die Oberflächenoder
Deckschicht gleichzeitig bei einer niedrigen Temperatur zwischen Raumtemperatur und etwa 130°C ausgehärtet werden können.
Derartige Kunststoffteile umfassen z.B. solche aus Polyethylen,
Polypropylen und ähnlichen Polyolefinen, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymeren,
Polycarbonaten, Polyamiden, faserverstärkten Kunststoffen (z.B. SMC Formmassen), Polyurethanharzen usw. Weiter
brauchen die erfindungsgemäße Grundierung und die Oberflächen- oder
Deckschicht zum Aushärten nicht über HO0C erhitzt zu werden, was
zu einer erheblichen Energieeinsparung beiträgt. Daher kann das erfindungsgemäße Überzugsverfahren mit Vorteil zum Beschichten
metallischer Substrate angewendet werden, um das übliche überzuqsverfahren unter Verwendung kationischer elektrophoretischer
Grundierungen, die bei einer Temneratur über 140 C aushärtbar
sind, zu ersetzen.
Die erfindungsgemäße Grundierung kann direkt auf metallische Substrate
aufgebracht werden. Dennoch ist es zweckmäßig, die Grundierung auf ein mit einem Phosphat oder ähnlichen Mittel oberflächenbehandeltes
Metallsubstrat aufzubringen. Die erfindungsgemäße Grundierung kann
auf den metallischen Gegenstand, der nach üblichen kationischen elektrophoretischen Beschichtungsverfahren beschichtet werden soll,
aufgebracht werden. So wird sie z.B. unter den folgenden elektrophoretischen Beschichtungsbedingungen aufgebracht:
Feststoffgehalt des Überzugs: 5 bis 35 Gew.-% Badtemperatur: 15 bis 35°C
elektrische Spannung: 100 bis 400 V
elektrische Spannung: 100 bis 400 V
Die Dicke der getrockneten Grundierungen Liegt im Bereich von etwa
10 bis etwa 30 /um, vorzugsweise etwa 15 bis etwa 25 /um.
.. .... -36D6Q28.
Erfindungsgemäß wird es bevorzugt, die OberfLachen- oder Deckschicht
nach dem Naß-auf-Naß-Verfahren auf die Grundierung aufzubringen, die mindestens so weit getrocknet wurde, daß keine unerwünschten
Schäume aufgrund der Reaktion des in der Grundierung verbLeibenden
Wassers und der aus der OberfLächenschicht eingedrungenen
Isocyanatverbindung auftreten.
Die Verfahren zum Aufbringen der erfindunqsgemäßen OberfLächen- oder
Deckschicht sind nicht besonders entscheidend und umfassen verschiedene übLiche Methoden. Das am meisten bevorzugte Verfahren
besteht im Sprühbeschichten, bei weLchem die aufzusprühende OberfLächen- oder Deckschicht vorzugsweise auf eine Viskosität von
etwa 10 bis etwa 30 see (Ford-Becher Nr. 4/20 C) eingesteLLt wird.
Eine angemessene Dicke der getrockneten OberfLächen- oder
Deckschicht beträgt von etwa 30 bis etwa 60 /um, vorzugsweise etwa
40 bis etwa 50 /um.
Die erfindungsgemäße Grundierunq und die OberfLächen- oder
Deckschicht werden in dieser Weise aufgebracht und bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur (z.B. gewöhnLich etwa 15 C)
und etwa 130 C ausgehärtet. Es wird bevorzugt, die überzüge bei
einer Temperatur von etwa 80 bis etwa 130 C auszuhärten, was höher ist aLs die GLasübergangstemperatur des kationischen Harzes in :
der Grundierung,wodurch das kationische Harz geschmoLzen wird und
einen gLatten überzug mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit und mechanischer Festigkeit biLdet.
