-
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum
einstückigen Beschichten, gekennzeichnet durch einen hohen Grad
an galvanischen, abgeschiedenen
Beschichtungscharakteristika, eine hohe Gleichmäßigkeit der beschichteten Filmdicke
und ein gutes Aussehen des beschichteten Films, welches ein
einstückiges Verbinden eines geformten oder ungeformten
Gegenstandes aus einer Nichteisen-Metallschicht (wie einer
Aluminiumlegierungsschicht), welche einen organischen
Oberflächen-Beschichtungsfilm, enthaltend leitfähige und/oder
halbleitende, feine Teilchen aufweist, an einen geformten
oder ungeformten Gegenstand aus einer Stahlschicht mit oder
nicht mit einem organischen Oberflächen-Beschichtungsfilm;
und gleichzeitiges Unterwerfen beider Gegenstände einem
galvanisch abscheidenden Beschichten umfaßt.
-
Das für Automobilkörper allgemein angewandte
Beschichtungsverfahren besteht darin, kaltgewalzte und mattgeglänzte
Stahlschichten einem galvanisch abscheidenden Beschichten
nach einer vorbereitenden Oberflächenbehandlung gefolgt von
einem Zwischenbeschichten oder Deckbeschichten zu
unterwerfen. Für den Zweck der Verstärkung der
Korrosionsbeständigkeit wurde kürzlich ein anderes Verfahren angewandt,
welches ein Plattieren von Stahlschichten mit Zink, einer
Nickel-Zink-begierung oder einer Eisen-Zink-Legierung
umfaßt, und ein Aufbringen einer Beschichtungszusammensetzung
(beispielsweise einer organischen Zusammensetzung,
enthaltend ein hochmolekulares Epoxyharz als Basisharz und
kolloidales Siliziumdioxid bis zu einer Trockendicke von etwa 1
um, ZINCRO ( -Diamond Shamrock, USA) METAL, enthaltend eine
große Menge an Zinkpulver und ein Epoxyharz als Bindemittel
bis zu einer Trockendicke von etwa 15 um, und einer
organischen Beschichtungszusammensetzung, enthaltend Zinkpulver
und ein rostfreies Stahlpulver bis zu einer Trockendicke von
5 bis 7 um), gefolgt von einem galvanisch abscheidenden
Beschichten, Zwischenbeschichten und Deckbeschichten.
-
Zusätzlich wurde als ein Ergebnis eines neuen Erfordernisses
für leichtere Automobile der Verwendung von einem
Nichteisen-Metall mit niedrigem spezifischen Gewicht (typisiert
durch Aluminium) anstelle von Stahlschichten Aufmerksamkeit
geschenkt und wurde von einigen Herstellern in die Praxis
umgesetzt. Jedes dieser leichteren Metalle unterscheidet
sich jedoch von einem Eisenmetall (wie Stahl) in dem
elektrischen Widerstand und den Oberflächencharakteristika und
daher resultiert das Verbinden dieser zwei unterschiedlichen
Metalle, gefolgt von einem gleichzeitigen, galvanischen
Beschichten, in unterschiedlicher Dicke und Aussehen des
Beschichtungsfilms. Darüberhinaus tendiert eine vorbereitende
Behandlung der Stahlschicht dazu, eine unebene Oberfläche
auf dem leichteren Metall auszubilden, was in Filmdefekten
in dem nachfolgenden, galvanisch abscheidenden
Beschichtungsschritt resultiert.
-
Eine Vielzahl von Verfahren wurde vorgeschlagen, um diese
Schwierigkeiten zu vermeiden. Diese umfassen ein Verfahren,
in welchem die Oberfläche des leichten Metalls (wie
Aluminium) zuvor chromplattiert wird und dann mit Stanlschichten
verbunden wird und die Stahlschichten einer üblichen
Oberflächen-Behandlung, gefolgt von einem galvanisch
abscheidenden Beschichten, unterworfen werden; und ein Verfahren, in
welchem die Oberfläche des Nichteisen-Metalls mit einer
organischen Beschichtungszusammensetzung, enthaltend
Siliziumdioxid (welches für mehrlagige, beschichtete
Stahlschichten verwendet wird), bis zu einer Dicke von weniger
als 1 um beschichtet wird und dann mit Stahlschichten
verbunden wird und die Stahlschichten einer üblichen
Oberflächenbehandlung unterworfen werden, gefolgt von einem
galvanisch abscheidenden Beschichten.
