DE69016537T2

DE69016537T2 - Anstrichszusammensetzung für die Elektrotauchlackierung.

Info

Publication number: DE69016537T2
Application number: DE1990616537
Authority: DE
Inventors: C O Nippon Paint Co Funakoshi; C O Nippon Paint Co Habara; Tsutomu Hattori; Katsui Iizuka; Hirofumi Masui; Satoru Nishigaki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 1989-08-14
Filing date: 1990-08-13
Publication date: 1995-09-21
Anticipated expiration: 2010-08-14
Also published as: DE69016537D1; JP2862577B2; EP0415593A1; EP0415593B1; JPH0374475A

Description

Diese Erfindung betrifft Verbesserungen an einer kationischen Elektrotauchlack-Zusammensetzung, insbesondere an einer kationischen Elektrotauchlack-Zusammensetzung, die eine gute Fähigkeit zum Bedecken eines Kantenteils einer Netallplatte und eine hohe Witterungsbeständigkeit aufweist.
Bisher wurde ein kationischer Elektrotauchlack durch Neutralisieren von einer Vielfalt von basischen Harzen, z.B. basischem Epoxidharz, Acrylharz und Polyurethanharz, mit organischen Säuren und anschließendes Verdünnen derselben mit Wasser hergestellt. Um eine Elektrotauchlackierung zu erreichen, wird ein mit einem Lack zu beschichtendes Metallobjekt in den kationischen Elektrotauchlack eingetaucht und dient als Kathode. Nach Durchleiten von Gleichstrom durch das Metallobjekt wird auf der Oberfläche des Metallobjekts ein Lackfilm abgeschieden und anschließend zum Härten eingebrannt.
Der kationische Elektrotauchlack umfaßt üblicherweise Epoxidharz als Hauptbestandteil. Solch ein Epoxidharz umfassender, kationischer Elektrotauchlack weist ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit des mit dem Lack zu beschichtenden Metallobjekts (Platte), aber geringe Witterungsbeständigkeit auf. Im Unterschied dazu weist ein anderer, Acrylharz als Hauptbestandteil umfassender, kationischer Elektrotauchlack ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit, aber geringe Korrosionsbeständigkeit eines mit dem Lack zu beschichtenden Metallobjekts (Platte) auf. Diese Tatsache ist im Fachgebiet wohlbekannt.
Zusätzlich wurde in den letzten Jahren ein verbesserter, Epoxidharz als Hauptbestandteil umfassender, kationischer Elektrotauchlack vorgeschlagen, um die Fähigkeit zum Bedecken eines Kantenteils einer Metallplatte zu erhöhen. Solche Elektrotauchlacke sind z.B. in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 62-43470, den vorläufigen japanischen Patentveröffentiichungen Nr. 61-91201, 61- 281169, 63-68677, 62-222688, 62-236873 und 63-89579, der EP-A-0261385 und der EP-A-0259181 offenbart.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte kationische Elektrotauchlack-Zusammensetzung zu schaffen, die eine bessere Fähigkeit zum Bedecken des Kantenteils eines mit dem Lack zu beschichtenden Metallobjekts und eine hohe Witterungsbeständigkeit aufweist.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine verbesserte kationische Elektrotauchlack-Zusammensetzung zu schaffen, die das nach der Bearbeitung eines mit dem Lack zu beschichtenden Metallobjekts hergestellte Kantenteil sicher bedeckt, während sie auch nach langzeitigem Ausgesetztsein unter einer Außenbedingung vor dem Auskreiden geschützt ist.
Eine kationische Elektrotauchlack-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein aminmodifiziertes Epoxidharz, ein voll blockiertes Isocyanat, ein kationisches, emulgiertes und dispergiertes Acrylharz, wobei im Feststoffanteil das Gewichtsverhältnis zwischen der Gesamtsumme des Epoxidharzes und des Isocyanats und dem Acrylharz 50:50 bis 30:70 beträgt, ein kationisches, geliertes Teilchen in einer Menge, die sich zwischen 10 und 20 Gew.-% der Lackzusammensetzung bewegt, und ein Pigment in einer Menge, daß im Feststoffanteil das Gewichtsverhältnis zwischen dem Pigment und dem gesamten Harzanteil der Lackzusammensetzung von 1:4 bis 1:7 beträgt.
Demgemäß kann die kationische Elektrotauchlack- Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung einen auf die Oberfläche einer Stahlplatte aufgetragenen Lackfilm zur Verfügung stellen, der eine gute Kantenteil-Beschichtungs- Fähigkeit aufweist, um die Korrosionsbeständigkeit der Stahlplatte zu verbessern, während die Witterungsbeständigkeit und Glätte des Lackfilms stark verbessert ist. Die Lackzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist besonders vorteilhaft für die Verwendung bei einem Straßenrad eines Kraftfahrzeugs, das in eine rauhe Umgebung gebracht wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die einzige Figur, Fig. 1, ist eine bruchstückartige Schnittansicht eines mit einer kationischen Elektrotauchlack-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung beschichteten Kraftfahrzeugrads.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine kationische Elektrotauchlack-Zusammensetzung geschaffen, die ein aminmodifiziertes Epoxidharz, ein voll blockiertes Isocyanat, ein kationisches Acrylharz vom emulgierten und dispergierten Typ, wobei im Feststoffanteil das Gewichtsverhältnis zwischen der Gesamtsumme des Epoxidharzes und des Isocyanats und dem Acrylharz 50:50 bis 30:70 beträgt, ein acrylisches, kationisches, geliertes Teilchen in einer Menge, die sich zwischen 10 und 20 Gew.-% im Feststoffanteil relativ zu dem Gesamtfeststoffanteil der Lackzusammensetzung bewegt, und ein Pigment in einer solchen Menge, daß im Feststoffanteil das Gewichtsverhältnis zwischen dem Pigment und dem gesamten Harzanteil der Lackzusammensetzung von 1:4 bis 1:7 beträgt, umfaßt.
In der vorliegenden Erfindung wird auf Grund des Gewichtsverhältnisses (50:50 bis 30:70) im Feststoffanteil zwischen [der Gesamtsumme des Epoxidharzes und des Isocyanats] und dem Acrylharz die Lackzusammensetzung bezüglich der Witterungsbeständigkeit eines aufgetragenen Films der Lackzusammensetzung stark verbessert gegenüber einer üblichen kationischen Elektrotauchlack- Zusammensetzung, die ein aminmodifiziertes Epoxidharz und ein blockiertes Isocyanat umfaßt, ohne ein kationisches Acrylharz vom emulgierten und dispergierten Typ zu umfassen. Die übliche Lackzusammensetzung weist eine gute Korrosionsbeständigkeit der im allgemeinen glatten, zu beschichtenden Oberfläche eines Metallobjekts (Stahlplatte), aber eine geringe Witterungsbeständigkeit eines aufgetragenen Lackfilms der Lackzusammensetzung auf. Zusätzlich wird die Witterungsbeständigkeit des aufgetragenen Lackfilms der Lackzusammensetzung der vorliegenden Erfindung weiter verbessert, indem vorzugsweise das voll blockierte Isocyanat von dem Typ verwendet wird, der einen hohen Dampfdruck bei hohen Temperaturen aufweist. Wenn das Gewichtsverhältnis zwischen dem Epoxidharz (mit dem Isocyanat) und dem Acrylharz 70:30 beträgt, ist die Witterungsbeständigkeit des aufgetragenen Lackfilms unzureichend und auf dem gleichen Level wie die der üblichen Lackzusammensetzung. Daher ist es erforderlich, die Menge des Acrylharzes über das Verhältnis (50:50) zwischen dem Epoxidharz (mit dem Isocyanat) und dem Acrylharz hinaus zu erhöhen. Wenn das Verhältnis zwischen dem Epoxidharz (mit dem Isocyanat) und dem Acrylharz 20:80 beträgt, ist die Korrosionsbeständigkeit des aufgetragenen Lackfilms von einem zu beschichtenden Metallobjekt (Stahlplatte) gering. In diesem Zusammenhang können im Falle der Verwendung eines kationischen Elektrotauchlacks vom Epoxidharz-System und eines kationischen Elektrotauchlacks vom Acrylharz-System als Rohmaterialien der erstere und der letztere in einem Gewichtsverhältnis von 50:50 bis 30:70 verwendet werden.