Während der Aushärtung der überzüge treten Vernetzungsreaktionen
innerhaLb der OberfLächen- oder Deckschicht zwischen dem
hydroxyLgruppenhaLtigen Harz und der PoLyisocyanatverbindung
einerseits und gLeichzeitig an der GrenzfLäche von Grundierung und OberfLächen- oder Deckschicht sowie innerhaLb der Grundierung
zwischen der reaktionsfähigen funktioneLLen Gruppe des Harzes in der
Grundierung und der Isocyanatgruppe der PoLyisocyanatverbindung
auf, die von der OberfLächen- oder Deckschicht in die Grundierung
eingedrungen ist. Mit anderen Worten, die überzüge werden in dieser Weise durch Aushärtung bei niedriger Temperatur nach einem Verfahren
mit zwei Beschichtungen und einer Aushärtung gebiLdet, was zu
erheblichen Verbesserungen der Wasser-, Korrosions- und
Witterungsbeständigkeit sowie ähnlicher Eigenschaften führt.
Nach Bedarf kann eine übliche oberste Schicht auf die Oberflächenschicht aufgebracht werden.
Die vorliegende Erfindung wird in den folgenden Beispielen näher
erläutert, in welchen alle Teile Gew.-Teile sind.
In den Beispielen verlaufen die Verfahren nach dem folgenden Diagramm:
Entfettete kaltgewalzte Stahlplatte —> Behandlung mit Zinkphosphat
—>Waschen mit Wasser —»Trocknen —>■ elektrophoretisches
Beschichten (Grundierung an der Kathode niedergeschlagen) —»
Waschen mit Wasser —? Trocknen —»elektrostatisches Besprühen
(Oberflächen- oder Deckschicht) —>
Stehenlassen der überzüge zur Bildung einer glatten Oberfläche —*· Aushärten.
BEISPIEL 1 ~"~
a) Grundierung
Die verwendete kationische elek-trophoretische Grundierung war eine
wässrige Zusammensetzung mit 20 Gew.-% Feststoffen, die 100 Teile (berechnet als Feststoffe) eines hydroxylgruppenhaltigen
kationischen Harzes, hergestellt durch Umsetzung von 5 Mol Bisphenol-A-diglycidylether,
4 Mol Bisphenol A und 0,4 Mol D-imethylethanolaminlactat,
20 Teile Titanweiß, 0,5 Teil Ruß'und 7 Teile Ton umfaßte.
Eine als Kathode verwendete Stahlplatte, die mit "Bonderite # 3030"
(Warenzeichen, Mittel zur Behandlung metallischer Oberflächen vom
Zinkphosphattyp, hergestellt von Nihon Parkerizing Co., Ltd.,
Japan) behandelt war, wurde unter den folgenden elektrophoretischen
Beschichtungsbedingungen mit der obigen Grundierung, beschichtet:
Badtemperatur: 3O0C; Spannung 300 V; Zeit für Anlegen des Stromes:
3 min.
Die so beschichtete Stahlplatte wurde mit Wasser gewaschen und 15 min
bei 80 C getrocknet. Der so erhaltene überzug hatte eine Dicke von
etwa 15 /um.
,..-:... ..36JD6Q28.
b) Deckschicht
Ein Acrylharz (Copolymer aus Butylacrylat, Ethylhexylacrylat, MethyLmethacryLat und HydroxyethyLacryLat in einem Gew.-Verhältnis
von 30:35:25:10, einem ZahlenmitteL des Molekulargewichtes von etwa 10 000 und einer Hydroxylzahl von 48) wurde in einen OH/NCO
Äquivalentverhältnis von 1:1 mit dem Additionsprodukt aus Hexamethylendiisocyanat und Wasser gemischt. Zu 100 Teilen der
Mischung wurden 100 Teile (berechnet als Feststoffe), einer
Titanweißpaste zugefügt. Die erhaltene Mischung wurde mit einer 2:8 (Gew.)-Mischung aus Toluol und Xylol auf eine Viskosität von
18 see (Ford-Becher Nr. 4/20 C) eingestellt und auf die Grundierung
zur Bildung einer Deckschicht einer Trockendicke von 35 bis 40 /um aufgebracht.
c) Aushärtung (Erhitzungsstufe)
Die so gebildeten überzüge wurden durch 15 min langes Stehen bei Raumtemperatur vorgetrocknet und 30 min bei 120 C ausgehärtet,
was einen überzug mit einer sehr glatten Oberfläche ergab.
Der so hergestellte überzug wurde mit den folgenden Ergebnissen
auf sein Verhalten getestet:
Glanz: 95;
Glanz: 95;
Witterungebeständigkeit: 90 %
Korrosionsbeständigkeit: mehr als 1000 h.
