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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen
von Beschichtungen auf elektrisch leitfähigen Substraten durch eine
kathodische Elektrotauchlackierungsbeschichtung (CED = cathodic electrodeposition
coating), bei welchem vor dem thermischen Vernetzen (Aushärten) der
CED Beschichtungsfilm mit einer wässrigen Zubereitung von mindestens
einer Metallverbindung in Kontakt gebracht wird.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
CED Beschichtung stellt ein gut bekanntes Verfahren zum Beschichten
von elektrisch leitfähigen Substraten
dar, insbesondere von metallischen Substraten. Bei der CED Beschichtung
wird das Werkstück
mit der Quelle des Gleichstromes als der Kathode verbunden und der
CED Beschichtungsfilm wird dann durch den Strom auf die Oberfläche des
Substrates aufgetragen. Der CED Beschichtungsfilm wird alsdann thermisch
vernetzt.
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Bei
der CED Beschichtung werden die Substrate im Allgemeinen anfänglich einer
Vorbehandlung unterzogen und dann werden sie zu dem CED Beschichtungsverfahren
weitergeleitet. Die Substrate werden in einem herkömmlichen
CED Beschichtungsbad (CED Beschichtungszusammensetzung, CED Beschichtungsmittel,
CED Beschichtungslack) beschichtet und ein Überschuss der in unangemessener
Weise anhaftenden CED Beschichtungszusammensetzung wird daraufhin
von den Substraten zurück
in den CED Beschichtungstank abgespült. Um einen Anstieg des Volumens
des CED Beschichtungsbades zu vermeiden, werden die Substrate auf
herkömmliche
Weise mit einem aus dem CED Beschichtungsbad erhaltenen Ultrafiltrat
abgespült.
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Das
Ultrafiltrat erhält
man durch bekannte Verfahren und es enthält, zusätzlich zu dem Wasser, zum Beispiel
niedrig molekulare Bestandteile, Neutralisationsmittel, Lösungsmittel
und gelöste
Salze aus dem CED Beschichtungsbad.
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Schlussendlich
können
die Substrate mit Wasser abgespült
werden.
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In
dem Patent
US 4,655,787 ist
ein Verfahren beschrieben worden, bei dem unter Einsatz des Verteilungsprinzips
Zusatzstoffe in einen nicht gehärteten
Beschichtungsfilm eingeführt
werden. Bei diesem Verfahren werden Substrate mit einem CED Beschichtungsfilm
in eine Tauchlösung
eingetaucht, welche den geeigneten Zusatzstoff enthält. Der
Zusatzstoff wird bei diesem Verfahren ins Innere des CED Beschichtungsfilms absorbiert.
UV Stabilisatoren, Antioxidantien, Weichmacher, die Korrosion hemmende
Mittel, antistatische Zusatzstoffe und insbesondere Farbstoffe werden
als Zusatzmittel verwendet. Ein jeder dieser Stoffe ist ein niedrig
molekulares Material mit einer geringen Wasserlöslichkeit und ein jeder dieser
Stoffe wird in einem Lösemittelmedium
aufgelöst,
welches sich zusammensetzt aus Wasser, aus mit Wasser mischbarem
Lösungsmittel und
aus Hydrotropen. Salze und Harnstoffverbindungen werden als Hydrotrope
erwähnt
und sie erleichtern einen Übergang
von einem Farbstoff aus der Eintauchlösung heraus in den nicht vernetzten
CED Beschichtungsfilm aufgrund einer Salz ausscheidenden Wirkung.
Wenn der Verteilungsprozess erst einmal bis zu dem gewünschten
Ausmaß vorangeschritten
ist, dann wird das Substrat gespült
und einem Backverfahren unterworfen.
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DE 43 03 812 lehrt die Nachbehandlung
des nicht vernetzten CED Beschichtungsfilms vor dem Backen mit einer
Emulsion von Öl
in Wasser, bestehend aus wasser-unlöslichen, polymeren, nicht ionischen
der Abwehr von Oberflächendefekten
dienenden Zusatzstoffen, um die Bildung von Oberflächendefekten,
etwa von Kratern, in dem CED Beschichtungsfilm zu verhindern.
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DE 43 03 787 beschreibt
die Nachbehandlung von nicht gehärteten
CED Beschichtungsfilmen vor dem Backen mit einer wässrigen
Lösung
von Polyvinylalkohol, in gleicher Weise mit dem Ziel die Bildung
von Oberflächendefekten
in dem CED Beschichtungsfilm zu verhindern.
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US 4,652,353 offenbart ein
Verfahren zum Erzeugen von mehrere Beschichtungen aufweisenden Anstrichsystemen,
bei welchem ein kathodisch elektroabscheidbarer Primer, welcher
thermisch polymerisierbare synthetische Harze als das Bindemittel
enthält,
durch eine kathodische Elektroabscheidung aufgetragen und thermisch
durch Backen gehärtet
wird, und wobei der Primer vor der Auftragung einer zusätzlichen
Beschichtung mit Hilfe einer ionisierenden Strahlung während einer
Zeitdauer von 1 bis 20 Sekunden bestrahlt wird. Danach wird eine
auf einem Lösungsmittel
beruhende zusätzliche
Schicht aufgetragen und gehärtet.
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US 5,236,564 offenbart ein
Verfahren zum Beschichten von elektrisch leitfähigen Substraten, bei welchem
das Substrat in einen wässrigen
Elektrobeschichtungsfarbstoff eingetaucht wird, welcher mindestens
ein kathodisch abscheidbares Harz enthält, wobei das Substrat als
Kathode angeschlossen ist, ein Film unter Verwendung von Gleichstrom
auf das Substrat aufgetragen wird, das Substrat aus dem Elektrobeschichtungsfarbstoff
entfernt wird und der abgeschiedene Farbstofffilm gebacken wird.
Ein elektrisch leitfähiges
Substrat, welches mit einer aus der Plasmapolymerisation herrührenden
Beschichtung überzogen
worden ist, wird als das Substrat verwendet.
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Metallverbindungen,
zum Beispiel spezifische Metallsalze, werden verwendet bei CED Beschichtungszusammensetzungen,
insbesondere als Vernetzungskatalysatoren und/oder Antikorrosionszusatzstoffe. Insbesondere
hat man Bleiverbindungen wie etwa Bleisilikat verwendet, oft auch
in Verbindung mit Zinnverbindungen wie etwa Dibutylzinnoxid. In
rezenterer Zeit sind bleifreie CED Beschichtungszusammensetzungen
bekannt geworden. CED Beschichtungszusammensetzungen, die Wismutverbindungen
enthalten, haben eine besondere Bedeutung erlangt, so wie dies zum
Beispiel in den folgenden Patenten beschrieben worden ist:
US 5,936,013 ,
US 5,702,581 ,
US 5,554,700 ,
US 5,908,912 ,
US 6,174,422 ,
US 5,670,441 , WO 96/10057,
US 5,972,189 , WO 00/50522,
US 6,265,079 ,
EP 1 041 125 , WO 00/47642, WO 01/51570,
DE-A 44 34 593 und
US 5,702,581 .