Eine Fähigkeit zum Bedecken eines Kantenteils wird durch Erhöhen des Anteils oder der beigemischten Menge des Pigments, insbesondere von schuppenförmigem Pigment, verbessert. Dies verbessert die Korrosionsbeständigkeit des Metallobjekts (Stahlplatte), auf das der Lackfilm aufgetragen wird. Um die Kantenteil-Beschichtungs-Fähigkeit weiter zu verbessern, ist es bevorzugt, das Gewichtsverhältnis eines Gesamtharzanteils in der Lackzusammensetzung über ein Gewichtsverhältnis (1:2,6) zwischen dem Pigment und einem Gesamtharzanteil hinaus zu erhöhen. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugter, das das Gewichtsverhältnis zwischen dem Pigment und dem Gesamtharzanteil von 1:4 bis 1:7 beträgt. Innerhalb dieses Gewichtsverhältnisses kann der Anteil des Epoxidharzes, des Acrylharzes und des gelierten Teilchens zum Zwecke der Verbesserung der Witterungsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit (einschließlich der Kantenteil- Beschichtungs-Fähigkeit) des aufgetragenen Lackfilms des Metallobjekts geregelt werden.
Wenn der Anteil oder die beigemischte Menge des Pigments zur Verbesserung der Kantenteil-Beschichtungs-Fähigkeit erhöht wird, wird das spezifische Gewicht des aufgetragenen Lacks erhöht und dessen Glanz vermindert, während die Witterungsbeständigkeit des aufgetragenen Lackfilms beeinträchtigt wird. Zusätzlich bewirkt solch eine Zunahme des Pigmentanteils die Sedimentation einer großen Menge des Pigments an einer Stelle in einem Elektrotauchbad, wo das Rühren schwach ist, oder an einer Stelle, wo kein Rühren stattfindet, wobei auf diese Weise die Aufrechterhaltung des Wegs der Elektrotauchlackierung beschwerlich gemacht wird.
Im Zusammenhang mit dem Obigen wird gemäß der vorliegenden Erfindung das kationische, gelierte Teilchen (bezeichnet als "Mikrogel") in der Lackzusammensetzung so beigemischt, das seine Menge von 10 bis 20 Gew.-% im Feststoffanteil relativ zu dem Gesamtfeststoffanteil der Lackzusammensetzung beträgt, wobei auf diese Weise die thermische Fließfähigkeit des aufgetragenen Lackfilms unterdrückt wird. Dies verbessert in großem Maße die Kantenteil-Beschichtungs- Fähigkeit. Wenn die Menge 5 Gew.-% im Feststoffanteil relativ zu dem Gesamtfeststoffanteil der Lackzusammensetzung beträgt, wird der aufgetragene Lackfilm bezüglich der Korrosionsbeständigkeit des Kantenteils des zu beschichtenden Metallobjekts verschlechtert. Wenn die Menge 25 Gew.-% im Feststoffanteil beträgt, wird der Oberflächenzustand des aufgetragenen Lackfilms extrem beeinträchtigt. Als Ergebnis wurde ermittelt, daß ein geeigneter Bereich für die beigemischte Menge des kationischen, gelierten Teilchens von 10 bis 20 Gew.-% relativ zu dem Gesamtfeststoffanteil der Lackzusammensetzung beträgt.
Weiterhin trägt die Verwendung des kationischen, gelierten Teilchens zur Abnahme des Anteils des schuppenförmigen Pigments und des gesamten beigemischten Pigments bei, wobei auf diese Weise der Glanz des aufgetragenen Lackfilms verbessert wird. Es ist bevorzugt, daß ein acrylisches, kationisches, geliertes Teilchen als kationisches, geliertes Teilchen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wobei auf diese Weise die Witterungsbeständigkeit der aufgetragenen Lackzusammensetzung weiter verbessert wird.
Die kationische Elektrotauchlack-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfaßt als Grundbestandteil einen kationischen Elektrotauchlack-Bestandteil vom emulgierten und dispergierten Typ, der das aminmodifizierte Epoxidharz einschließt, das üblicherweise durch Hinzufügen eines sekundären Amins zu einer Vielfalt von bekannten Epoxidharzen, z.B. Glycidylethertyp-Epoxidharz, Glycidylestertyp-Epoxidharz, linearem, aliphatischem Epoxidharz und alicyclischem Epoxidharz, wie z.B. im Lehrbuch "Epoxy Resin", zusammengestellt von Kensaku Saeki und veröffentlicht 1973 von Kobunshi-kankokai (in Japan), offenbart, hergestellt wird. Die bekannten Epoxidharze umfassen Epoxidharz, das durch Verlängern der Hauptkette der obengenannten Epoxidharze mit Polyetherglycol, Polyesterglycol, langkettiger, zweibasischer Säure und dergleichen hergestellt ist und mindestens eine Epoxidgruppe aufweist.
Beispiele für das sekundäre Amin sind Diethylamin, Dibutylamin, Diethanolamin, N-Methylethanolamin oder ketiminblockiertes sekundäres Amin. Das Epoxidharz wird in Gegenwart von Säure mit tertiärem Amin oder Phosphin modifiziert, um auf diese Weise ein quaternäres Oniumsalz als basisches Harz zu bilden. Andernfalls wird das basische Harz durch Verwendung einer Mannich-Base gebildet. Somit ist die dem Epoxidharz zugefügte basische Gruppe nicht auf das Amin beschränkt.
Das voll blockierte Isocyanat wird z.B. durch Reaktion zwischen einer Polyisocyanat-Verbindung und einer aktiven Wasserstoff aufweisenden Verbindung hergestellt. Die Polyisocyanat-Verbindung wird von einer Isocyanat-Verbindung wie Tolylendiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat und dergleichen gebildet. Beispiele für die aktiven Wasserstoff aufweisende Verbindung sind Alkohol, Phenol und Oxim.
Das kationische Acrylharz vom emulgierten und dispergierten Typ wird üblicherweise durch Copolymerisieren eines eine basische Gruppe aufweisenden, ungesättigten Monomers mit einem anderen ungesättigten Monomer oder durch Schaffung einer basischen Gruppe bei einem Copolymer von ungesättigten Monomeren mit Glycidylgruppe hergestellt. Beispiele des ungesättigten Monomers mit basischer Gruppe sind N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N-t-Butylaminoethyl- (meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylamid und N- Vinylimidazol. Beispiele des obengenannten anderen ungesättigten Monomers, das mit dem obigen ungesättigten Monomer copolymerisierbar ist, sind (Meth)acrylatester wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat und 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Hydroxyalkyl(meth)acrylate wie Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxypropyl(meth)acrylat und Hydroxyhexyl(meth)acrylat, Styrolsystern-Monomere wie Styrol und Vinyltoluol, 2-Methyl-methylen, Chlorstyrol, N-substituierte (Meth)acrylatsystem-Monomere wie N-Methylol(meth)acrylamid und N-Butoxymethyl(meth)acrylamid, Epoxid enthaltende Monomere wie Glycidyl(meth)acrylat, Acrylnitril und Vinylacetat.