Korrosionsbeständigkeit: mehr als 1000 h.
Der Glanz wird bestimmt als Reflektionsgrad eines in einem Winkel
von 60 auf einen überzug auftreffenden Lichtes.
Die Witterungsbeständigkeit ist ausgedrückt als Verhältnis der Glanzbewahrung, bestimmt mit einem auf 500 h Sonnenschein
eingestellten Sonnenscheinwitterungsmessers.
Die Korrosionsbeständigkeit ist die Zeit, bis zu welcher sich der überzug auf eine Breite von 3 mm durch einen Salzsprühnebel
loslöste.
a) Grundierung
Epoxycresolnovolak (227 Teile, Epoxyzahl 4,4, Erweichungspunkt
82 C) und 132 Teile p-Nonylphenol wurden unter Erhitzen geschmolzen.
Zur geschmolzenen Mischung wurde 0,05 Teil 2-Phenylimidazol
(Katalysator) zugefügt, und die Mischung wurde zwecks Reaktion bis
zu einer Epoxyzahl von 1,5 auf eine Temperatur von 160 C erhitzt. Zum Reaktionsprodukt wurden 205 Teile Bisphenol A zugefügt, und
die Mischung wurde bei 140 C umgesetzt, bis die Epoxyzahl praktisch 0 wurde. Zum Reaktionsprodukt wurden weiter 380 Teile
Bisphenol-A-diglycidylether und 71,5 Teile Monoethanolaminmethylisobutylketonketimin
zugegeben. Die Mischung wurde bei derselben Temperatur umgesetzt, bis die Abnähme des
Epoxygruppengehaltes beendet war. Das Reaktionsprodukt wurde mit 203 Teilen Ethylenglykolmonobutylether und 20 Teilen 2-Ethylhexanol
verdünnt und abgekühlt.
Essigsäure (1,5 Teile) wurde zu 122 Teilen des so erhaltenen Reaktionsproduktes zugefügt, das protonisiert wurde..Die Mischung
wurde mit Wasser verdünnt und ergab ein kationisches elektrophoretisches Bad mit einem Feststoffgehalt von 20 Gew.-%.
Dann erfolgte die Elektrophorese bei einer Badtemperatur von 30 C und einer elektrischen Spannung von 250 V zur Bildung einer
Grundierung mit einer Trockendicke von 30 .um auf einer Stahlplatte (Kathode), die mit Zinkphosphat ("Bonderite # 3080",
Produkt der Nihon Parkerizing Co., Ltd.) behandelt worden war.
Die überzogene Platte wurde mit Wasser gewaschen und 15 min bei 50 C getrocknet,
b) Deckschicht
b) Deckschicht
Ein Acrylharz (Copolymer aus Methacrylat, Styrol, Butylacrylat,
Propylenglykolmonoacrylat und Acrylsäure in einem Gewichtsverhältnis
von 24:20:35:20:1, mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichtes von etwa 20 000 und einer Hydroxylzahl von 86) wurde in einem OH/NCO-Ä'qui
valentverhältnis von 1:1 mit einem Adduktionssprodukt aus Xylylendiisocyanat und Trimethylolpropan gemischt. Zu 100 Teilen
(berechnet als Feststoffe) der Mischung wurde 0,5 Teil Tetra-nbutylzinn
und 100 Teile (berechnet als Feststoffe) einer Titanweißpaste zugefügt. Die Mischung wurde mit einer 2:8 (Gew.)-Mischung
aus Toluol und Xylol auf eine Viskosität von 18 see (Ford-Becher Nr. 4/20 C) eingestellt. Die erhaltene Mischung wurde
als Sprühgut auf die Grundierung aufgebracht und ergab eine Deckschicht einer Trockendicke von 35 bis 40 .um.
" '· ♦ * B
c) Aushärtung (Erhitzungsstufe)
Die so gebildeten Überzüge wurden durch 15 min Langes Stehen bei
Raumtemperatur vorgetrocknet und 30 min bei 100 C ausgehärtet, was einen Überzug mit einer sehr gLatten Oberfläche ergab.