-
Diese konventionellen Verfahren dienen dazu, die Oberfläche
von Nichteisen-Metallschichten während des Schrittes der
Stahlschicht-Oberflächenbehandlung dank der vorbereitenden
Behandlung oder der angewandten organischen Beschichtung zu
schützen, um so Ungleichmäßigkeiten der Oberfläche und
andere Defekte in einem gewissen Ausmaß zu vermeiden, jedoch
beinhalten noch das Problem, daß ein Unterschied in der
Filmdicke unvermeidbar ist, da die elektrischen
Charakteristika des Nichteisen-Metalls und der Stahlschichten nicht
vollständig reguliert werden können.
-
Die vorliegenden Erfinder haben intensive Studien aufgrund
der Idee, daß die Gleichmäßigkeit, Dicke und andere
Charakteristika des durch galvanisch abscheidendes Beschichten
gebildeten Films frei reguliert werden, wenn die
Oberflächencharakteristika eines Nichteisen-Metalls durch einen darauf
beschichteten Film gesteuert werden können, durchgeführt und
haben entdeckt, daß eine Ausbildung eines organischen Films,
enthaltend leitfähige und/oder halbleitende, feine Teilchen,
galvanische Abscheidungscharakteristika ergibt, welche
jeglichen Oberflächencharakteristika von Stahlschichten folgen
können. Diese Erfindung wurde auf der Basis dieser
Kenntnisse vervollständigt.
-
Daher stellt diese Erfindung ein Verfahren zum einstückigen
Beschichten zur Verfügung, welches aufweist: ein
einstückiges Verbinden eines geformten oder ungeformten
Gegenstandes aus einer Nichteisen-Metallschicht mit einem
organischen Oberflächen-Beschichtungsfilm, der leitfähige
und/oder halbleitende, feine Teilchen enthält, mit einem
geformten oder ungeformten Gegenstand aus einer Stahlschicht
mit oder nicht mit einem organischen
Oberflächen-Beschichtungsfilm; und Unterwerfen beider Gegenstände gleichzeitig
einem galvanisch abscheidenden Beschichten; und sie stellt
auch beschichtete Gegenstände zur Verfügung, welche durch
das oben beschriebene Verfahren hergestellt werden. Die
Erfindung wird in der Folge in größerem Detail erläutert.
-
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum
einstückigen Beschichten für Gegenstände, welche aus
verschiedenen
Metallen gefertigt sind, welches ein Beschichten
einer Nichteisen-Metallschicht mit einer
Beschichtungszusammensetzung, enthaltend leitfähige und/oder halbleitende,
feine Teilchen, mit einer ersten Oberflächenbehandlung
umfaßt, wodurch ein organischer Film, enthaltend leitfähige
und/oder halbleitende, feine Teilchen auf der Oberfläche
desselben gebildet wird; Weiterverarbeiten der so
behandelten Nichteisen-Metallschicht mit oder ohne vorherige
Anwendung eines Gleitmittels; Verbinden derselben mit der
Oberflächen-behandelten oder unbehandelten Stahlschicht,
welche gegebenenfalls einen organischen
Oberflächen-Beschichtungsfilm aufweisen kann; und gleichzeitiges
Unterwerfen beider Metallschichten einem galvanisch abscheidenden
Beschichten.
-
Als Beispiele des in der Erfindung verwendeten Nichteisen-
Metalls können unter anderem Aluminium und Legierungen
davon, Titan und Legierungen davon, Magnesium und
Legierungen davon, ebenso wie Zink, Zinn und Legierungen davon
genannt werden. Als die Oberflächenbehandlung der
Nichteisen-Metallschichten können die üblicherweise für
Aluminium, andere Nichteisen-Metalle und Legierungen davon
angewandten Verfahren, wie anodisches Oxidieren (z.B.
Phosphorsäure-anodische Oxidationsbehandlung,
Schwefelsäure-anodische Oxidationsbehandlung und Oxalsäure-anodische
Oxidationsbehandlung), Chromsäure-Chromat-Behandlung,
Phosphorsäure-Chromat-Behandlung, Zirkonsalz-Behandlung, organische
Säure-Metallsalz-Behandlung und
Chromat-Umwandlungsüberziehen, genannt werden.