Ein Beispiel eines Verfahrens zur Schaffung einer basischen Gruppe bei einem Copolymer von ungesättigten Monomeren mit Glycidylgruppe ist das Hinzufügen von Diethylamin, Dibutylamin, Dipropylamin, Diethanolamin, Dipropanolamin, N-Methyl-ethanolamin und/oder dergleichen zu der Glycidylgruppe. Ein Copolymer wird üblicherweise durch Copolymerisation bei einer Temperatur von 80 bis 150ºC unter der Wirkung eines Radikalpolymerisations-Initiators erhalten. Beispiele des Radikalpolymerisations-Initiators sind Azosystem-Verbindungen wie Azobisisobutylnitril und Azobisisovaleronitril, Peroxide wie Benzoylperoxid, Di-t- butylperoxid und Cumolhydroperoxid und Redoxsystem-Verbindungen wie Benzoylperoxid und N,N-Dimethylanilin.
Zusätzlich kann ein Kettenübertragungsreagens für die Copolymerisation verwendet werden, um erforderlichenfalls das Molekulargewicht des Copolymers zu regeln. Beispiele des Kettenübertragungsreagens sind n-Laurylmercaptan, n-Dodecylmercaptan, t-Dodecylmercaptan und 2-Mercaptoethanol.
Das kationische Harzteilchen als Rohmaterial des kationischen, gelierten Teilchens wird nach einigen üblichen Verfahren hergestellt, die bisher vorgeschlagen wurden. Eines davon ist die Durchführung einer Suspensionspolymerisation oder einer Emulsionspolymerisation von einem ethylenisch ungesättigten Monomer und/oder copolymerisierbaren Monomeren, die vernetzbar sind, in einem wäßrigen Lösungsmittel oder Medium, um auf diese Weise eine harzhaltige Flüssigkeit mit dispergierten Teilchen zu erhalten. Ein anderes ist die Durchführung einer Polymerisation von einem ethylenisch ungesättigten Monomer und/oder copolymerisierbaren Monomeren, die vernetzbar sind, in einem nichtwäßrigen, organischen Lösungsmittel, das das Monomer löst, aber das Polymer nicht löst, um auf diese Weise ein Teilchen-Copolymer zu erhalten, das in dem Lösungsmittel dispergiert ist. Dieses wird NAD(nichtwäßrige Dispersion)- Verfahren oder Fällungs-Trennungs-Verfahren genannt. Solch ein nichtwäßriges, organisches Lösungsmittel ist ein organisches Lösungsmittel mit geringer Verträglichkeit vom aliphatischen Kohlenwasserstoff-System oder ein organisches Lösungsmittel mit hoher Verträglichkeit, ausgewählt aus Ester, Keton, Alkohol und dergleichen.
Das acrylische, kationische Harzteilchen kann aus einem geeigneten ungesättigten Monomer mit basischer Gruppe und einem anderen geeigneten ungesättigten Monomer, das mit dem vorherigen ungesättigten Monomer copolymerisierbar ist, hergestellt werden. Beispiele für solche Monomere sind die gleichen wie die für die Herstellung des kationischen Acrylharzes vom emulgierten und dispergierten Typ verwendeten.
Die obengenannten vernetzbaren und copolymerisierbaren Monomere umfassen ein Monomer, das mindestens zwei radikalisch copolymerisierbare, ethylenisch ungesättigte Bindungen in einem Molekül aufweist, und/oder ein Monomer, das zwei Arten von ethylenisch ungesättigten Gruppen aufweist, die jeweils wechselseitig reaktive Gruppen tragen.
Das Monomer, das mindestens zwei radikalisch copolymerisierbare, ethylenisch ungesättigte Bindungen aufweist, umfaßt einen polymerisierbaren, ungesättigten, monocarboxylischen Ester eines mehrwertigen Alkohols, einen mischbaren, ungesättigten Alkoholester von einer mehrbasigen Säure und eine aromatische Verbindung, deren Teile mit mindestens zwei Vinylgruppen substituiert wurden.
Beispiele für solch ein Monomer sind Ethylenglycoldiacrylat, Ethylenglycoldimethacrylat, Triethylenglycoldimethacrylat, Tetraethylenglycoldimethacrylat, 1,3-Butylenglycoldimethacrylat, Trimethylpropantriacrylat, Trimethylpropantrimethacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, Neopentylglycoldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, Pentaerythrit-diacrylat, Pentaerythrit-triacrylat, Pentaerythrit-tetraacrylat, Pentaerythrit-dimethacrylat, Pentaerythrit-trimethacrylat, Pentaerythrit- tetramethacrylat, Glycerindimethacrylat, Glycerindiacrylat, Glycerinaryloxydimethacrylat, 1,1,1-Trishydroxymethylethandiacrylat, 1,1,1-Trishydroxymethylethan-triacrylat, 1,1,1-Trishydroxymethylethan-dimethacrylat, 1,1,1-Trishydroxymethylethan-trimethacrylat, 1,1,1-Trihydroxyrnethylpropan-diacrylat, 1,1,1-Trishydroxymethylpropan-triacrylat, 1,1,1-Trishydroxymethylpropan-dimethacrylat, 1,1,1-Trishydroxymethylpropan-trimethacryiat, Triarylcyanurat, Triarylisocyanurat, Triaryltrimellitat, Diarylterephthalat, Diarylphthalat und Divinylbenzol.
Typische Beispiele des Monomers, das zwei Arten von ethylenisch ungesättigten Gruppen aufweist, die jeweils wechselseitig reaktive Gruppen tragen, sind Epoxygruppen enthaltende, ethyienisch ungesättigte Monomere wie Glycidylacrylat und Diglycidylmethacrylat sowie Carboxylgruppen enthaltende, ethylenisch ungesättigte Monomere wie Acrylsäure, Methacrylsäure und Crotonsäure. Die wechselseitig reaktiven Gruppen sind jedoch nicht auf diejenigen der oben aufgelisteten Monomeren beschränkt und können daher z.B. solche aus einer Gruppe von Amin und Carboxylverbindung, einer Gruppe von Epoxid und Carbonsäureanhydrid, einer Gruppe von Amin und Carbonsäurechlorid, einer Gruppe von Alkylenimin und Carbonylverbindung, einer Gruppe von Organoalkoxysilan und Carbonylverbindung sowie einer Gruppe von Hydroxylverbindung und Isocyanat umfassen.
Die in dem wäßrigen Lösungsmittel und dem nichtwäßrigen, organischen Lösungsmittel hergestellten Harzteilchen werden unter Filtrieren, Sprühtrocknen, Gefriertrocknen und/oder dergleichen abgetrennt. Die abgetrennten Harzteilchen werden als solche verwendet oder weiter pulverisiert, um unter Verwendung einer Mühle vorbestimmte Teilchengrößen zu erhalten. Als kationisches, geliertes Teilchen der vorliegenden Erfindung kann eine die hergestellten Harzteilchen enthaltende Flüssigkeit (das Lösungsmittel) als solche verwendet werden. Andernfalls wird nach dem Substituieren des Lösungsmittels durch ein anderes Lösungsmittel mittels der sogenannten Lösungsmittelsubstitution die Flüssigkeit als kationisches, geliertes Teilchen verwendet.