Der so hergestellte Überzug wurde wie in Beispiel 1 mit den folgenden
Ergebnissen auf sein Verhalten getestet:
Glanz: 95
Witterungsbeständigkeit: 90 %
Korrosionsbeständigkeit: mehr als 1 000 h
a) Grundierung
Bisphenol-A-diglycidylether (228 Teile) und 55 Teile
Polycaprolactondiol (Molekulargewicht 550) wurden erhitzt, und 0,7 Teil Dimethylbenzylamin (Katalysator) wurde zur Mischung zugefügt.
Die erhaltene Mischung wurde bei 16O0C umgesetzt, bis die Epoxyzahl
3,5 erreichte. Zum Reaktionsprodukt wurden 91,2 Teile Bisphenol A zugefügt, und die Mischung wurde bei 130 C umgesetzt, bis eine
Epoxyzahl von 0,53 erreicht war. Zum Reaktionsprodukt wurden 74,8 Teile Ethylenglykolmonobutylether, 11,2' Teile Benzylalkohol und 15
Teile Methylethanolamin zugefügt. Die Mischung wurde bei 90 C
ff
umgesetzt, bis der wert des tertiären Amins 28,8 erreichte.
umgesetzt, bis der wert des tertiären Amins 28,8 erreichte.
Das Reaktionsprodukt (123 Teile) wurde mit 1,1 Teil Essigsäure
protonisiert und mit Wasser zu einer wässrigen Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 30 Gew.-% verdünnt. Zur Dispersion wurden die
Pigmentpaste (mit einer Pigmentteilchengröße von etwa 10 .um),
erhalten durch Dispergieren von 20 Teilen Titanweif?, 0,3 Teil Ruß,
0,5 Teil eines nicht-ionischen, oberflächenaktiven Mittels vom
Polyoxyethylennonylphenylethertyp (HLB 14), 6,2 Teile des obigen
Reaktionsproduktes, 0,11 Teil Essigsäure und Wasser zugefügt, um
ein elektrophoretisches Bad mit einem Feststoffgehalt von 22 Gew.-% zu erhalten.
Die Elektrophorese erfolgte, indem man Strom bei 280C und 300 V
durch das Bad leitete, um eine Grundierung mit einer Trockendicke von 26 .um auf einer Stahlplatte zu bilden, die mit Zinkphosphat
("Bonderite U 3080", Produkt der Nihon Parkerizing Co., Ltd.)
20 .. ■ :- . .■ ■ ;
behandelt worden war. Die beschichtete PLat :e wurde mit Wasser
gewaschen und 30 min bei Raumtemperatur getrocknet.
b) Deckschicht
Ein Acrylharz (Copolymer aus Styrol, Isobutylacrylat,
Ethylmethacrylat, Hydroxyethylmethacrylat und Acrylsäure in einem
Gewichtsverhältnis von 30:20:27:20:3, einem ZahlenmitteL des Molekulargewichtes von 30 000 und einer Hydroxylzahl von 86) wurde
in einem OH/NCO-Äquivalentverhältnis von 1:1 mit einem
Additionsprodukt aus Hexamethylendiisocyanat und Wasser gemischt.
Zu 100 Teilen (berechnet als Feststoffe) der Mischung wurden 0,5 Teil Di-n-butylzTnndilaurat und 100 Teile (berechnet als Feststoffe)
Titanweiß zugefügt, und die Mischung wurde mit einer 2:8 (Gew.)-Mischung aus Toluol und Xylol auf eine Viskosität von 18 see (Ford-Becher
Nr. 4/2O0C) eingestellt. Die so erhaltene Deckschicht wurde
als Sprühgut auf die Grundierung aufgebracht und bildete einen überzug mit einer Trockendicke von 35 bis 40 .um.
c) Aushärtung (Erhitzungsstufe)
Der so hergestellte überzug wurde durch 15 min langes Stehen bei
Raumtemperatur vorgetrocknet und 30 min bei 90 C ausgehärtet und ergab einen überzug mit sehr glatter Oberfläche.
Der so hergestellte überzug wurde wie in Beispiel 1 mit den folgenden
Ergebnissen auf sein Verhalten getestet.
Glanz: 95
Glanz: 95
Witterungsbeständigkeit: 90 %
Korrosionsbeständigkeit: mehr als 1 000 h.