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Man
hat herausgefunden, dass die in dem CED Beschichtungsfilm gewünschten
Metalle, welche in den CED Beschichtungsfilm als einen Bestandteil
der CED Beschichtungszusammensetzung eingegliedert werden, nicht
notwendigerweise als Metallverbindungen in der CED Beschichtungszusammensetzung
vorhanden sein müssen.
Sie können
auf oder in den noch nicht vernetzten CED Beschichtungsfilm hinein
gegeben werden und zwar nach der CED Beschichtung aber vor der darauf
folgenden thermischen Vernetzung. Dies kann bewerkstelligt werden,
indem man den noch nicht vernetzten CED Beschichtungsfilm in Kontakt
bringt mit einer wässrigen
Zubereitung von einer oder von mehreren geeigneten Metallverbindungen.
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Ein
Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass die Herstellung von
CED Beschichtungszusammensetzungen vereinfacht werden kann und dass
man über
einen größeren Freiheitsgrad
bei der Formulierung der CED Beschichtungszusammensetzungen verfügt.
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Schließlich können Komponenten,
welche mit der mindestens einen Metallverbindung nicht kompatibel
sind, auf diese Weise ebenfalls in die CED Beschichtungszusammensetzung
hinein gegeben werden als ein Bestandteil der Formulierung derselben.
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Im
Allgemeinen können
Probleme, insbesondere Stabilitätsprobleme,
wie sie bei Dispersionen auftreten können, welche Metallionen enthalten,
bei der CED Beschichtungszusammensetzung vermieden werden.
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Das
Verfahren gemäß der Erfindung
erlaubt es auch mindestens ein weiteres, verschiedenes Metall nachfolgend
auf und/oder in einen noch nicht vernetzten CED Beschichtungsfilm
hineinzufügen,
welcher ein oder mehrere Metalle enthält, und zwar nach der CED Beschichtung.
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Das
Verfahren gemäß der Erfindung
wird definiert durch den Anspruch 1 und durch die abhängigen Ansprüche 2-11.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer CED
Beschichtung durch eine kathodische Elektrotauchlackierung einer
Beschichtung auf ein elektrisch leitfähiges Substrat in einem CED
Beschichtungstauchbad und durch ein thermisches Vernetzen des erzielten
CED Beschichtungsfilms, wobei vor dem thermischen Vernetzen außerhalb
des CED Beschichtungstauchbades der CED Beschichtungsfilm mit einer
wässrigen
Zubereitung von mindestens einer Metallverbindung in Kontakt gebracht
wird, wobei die mindestens eine Metallverbindung aus einer Verbindung
eines Metalls mit einer Oxidationszahl von +2 oder höher besteht
und ausgewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen, die Kationen des
Metalls enthalten, aus Verbindungen, die Kationen des Metalls in
einem wässrigen
Medium bilden, aus Verbindungen, die Kationen enthalten, die das
Metall enthalten, aus Verbindungen, die Kationen bilden, die das
Metall in einem wässrigen
Medium enthalten, aus Verbindungen, die nach außen neutrale Komplexe des Metalls,
ein kolloidales Oxid des Metalls und ein kolloidales Hydroxid des
Metalls enthalten; und wobei das Metall selbst ausgewählt ist
aus der Gruppe bestehend aus Metallen mit Atomzahlen von 20 bis
83 mit dem ausdrücklichen
Ausschluss von Chrom, Arsen, Cadmium, Antimon, Quecksilber, Thallium
und Blei.
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Die
Erfindung ist weiter definiert durch den Anspruch 12.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER AUSFÜHRUNGEN
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Durch
das Verfahren gemäß der Erfindung
werden elektrisch leitfähige
Substrate, insbesondere metallische Substrate, mit einer CED Beschichtung
durch eine kathodische Elektrotauchlackierung von einer CED Beschichtungszusammensetzung
in einer per se bekannten Art und Weise ausgestattet.
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Die
CED Beschichtungszusammensetzungen gemäß der Erfindung enthalten bekannte
wässrige,
kathodisch abscheidbare Beschichtungsmittel für die Elektrotauchlackierung.
Die CED Beschichtungszusammensetzungen sind wässrige Beschichtungszusammensetzungen
mit einem Feststoffgehalt von zum Beispiel 10 bis 30 Gewichtsprozent.
Der Feststoffgehalt besteht aus dem Feststoffgehalt des Harzes,
aus wahlweise vorhandenen Pigmenten und/oder Füllmitteln und aus weiteren
nicht flüchtigen
Zusatzstoffen. Vorzugsweise enthält
der Feststoffgehalt keine Bleiverbindungen oder Verbindungen von
anderen toxischen Metallen wie etwa Chrom, Arsen, Cadmium, Antimon
Quecksilber oder Thallium. Die Harzfeststoffe setzen sich zusammen aus
einem oder aus mehreren herkömmlichen
sich selbst vernetzenden oder sich infolge einer Außeneinwirkung
vernetzenden CED Bindemitteln mit kationischen Substituenten oder
mit Substituenten, die in kationische Gruppen umgewandelt werden
können;
wahlweise sind eines oder mehrere andere Vernetzungsmittel vorhanden
und wahlweise liegen eines oder mehrere andere Harze vor, welche
in dem CED Beschichtungsmittel anwesend sind wie etwa ein oder mehrere
Pastenharze. Die kationischen Gruppen können kationische Gruppen oder
basische Gruppen sein, welche in kationische Gruppen umgewandelt
werden können,
z.B. Amino-, Ammonium-, quartäre
Ammonium-, Phosphonium- und/oder Sulfoniumgruppen. Bindemittel mit
basischen Gruppen werden bevorzugt. Stickstoff enthaltende basische
Gruppen wie etwa Aminogruppen werden besonders bevorzugt. Diese
Gruppen können
in einer quartären
Form vorhanden sein oder sie werden mit einem herkömmlichen
Neutralisationsmittel zu kationischen Gruppen umgewandelt wie etwa
mit Amidoschwefelsäure oder
Methansulfonsäure,
Milchsäure,
Ameisensäure,
Essigsäure.