Im allgemeinen ist es bevorzugt, die Teilchengrößen des Harzteilchens durch Polymerisationsverfahren zu regeln. Die Emulsionspolymerisation und das NAD-Verfahren sind geeignet, eine sich zwischen 0,2 und 0,6 u bewegende Teilchengröße zu erhalten. Die Fällungspolymerisation ist geeignet zum Erhalt einer sich zwischen 0,2 und 20 u bewegenden Teilchengröße.
Der Erweichungspunkt des Harzteilchens kann gemaß der Zusammensetzung des Monomergemischs, insbesondere der Menge an vernetzbarem Monomer, und gemäß dem Molekulargewicht des Polymers geregelt werden. Im allgemeinen steigt der Erweichungspunkt des erhaltenen Harzteilchens an, wenn die Menge des vernetzbaren Monomers steigt oder wenn das Molekulargewicht des hergestellten Polymers steigt.
Es ist bevorzugt, daß das Harzteilchen eine ionisierte Gruppe mit der gleichen Polarität wie das als Basisharz dienende wäßrige Harz aufweist, um in dem Elektrotauchlack und in einem Elektrotauchbad eine stabile Dispersion beizubehalten. Mit anderen Worten, das Harzteilchen trägt vorzugsweise anionische Gruppen wie die Carboxylgruppe und Sulfonsäuregruppe im Falle einer anionischen Elektrotauchlackierung und kationische Gruppen wie die Aminogruppe und quaternäre Ammoniumgruppe im Falle einer kationischen Elektrotauchlackierung. Dies wird durch die folgenden Verfahren verwirklicht: (1) Ein Monomer mit ethylenisch ungesättigter Bindung und Carboxylgruppe sowie ein Monomer mit ethylenisch ungesättigter Bindung und basischer Gruppe werden bei der Synthese des Harzteilchens einem Gemisch von Monomeren zugesetzt. Das erstere Monomer umfaßt Acrylsäure und/oder Methacrylsäure. Das letztere Monomer umfaßt Dimethylaminoethyl(meth)acrylat und/oder Vinylpyridine. (2) Das Monomergemisch wird unter Verwendung eines Initiators, der bei der Synthese des Harzteilchens Polymere mit kationischen Endgruppen versieht, gemischt.
Wenn die das Harzteilchen bildenden Polymeren unpolar sind, kann das Harzteilchen durch Verwendung einer Oligoseife, einer Polyseife und/oder eines reaktiven Emulgators mit dipolarer Ionengruppe stabil dispergiert werden. Solch ein Emulgator mit dipolarer Ionengruppe wird z.B. in den japanischen vorläufigen Patentveröffentlichungen Nr. 56- 24461, 57-21927 und 57-40522 offenbart.
Das Harzteilchen kann mit dem folgenden Verfahren hergestellt werden: Das Polymer wird durch Polymerisieren des obengenannten einfunktionellen, ethylenisch ungesättigten Monomers und/oder des obengenannten vernetzbaren Monomers unter Lösungspolymerisation, Massepolymerisation oder dergleichen erhalten. Das so erhaltene Polymer wird pulverisiert und in der Teilchengröße klassifiziert, um das Harzteilchen mit vorbestimmten Teilchengrößen zu erhalten.
Im Falle des Harzteilchens aus Epoxidharz, Melaminharz, Alkydharz oder dergleichen kann das Harzteilchen mit dem folgenden Verfahren hergestellt werden: Die Harzlösung des obigen Harzes wird dispergiert, um in Wasser emulgiert zu sein. Die so gebildete emulgierte und dispergierte Flüssigkeit wird unter Sprühen getrocknet, wobei auf diese Weise das Harzteilchen mit vorbestimmten Teilchengrößen erhalten wird. Wenn das Harz fest ist, wird das feste Harz pulverisiert und in der Teilchengröße klassifiziert, um auf diese Weise das Harzteilchen mit vorbestimmten Teilchengrößen zu erhalten.
Es wurde erkannt, daß die Witterungsbeständigkeit des aufgetragenen Lackfilms der kationischen Elektrotauchlack- Zusammensetzung im Falle der Verwendung von Acrylharz als Hauptbestandteil höher ist als im Falle der Verwendung von Polybutadienharz als Hauptbestandteil.
Die kationische Elektrotauchlack-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann ein organisches Lösungsmittel umfassen, um die Bildung von Wasserlösung und Wasserdispersion der Harze zu fördern und einen glatten aufgetragenen Lackfilm zu erhalten. Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß das organische Lösungsmittel hydrophil ist. Beispiele des organischen Lösungsmittels sind Alkohole wie Methylalkohol, Ethylalkohol, Isopropylalkohol, Butylalkohol und Hexylalkohol, Ethylenglycolmonoether wie Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonobutylether und Ethylenglycolmonoisopropylether, Kohlenwasserstoffe wie Xylol und Toluol, sowie Ketone wie Methylethylketon, Methylisobutylketon und Isophoron. Beigemischte Menge oder Anteil solch eines organischen Lösungsmittels sind nicht besonders beschränkt, aber üblicherweise 10 bis 40 Gew.-% relativ zu dem Gesamtfeststoffanteil der Lackzusammensetzung.
Die kationische Elektrotauchlack-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann, wenn nötig, übliche Additive wie ein Pigment, ein oberflächenaktives Mittel, ein Härtungsbeschleuniger, ein Antischaummittel, ein Ultraviolettabsorber, ein Antioxidans und/oder dergleichen umfassen.
Beispiele des Pigments sind färbende Pigmente wie Ruß, Titanoxid, Eisenoxid, Cyaninblau und Lancashire-Rot (ein bekanntes Rotpigment), Verschnittpigmente wie Calciumcarbonat, Aluminiumsilicat und Bariumsulfat sowie korrosionsbeständige Pigmente wie Strontiumchromat und basisches Bleisilicat.
Um eine Elektrotauchlackierung unter Verwendung der kationischen Elektrotauchlack-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung durchzuführen, wird zwischen das zu beschichtende Metallobjekt (das als Kathode dient) und eine Anode 1 bis 5 Minuten eine galvanische Spannung von 50 bis 400 V aufgedrückt unter einer Bedingung, bei der der Gesamtfeststoffanteil der wäßrigen Lackzusammensetzung vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 5 bis 30 Gew.-%, insbesondere innerhalb eines Bereichs von 10 bis 20 Gew.-%, liegt und die Temperatur des Elektrotauchlacks (der Zusammensetzung) innerhalb eines Bereichs von 20 bis 35ºC liegt, wobei auf diese Weise der Lack auf der Oberfläche des Metallobjekts abgeschieden wird. Der so abgeschiedene Lack wird mit Wasser gewaschen und anschließend 10 bis 30 Minuten in einem Gasaustreibofen bei 150 bis 200ºC eingebrannt, wobei auf diese Weise ein getrockneter aufgetragener Lackfilm mit hoher Witterungsbeständigkeit und hoher Korrosionsbeständigkeit der glatten Oberfläche und des Kantenteils des Metallobjekts (Stahlplatte) erhalten wird.
Ein Beispiel für die Verwendung der Elektrotauchlack- Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 gezeigt, in der die kationische Elektrotauchlack- Zusammensetzung 1 der vorliegenden Erfindung auf die Oberfläche einer Stahlplatte 2, die ein Straßenrad eines Kraftfahrzeugs bildet, aufgetragen ist. Die Stahlplatte 2 weist ein mit der Lackzusammensetzung 1 gut beschichtetes Kantenteil 2a auf.

Experiment

Um die kationische Elektrotauchlack-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung zu beurteilen, wird eine Diskussion an Beispielen im Vergleich mit nicht im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung liegenden Vergleichsbeispielen durchgeführt.

Beispiel 1

Eine acrylische, kationische Harzemulsion (Feststoffanteil: 30 Gew.-%) wurde in einer Menge von 365 Gewichtsteilen mit 674 Gewichtsteilen einer kationischen Elektrotauchlack- Emulsion vom Epoxidsystem ("Powertop U-700 F-2", Handelsbezeichnung der Nippon Paint Co., Ltd. in Japan), die im Handel zum Zwecke der industriellen Verwendung erhältlich war und einen Feststoffanteil von 38 Gew.-% aufwies, gemischt. Nachdem die Elektrotauchlack-Emulsion und die kationische Harzemulsion zur Bildung eines Lackgemisches ausreichend miteinander gemischt waren, wurde ein kationischer Elektrotauchlack ("Powertop U-30 F-1 Schwarz", Handelsbezeichnung der Nippon Paint Co., Ltd. in Japan), der im Handel erhältlich war und einen Feststoffanteil von 42 Gew.-% aufwies, in einer Menge von 321 Gewichtsteilen dem Lackgemisch zugefügt, um das Verhältnis des Pigmentanteils und des Harzanteils des Lackgemisches auf 1:4 zu regeln. Danach wurde 2 Stunden gerührt und das Gemisch stehengelassen. Anschließend wurden dem Lackgemisch die kationischen, gelierten Teilchen oder das Mikrogel eines Acrylsystems in einer Menge von 20 Gew.-% relativ zu dem Gesamtfeststoffanteil des Lackgemisches zugefügt. Dann wurde die Verdünnung des Lackgemisches mit reinem Wasser auf eine Weise durchgeführt, daß der Gesamtfeststoffanteil des Lackgemisches 20 Gew.-% wurde, wobei auf diese Weise eine kationische Elektrotauchlack-Zusainmensetzung hergestellt wurde. In diese Lackzusammensetzung in einem Elektrotauchlack wurde eine bereits mit Zinkphosphat behandelte Probe (Stahlplatte) eingetaucht und mit der Lackzusammensetzung durch eine Elektrotauchlackierung unter einer Bedingung beschichtet, bei der ein aufgetragener Lackfilm mit einer Dicke von 20 u nach dem Einbrennen erhalten wird. Nachdem die mit der Lackzusammensetzung beschichtete Probe mit Wasser gewaschen war, wurde die Probe zum Einbrennen der aufgetragenen Lackzusammensetzung 20 Minuten bei 170ºC erhitzt, wobei auf diese Weise der aufgetragene Lackfilm auf der Oberfläche der Probe gebildet wurde, um somit einen Prüfkörper herzustellen. Der Prüfkörper war Gegenstand der unten diskutierten Beurteilungstests. Ergebnisse der Beurteilungstests sind in Tabelle 1 gezeigt.

Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)

Zur Bildung eines Lackgemisches wurde die gleiche kationische Epoxysystem-Elektrotauchlack-Emulsion wie in Beispiel 1 in einer Menge von 480 Gewichtsteilen mit 608 Gewichtsteilen der gleichen acrylischen, kationischen Harzemulsion wie in Beispiel 1 gemischt. Anschließend wurden 321 Gewichtsteile des kationischen Elektrotauchlacks ("Powertop U-30 F-1 Schwarz") dem Lackgemisch zugefügt. Nach 2 Stunden Rühren des Lackgemisches wurde ein Polybutadien (Polybutadien-System)-Mikrogel in einer Menge von 10 Gew.-% des Gesamtfeststoffanteils des Lackgemisches zugefügt. Dann wurde dem Lackgemisch reines Wasser zugefügt, um den Gesamtfeststoffanteil des Lackgemisches auf 20 Gew.-% zu regeln, wobei auf diese Weise eine kationische Elektrotauchlack-Zusammensetzung hergestellt wurde. Nach 16 Stunden Stehenlassen der Lackzusammensetzung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 ein Prüfkörper hergestellt. Der Prüfkörper wurde den Beurteilungstests unterzogen. Ergebnisse der Tests sind in Tabelle 1 gezeigt.

Beispiel 3

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 wurde ein den Beurteilungstests zu unterwerfender Prüfkörper hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Mikrogel des Polybutadien-Systems durch ein Mikrogel vom Acryl-System ersetzt wurde. An dem Prüfkörper wurden die Beurteilungstests durchgeführt. Ergebnise der Beurteilungstests sind in Tabelle 1 gezeigt.