Korrosionsbeständigkeit: mehr als 1 000 h.
Claims (6)
1.- Beschichtungsverfahren, gekennzeichnet durch die Stufen der
Aufbringung auf ein elektrisch Leitendes Substrat eines kationischen elektrophoretischen Grundstriches (bzw. Grundierung), der bzw. die
ein BindemitteLharz mit einer funktioneLLen Gruppe im MoleküL
enthäLt, die unter Aushärtungsbedingungen zur Reaktion mit einer Isocyanatgruppe unter BiLdung einer Grundierung in der Lage ist, der
Aufbringung auf die Grundierung einer Oberflächen- oder Deckschicht,
die ein hydroxylgruppenhaLtiges Harz und eine PoLyisocyanatverbindung
enthäLt, um eine OberfLachen- oder Deckschicht zu biLden, und der
Aushärtung der beiden Überzüge gleichzeitig und bei einer Temperatur
zwischen Raumtemperatur und etwa 13O0C.
2.- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz, das die funktioneLLe Gruppe im MoLeküL enthäLt, eine
GLasubergangstemperatur von etwa 50 bis etwa 120 C, vorzugsweise von etwa 70 bis etwa 100°C, hat.
3.- Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
hydroxyLgruppenhaLtige Harz eine HydroxyLzahL von etwa 20 bis etwa
200, vorzugsweise von etwa 30 bis etwa 80, hat.
4.- Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Oberflächen- oder Deckschicht die Polyisocyanatverbindung in Bezug zum hydroxylgruppenhaltigen Harz in einem Hydroxylgruppen/
Isocyanatgruppen-Ä'quivaLentverhältnis von etwa 0,5 bis etwa 2,5:1 enthäLt.
5.- Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die OberfLachen- oder Deckschicht einen Katalysator zur Beschleunigung
der Reaktion zwischen der Hydroxylgruppe des Harzes und der Isocyanatverbindung enthäLt.
6.- Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Überzüge bei einer Temperatur von etwa 80 bis etwa
13O0C ausgehärtet werden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60038555A JPS61197072A (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 塗膜形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3606028A1 true DE3606028A1 (de) | 1986-08-28 |
DE3606028C2 DE3606028C2 (de) | 1987-10-29 |
Family
ID=12528535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863606028 Granted DE3606028A1 (de) | 1985-02-27 | 1986-02-25 | Beschichtungsverfahren |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4761212A (de) |
JP (1) | JPS61197072A (de) |
DE (1) | DE3606028A1 (de) |
GB (1) | GB2173713B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0633113A1 (de) * | 1993-06-30 | 1995-01-11 | Asahi Glass Company Ltd. | Verfahren zur Herstellung einer Doppelschichtfolie |
Families Citing this family (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0626708B2 (ja) * | 1985-09-10 | 1994-04-13 | 関西ペイント株式会社 | 複合塗膜形成法 |
US5296127A (en) * | 1986-04-25 | 1994-03-22 | Saunders William T | Composite-coated flat-rolled sheet metal manufacture |
DE3722005A1 (de) * | 1987-07-03 | 1989-01-12 | Herberts Gmbh | Verfahren zur herstellung eines mehrschichtueberzuges und hierfuer geeignetes waessriges ueberzugsmittel |
DE4011633A1 (de) * | 1990-04-11 | 1991-10-17 | Herberts Gmbh | Verfahren zur herstellung von mehrschichtueberzuegen |
DE4126476C9 (de) * | 1990-08-09 | 2004-10-21 | Kansai Paint Co., Ltd., Amagasaki | Verfahren zur Bildung eines Films aus einem Anstrichstoff |
JP2989643B2 (ja) * | 1990-08-09 | 1999-12-13 | 関西ペイント株式会社 | 塗膜形成法 |
US5242716A (en) * | 1990-08-31 | 1993-09-07 | Kansai Paint Co., Ltd. | Barrier coating process using olefin resin and urethane resin |
DE4101696A1 (de) * | 1991-01-22 | 1992-07-23 | Bayer Ag | Verwendung von zweikomponenten-systemen zur herstellung von einbrennbeschichtungen |