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Die
kationischen oder basischen Bindemittel können Harze sein, welche zum
Beispiel primäre,
sekundäre
und/oder tertiäre
Aminogruppen enthalten, bei welchen die Aminowerte z. Bsp. bei 20
bis 250 mg KOH/g liegen. Das gewichtsgemittelte Molekulargewicht
(MW) der CED Bindemittel liegt vorzugsweise bei 300 bis 10.000.
Es gibt keine Beschränkungen
hinsichtlich der CED Bindemittel, die verwendet werden können. Die verschiedenen
CED Bindemittel oder CED Bindemittel/Vernetzungsmittel-Kombinationen,
welche zum Beispiel von der ausgedehnten Patentliteratur her bekannt
sind, können
verwendet werden. Beispiele solcher CED Bindemittel enthalten Amino(meth)acrylatharze,
Aminoepoxyharze, Aminoepoxyharze mit endständigen Doppelbindungen, Aminoepoxyharze
mit primären
OH Gruppen, Aminopolyurethanharze, Polybutadienharze, die eine Aminogruppe
enthalten, oder modifizierte Reaktionsprodukte aus Epoxyharz/Kohlendioxid/Amin.
Als sich selbst vernetzende oder unter einer Außeneinwirkung vernetzende Bindemittel
weisen diese CED Bindemittel funktionale Gruppen auf, die zur Vernetzung
fähig sind,
insbesondere Hydroxylgruppen, die zum Beispiel einer Hydroxylzahl
von 30 bis 300 mg KOH/g entsprechen, vorzugsweise einer solchen
von 50 bis 250 mg KOH/g.
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Diese
Bindemittel können
selbstvernetzend sein oder sie können
in Kombination mit Vernetzungsmitteln verwendet werden, welche den
Experten bekannt sind. Beispiele solcher Vernetzungsmittel sind
Aminoplastharze, blockierte Polyisocyanate, Vernetzungsmittel mit
endständigen
Doppelbindungen, Polyepoxidverbindungen, Vernetzungsmittel mit zyklischen
Carbonatgruppen oder Vernetzungsmittel, die Gruppen enthalten, welche
zu einer Umesterung und/oder einer Umamidisierung befähig sind.
Bevorzugte Systeme sind diejenigen, welche selbstvernetzend sind
oder sich unter einer Außeneinwirkung
vernetzen infolge eine Reaktion von Gruppen, welche aktiven Wasserstoff
mit blockierten Isocyanatgruppen enthalten, insbesondere solche, welche
durch eine Reaktion von Hydroxyl- und/oder
primären
und/oder sekundären
Aminogruppen mit blockierten Isocyanatgruppen vernetzen, um Urethan
und/oder Harnstoffgruppen zu bilden.
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Die
CED Bindemittel können
in CED Bindemitteldispersionen umgewandelt werden und als solche
für die
Herstellung von CED Beschichtungsmitteln verwendet werden. Die Herstellung
von CED Bindemitteldispersionen ist den Experten auf diesem Gebiet
bekannt. Zum Beispiel können
CED Bindemitteldispersionen hergestellt werden durch Umwandeln von
CED Bindemitteln zu einer wässrigen
Lösung
durch Neutralisation mit einer Säure
und Verdünnen
mit Wasser. Die CED Bindemittel können auch vorhanden sein in
einer Mischung mit Vernetzungsmitteln und zusammen mit diesen zu
einer wässrigen
CED Bindemitteldispersion umgewandelt werden. Wenn vorhanden, dann
können
organische Lösungsmittel
vor oder nach der Umwandlung zu der wässrigen Dispersion bis auf
den gewünschten
Gehalt entfernt werden, zum Beispiel durch eine Vakuumdestillation.
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Zusätzlich zu
dem bzw. den Bindemitteln, zu dem bzw. den wahlweise vorhandenen
Vernetzungsmitteln und zu dem Wasser können die CED Beschichtungsmittel
auch Pigmente, Füllmittel,
organische Lösungsmittel
und/oder andere herkömmliche
Beschichtungszusatzstoffe enthalten.
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Beispiele
von Pigmenten und Füllmitteln
erstrecken sich auf herkömmliche
anorganische und/oder organische Farbpigmente und/oder Spezialeffektpigmente
und/oder Füllmittel
wie etwa z.B. Titandioxid, Eisenoxidpigmente, Carbon Black, Phthalocyaninpigmente,
Chinacridonpigmente, metallische Pigmente, Interferenzpigmente,
Kaolin, Talk, Siliziumdioxid. Das Gewichtsverhältnis Pigment plus Füllmittel
zu den Harzfeststoffen liegt bei den CED Beschichtungsmitteln zum
Beispiel in dem Bereich von 0:1 bis 0,8:1 und für die pigmentierten Beschichtungsmittel
liegt dasselbe vorzugsweise in dem Bereich von 0,05:1 bis 0,4:1.
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Beispiele
von organischen Lösungsmitteln,
die in dem CED Beschichtungsbad, das fertig zur Beschichtung vorliegt,
in Mengen von zum Beispiel bis zu 5 Gewichtsprozent verwendet werden
können,
erstrecken sich auf polare, aprotische, wassermischbare Lösungsmittel
wie etwa N-Methylpyrrolidon, Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid,
Sulfolan; Alkohole wie etwa Cyclohexanol, 2-Ethylhexanol, Butanol;
Glycolether wie etwa Methoxypropanol, Ethoxypropanol, Butoxyethanol,
Diethylenglycoldiethylether; Ketone wie etwa Methylisobutylketon,
Methylethylketon, Cyclohexanon; Kohlenwasserstoffe.
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Beispiele
von herkömmlichen
Beschichtungszusatzstoffen, die in den CED Beschichtungsmitteln
in Mengen von zum Beispiel 0,1 Gewichtsprozent bis zu 5 Gewichtsprozent,
bezogen auf die Harzfeststoffe, verwendet werden können, umfassen
Benetzungsmittel, Neutralisationsmittel, Mittel gegen Kraterbildung,
Egalisierungsmittel, Antischaummittel, Lichtstabilisatoren und Antioxidantien.
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Die
CED Beschichtungszusammensetzungen können auch eine oder mehrere
Metallverbindungen enthalten, zum Beispiel als Zusatzstoffe zur
Beschleunigung der Aushärtung
und/oder als Zusatzstoffe gegen die Korrosion. Beispiele für solche
Metallverbindungen sind Metallverbindungen, wie sie als Bestandteile
der in dem Verfahren gemäß der Erfindung
verwendeten wässrigen
Zubereitung vorkommen, oder andere Metallverbindungen, aber vorzugsweise
keine Bleiverbindungen oder Verbindungen von anderen toxischen Metallen wie
etwa Chrom, Arsen, Cadmium, Antimon Quecksilber oder Thallium Wenn
die CED Beschichtungszusammensetzungen solche Metallverbindungen
wie die in dem Verfahren gemäß der Erfindung
verwendete wässrige
Zubereitung enthalten, dann enthalten sie zweckmäßigerweise nicht dieselben
Metallverbindungen und vorzugsweise keine anderen Verbindungen desselben
Metalls bzw. derselben Metalle.