-
Auf der Oberfläche der Nichteisen-Metallschicht, welche
erforderlichenfalls einer derartigen Oberflächen-Behandlung
unterworfen wird, wird dann ein organischer Film, enthaltend
leitfähige und/oder halbleitende, feine Teilchen, durch
Beschichten einer Zusammensetzung, enthaltend diese feinen
Teilchen, ausgebildet. Als Beispiele für derartige
leitfähige und halbleitende, feine Teilchen können jene, wie
leitender Kohlenstoff, Graphit, Molybdändisulfid, leitendes
Zinkoxid, Zinnoxide, Trieisentetraoxid, Eisenphosphid, Zink
und rostfreier Stahl, genannt werden. Von diesen ist
Molybdändisulfid das effizienteste in bezug auf die elektrischen
Charakteristika und die Herstellungsqualität. Der Gehalt
dieser leitfähigen und/oder halbleitenden, feinen Teilchen
in der oben genannten Beschichtungszusammensetzung sollte
vorzugsweise im Bereich von 1 bis 70 Gew.-%, bevorzugter von
5 bis 50 Gew.-%, liegen, Wenn der Gehalt weniger als 1 Gew.-
% ist, wird kein ausreichender Strom, welcher für das
folgende, galvanisch abscheidende Beschichten erforderlich ist,
fließen, woraus schlechte galvanische
Abscheidungscharakteristika resultieren. Andererseits wird ein Gehalt, der 70
Gew.-% übersteigt, die Charakteristika des gebildeten Films
verschlechtern. Insbesondere wenn Molybdändisulfid als
halbleitende, feine Teilchen enthalten ist, sollte der Gehalt in
dem Bereich von 5 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 50
Gew.-%, liegen, um eine ausreichende Schmierfähigkeit in dem
Herstellungsschritt sicherzustellen. Die oben genannten
leitfähigen und/oder halbleitenden, feinen Teilchen können
entweder alleine oder in Kombination verwendet werden, wobei
jedoch, wenn Molybdändisulfid als halbleitende, feine
Teilchen verwendet wird und andere leitfähige, feine Teilchen
erforderlichenfalls zugesetzt werden, die Menge der
letzteren Teilchen 20 % oder weniger, vorzugsweise im
Bereich von 5 bis 10 %, basierend auf dem Gewicht von
Molybdändisulfid, betragen sollte. Eine erhöhte Menge der
leitfähigen, feinen Teilchen wird den Stromfluß erhöhen und die
kritische Filmdicke in dem galvanisch abscheidenden
Beschichtungsschritt erhöhen; jedoch werden, wenn die Menge 20
Gew.-% übersteigt, die guten
Herstellungsqualitätscharakteristika von Molybdändisulfid nachteilig beeinflußt. Die
oben genannte Beschichtungszusammensetzung enthält auch ein
Harz, um die leitfähigen und/oder halbleitenden, feinen
Teilchen zu verteilen. Es existiert keine bestimmte
Beschränkung betreffend die Type dieses Harzes insofern, als
es ein üblicherweise in Beschichtungszusammensetzungen
verwendetes Harz ist, wobei jedoch jene, welche insbesondere
für den Zweck dieser Erfindung geeignet sind, ein
geblocktes, Isocyanat-härtbares Epoxyharz, ein
Melamin-härtbares, ölfreies Polyesterharz, ein Melamin-härtbares,
lineares Polyesterharz, ein Amid-härtbares Epoxyharz, ein
Melamin-härtbares Acrylharz, ein geblocktes,
Isocyanat-härtbares, ölfreies Polyesterharz, eine Mischung aus geblocktem,
Isocyanat-härtbaren, ölfreien Polyesterharz und Epoxyharz
und ein geblockter, Isocyanat-härtbarer, epoxydierter Ester
sind.
-
Zusätzlich kann die Beschichtungszusammensetzung ein
Flußsteuermittel (wie kolloidales Siliziumdioxid und Bentonit),
ein Färbepigment, ein Nivelliermittel, ein
Anti-Ablaufmittel, ein Anti-Schaummittel, ein Dispergiermittel, ein
Suspendiermittel, ein Anti-Blockungsmittel (wie
Polyethylenwachs) und andere Additive enthalten, welche in einem
üblichen Anstrich in einer Menge verwendet werden, welche
die Charakteristika eines beschichteten Films nicht
nachteilig beeinflußt. Die in dieser Erfindung verwendete
Beschichtungszusammensetzung wird durch Dispergieren der
leitfähigen und/oder halbleitenden, feinen Teilchen durch die
Verwendung eines Verteilungsmischers (wie einer Kugelmühle,
einer Stahlmühle, einer Reibungsmühle, einer Sandmühle oder
einem Walzwerk), Zusetzen eines Harzes und von Additiven zu
der so erhaltenen Dispersion und Einstellen der Viskosität
auf ein geeignetes Niveau durch Zusatz eines organischen
Lösungsmittels hergestellt.
-
Als Beispiele des zu verwendenden Lösungsmittels können
aromatische Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, aliphatische
Kohlenwasserstoff-Lösungmittel, Keton-Lösungsmittel, Ester-
Lösungsmittel und Ether-Lösungsmittel genannt werden, welche
entweder alleine oder in Kombination ohne jede Beschränkung
verwendet werden.
-
Die so hergestellte Beschichtungszusammensetzung sollte
vorzugsweise bis zu einer Trockendicke im Bereich von 0,05 bis
20 um, bevorzugter in dem Bereich von 1 bis 5 um,
aufgebracht werden. Das Beschichten kann durch die üblicherweise
angewandten Verfahren durchgeführt werden, wie
Walzbeschichten, Sprühbeschichten, elektrostatisches Beschichten
und galvanisch abscheidendes Beschichten, und das
Walzbeschichten ist für die vorbeschichteten Metalle in bezug auf
die Beschichtungsgeschwindigkeit und Gleichmäßigkeit des
gewünschten Films bevorzugt. Wenn die Trockenfilmdicke weniger
als 0,05 um beträgt, kann eine Verstärkung der
Korrosionsbeständigkeit durch die Beschichtung nicht erwartet werden,
und eine Trockenfilmdicke, welche 20 um übersteigt, wird auf
der anderen Seite in einem schlechten Stromfluß resultieren,
was die galvanischen Abscheidecharakteristika nachteilig
beeinflußt und eine Filmzerstörung während der Herstellung
bewirkt. Die Beschichtung sollte bei einer Temperatur im
Bereich von Raumtemperatur bis 300 ºC, vorzugsweise in dem
Bereich von 20 bis 250 ºC, getrocknet und gehärtet werden.
-
Der so gebildete, organische Film zeigt exzellente
galvanische Abscheidecharakteristika. Insbesondere der Film,
enthaltend Molybdändisulfid als halbleitende, feine Teilchen,
zeigt auch exzellente Herstellungsqualitäten; daher kann die
Herstellung leicht durch jedes bekanhte Verfahren ohne
Erfordernis eines Aufbringens eines Schmiermittels, gefolgt
von einer galvanisch abgeschiedenen Beschichtung,
durchgeführt werden.
-
Als Beispiele der Stahlschicht, welche mit dem oben
beschriebenen Nichteisen-Metall verbunden werden soll, können
SPC-matt-geglänzte Stahlschichten, hoch-geglänzte
Stahlschichten und Legierungs-plattierte Stahlschichten (wie Zn-
Ni-plattierte und Zn-Fe-plattierte Stahlschichten) mit oder
ohne vorbereitende Oberflächenbehandlung verwendet werden.
Die Oberflächenbehandlung kann mit einem üblicherweise für
Stahlschichten
und Legierungs-plattierte Schichten
angewandten Verfahren, wie einem Entfetten, einer Zinkphosphat-
Behandlung nach Waschen mit Wasser und einer
Chromatbehandlung durchgeführt werden.
-
Diese Stahlschichten werden gegebenenfalls mit einer
organischen Beschichtungszusammensetzung beschichtet, welche
üblicherweise für mehrlagige, beschichtete Stahlschichten
(beispielsweise eine organische Zusammensetzung, enthaltend
ein Epoxyharz mit hohem Molekulargewicht als Basisharz und
kolloidales Siliziumdioxid bis zu einer Trockendicke von
etwa 1 um, ZINCRO METAL, enthaltend eine große Menge an
Zinkpulver und ein Epoxyharz als Bindemittel bis zu einer
Trockendicke von etwa 15 um, eine organische
Beschichtungszusammensetzung, enthaltend Zinkpulver und rostfreies
Stahlpulver bis zu einer Trockendicke von 5 bis 7 um, und eine
Beschichtungszusammensetzung, enthaltend leitfähige und/oder
halbleitende, feine Teilchen, wie oben beschrieben)
verwendet wird. Die so behandelten Schichten werden dann
gegebenenfalls geformt und mit geformten oder ungeformten
Nichteisen-Metallschichten verbunden, welche einen
organischen Oberflächen-Beschichtungsfilm, enthaltend leitfähige
und/oder halbleitende, feine Teilchen, aufweisen, gefolgt
von einem gleichzeitigen, galvanisch abscheidenden
Beschichten.
-
Beispielsweise wird ein geformter Aluminium-Autoteil (z.B.
eine Stoßstange und eine Motorhaube), welcher einen
organischen Oberflächen-Beschichtungsfilm, enthaltend leitfähige
und/oder halbleitende, feine Teilchen, aufweist, mit dem
Automobilkörper zusammengebaut und dann werden beide einer
galvanisch abscheidenden Beschichtung unterworfen.
-
Ein galvanisch abscheidendes Beschichten kann auch auf die
übliche Weise durchgeführt werden. Beispielsweise können
anionische, galvanisch abscheidbare Beschichtungsmaterialien
(wie Polycarbonsäureharze) und kationische, galvanisch
abscheidbare Beschichtungsmaterialien (wie Amin-modifizierte
Epoxyharze, Amin-modifizierte Polyurethanpolyolharze, Amin-
modifizierte Polybutadienharze), einschichtige, acrylische,
kationische, galvanisch abscheidbare
Beschichtungsmaterialien und hochbauende Typen kationischer, galvanisch
abscheidbarer Beschichtungsmaterialien ohne jede Beschränkung
verwendet werden. Jedoch sind die kationischen, galvanisch
abscheidbaren Beschichtungsmaterialien, enthaltend bei
niedriger Temperatur härtbare Materialien, die geeignetsten für
die Beschichtung von Automobilen, welches das Hauptziel
dieser Erfindung ist. Die Beschichtungsspannung sollte im
Bereich von 50 bis 400 V, vorzugsweise in dem Bereich von 80
bis 250 V, liegen. Wenn die Spannung weniger als 50 V
beträgt, kann eine ausreichend hohe Filmdicke nicht erreicht
werden, wohingegen es mit einer Spannung, welche 400 V
übersteigt, zu befürchten ist, daß eine Filmzerstörung bewirkt
wird. Es ist daher notwendig, eine geeignete Spannung in dem
obigen Bereich in Abhängigkeit von den
Beschichtungsbadbedingungen auszuwählen, um eine gewünschte Filmdicke zu
erreichen. Die Filmdicke, welche vorzugsweise etwa 20 um
betragen sollte, kann in Abhängigkeit von der
Beschichtungsbadtemperatur variieren; daher sollte die Badtemperatur in
dem Bereich von 25 bis 30 ºC sein, vorzugsweise sollte sie
27 ± 1 ºC sein. Die Stromdurchtrittszeit kann in
Abhängigkeit von der Spannung variiert werden, um die Filmdicke
einzustellen, wobei jedoch die geeignete Zeit 2 bis 5 min
(üblicherweise 3 min) ist. Nach Durchführung des galvanisch
abscheidenden Beschichtens unter den oben beschriebenen
Bedingungen wird die Beschichtung mit Wasser gewaschen und
bei 120 bis 200 ºC für 20 bis 30 min gehärtet, um so die
Filmbildung zu beenden.
-
Der so durch das einstückige Beschichtungsverfahren
gebildete, galvanisch abgeschiedene Film ist exzellent in der
Korrosionsbeständigkeit, Glätte und den Deckbeschichtungs-
Charakteristika sowohl auf den Stahl- als auch den
Nichteisen-Metalloberflächen
und der Unterschied in der Filmdicke
zwischen den beiden ist extrem gering.
-
Insbesondere wenn eine Nichteisen-Metallschicht, welche
einen organischen Oberflächen-Beschichtungsfilm, enthaltend
Molybdändisulfid als halbleitende, feine Teilchen, aufweist,
einem galvanisch abscheidenden Beschichten unterworfen wird,
beginnt der Strom nach und nach zu fließen und es wird daher
der galvanisch abgeschiedene Film sehr langsam gebildet, da
der oben genannte, organische Oberflächen-Beschichtungsfilm
ähnlich einem Varistor (welcher keine elektrische
Leitfähigkeit zeigt, wenn die angelegte Spannung weniger als ein
spezifisches Niveau beträgt, und welcher eine elektrische
Leitfähigkeit nur dann zeigt, wenn die Spannung das
spezifische Niveau erreicht) wirkt.
-
Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele werden die
Erfindung weiter erläutern.
Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiele 1 und 2
-
Eine Aluminiumschicht, 0,8 mm dick, wurde einer
Chromat-Behandlung unterworfen, mit jeder der organischen,
Oberflächenbeschichtenden Zusammensetzungen, enthaltend
halbleitende, feine Teilchen, wie sie in Tabelle 1 aufgelistet
sind, durch die Verwendung eines Stangenbeschichters
beschichtet, durch Erhitzen auf 210 ºC für 1 min getrocknet,
und mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die so behandelte
Aluminiumschicht wurde mit einer Stahlschicht, 0,8 mm dick,
welche zuvor einer Bonderite ( , Brent Manufacturing Co.
Ltd./Societe Continentale Parker) # 3020 Behandlung
unterworfen werden, unter Verwendung von Bolzen und Muttern
verbunden, die so miteinander verbundenen Schichten wurden
gleichzeitig einem galvanisch abscheidenden Beschichten, wie
unten beschrieben, unterworfen und die galvanischen
Abscheidecharakteristika und die Deckschichtschärfe wurden
ausgewertet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2
zusammengefaßt. In Vergleichsbeispiel 2 wurde jedoch ZINCRO
METAL verwendet.
-
In der Folge werden die in diesen Beispielen angewandten
Bedingungen beschrieben.
(I) Formulierungen der organischen
Oberflächen-Beschichtungszusammensetzungen, enthaltend halbleitende, feine
Teilchen für Aluminiumschichten, und Herstellverfahren hiefür
(Oberflächen-Beschichtungszusammensetzung, welche in
Beispiel 1 verwendet wurde)
(1) MoS&sub2; (Mori Powder-PS;
Produkt von Sumiko Junkatsuzai)
(2) SiO&sub2; (MIZUKASIL p-526; Produkt
von Mizusawa Kagaku)
(3) Epoxyharz (EP-1009; Produkt
von Shell Oil Co.)
(4) Dicyandiamid (Adeka Hardener
HT-2844; Produkt von Asahi Denka)
(5) Butylcellosolve
(6) Methylethylketon
(7) Dispergiermittel
Gesamt
Gew.-Teile
-
Komponenten (3) bis (6) wurden miteinander vermischt und das
Rühren wurde fortgesetzt, bis eine klare Lösung erhalten
wurde. Zu einem Teil der so erhaltenen Lösung wurden
Komponenten (1), (2) und (7) unter Rühren zugesetzt, die Mischung
wurde in einer experimentellen Sandmühle für 45 bis 60 min
in Gegenwart von zugefügten Glaskugeln behandelt und die
nach Filtration erhaltene Dispersion wurde als die Testprobe
verwendet. Die Zusammensetzungen für Beispiele 2 bis 4 und
Vergleichsbeispiele 1 und 2 sind in Tabelle 1 gezeigt. Jene
für Beispiel 2 bis 4 wurden auf dieselbe Weise, wie oben
beschrieben, hergestellt. Die Zusammensetzung für
Vergleichsbeispiel
1, welche kein Pigment enthält, wurde durch
einfaches Rühren in einem Lösungsmittel hergestellt.
(II) Galvanisch abgeschiedene Beschichtungs-Charakteristika
-
Succed #700 Gray (ein kationisches, galvanisch abscheidbares
Beschichtungsmaterial; hergestellt von Shinto Paint Co.,
Ltd.) wurde in ein Beschichtungsbad in einer Konzentration
von 18 Gew.-% eingebracht und ein einstückiger Körper,
welcher aus einer Stahlschicht und einer Aluminiumschicht
besteht und welcher einen organischen
Oberflächen-Beschichtungsfilm, enthaltend halbleitende, feine Teilchen, wie oben
beschrieben, aufweist, wurde einem galvanisch abscheidenden
Beschichten bei einer Spannung von 200 V bei 28 ºC für 3
min, gefolgt von einem Härten bei 170 ºC für 20 min,
unterworfen, wodurch ein 20 ± 1 um dicker Film auf der
Aluminiumschicht-Oberfläche gebildet wurde. Sein
Oberflächenaussehen und die Dicke wurden beobachtet und in Übereinstimmung
mit den unten gezeigten Standards bestimmt.
(1) Oberflächenglätte
-
: 1 um > Gute Glätte
-
: 2 um > Gute Glätte
-
Δ: 3 um > in gewissem Ausmaß schlechte Glätte
-
x: Unebener Film; feine Defekte und unbeschichtete
Bereiche wurden beobachtet
(2) Gleichmäßigkeit der Filmdicke
Unterschied in durchschnittlicher Filmdicke zwischen
Aluminium- und Stahlschichten
-
: weniger als 2 um
-
Δ: weniger als 5 um
-
x: 5 um oder mehr
(III) Schärfe der Deckbeschichtung
-
Ein glavanisch abgeschiedener Film wurde unter den oben
unter Paragraph (II) beschriebenen Bedingungen bis zu einer
Dicke von 20 ± 1 um hergestellt, GULIMIN #100 weiße
Zwischenbeschichtung (ein Polyester-Melaminharz für
Automobil-Zwischenbeschichtung; Produkt von Shinto Paint Co.,
Ltd.) wurde dann bis zu einer Trockendicke von 30 bis 35 um
beschichtet und bei 140 ºC für 120 min gehärtet und GULIMIN
#100 weiße Deckschicht (Produkt von Shinto Paint Co., Ltd.)
wurde weiters bis zu einer Trockendicke von 30 bis 35 um
beschichtet und bei 140 ºC für 20 min gehärtet.
-
Die Glätte des so gebildeten Films wurde unter Verwendung
eines I.C.M (image clarity meter (Bildklarheitsmesser)) und
P.G.D. gemessen.
(IV) Physikalische Eigenschaften
-
Eine zuvor einer wie oben beschriebenen Chromatbehandlung
unterworfene Aluminiumschicht wurde mit jeder der in Tabelle
1 aufgelisteten Beschichtungen (für jedes der Beispiele und
Vergleichsbeispiele) bis zu einer Dicke von 1 um unter
Verwendung eines Stangenbeschichters beschichtet und bei 210 ºC
für 60 s gehärtet, um ein Teststück zu ergeben.
(1) Biegetest
-
Ein Biegetest bei einem Biegeradius von 3 mm ∅ wurde
durchgeführt. Ein Blatt eines Zellophanklebebandes wurde auf den
Biegebereich geklebt und abgezogen und der Grad der
Filmabschälung wurde bestimmt.
-
: keine Abschälung
-
Δ: leichtes Pulverisieren und Abschälen wurde beobachtet
-
x: Abschälen und Pulverisieren beobachtet
(2) Erichsen-Test
-
Ein Erichsen-Test wurde mit dem Stempel, welcher durch 8 mm
extrudiert wurde, durchgeführt. Ein Blatt eines
Zellophanklebebandes wurde auf den Extrusionsbereich aufgeklebt und
abgezogen und das Abschälen und Pulverisieren des Films
wurde beobachtet.
-
: weder ein Abschälen noch Pulverisieren wurde beobachtet
-
Δ: geringfügiges Pulverisieren und Abschälen wurde beobachtet
-
x: Abschälen und Pulverisieren beobachtet
Tabelle 1
Harz
Härter
Leitfähiger Kohlenst.
Pigment-Dispergiermittel
Epoxyharz; EP-1009 (Shell Chemical)
Acrylharz; DIANAL HR-686 (Mitsubishi Rayon)
Melaminharz; SUMINAL 40S (Sumitomo Chemical)
Dicyandiamid; Adeka Härt.HT-2844 (Asahi Denka)
Bsp.
Vergl.-Bsp.
ZINCRO METAL
Bemerkungen:
-
(1) Alle Angaben in der Tabelle sind Feststoffgehalte, ausgedrückt in Gew.-%.
-
(2) Jede der Beschichtungszusammensetzungen wurde nach Verdünnen mit einer Lösungsmittelmischung
(Butylcellosolve, Methylethylketon und Xylol) bis zu einer Viskosität, welche für die Beschichtung
geeignet ist, getestet.
Tabelle 2
galvanisch abgeschiedene Beschicht.-Charakteristika
Schärfe d. Deckschicht
physikalische Eigenschaften
Position
Filmdicke*
Oberflächenglätte
Filmdicke, Gleichmäßigkeit
Biegen
ERICHSEN
Bsp.
Vergl.-Bsp.
* Dicke (um) des organischen Oberflächen-Beschichtungsfilms, enthaltend halbleitende, feine
Teilchen, welcher auf der Aluminiumschicht ausgebildet ist.
Beispiel 5
-
Eine Aluminiumschicht, 0,8 mm dick, wurde mit der
organischen Oberflächen-Beschichtungszusammensetzung, welche in
Beispiel 1 verwendet wurde, bis zu einer Dicke von 1 um
beschichtet, gefolgt von einem Härten, Beschichten mit einem
Schmiermittel und einer Weiterverarbeitung. Die so erhaltene
Probe wurde mit einem Teil eines Automobilkörpers
(hergestellt aus Stahl) verbunden, durch eine Reinigungsstraße
geführt und einem kationischen, galvanisch abscheidenden
Beschichten unterworfen.
-
Das Ergebnis ist in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiel 6
-
Eine Duralumin ( British Alcan Aluminium, UK; Cegedur
Societe de Transformation de l'Aluminium Pechiney SA, FR;
Busch-Tuxger Durener Metallwerke Aktiengesellschaft)-
Schicht, 0,8 mm dick, wurde mit der organischen Oberflächen-
Beschichtungszusammensetzung, enthaltend halbleitende, feine
Teilchen, welche in Beispiel 1 verwendet wurde, bis zu einer
Dicke von 1 um beschichtet. Getrennt wurde eine
Stahlschicht, 0,8 mm dick, welche zuvor mit PALBOND ( Nihon
Parkenizing Co. Ltd., Japan) # 3020 behandelt wurde,
ebenfalls mit derselben Beschichtungszusammensetzung wie oben
bis zu einer Dicke von 1 um beschichtet. Diese zwei
Schichten wurden miteinander verbunden und einem
kationischen, galvanisch abscheidenden Beschichten auf dieselbe
Weise wie in Beispiel 1 unterworfen.
-
Das Ergebnis ist in Tabelle 3 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 3
-
Eine Aluminiumschicht, 0,8 mm dick, welche zuvor einer
Phosphorsäure-anodisierenden Behandlung unterworfen wurde, wurde
mit einer SPC mattglänzenden Stahlschicht, welche zuvor mit
PALBOND # 3020 behandelt wurde, verbunden und der
einstückige Körper wurde dann einem kationischen, galvanisch
abscheidenden Beschichten auf dieselbe Weise wie in Beispiel
1 unterworfen.
-
Das Ergebnis ist in Tabelle 3 gezeigt.
Tabelle 3
Galvanisch abgeschiedene Beschichtungs-Charakteristika
Oberflächenglätte
Filmdicke, Gleichmäßigkeit
mittlere Filmdicke (um)
Position
Alu. od. Duralumin
Stahlschicht
Bsp.
Vergl.-Bsp.
-
Gemäß dieser Erfindung zeigt die Nichteisen-Metallschicht,
welche einen organischen Oberflächen-Beschichtungsfilm,
enthaltend leitfähige und/oder halbleitende, feine Teilchen,
aufweist, exzellente Charakteristika der galvanisch
abgeschiedenen Beschichtung, welche einfach reguliert werden
können. Daher ergibt die einstückige Beschichtung nach dem
Verbinden mit einer Stahlschicht denselben Grad der
Filmdicke und Oberflächenglätte an sowohl dem Nichteisen-Metall
als auch den Stahlschichten. Insbesondere in dem Verfahren
des galvanisch abscheidenden Beschichtens auf einem
Automobilkörper, welcher einstückig aus Nichteisen-Metall und
Stahlschichten (wobei dies für das kürzlich aufgetretene
Erfordernis von leichteren Automobilen erforderlich ist)
zusammengesetzt sind, ist es möglich, eine Online-Beschichtung
(umfassend Entfetten, Waschen mit Wasser,
Oberflächenbehandlung
und galvanisch abscheidendes Beschichten)
durchzuführen, ohne die Nichteisen-Metallschichten einem
gesonderten Beschichten zuführen zu mussen, wodurch Energie und
Laboratoriumsraum gespart wird und Endprodukte mit einer
gleichmäßigen Politur erhalten werden. Zusätzlich reduziert
die Verwendung eines Oberflächenfilms, enthaltend
Molybdändisulfid, welcher eine hohe Schmierfähigkeit zeigt, die
Menge an zu verwendendem Schmiermittel oder die Frequenzzahl
für seine Verwendung oder eliminiert das Erfordernis für
dessen Verwendung vollständig, wodurch eine
Energieeinsparung sichergestellt wird.