US5267390A (en) * | 1991-04-15 | 1993-12-07 | Yang Duck J | Organic vapor deposition process for corrosion protection of prestamped metal substrates |
US5270082A (en) * | 1991-04-15 | 1993-12-14 | Lin Tyau Jeen | Organic vapor deposition process for corrosion protection of metal substrates |
US5227201A (en) * | 1991-06-20 | 1993-07-13 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Low voc clear coating composition for basecoat clear coat finish |
US7286153B1 (en) * | 1991-10-11 | 2007-10-23 | Hitachi, Ltd. | Three-dimensional recording and reproducing apparatus |
JP3266627B2 (ja) * | 1991-10-11 | 2002-03-18 | 株式会社日立製作所 | 情報再生装置 |
DE4134301A1 (de) * | 1991-10-17 | 1993-04-22 | Herberts Gmbh | Verfahren zur herstellung von mehrschichtueberzuegen mit kationischen fuellerschichten |
US5326596A (en) * | 1991-12-19 | 1994-07-05 | Kansai Paint Company, Ltd. | Coating method |
US5736247A (en) * | 1992-10-30 | 1998-04-07 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Coated molded articles of olefin resin |
KR200144868Y1 (ko) * | 1995-01-10 | 1999-06-15 | 최진호 | 진공청소기의 물걸레 고정장치 |
US5635251A (en) * | 1994-05-20 | 1997-06-03 | Kansai Paint Company, Limited | Wet-on-wet coating method |
DE4423139A1 (de) * | 1994-07-01 | 1996-01-04 | Hoechst Ag | Härtung von kataphoretischen Tauchlacken mit Wismutkatalysatoren |
US5531872A (en) * | 1994-08-11 | 1996-07-02 | Xerox Corporation | Processes for preparing photoconductive members by electrophoresis |
DE19512017C1 (de) * | 1995-03-31 | 1996-07-18 | Herberts Gmbh | Verfahren zur Mehrschichtlackierung |
JP2710277B2 (ja) * | 1995-12-27 | 1998-02-10 | 株式会社リコー | 画像形成装置における両面ユニット |
US6423425B1 (en) | 1998-05-26 | 2002-07-23 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Article having a chip-resistant electrodeposited coating and a process for forming an electrodeposited coating |
US6248225B1 (en) | 1998-05-26 | 2001-06-19 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Process for forming a two-coat electrodeposited composite coating the composite coating and chip resistant electrodeposited coating composition |
JP2000301062A (ja) | 1999-04-19 | 2000-10-31 | Kansai Paint Co Ltd | 複層塗膜形成法 |
US6730409B1 (en) * | 1999-05-27 | 2004-05-04 | International Business Machines Corporation | Promoting adhesion between a polymer and a metallic substrate |
US20020056641A1 (en) * | 1999-12-15 | 2002-05-16 | December Timothy S. | Cured multilayer coating providing improved edge corrosion resistance to a substrate and a method of making same |
US20040238362A1 (en) * | 1999-12-15 | 2004-12-02 | December Timothy S. | Cured multilayer coating providing improved edge corrosion to a substrate and a method of making same |
US6342144B1 (en) * | 1999-12-15 | 2002-01-29 | Basf Aktiengesellschaft | Cured multilayer coating and processing for its production |
DE10008946C1 (de) | 2000-02-25 | 2001-10-18 | Basf Coatings Ag | Verfahren zur Herstellung farb- und/oder effektgebender Mehrschichtlackierungen auf Automobilkarosserien |
DE10043405C1 (de) | 2000-09-04 | 2002-06-27 | Basf Coatings Ag | Verfahren zur Herstellung farb- und/oder effektgebender Lackierungen |
WO2003000768A1 (en) * | 2001-06-20 | 2003-01-03 | Djk Laboratories Inc. | Process for production of oligo(meth)acrylate-containing resin compositions; catalyst to be used in the process, and oligo(meth)acrylate-containing resin compositions produced by the process |