Beispiel 4

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 3 wurde ein den Beurteilungstests zu unterwerfender Prüfkörper hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Gewichtsverhältnis zwischen dem Pigmentanteil und dem Harzanteil in der Lackzusammensetzung außer für das Mikrogel und das Harz 1:7 betrug. An dem Prüfkörper wurden die Beurteilungstests durchgeführt. Ergebnisse der Beurteilungstests sind in Tabelle 1 gezeigt.

Beispiel 5

Zur Bildung eines Lackgemisches wurde die gleiche kationische Epoxysystem-Elektrotauchlack-Emulsion wie in Beispiel 1 in einer Menge von 287 Gewichtsteilen mit 853 Gewicht steilen der gleichen acrylischen, kationischen Harzemulsion wie in Beispiel 1 gemischt. Anschließend wurden 321 Gewichtsteile des kationischen Elektrotauchlacks ("Powertop U-30 F-1 Schwarz") dem Lackgemisch zugefügt. Nach 2 Stunden Rühren des Lackgemisches wurde dem Lackgemisch das acrylische Mikrogel in einer Menge von 5 Gew.-% des Gesamtfeststoffanteils des Lackgemisches zugefügt. Dann wurde dem Lackgemisch reines Wasser zugefügt, um den Gesamtfeststoffanteil des Lackgemisches auf 20 Gew.-% zu regeln, wobei auf diese Weise eine kationische Elektrotauchlack-Zusammensetzung hergestellt wurde. Mit dieser Lackzusammensetzung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 ein Prüfkörper hergestellt. An dem Prüfkörper wurden die Beurteilungstests durchgeführt, um die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse zu erhalten.

Beispiel 6

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 5 wurde ein den Beurteilungstests zu unterwerfender Prüfkörper hergestellt, mit der Ausnahme, daß die beigemischte Menge des acrylischen Mikrogels 10 Gew.-% des Gesamtfeststoffanteils der Lackzusammensetzung betrug. An dem Prüfkörper wurden die Beurteilungstests durchgeführt, um die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse zu erhalten.

Beispiel 7 (Vergleichsbeispiel)

Zur Bildung eines Lackgemisches wurde die gleiche kationische Epoxysystem-Elektrotauchlack-Emulsion wie in Beispiel 1 in einer Menge von 525 Gewichtsteilen mit 1552 Gewichtsteilen einer kationischen Elektrotauchlack-Emulsion vom Acryl-System gemischt. Anschließend wurden 321 Gewichtsteile des kationischen Elektrotauchlacks ("Powertop U-30 F-1 Schwarz") dem Lackgemisch zugefügt. Nach 2 Stunden Rühren des Lackgemisches wurde dem Lackgemisch das Mikrogel des Polybutadien-Systems in einer Menge von 10 Gew.-% des Gesamtfeststoffanteils des Lackgemisches zugefügt. Dem Lackgemisch wurde reines Wasser zugefügt, um den Gesamtfeststoffanteil des Lackgemisches auf 20 Gew.-% zu regeln. Dann wurde das Lackgemisch 16 Stunden stehengelassen, wobei auf diese Weise eine Elektrotauchlack- Zusammensetzung hergestellt wurde. Mit dieser Lackzusammensetzung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 ein Prüfkörper hergestellt. An dem Prüfkörper wurden die Beurteilungstests durchgeführt, um die in Tabelle 1 gezeigten Testergebnisse zu erhalten.

Beispiel 8

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 wurde ein den Beurteilungstests zu unterwerfender Prüfkörper hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Polybutadien-Mikrogel des Polybutadien-Systems durch das Mikrogel des Acryl-Systems ersetzt wurde. An dem Prüfkörper wurden die Beurteilungstests durchgeführt, um die in Tabelle 1 gezeigten Testergebnisse zu erhalten.

Beispiel 9

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 8 wurde ein den Beurteilungstests zu unterwerfender Prüfkörper hergestellt, mit der Ausnahme, daß die beigemischte Menge des Acryl- System-Mikrogels auf 15 Gew.-% des Gesamtfeststoffanteils der Lackzusammensetzung geändert wurde.

Beispiel 10

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 8 wurde ein den Beurteilungstests zu unterwerfender Prüfkörper hergestellt, mit der Ausnahme, daß die beigemischte Menge des Acryl- Mikrogels auf 20 Gew.-% des Gesamtfeststoffanteils der Lackzusammensetzung geändert wurde. An dem Prüfkörper wurden die Beurteilungstests durchgeführt, um die in Tabelle 1 gezeigten Testergebnisse zu erhalten.

Beispiel 11

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 8 wurde ein den Beurteilungstests zu unterwerfender Prüfkörper hergestellt, mit der Ausnahme, daß die beigemischte Menge des Acryl- System-Mikrogels auf 25 Gew.-% des Gesamtfeststoffanteils der Lackzusammensetzung geändert wurde. An dem Prüfkörper wurden die Beurteilungstests durchgeführt, um die in Tabelle 1 gezeigten Testergebnisse zu erhalten.

Beispiel 12

Zur Bildung eines Lackgemisches wurde die gleiche kationische Epoxysystem-Elektrotauchlack-Emul sion wie in Beispiel 1 in einer Menge von 875 Gewichtsteilen mit 1108 Gewichtsteilen einer Acryl-Emulsion gemischt. Anschließend wurden 321 Gewichtsteile des kationischen Elektrotauchlacks ("Powertop U-30 F-1 Schwarz") dem Lackgemisch zugefügt. Nach 2 Stunden Rühren des Lackgemisches wurde dem Lackgemisch das Acryl-Mikrogel in einer Menge von 10 Gew.-% des Gesamtfeststoffanteils des Lackgemisches zugefügt. Dem Lackgemisch wurde reines Wasser zugefügt, um den Gesamtfeststoffanteil des Lackgemisches auf 20 Gew.-% zu regeln, wobei auf diese Weise eine kationische Elektrotauchlack-Zusammensetzung hergestellt wurde. Mit dieser Lackzusammensetzung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 ein Prüfkörper hergestellt. An dem Prüfkörper wurden die Beurteilungstests durchgeführt, um die in Tabelle 1 gezeigten Testergebnisse zu erhalten.

Beispiel 13

Zur Bildung eines Lackgemisches wurde die gleiche kationische Epoxysystem-Elektrotauchlack-Emulsion wie in Beispiel 8 in einer Menge von 350 Gewichtsteilen mit 1773 Gewichtsteilen einer Acryl-Emulsion gemischt. Anschließend wurden 321 Gewichtsteile des kationischen Elektrotauchlacks ("Powertop U-30 F-1 Schwarz") dem Lackgemisch zugefügt. Nach 2 Stunden Rühren des Lackgemisches wurde dem Lackgemisch das Mikrogel des Acryl-Systems in einer Menge von 10 Gew.-% des Gesamtfeststoffanteils des Lackgemisches zugefügt. Dem Lackgemisch wurde reines Wasser zugefügt, um den Gesamtfeststoffanteil des Lackgemisches auf 20 Gew.-% zu regeln, wobei auf diese Weise eine kationische Elektrotauchlack-Zusammensetzung hergestellt wurde. Mit dieser Lackzusammensetzung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 8 ein Prüfkörper hergestellt. An dem Prüfkörper wurden die Beurteilungstests durchgeführt, um die in Tabelle 1 gezeigten Testergebnisse zu erhalten.

Vergleichsbeispiel 1

961 Gewichtsteile der im Handel erhältlichen kationischen Epoxysystem-Elektrotauchlack-Emulsion (die gleiche wie in Beispiel 1) und 321 Gewichtsteile des kationischen Elektrotauchlacks ("Powertop U-700 F-2") wurden 1218 Gewicht steilen reinem Wasser zugefügt, wobei auf diese Weise der Gesamtfeststoffanteil des Lackgemisches auf 20 Gew.-% geregelt wurde. Auf diese Weise wurde eine kationische Elektrotauchlack-Zusammensetzung hergestellt. Mit dieser Lackzusammensetzung wurde auf einer bereits mit Zinkphosphat behandelten Probe (Stahlplatte) eine Elektrotauchlackierung unter einer Bedingung zum Erhalt eines aufgetragenen Films mit einer Dicke von 20 u durchgeführt. Nach Waschen der beschichteten Probe mit Wasser wurde die beschichtete Probe 20 Minuten bei 170ºC erhitzt, wobei auf diese Weise ein Prüf körper hergestellt wurde, der den Beurteilungstests unterworfen wurde. Ergebnisse der Beurteilungstests sind in Tabelle 1 gezeigt.

Vergleichsbeispiel 2

2217 Gewicht steile der gleichen acrylischen, kationischen Elektrotauchlack-Emulsion (Feststoffanteil: 30 Gew.-%) wie in Beispiel 1 und 321 Gewichtsteile des kationischen Elektrotauchlacks ("Powertop U-30 F-1 Schwarz") wurden 1462 Gewichtsteilen reinem Wasser zugefügt, wobei auf diese Weise der Gesamtfeststoffanteil des Lackgemisches auf 20 Gew.-% geregelt wurde. Auf diese Weise wurde eine kationische Elektrotauchlack-Zusammensetzung hergestellt. Mit dieser Lackzusammensetzung wurde auf die gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 ein den Beurteilungstests zu unterwerfender Prüfkörper hergestellt. An dem Prüfkörper wurden die Beurteilungstests durchgeführt, um die in Tabelle 1 gezeigten Testergebnisse zu erhalten.

BEURTEILUNGSTEST

Lackierungsverfahren

Die Elektrotauchlack-Zusammensetzung von jedem der Beispiele 1 bis 13 und Vergleichsbeispiele 1 und 2 wurde einem Behälter aus Vinylchlorid zugeführt. Die zu beschichtende Probe oder das zu beschichtende Metallobjekt (oben angegeben) wurden in die Lackzusammensetzung in dem Kessel getaucht, um als Kathode zu dienen, wobei eine in die Lackzusammensetzung getauchte Anode zur Verfügung gestellt wurde. Dann wurde unter Rühren der Lackzusammensetzung und Durchleiten von elektrischem Strom zwischen der Probe und der Anode bei einer Lackierungstemperatur von 28ºC eine kationische elektrolytische Abscheidung durchgeführt. Die Bedingung der elektrolytischen Abscheidung wurde so vorbestimmt, daß ein aufgetragener Film mit einer mittleren Dicke von 20 u nach dem Einbrennen erhalten wurde. Nach Abschluß der Elektrotauchlackierung wurde die beschichtete Probe unter der unten angegebenen Bedingung eingebrannt und so der den Beurteilungstests zu unterwerfende Prüfkörper hergestellt.
Die zu beschichtende Probe (Metallobjekt) : (1) Eine Stahlplatte (SPCC gemäß japanischem Industriestandard G3141) mit Abmessungen von 150 mm x 70 mm x 0,8 mm und (2) eine Stahl-Schneidwerkzeug-Messerklinge, die vor der Elektrotauchlackierung mit Zinkphosphat behandelt wurde.
Einbrennbedingung: 170ºC und 20 Minuten

Testverfahren für den Beurteilungstest

(1) Korrosionsbeständigkeit

Es wurde an jedem gemäß dem obigen Lackierverfahren erhaltenen Prüfkörper ein Salzwasser-Sprühtest gemäß japanischem Industriestandard Z2371 durchgeführt. Bezüglich der Prüfkörper der SPCC-Stahlplatte wurde der Salzwasser- Sprühtest 1000 Stunden durchgeführt, nachdem auf der Oberfläche des aufgetragenen Lackfilms mit einem Schneidemesser in einer die Stahlplatte erreichenden Weise ein Schnitt gebildet wurde. Dann wurde der Grad der Erzeugung von rotem Rost beobachtet, um die Korrosionsbeständigkeit des aufgetragenen Lackfilms für die Stahlplatte zu beurteilen. Bezüglich des Prüfkörpers der Schneidwerkzeug-Messerklinge wurde der Salzwasser-Sprühtest für 168 durchgeführt. Dann wurde der Grad der Erzeugung von rotem Rost beobachtet, um die Korrosionsbeständigkeit des aufgetragenen Lackfilms für die Stahlplatte zu beurteilen. Die Beurteilung der Korrosionsbeständigkeit ist in Tabelle 1 gezeigt.

Witterungsbetändigkeits-Test

Es wurde an dem gemäß dem obigen Lackierverfahren erhaltenen Prüfkörper 100 Stunden ein beschleunigter Witterungsbetändigkeits-Test gemäß japanischem Industriestandard D 0205 durchgeführt. Nach dem beschleunigten Witterungsbetändigkeits-Test wurde der Grad des Auskreidens der Oberfläche des aufgetragenen Lackfilms beobachtet, um die Witterungsbeständigkeit des Prüfkörpers zu beurteilen. Die Beurteilung der Witterungsbeständigkeit ist in Tabelle 1 gezeigt.

Glätte des aufgetragenen Lackfilms

Die Messung der Oberflächen-Rauheit des aufgetragenen Lackfilms wurde an dem aufgetragenen Lackfilm des gemäß dem obigen Lackierverfahren erhaltenen Prüfkörpers unter Verwendung eines Oberflächen-Rauheits-Testers "Surf Roughness Tester 401", hergestellt von Mitutoyo Co., Ltd. in Japan, durchgeführt, wobei auf diese Weise die Glätte des aufgetragenen Lackfilms des Prüfkörpers beurteilt wurde. Die Beurteilung der Glätte ist in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Anteile (Gewichtsteile) Korrosionsbeständigkeit Komponente g) Menge Reines Wasser Gesamt Stahlplatte Messerklinge Witterungsbeständigkeit Glätte Beispiel Vergleichsbeispiel Gut Nicht gut Schlecht Bemerkung: a) Gewichtsverhältnis zwischen Epoxidharz (EP) mit Isocyanat und Acrylharz (AC) im Festoffanteil b) Gewichtsverhältnis zwischen Pigment und Gesamtharzanteil in einer Elektrorauchlack-Zusammensetzung c) "Powertop U-30 F-1 Schwarz" d) Epoxidharz mit Isocyanat e) Acrylharz f) Mikrogel g) AC Acryl, PB Polybutadien

Claims

1. Kationische Elektrotauchlack-Zusammensetzung, umfassend:

ein aminmodifiziertes Epoxidharz,

ein voll blockiertes Isocyanat,

ein kationisches, emulgiertes und dispergiertes Acrylharz, wobei das Gewichtsverhältnis, auf einer Feststoffbasis, der Gesamtsumme des Epoxidharzes und des Isocyanats zu dem Acrylharz von 50:50 bis 30:70 beträgt,

ein acrylisches, kationisches, geliertes Teilchen in einer Menge, berechnet als Feststoffe, von 10 bis 20 Gew.-% des Gesamtfeststoffanteils der Lackzusammensetzung und

ein Pigment in einer solchen Menge, daß das Gewichtsverhältnis, auf einer Feststoffbasis, des Pigments zu dem gesamten Harzanteil der Lackzusammensetzung von 1:4 bis 1:7 beträgt.

2. Lackzusammensetzung nach Anspruch 1, in der das kationische, gelierte Teilchen eine mittlere Teilchengröße von 0,2 bis 20 um aufweist.

3. Lackzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der das aminmodifizierte Epoxidharz durch Reaktion zwischen einem sekundären Amin und einem Epoxidharz hergestellt ist.

4. Lackzusammensetzung nach Anspruch 3, in der das sekundäre Amin Diethylamin, Dibutylamin, Diethanolamin, N-Methylethanolamin oder ein ketiminblockiertes sekundäres Amin ist und/oder das Epoxidharz ein Glycidylethertyp- Epoxidharz, Glycidylestertyp-Epoxidharz, lineares aliphatisches Epoxidharz, alicyclisches Epoxidharz oder ein modifiziertes Epoxidharz von einem derselben ist.

5. Lackzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der das voll blockierte Isocyanat durch Reaktion zwischen einer Polyisocyanat-Verbindung und einer aktiven Wasserstoff aufweisenden Verbindung hergestellt ist.

. Lackzusammensetzung nach Anspruch 5, in der die Polyisocyanat-Verbindung Tolylendiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat oder Hexamethyiendiisocyanat ist und/oder die aktiven Wasserstoff aufweisende Verbindung ein Alkohol, Phenol oder Oxim ist.

7. Lackzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der das kationische, emulgierte und dispergierte Acrylharz durch Copolymerisation von einem ersten ungesättigten Monomer, das eine basische Gruppe aufweist, und einem zweiten ungesättigten Monomer hergestellt ist.

8. Lackzusammensetzung nach Anspruch 7, in der das erste ungesättigte Monomer N,N-Dimethylaminoethyl-(meth)acrylat, N-t-Butylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl- (meth)acrylamid oder N-Vinylimidazol und/oder das zweite ungesättigte Monomer Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxypropyl(meth) acrylat, Hydroxyhexyl(meth)acrylat, Styrol, Vinyltoluol, 2-Methyl-methylen, Chlorstyrol, N-Methylol(meth)acrylamid, N-Butoxymethyl(meth)acrylamid, Glycidyl(meth)acrylat, Acrylnitril oder Vinylacetat ist.

9. Lackzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in der das kationische, emulgierte und dispergierte Acrylharz durch Hinzufügen einer basischen Gruppe zu einem Copolymer eines ungesättigten Monomers mit Glycidylgruppe hergestellt ist.

10. Lackzusammensetzung nach Anspruch 9, in der die basische Gruppe Diethylamin, Dibutylainin, Dipropylamin, Diethanolamin, Dipropanolamin oder N-Methyl-ethanolamin ist.

11. Lackzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der das kationische, gelierte Teilchen durch Polymerisation von mindestens einem ungesättigten Monomer in einer Flüssigkeit hergestellt ist, so daß das hergestellte Polymer in der Flüssigkeit dispergiert ist.

12. Lackzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in der das kationische, gelierte Teilchen durch Polymerisation von einem oder mehreren von Ethylenglycoldiacrylat, Ethylenglycoldimethacrylat, Triethylenglycoldimethacrylat, Tetraethylenglycoldimethacrylat, 1,3-Butylenglycoldimethacrylat, Trimethylpropantriacrylat, Trimethylpropantrimethacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, Neopentylglycoldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, Pentaerythrit-diacrylat, Pentaerythrit-triacrylat, Pentaerythrit-tetraacrylat, Pentaerythrit-dimethacrylat, Pentaerythrit-trimethacrylat, Pentaerythrittetramethacrylat, Glycerindimethacrylat, Glycerindiacrylat, Glycerinaryloxydimethacrylat, 1,1,1-Trishydroxymethylethantriacrylat, 1,1,1-Trishydroxymethylethan-dimethacrylat, 1,1,1-Trishydroxymethylethan-trimethacrylat, 1,1,1-Trishydroxymethylpropan-diacrylat, 1,1,1-Trishydroxymethylpropan-triacrylat, 1,1,1-Trishydroxymethylpropan-dimethacrylat, 1,1,1-Trishydroxymethylpropan-trimethacrylat, Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, Triallyltrimellitat, Diallylterephthalat, Diallylphthalat, Divinylbenzol, Glycidylacrylat, Diglycidylmethacrylat, Acrylsäure, Methacrylsäure, N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N-t-Butylaminoethyl(meth)acrylat, N, N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylamid, N-Vinylimidazol, Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxypropyl(meth)acrylat, Hydroxyhexyl (meth)acrylat, Styrol, Vinyltoluol, 2-Methylmethylen, Chlorstyrol, N-Methylol(meth)acrylamid, N-Butoxymethyl(meth)acrylamid, Glycidyl(meth)acrylat, Acrylnitril und Vinylacetat hergestellt ist.

13. Lackzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend mindestens ein organisches Lösemittel ausgewählt aus Methylalkohol, Ethylalkohol, Isopropylalkohol, Butylalkohol, Mexylalkohol, Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonobutylether und Ethylenglycolmonoisopropylether, Xylol, Toluol, Methylethylketon, Methylisobutylketon und Isophoron.

14. Lackzusammensetzung nach Anspruch 13, in der das organische Lösemittel in einer Menge von 10 bis 40 Gew.-% des Gesamtfeststoffanteils der Lackzusammensetzung vorliegt.

15. Teil eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Straßenrad, umfassend:

eine Stahlplatte und

einen auf eine Oberfläche der Stahlplatte aufgetragenen Lackfilm, wobei der Lackfilm aus einer kationischen Elektrotauchlack-Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche gebildet ist.