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CED
Beschichtungslagen können
zum Beispiel in einer trockenen Lagendicke von 10 μm bis 30 μm auf dem
gewöhnlichen
Wege aus den CED Beschichtungsmitteln heraus auf elektrisch leitfähige Substrate, insbesondere
auf metallische Substrate abgeschieden werden, welche als die Kathode
angeschlossen sind.
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Die
verwendeten Metallsubstrate können
Teile sein, die aus allen herkömmlichen
Metallen hergestellt werden, zum Beispiel Metallteile, die gewöhnlich in
der Automobilindustrie verwendet werden, insbesondere Karosserien
für Kraftfahrzeuge
und Teile derselben. Beispiele enthalten Komponenten von Aluminium,
Magnesium oder Legierungen derselben und insbesondere galvanisierter
oder nicht galvanisierter Stahl. Vor der CED Beschichtung können die
Metallsubstrate eine Umwandlungsbehandlung durchlaufen, zum Beispiel
können
sie insbesondere phosphatiert und wahlweise passiviert werden.
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Nach
der Beschichtung mit der CED Beschichtungszusammensetzung und dem
Entfernen des Überschusses
der in ungeeigneter Weise anhaftenden CED Beschichtungszusammensetzung,
zum Beispiel durch ein Abspülen
mit Ultrafiltrat und anschließend
mit Wasser oder sogar bloß nur
mit Wasser, ist der CED Beschichtungsfilm im Gegensatz zu dem Stand
der Technik anfänglich
nicht thermisch vernetzt, sondern er wird mit einer wässrigen
Zubereitung von mindestens einer Metallverbindung in Kontakt gebracht,
wobei die mindestens eine Metallverbindung eine Verbindung eines
Metalls mit einer Oxidationszahl von +2 oder höher ist und ausgewählt wird
aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen, die Kationen des Metalls
enthalten, aus Verbindungen, die Kationen des Metalls in einem wässrigen
Medium bilden, aus Verbindungen, die Kationen enthalten, die das
Metall enthalten, aus Verbindungen, die Kationen bilden, die das
Metall in einem wässrigen Medium
enthalten, aus Verbindungen, die nach außen neutrale Komplexe des Metalls,
ein kolloidales Oxid des Metalls und ein kolloidales Hydroxid des
Metalls umfassen; und wobei das Metall selbst ausgewählt wird
aus der Gruppe bestehend aus Metallen mit Atomzahlen von 20 bis
83 mit dem ausdrücklichen
Ausschluss von Chrom, Arsen, Cadmium, Antimon, Quecksilber, Thallium
und Blei.
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Die
wässrige
Zubereitung der mindestens einen Metallverbindung (eine Metallverbindung
oder eine Vielzahl von Metallverbindungen desselben Metalls oder
verschiedener geeigneter Metalle) kann in verschiedenen Formen vorliegen,
zum Beispiel in der Form einer wässrigen
Lösung
oder einer wässrigen,
kolloidalen Lösung.
Die wässrige
Zubereitung kann gepuffert sein.
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Die
mindestens eine Metallverbindung ist eine Verbindung eines Metalls
mit einer Oxidationszahl von +2 oder höher. Das Metall selbst ist
hier ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Metallen mit Atomzahlen von 20 bis
83 mit dem ausdrücklichen
Ausschluss von Chrom, Arsen, Cadmium, Antimon, Quecksilber, Thallium
und Blei. Geeignete Verbindungen aus Titan, Vanadium, Eisen, Zink,
Yttrium, Zirkonium, Zinn, Cer, Neodym und Wismut, insbesondere aus
Wismut, werden bevorzugt.
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Die
mindestens eine Metallverbindung kann zum Beispiel ein kolloidales
Metalloxid oder Metallhydroxid sein, eine geeignete Metallkomplexverbindung
zum Beispiel ein Metallchelatkomplex oder vorzugsweise ein geeignetes
Metallsalz einer anorganischen oder organischen Säure, wobei
der Ausdruck "Metallsalz" sich nicht nur auf
Salze erstreckt, die aus geeigneten doppelt oder mehrfach positiv
geladenen Metallkationen und Säureanionen
bestehen, sondern auch zum Beispiel auf Salze, die aus Kationen
bestehen, welche das Metall und Säureanionen enthalten, und ein
Metalloxy-salz. Beispiele anorganischer oder organischer Säuren, aus denen
die Metallsalze abgeleitet werden können, sind Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, anorganische
oder organische Sulfonsäuren,
Carboxylsäuren,
zum Beispiel Ameisensäure
oder Essigsäure,
Aminocarboxylsäuren
und Hydroxycarboxylsäuren
wie etwa Milchsäure
oder Dimethylolpropionsäure.
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Bevorzugte
Metallverbindungen sind Schwefelsäuresalze, Salpetersäuresalze,
Salzsäuresalze,
Essigsäuresalze,
Ameisensäuresalze
und Hydrocarbylsulfonsäuresalze
wie etwa Alkylsulfonsäuresalze
von Yttrium oder Neodym und insbesondere Salpetersäuresalze,
Essigsäuresalze,
Methoxyessigsäuresalze, Aminocarboxylsäuresalze
oder insbesondere Hydroxycarboxylsäuresalze und Sulfonsäuresalze
von Wismut. Bevorzugte Beispiele der letztgenannten Wismuthsalze
sind aliphatische Hydroxycarboxylsäuresalze von Wismut wie etwa
Milchsäuresalze
oder Dimethylolpropionsäuresalze
von Wismut, zum Beispiel Wismutlactat oder Wismutdimethylolpropionat;
Amidosulfonsäuresalze
von Wismut; Hydrocarbylsulfonsäuresalze
von Wismut, insbesondere Alkylsulfonsäuresalze, besonders Methansulfonsäuresalze
von Wismut, zum Beispiel Wismutmethansulfonat.
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Die
wässrige
Zubereitung kann hergestellt werden, indem man Wasser und die mindestens
eine Metallverbindung und wahlweise zusätzliche Zusatzstoffe wie etwa
Emulgatoren, organische Lösungsmittel,
Benetzungsmittel und/oder Komplexbildner miteinander vermischt.
Die mindestens eine Metallverbindung kann hier als solche hinzugefügt werden
oder sie wird hergestellt aus geeigneten Ausgangskomponenten während der
Herstellung der wässrigen
Zubereitung. Zum Beispiel kann ein geeignetes Metallsalz gebildet
werden durch ein Reagieren eines Metalloxides, Metallhydroxides
oder eines Metallcarbonats mit einer hypostöchiometrischen, stöchiometrischen
oder hyperstöchiometrischen
Menge einer entsprechenden Säure
und dasselbe braucht nicht notwendigerweise in der Substanz isoliert
zu werden.
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Zusätzlich zu
dem Wasser und zu der mindestens einen Metallverbindung in einer
Menge, die zum Beispiel 100 bis 50.000 ppm des geeigneten Metalls
entspricht, kann die wässrige
Zubereitung zum Beispiel bis zu 5 Gewichtsprozent an Zusatzstoffen
enthalten.
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Das
geeignete Metall kann zum Beispiel in einer breiten Vielfalt von
Formen in der wässrigen
Zubereitung vorhanden sein und die Zusammensetzung der wässrigen
Zubereitung ist so auszuwählen,
dass eine sehr feine homogene Verteilung des geeigneten Metalls
gewährleistet
ist und dass keine Niederschlagsphänomene auftreten. Das geeignete
Metall kann zum Beispiel vorhanden sein in aufgelöster Form
als ein nach außen
neutraler Metallkomplex, als ein Kation, als ein Metalloxykation
und/ oder als ein Kation, welches das geeignete Metall enthält, zum
Beispiel ein komplexes Kation, zum Beispiel als ein kationischer
Chelatkomplex und/oder sehr fein verteilt, zum Beispiel kolloidal
aufgelöst,
zum Beispiel als ein kolloidales Oxid oder Hydroxid.
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In
der Beschreibung und in den Ansprüchen wird von den Ausdrücken "das Metall" oder "das geeignete Metall" immer in Verbindung
mit der bei dem Verfahren gemäß der Erfindung
verwendeten wässrigen
Zubereitung gesprochen. Trotz Verwendung der Singularform sollten
diese Ausdrücke
nicht ausschließlich
als auf ein einziges Metall bezogen verstanden werden, weil die
mindestens eine Metallverbindung, selbst in dem Fall von gerade
einer einzigen Metallverbindung, auch zusätzlich zu einem geeigneten
Metall ein oder mehrere zusätzliche
Metalle enthalten kann, welche ebenso zu der Definition des geeigneten
Metalls gehören.
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Weiterhin
kann die wässrige
Zubereitung auch Verbindungen von anderen Metallen enthalten als
von den oben erwähnten
Metallen und/oder auch andere Metallverbindungen derselben Metalle
wie die oben erwähnten.
Bleiverbindungen und toxische Verbindungen wie etwa Chrom, Arsen,
Cadmium, Antimon, Quecksilber oder Thallium sind jedoch ausgeschlossen.
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Das
mit dem nicht vernetzten CED Beschichtungsfilm versehene Substrat
wird mit der wässrigen
Zubereitung in Kontakt gebracht, zum Beispiel durch Eintauchen,
Spritzen und/oder durch Spülen.
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Bei
dem Tauchverfahren kann das Substrat durch einen mit der wässrigen
Zubereitung gefüllten
Tankbehälter
hindurchgeleitet werden. Nach dem Auftauchen fließt der Überschuss
an wässriger
Zubereitung von dem Substrat ab und es fließt in den Tank zurück. Das
gleiche tritt auf beim Spritz- oder Spülverfahren. Der Überschuss
an wässriger
Zubereitung fließt
ab und kann gesammelt und zurückgeführt werden.
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Die
nicht auf dem Substrat zurückbleibende
wässrige
Flüssigkeit
kann gesammelt werden und wieder zu dem Vorrat an wässriger
Zubereitung zurückgeleitet
werden. Das Einsammeln kann einerseits durch ein direktes Recycling
ausgeführt
werden oder die wässrige
Flüssigkeit
kann andrerseits zum Beispiel durch eine Filtration aufgearbeitet
werden und dann wieder mit der wässrigen
Zubereitung vermischt werden. Zusätzlich kann die wässrige Zubereitung
kontinuierlich mit einem sich nachfüllenden Konzentrat gemischt
werden, um eine im Wesentlichen konstante Zusammensetzung zu gewährleisten.
Dies kann auch automatisch durchgeführt werden, wenn geeignete
Messvariablen ausgewählt
werden. Zum Beispiel können
die Leitfähigkeit,
der pH-Wert oder spezifische Ionenkonzentrationen als die zu messende
Variable verwendet werden.
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Es
sollte gewährleistet
sein, dass der Kontakt gleichmäßig stattfindet,
d.h. ein Kontakt der gesamten Oberfläche des noch nicht vernetzten
CED Beschichtungsfilms mit der wässrigen
Zubereitung und eine praktisch konstante Zusammensetzung der wässrigen
Zubereitung während
des Kontaktes ist zu gewährleisten und
letzteres selbst dann, oder gerade dann weil Metall über und/oder
in den nicht vernetzten CED Beschichtungsfilm geführt wird.
Es besteht daher ein Bedarf an einer kontinuierlichen Zuführung einer
frischen, wässrigen
Zubereitung oder an einer wässrigen
Zubereitung, welche praktisch unverändert bleibt in ihrer Zusammensetzung
gegenüber
der Oberfläche
des noch nicht vernetzten CED Beschichtungsfilms. Schließlich wird
ein großer Überschuss
an wässriger
Zubereitung relativ zu der Masse des nicht vernetzten CED Beschichtungsfilms
verwendet. Das Herstellen des Kontaktes zwischen dem mit dem nicht
vernetzten CED Beschichtungsfilm versehenen Substrat und der wässrigen
Zubereitung über
den Weg eines Eintauchverfahrens ist in dieser Hinsicht besonders
vorteilhaft, weil dabei ein großer Überschuss
an wässriger
Zubereitung relativ zu der Masse des nicht vernetzten CED Beschichtungsfilms
vorhanden ist.
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Der
Verfahrensschritt des Herstellens eines Kontaktes kann in bestehende
CED Beschichtungsanlagen integriert werden, zum Beispiel in der
Weise, dass die wässrige
Zubereitung anstelle von Wasser in der letzten Spülstufe verwendet
wird. Der Schritt des Herstellens eines Kontaktes kann jedoch auch
in einer zusätzlichen
Spülstufe
stattfinden, welche, vor der thermischen Vernetzung des CED Beschichtungsfilms,
auf die herkömmlichen
CED Beschichtungsspülstufen
als ein Tauch-, Sprüh-
und/oder Spülverfahren
folgt.
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Das
Verfahren gemäß der Erfindung
wird in solch einer Weise ausgeführt,
dass zum Beispiel 0,1 bis 2 Gewichtsprozent des geeigneten Metalls
(berechnet als Metall) relativ zu dem Harzfeststoff des CED Beschichtungsfilms
ausgehend von der wässrigen
Zubereitung über
und/oder in den nicht vernetzten CED Beschichtungsfilm geführt werden.
Es ist unklar, in welcher Form das Metall vorhanden ist, nachdem
es über und/oder
in den nicht vernetzten CED Beschichtungsfilm geführt worden
ist: ob in derselben Form wie in der wässrigen Zubereitung oder aber
in einer chemisch verschiedenen Form, zum Beispiel in einer komplexen Form
mit Hilfe von funktionalen Gruppen, die aus dem Feststoffharz des
CED Beschichtungsfilms stammen und als Liganden aktiv sind, oder
als ein niedergeschlagenes Hydroxid als eine Konsequenz des Kontaktes mit
dem stark alkalischen nicht vernetzten CED Beschichtungsfilm. Wenn
ein Kontakt ohne die Hilfe eines elektrischen Stromes hergestellt
worden ist, dann ist das Metall höchst wahrscheinlich nicht in
der elementaren Form vorhanden, nachdem es über und/oder in den nicht vernetzten
CED Beschichtungsfilm geführt
worden ist.
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Wenn
das Verfahren ohne elektrischen Strom ausgeführt wird, dann kann die übertragene
Menge des Metalls im Wesentlichen durch zwei Verfahrensparameter
gesteuert werden. Mit einer gegebenen Metallverbindung ist daher
die Konzentration derselben in der wässrigen Zubereitung und die
Kontaktzeit zwischen der wässrigen
Zubereitung und dem nicht vernetzten CED Beschichtungsfilm von einer
kritischen Bedeutung hinsichtlich des Steuerns der übertragenen
Menge des Metalls. Je höher
die Konzentration und je länger
die ausgewählte
Kontaktzeit ist, desto mehr Metall kann auf und/oder in den nicht
vernetzten CED Beschichtungsfilm geführt werden.
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Die
Kontaktzeit kann über
einen weiten Bereich variiert werden. Praktische Kontaktzeiten liegen
zum Beispiel bei 10 Sekunden bis zu 5 Minuten. Die Konzentration
des Metalls bzw. der Metalle in der wässrigen Zubereitung und die
Kontaktzeit können
miteinander koordiniert werden, so dass die gewünschte Menge des Metalls auf
und/oder in den nicht vernetzten CED Beschichtungsfilm geführt wird.
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In
einer bevorzugten Ausführung
des Verfahrens gemäß der Erfindung
wird das Verfahren nicht ohne elektrischen Strom ausgeführt, eher
wird das mit dem noch nicht vernetzten CED Beschichtungsfilm versehene
Substrat während
des Kontaktes mit der wässrigen
Zubereitung als eine Kathode angeschlossen. Spannungen in dem Bereich
von zum Beispiel 20 bis 300 V werden daran angelegt. Zum Beispiel
können
Anoden aus Spezialstahl oder die für die Elektrodialyse verwendeten
herkömmlichen
Anodenzellen als Gegenelektroden verwendet werden. Mit diesem Verfahren
kann die Menge des Metalls, das auf und/oder in den nicht vernetzten
CED Beschichtungsfilm geführt
wird, besonders einfach und wirkungsvoll dadurch gesteuert werden, dass
es einer Menge einer Ladung, welche für die Beförderung der gewünschten
Menge des Metalls auf und/oder in den nicht vernetzten CED Beschichtungsfilm
notwendig ist, erlaubt wird zu fließen. Die Unterstützung durch
einen Strom wird hier insbesondere dazu verwendet, um den Transport
des Metalls in die Richtung des nicht vernetzten CED Beschichtungsfilms
zu beschleunigen und um somit auch die Beförderung des Metalls auf und/oder
in den nicht vernetzten CED Beschichtungsfilm zu beschleunigen.
In der von dem Strom unterstützten
Ausführung
des Verfahrens gemäß der Erfindung
ist es zweckmäßig, wenn
das Metall in der wässrigen
Zubereitung in der Form von oder als ein Bestandteil von Kationen
vorhanden ist. Wie oben schon bei der stromlosen Ausführung beschrieben,
ist die chemische Natur des Metalls unklar, welches auf und/oder
in den nicht vernetzten CED Beschichtungsfilm geführt wird.
Obwohl ein Befördern
des Metalls auf und/oder in den nicht vernetzten CED Beschichtungsfilm
in der elementaren Form nicht angestrebt wird, kann das übertagene
Metall teilweise in der elementaren Form in der von dem Strom unterstützten Ausführungsform
des Verfahrens gemäß der Erfindung
auf und/oder in dem nicht vernetzten CED Beschichtungsfilm vorhanden
sein.
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Eine
technisch identische Wirkung kann insbesondere mit der von dem Strom
unterstützten
Ausführungsform
des Verfahrens gemäß der Erfindung
erzielt werden im Hinblick sowohl auf den Verlauf des thermischen
Aushärteverfahrens
als auch auf die Eigenschaften des gehärteten CED Beschichtungsfilms,
so dass es praktisch keinen wesentlichen Unterschied zu einem CED Beschichtungsfilm
gibt, welcher von einer CED Beschichtungszusammensetzung aufgetragen
worden ist, welche eine oder mehrere geeignete Metallverbindungen
enthält.
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Wenn
erst einmal die gewünschte
Menge an Metall aus der wässrigen
Zubereitung auf und/oder in den nicht vernetzten CED Beschichtungsfilm
gebracht worden ist, dann kann der Kontakt zwischen dem nicht vernetzten
CED Beschichtungsfilm und der wässrigen
Zubereitung beendet werden und das Substrat kann, wenn gewünscht, mit
Wasser durch ein Tauch-, Sprüh-
und/oder Spülverfahren
gespült
werden. Der CED Beschichtungsfilm wird dann thermisch auf eine herkömmliche
Art und Weise vernetzt, insbesondere durch Konvektion und/oder Infrarotbestrahlung.
Das thermische Vernetzen findet statt durch ein Backen bei Objekttemperaturen von
zum Beispiel 130 bis 200°C.
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Nach
dem thermische Vernetzen des CED Beschichtungsfilms können die
nachfolgenden, auf dem Automobilsektor gebräuchlichen Materialien aufgetragen
werden, etwa Unterbodenschutz, Klebstoffmaterialien, Abdichtungselemente
und/oder es können
eine oder mehrere weitere herkömmliche
Lackbeschichtungen aufgetragen werden, zum Beispiel eine aus einer
Lage bestehende Deckbeschichtung, eine von einer Oberflächengrundierung
freie Bauweise, die sich zusammensetzt aus einer Farbe und/ oder
einer einen Spezialeffekt liefernden Grundbeschichtung sowie einer äußeren Klarbeschichtung,
oder eine mehrschichtige Bauweise, die sich zusammensetzt aus einer
Oberflächengrundierung
und einer einlagigen Deckbeschichtung oder aus einer zweilagigen
Deckbeschichtung, die aus einer Farbe und/oder einer einen Spezialeffekt
liefernden Grundbeschichtung besteht, sowie aus einer äußeren Klarbeschichtung.
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Eine
weitere Beschichtung kann hier auch auf solch eine Weise vorgenommen
werden, dass die eine oder die mehreren weiteren Beschichtungsebenen
in einem Nass-in-Nass Verfahren aufgetragen werden und gemeinsam
mit dem CED Beschichtungsfilm in einem Arbeitsgang thermisch vernetzt
werden.
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Die
folgenden Beispiele illustrieren die Erfindung.
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BEISPIELE
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BEISPIEL 1 (Herstellung
von Wismutlaktat)
-
901
Gewichtsteile von 70 Gewichtsprozent wässriger Milchsäure werden
eingeführt
und auf 70°C
erhitzt. 466 Wismutoxidteile (Bi2O3) werden chargenweise während des Umrührens hinzugetan.
Nach dem Umrühren
während
zusätzlicher
6 Stunden bei 70°C
wird die Mischung auf etwa 20°C
abgekühlt
und während
einer Zeitdauer von 12 Stunden ohne Umrühren stehen gelassen. Schließlich wird
der Niederschlag herausfiltriert, mit etwas Wasser und Ethanol gewaschen
und bei einer Temperatur von 40 bis 60°C getrocknet.
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BEISPIEL 2 (Herstellung
von CED Beschichtungsdispersionen)
-
- a) 832 Teile des Monocarbonats eines auf Bisphenol
A beruhenden Epoxyharzes (kommerzielles Produkt Epikote® 828)
werden mit 830 Teilen eines kommerziellen Polycaprolactonpolyols
(kommerzielles Produkt CAPA 205) und 712 Teilen von Diglycoldimethylether
vermischt und bei 70°C
bis 140°C
mit 0,3% BF3-Etherat als Katalysator so
lange in Reaktion versetzt, bis ein Epoxywert von 0 erreicht wird.
In Anwesenheit von 0,3% Zn Acetylacetonat als Katalysator werden
307 Teile eines Reaktionsproduktes aus 174 Teilen Toluoldiisocyanat
und 137 Teilen 2-Ethylhexanol zu diesem Produkt bei 40°C bis 80°C mit der
Zugabe von 0,3% Benzyltrimethylammoniumhydroxid hinzugefügt. Die
Reaktion wird so lange fortgesetzt, bis ein NCO Wert von etwa 0
erzielt ist, und die Mischung wird dann an einen Feststoffgehalt
von 70 Gewichtsprozent mit Diglycoldimethylether angepasst.
- b) 618 Teile eines Reaktionsproduktes aus 348 Teilen Toluoldiisocyanat
und 274 Teilen 2-Ethylhexanol
werden langsam hinzugefügt
zu 1759 Teilen eines Biscarbonats eines auf Bisphenol A beruhenden
Epoxyharzes (kommerzielles Produkt Epikote® 1001)
bei 60°C
bis 80°C
mit der Zugabe von 0,3% Benzyltrimethylammoniumhydroxid. Die Reaktion
wird bis auf einen NCO Wert von etwa 0 fortgesetzt.
- c) Bei einer Temperatur von 20°C bis 40°C werden 622 Teile des Reaktionsproduktes
aus 137 Teilen 2-Ethylhexanol mit 174 Teilen Toluoldiisocyanat mit
Benzyltrimethylammoniumhydroxid (0,3 %) zu 860 Teilen Bishexamethylentriamin
hinzugetan, welches in 2315 Teilen Methoxypropanol aufgelöst ist,
und die Reaktion wird fortgesetzt, bis ein NCO Gehalt von etwa 0
erzielt ist. Dann werden 4737 Teile des Reaktionsproduktes b) und
3246 Teile des Reaktionsproduktes a) (in beiden Fällen 70%
in Diglycoldimethylether) hinzu gegeben und bei 60°C bis 90°C in Reaktion
versetzt. Die Reaktion wird bei einem Aminwert von etwa 32 mg KOH/g
beendet. Das erhaltene Produkt wird unter Vakuum bis auf einen Feststoffgehalt
von etwa 85% destilliert.
- d1) Eine Neutralisation wird mit 30 mMol Ameisensäure/100
g Harz ausgeführt.
Die Mischung wird dann auf 70°C
erhitzt und Wismutlaktat (aus dem Beispiel 1) wird in Teilen unter
Umrühren
hinzugefügt
während einer
Zeitdauer von zwei Stunden in einer solchen Menge, dass 1 Gewichtsprozent
Wismut, bezogen auf den Harzfeststoffgehalt, in der Mischung anwesend
ist. Das Umrühren
wird dann während
einer Zeitdauer von weiteren 6 Stunden bei 60°C bis 70°C fortgesetzt. Nach dem Abkühlen wird
die Mischung mit deionisiertem Wasser in eine Dispersion mit einem
Feststoffgehalt von 40 Gewichtsprozent umgewandelt.
- d2) Dasselbe Verfahren wie es für d1) beschrieben worden ist
wird verwendet mit der Ausnahme, dass kein Wismutlaktat zum Einsatz
kommt.
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BEISPIEL 3a (Herstellung
einer CED Klarbeschichtung, welche Wismutlaktat enthält)
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815,5
Teile der Dispersion aus dem Beispiel 2 d1) werden mit 50 Gewichtsprozent
wässriger
Ameisensäure
auf einen meq Wert von 45 mMol Säure/100
g Feststoffe eingestellt und mit deionisiertem Wasser auf einen
Feststoffgehalt von 15 Gewichtsprozent verdünnt.
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BEISPIEL 3b (Herstellung
einer metallfreien CED Klarbeschichtung)
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815,5
Teile der Dispersion aus dem Beispiel 2 d2) werden mit 50 Gewichtsprozent
wässriger
Ameisensäure
auf einen meq Wert von 45 mMol Säure/100
g Feststoffe eingestellt und mit deionisiertem Wasser auf einen
Feststoffgehalt von 15 Gewichtsprozent verdünnt.
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BEISPIEL 4A-d (Herstellung
von CED Beschichtungen)
-
BEISPIEL 4a
-
Entfettete,
nicht phosphatierte Testpaneele werden beschichtet mit 20 μm dicken
CED Beschichtungsfilmen aus dem CED Klarlackbeschichtungsbad 3a
(Beschichtungsbedingungen: 3 Minuten bei 30°C bei einer Auftragungsspannung
von 220 V; Spülen
mit deionisiertem Wasser vor dem Backen; Backbedingungen: 20 Minuten
bei 175°C
Objekttemperatur).
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BEISPIEL 4b
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Das
Verfahren wird wie bei dem Beispiel 4a ausgeführt unter Verwendung des CED
Klarbeschichtungsbades 3b.
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BEISPIEL 4c
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Das
Verfahren wird wie bei dem Beispiel 4b ausgeführt, wobei jedoch die CED Beschichtungspaneele vor
dem Backen in eine wässrige
Lösung
von Wismutlaktat getaucht werden (Wismutgehalt 0,2 Gewichtsprozent)
während
einer Zeitdauer von 30 Sekunden.
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BEISPIEL 4d
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Das
Verfahren wird wie bei dem Beispiel 4b ausgeführt, wobei jedoch die als eine
Kathode verbundenen (angelegte Spannung: 120 V) CED Beschichtungspaneele
vor dem Backen in eine wässrige
Lösung
von Wismutlaktat getaucht werden (Wismutgehalt 0,1 Gewichtsprozent)
während
einer Zeitdauer von 3 Minuten.
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Die
gebackenen Testpaneele aus den Beispielen 4a bis d werden untersucht,
um die CED Beschichtungsfilme zu testen auf die Vollständigkeit
der Vernetzung im Hinblick auf ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Aceton.
Für diesen
Zweck wird ein mit Aceton vollgesogenes Baumwollknäuel auf
den gebackenen CED Beschichtungsfilm aufgetragen und mit einem Uhrglas
bedeckt. Nach dem Aussetzen gegenüber dem Aceton während unterschiedlich
langer Zeitdauern werden das Uhrglas und das Baumwollknäuel entfernt
und nach 30 Sekunden (um Acetonreste zu verflüchtigen) wird ein Überprüfen hinsichtlich
des Weichmachens (nicht o.k.) und der Abwesenheit von Veränderungen
(o.k.) ausgeführt
indem man ein Kratzen unter Verwendung eines Hornspachtels durchführt.
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Die
Tabelle 1 fasst die Aussetzungszeiten gegenüber Aceton zusammen, welche
notwendig sind zur Bestimmung einer Beschädigung der gebackenen CED Beschichtungsfilme.
Werte von > 180 Sekunden
weisen auf eine geeignete Vernetzung dar, weil sogar nach einer
Aussetzungszeit gegenüber
Aceton, die länger als
180 Sekunden andauert, keine Veränderung
des CED Beschichtungsfilms gefunden werden kann. TABELLE
1
-
Das
Beispiel 4a (Wismutlaktat als ein Bestandteil des CED Beschichtungsmittels)
ist ein Standardbeispiel, bei dem eine gute Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Aceton (vollständige
Vernetzung) erzielt werden kann. In dem Beispiel 4b (kein Wismutlaktat
in dem CED Beschichtungsmittel) ist die Vernetzung unvollständig, wie
dies offensichtlich hervor geht aus dem Wert der Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Aceton von < 15.
Die Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Aceton steigt mit dem Beispiel 4c, verglichen mit dem Beispiel 4b,
an, wenn die noch nicht vernetzte CED Beschichtung vor dem Backen
in Kontakt mit einer Wismutlaktatlösung gebracht wird. Die Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Aceton steigt sogar mit dem Beispiel 4d, verglichen mit dem Beispiel 4b,
noch mehr an, wenn die noch nicht vernetzte CED Beschichtung vor
dem Backen in Kontakt mit einer Wismutlaktatlösung gebracht wird und wenn
diese gegenseitige Herstellung des Kontakts zusätzlich von einem Strom unterstützt wird.
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BEISPIEL 5a-c (Herstellung
von CED Beschichtungsfilmen)
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BEISPIEL 5a
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Perforierte
(Lochdurchmesser 10 mm), entfettete, nicht phosphatierte Testpaneele
werden beschichtet mit 20 μm
dicken CED Beschichtungen aus dem Klarlackbeschichtungsbad für die kathodische
Elektrotauchlackierung 3a (Beschichtungsbedingungen: 3 Minuten bei
30°C bei
einer Auftragungsspannung von 220 V; Spülen mit deionisiertem Wasser
vor dem Backen; Backbedingungen: 20 Minuten bei 175°C Objekttemperatur).
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BEISPIEL 5b
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Das
Verfahren wird wie bei dem Beispiel 5a ausgeführt wobei die CED Beschichtungspaneele
vor dem Backen jedoch eingetaucht werden in eine wässrige Lösung von
Neodymmethansulfonat (Neodymgehalt 0,3 Gewichtsprozent; hergestellt
durch Verdünnen
einer wässrigen
Neodymmethansulfonatlösung
von 8 Gewichtsprozent, hergestellt durch das Reagieren von Neodym(III)oxid
mit der stöchiometrischen
Menge von Methansulfonsäure
und das Verdünnen
mit Wasser auf einen Gehalt von 8 Gewichtsprozent) während einer
Zeitdauer von 30 Sekunden.
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BEISPIEL 5c
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Das
Verfahren wird wie bei dem Beispiel 5a ausgeführt, wobei die CED Beschichtungspaneele
vor dem Backen jedoch eingetaucht werden in eine wässrige Lösung von
Yttrium(III)acetat (Yttriumgehalt 0,1 Gewichtsprozent) während einer
Zeitdauer von 30 Sekunden.
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Die
gebackenen Testpaneele aus den Beispielen 5a bis c werden einem
Sprühnebel
aus Salz gemäß DIN 50
021-SS während
einer Zeitdauer von 120 Stunden ausgesetzt. Die Lochkanten werden
bewertet hinsichtlich des Kantenrostes (charakteristische Werte
CV 0 bis 5; CV 0, Kante ohne Rost; CV 1, isolierte Rostpunkte an
den Kanten; CV 2, Rostpunkte von weniger als 1/3 der Kanten; CV
3, 1/3 bis 2/3 der Kanten sind mit Rost bedeckt; CV 4, mehr als
2/3 der Kanten sind mit Rost bedeckt; CV 5, Kanten sind vollständig mit
Rost bedeckt). TABELLE
2
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Die
Kantenrosteigenschaften verbessern sich, wenn die noch nicht vernetzten
CED Beschichtungslagen des Beispieles 5a (Standardbeispiel ohne
zusätzliche
Behandlung) vor dem Backen mit wässrigen
Lösungen
von Neodymmethansulfonat (Beispiel 5b) oder Yttriumacetat (Beispiel
5c) behandelt werden.