DE10130972C1 (de) * | 2001-06-27 | 2002-11-07 | Basf Coatings Ag | Verfahren zur Herstellung von Beschichtungen aus thermisch und mit aktinischer Strahlung härtbaren Beschichtungsstoffen und mit dem Verfahren herstellbare Lackierungen |
US20060035692A1 (en) * | 2002-02-08 | 2006-02-16 | Keith Kirby | Collectible item and code for interactive games |
US20050250415A1 (en) * | 2004-04-23 | 2005-11-10 | Barthold Mark J | Toy and card package |
DE102004027650A1 (de) * | 2004-06-05 | 2006-01-05 | Basf Coatings Ag | Verfahren zum Beschichten elektrisch leitfähiger Substrate |
US20060024511A1 (en) * | 2004-07-29 | 2006-02-02 | Joseph Elmer | Electro-coat adhesion layer with a siloxane top coat |
CA2633743A1 (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-15 | Sika Technology Ag | Method for coating a substrate using a paint intensifier and method for bonding coated parts |
US20080289968A1 (en) * | 2007-05-25 | 2008-11-27 | Basf Corporation | Method of coating a substrate including a simultaneous cure |
ES2528213T3 (es) * | 2007-07-24 | 2015-02-05 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Composición de resina de poliuretano |
JP5846828B2 (ja) * | 2011-09-30 | 2016-01-20 | 日本ペイント・インダストリアルコ−ティングス株式会社 | 電着塗料組成物 |
ES2387371B1 (es) * | 2012-02-06 | 2013-08-01 | Zanini Auto Grup, S.A. | Procedimiento de modificación del aspecto de distintas zonas en piezas de material plástico |
CN103848428A (zh) * | 2012-12-07 | 2014-06-11 | 深圳富泰宏精密工业有限公司 | 二氧化硅溶胶,应用该二氧化硅溶胶对金属基体进行表面处理的方法及其制品 |
EP3757258A4 (de) | 2018-02-23 | 2022-01-19 | Kansai Paint Co., Ltd | Beschichtungsverfahren für kationisches elektrotauchlackmaterial |
EP4005688B1 (de) * | 2019-07-24 | 2024-05-29 | Kansai Paint Co., Ltd. | Verfahren zur formung eines mehrlagigen beschichtungsfilms sowie mehrschichtiger beschichtungsfilm |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3619398A (en) * | 1968-10-31 | 1971-11-09 | Ppg Industries Inc | Electrodeposition process |
US3676383A (en) * | 1969-12-19 | 1972-07-11 | Westinghouse Electric Corp | Non-aqueous electrophoretic compositions comprising liquid nitroalkanes as a solvent |
JPS498694A (de) * | 1972-05-30 | 1974-01-25 | ||
US3998716A (en) * | 1974-06-03 | 1976-12-21 | Inmont Corporation | Method of applying coatings |
JPS5164548A (en) * | 1974-12-03 | 1976-06-04 | Kansai Paint Co Ltd | Uwanurifuchakuseino kaizen sareta tosohoho |
GB1531621A (en) * | 1976-01-21 | 1978-11-08 | Ppg Industries Inc | Cationic electrodepositable compositions |
AT356779B (de) * | 1978-03-13 | 1980-05-27 | Herberts & Co Gmbh | Kathodisch abscheidbares waesseriges elektro- tauchlack-ueberzugsmittel |
JPS54145743A (en) * | 1978-05-04 | 1979-11-14 | Shinto Paint Co Ltd | Double coating |
JPS5951576B2 (ja) * | 1979-08-03 | 1984-12-14 | 三井日曹ウレタン株式会社 | ポリウレタンエラストマ−と金属との接着方法 |
FR2489350A1 (fr) * | 1980-09-02 | 1982-03-05 | Corona Peintures | Procede et composition pour le revetement multi-couches en mouille/mouille de surfaces electro-conductrices |
JPS5776200A (en) * | 1980-10-30 | 1982-05-13 | Dainippon Toryo Co Ltd | Coating method |
JPS5871968A (ja) * | 1981-10-23 | 1983-04-28 | Nippon Paint Co Ltd | 中塗塗料組成物 |
JPS5876469A (ja) * | 1981-11-02 | 1983-05-09 | Nippon Paint Co Ltd | メタリツク塗装方法および塗料組成物 |
SE430695B (sv) * | 1982-04-22 | 1983-12-05 | Astra Meditec Ab | Forfarande for framstellning av en hydrofil beleggning samt enligt forfarandet framstellda medicinska artiklar |
JPS5962372A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-09 | Nippon Paint Co Ltd | 複合塗膜形成方法 |
JPS60122079A (ja) * | 1983-12-02 | 1985-06-29 | Kansai Paint Co Ltd | 塗装方法 |
US4536558A (en) * | 1983-12-27 | 1985-08-20 | Ford Motor Company | Chain extended epoxy-ester polymeric compositions for cationic electrodeposition |
-
1985
- 1985-02-27 JP JP60038555A patent/JPS61197072A/ja active Granted
-
1986
- 1986-02-25 US US06/832,623 patent/US4761212A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-02-25 DE DE19863606028 patent/DE3606028A1/de active Granted
- 1986-02-26 GB GB08604700A patent/GB2173713B/en not_active Expired
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Chemical Abstracts 78, 4, 17767p, 1973 * |
Derwent-Referat Nr. 92053 B * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0633113A1 (de) * | 1993-06-30 | 1995-01-11 | Asahi Glass Company Ltd. | Verfahren zur Herstellung einer Doppelschichtfolie |
US5474802A (en) * | 1993-06-30 | 1995-12-12 | Asahi Glass Company Ltd. | Process for producing a double-layer film |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4761212A (en) | 1988-08-02 |
JPS61197072A (ja) | 1986-09-01 |
GB2173713B (en) | 1989-01-05 |
GB8604700D0 (en) | 1986-04-03 |
JPH0554396B2 (de) | 1993-08-12 |
GB2173713A (en) | 1986-10-22 |
DE3606028C2 (de) | 1987-10-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3606028C2 (de) | ||
DE3630667C2 (de) | ||
DE3600425C2 (de) | ||
DE69416984T3 (de) | Zyklisches Karbonat-härtbare Beschichtungszusammensetzung | |
DE2531960B2 (de) | Wäßriges Bad für die elektrophoretische Abscheidung eines kationischen Harzes | |
DE2934467C2 (de) | In Wasser dispergierbarer harzartiger Binder mit kationischen Salzgruppen und dessen Verwendung zur Elektrotauchlackierung | |
WO1998033835A1 (de) | Wässrige bindemitteldispersion für kationische elektrotauchlacke | |
DE4331673A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtlackierungen | |
DE3702503A1 (de) | Kationische elektrobeschichtungsmasse | |
EP0529335B1 (de) | Verfahren und Füllermasse zur Herstellung steinschlagresistenter Mehrschichtlackierungen | |
EP0036471B1 (de) | Verfahren zur elektrophoretischen Abscheidung eines Überzuges auf ein als Kathode geschaltetes, elektrisch leitfähiges Werkstück | |
DE3711375A1 (de) | Warmhaertende ein-behaelter-harz-zusammensetzungen | |
DE2920985A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines kationischen elektrotauchlackierungsharzes | |
DE3535770C2 (de) | Ein mit einem Vinyl- oder Acrylpolymeren modifiziertes Epoxyharz | |
EP0433783B1 (de) | Wässriges Überzugsmittel für die Elektrotauchlackierung und seine Verwendung bei der Herstellung von Mehrschichtlackierungen | |
EP0039425B1 (de) | Wasserverdünnbare Bindemittel, ihre Herstellung und Verwendung | |
DE10242897B4 (de) | Kationische Harzmasse und Verwendung derselben zur kationischen Elektroabscheidung und zur Beschichtung eines Gegenstands sowie Vernetzungsmittel | |
EP0544182B1 (de) | Polymere Umsetzungsprodukte | |
DE3311514A1 (de) | Herstellung von harnstoffkondensationprodukten und deren verwendung | |
EP0033465B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes bestehend aus einem elektrisch leitfähigen Substrat und einem darauf festhaftend angeordneten metallisch aussehenden Überzug | |
DE2541635B1 (de) | Waermehaertbares, pulverfoermiges ueberzugsmittel aus einer mischung aus glycidylgruppenhaltigen copolymerisaten und haertungsmitteln | |
DE3645347C2 (de) | Verfahren zur Bildung von Überzügen | |
EP0475228A2 (de) | Polymere Umsetzungsprodukte | |
DE4143664B4 (de) | Verfahren zur Bildung eines Films aus einem Anstrichstoff | |
DE2507126C3 (de) | Pulverförmiges Überzugsmittel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |