JPH02129397A - 静電沈着しうる水性浸漬ラツカー塗料組成物 - Google Patents

静電沈着しうる水性浸漬ラツカー塗料組成物

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JPH02129397A
JPH02129397A JP1231789A JP23178989A JPH02129397A JP H02129397 A JPH02129397 A JP H02129397A JP 1231789 A JP1231789 A JP 1231789A JP 23178989 A JP23178989 A JP 23178989A JP H02129397 A JPH02129397 A JP H02129397A
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coating
coating composition
lacquer
crosslinking
anode
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JP1231789A
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Roland Gruetter
ローラント・グリユツター
Reiner Bohmert
ライナー・ベーメルト
Kurt-Edgar Jaeger
クルト―エドガル・イエーガー
Hans-Ullrich Dr Huth
ハンス―ウルリヒ・フート
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Axalta Coating Systems Germany GmbH and Co KG
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Herberts GmbH
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    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/44Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications
    • C09D5/448Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications characterised by the additives used

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は陰極にまたは陽極に沈着(depos4t)!
うる樹脂およびポリマー微粒子を含有する静電浸漬(E
T)塗料組成物に関する。
該組成物は優れたピット防止作用を有し、例えばストー
ンチッピング(stone chipping)のよう
な機械的応力に対して耐性がある。
静電浸漬ラッカー塗りは例えば金属、電気伝導性グラス
チック、電気伝導性ラッカーコートなどの表面のような
電気伝導性表面をラッカーするための知られた方法であ
る。この方法においてラッカー粒子は静電浸漬ラッカー
浴から陰極に寸たは陽極に接続された加工物の表面に沈
着する。この不均質の凝塊は次いで焼付は中に融合して
均質で滑らかなコーティングを形成する。このようなラ
ッカー塗布方法においては表面の欠陥のおそれを考慮す
べきであることは明らかである。当業者は必らずしもい
つも表面欠陥の形成の防止に成功しているわけではない
最も厄介な影響はコーテイング膜における「ピッ) (
pits)Jの形成である。ビットの原因は結合剤、塗
料例えば油の痕跡のような不純物の存在および他の要因
にあるかもしれない。静電浸漬ラッカー塗(ETL)に
おけるピットの除去は特に殆んどの場合慣用のラッカー
技術とおいて得られた経験を利用することでは解決ので
きない問題を抱えている。これらの静電浸漬ラッカーコ
ーティングにおける表面欠陥を取り除く公知の方法には
例えば付着した膜の顔料/結合剤含量を増大させること
、特別の顔料を使用することモして特別の結合剤そして
特別のビット防止剤を添加することが含まれる。
これらの顔料は溶媒および結合剤に実質的に不溶である
着色または無色の有機または無機着色剤であってよく、
セしてETL (静電浸漬ラッカー)中相当の被覆力を
有するかまたはまったくなくてもよい。
顔料の例としては二酸化チタン、カーボンシラツク、フ
タロシアニンブルー ケイ酸鉛、クロム酸ストロンチウ
ム、カオリン(ケイ酸アルミニウム)、メルク、硫酸バ
リウムおよび二酸化ケイ素が挙げられる。ETLコーテ
ィング中全く被覆力(coveeing power)
のない顔料はまた充填剤と呼ばれる。それらは比較的し
ばしばビツトを除去するのに用いられる(例えばカオリ
ンおよび沈殿したまたは熱的に製造したシリカであり、
後者はアエロジル(aerosils)としても知られ
ている)。
顔料の添加によるピットの除去はあまり光沢のないまた
は全体的に非常に艶消のそして粗い表面を与えろ。比較
的高い顔料/結合剤比を有する下塗剤を静電浸漬ラッカ
ー用に用いた場合、それらは仕上ラッカー塗の質を損ね
るかもしれない。
ピットはまたアクリレート樹脂の添加によって減少また
は除去されうる。従来使用されていたこれらのポリ(メ
タ)アクリレートは自己架橋したりまたは外部の影響に
よって架橋することのできる熱可塑性樹脂であり、すな
わちそれらは塗布後焼付けの間にのみ架橋し、付着の前
およびその間は架橋されていない。ビット防止剤として
のアクリレート樹脂の例は米国特許明細書第481’2
”)38号カラム8実施例Eに記載されている。
(メタ)アクリレート樹脂はまた分散液の形態でピット
防止剤として加えてもよい。
アクリレートの添加は次のコーティングのETL層への
沈着性、特にPvCアンダーコーティングの沈着性を極
めて損なうような悪い副作用がある。
米国特許明細書第4423166号には陰極に沈着され
た静電浸漬ラッカーにおけるピットの除去または実質的
な減少のために適当なものとしてポリエポキシPとポリ
オキシアルキレンの反応生成物が記載されている。これ
らの反応生成物は陽極に沈着した静電浸漬ラッカーには
不向きであり、その後に施された物質、例えばヨー−ツ
ノ9特許出願B−’195684号、カラム1.50〜
55行に述べられているような[シーラーコート、トッ
プコートおよび接着剤」の付着性を損ねる。
上記のヨーロッパ特許出願B−193685号にはポリ
オキシアルキレンポリアミンとモノエポキシPおよび場
合によっては多官能価物質との反応生成物がその後に施
された物質の付着性を損なうことなく表面特性を改良す
るための薬剤として記載されている。
しかしながらそのピット防止作用は陰極に沈着された物
質に限定され、特許明細811頁の第1衣かられかるよ
うに最高の結果がまだピットを示しているので非常に効
果的といえない。
これは%に車体について深刻な欠点である。
ピットの除去はまたろ過方法、例えばドイツ特許出願人
−′5540575号に記載の表面欠陥除去のための方
法により達成されうる。
これらは非常に複雑で高価な方法であり、特定の不純物
の除去のために用いられるだけである。
従って非常に効果的でろ過方法を使わないで静電浸漬ラ
ッカーコーティング上に様々に生じたピットを除去する
ことのできる、その後流されたラッカーの付着性に有害
に作用しない衝撃強さ、特にストーンチッピング耐性を
損なわない、ETLコーティングの表面特性における不
利な変化を生じない、そして付着した多層ラッカーのド
ッグコート状態を損なわないビット防止剤を見い出すに
は問題が生じた。
驚くべきことにこの問題は a)陰極または陽極付着に適した18以上の塗膜形成樹
脂からなる水性分散液およびb)固形物含量に基づいて
0.5〜′50重量%の0.01〜10μmの粒度およ
び少なくともO,OSミリモル/lの架橋度を有するポ
リマー微粒子を含有し、該ポリマー微粒子が+10℃よ
り低いガラス転移温度(DSC)を有するものである静
電浸漬ラッカー塗料化合物を提供することにより解決さ
れる。
ポリマー微粒子の量の上限は好ましくは(組成物の総固
形物含量に基づいて)20重量%より低く、より好まし
くは15重量%より低い。
特に有利なのはさらにストーンチッピング耐性および腐
食耐性を改良することのできる本発明のピット防止剤の
製造の可能性である。
ポリマー微粒子(b)は例えば[Chemische 
Tech−n010gi6 i)y Winnacke
rkuchler 、第6巻、Orga−nische
 Technologie II、Carl Hans
er VerlagMuni Ch−Vienna発刊
(1982年)、775〜787頁」に記載の慣用の乳
化重合または懸濁重合によってホモポリマーまたはコポ
リマーとして製造することかできる。
本発明のポリマー微粒子の別の製造方法はげイツ特許C
−2818095号に記載のような有機液体中のモノマ
ーの分散重合であり、その結果として得られるポリマー
はその有機液体に不溶である。
架橋されたポリマー微粒子が水性分散液中で形成される
製造方法が好ましい。
架橋されたポリマー微粒子は静電浸漬ラッカー物質の製
造中またはその後に非水性または好ましくは水性分散液
の形態で静電浸漬ラッカー物質に加えることができる。
本発明のポリマー微粒子は好ましくは下記の共重合しう
るモノマーからなるコモノマー単位を含有する:(01
〜C22)−カルボン酸ビニルエステル、特に酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、バーサチック酸ビニルおよび
ラウリン酸ビニル:(01〜C22)−アルコールの(
メタ)アクリル系エステル、特にメチルメタクリレート
、ブチルメタクリレート、オクチルメタクリレート、メ
チルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリ
レート、イソジチルアクリレート、2−エチルへキシル
アクリレート、メタクリル酸2.2,3.4,4.4−
ヘキサフルオ日ブチルエステル、メタクリル酸2,2.
3.3−テトラフルオロプロピルエステルまたは過フル
オロヘキシルエチレンのようなフルオロ化アルキレン;
18個までの炭素原子を有する芳香族ビニル化合物、特
にスチレンおよびビニルトルエン:m化ビニル、エチレ
ン、アクリロニドリン、メタクリレートリルそしてマレ
イン酸および/またはフマル酸の01〜C22−アルコ
ールとのりエステル;ブタジェンおよびビニルピロリP
ン。
架橋されたポリマー微粒子は陽極性または陰極性基を含
有しうる。下記に示すのはアニオン性、オレフィン系不
飽和化合物の場合のポリマー微粒子のアニオン性または
カチオン性の特性の原因となるモノマーである:不飽和
カルボン酸、スルホン酸またはホスホン酸、例えば(メ
タ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、
イタコン酸および後者に挙げた6つの酸のセミ−エステ
ル、ビニルスルホン酸、アクリルアミドプロピルメタン
スルホン酸、スチレンスルホン酸、(5−スルホプロピ
ル)−メタクリル酸エステル、ヒス(5−スルホプロピ
ル)イタコン酸エステル、ビニルホスホン酸、アクリル
アミドプロピルメタンスルン酸およびこれらの塩。
カチオン性モノマーの例としては不飽和第1級、第2級
および第3級アミンおよび第4級アルキルアンモニウム
塩、例えばジメチルアミンネオペンチルメタクリレート
、ジメチルアミノネオペンチルアクリレート、ジメチル
アミノプロピルメタクリルアミド、ジメチルアミノグロ
ビルアクリルアミP1.ジメチルアミノエチルメタクリ
レート、ジメチルアミノエチルアクリレート、2−N−
モルホリノエチルメタクリレート、2−N−モルホリノ
エチルアクリレート。
t−ブチルアミノエチルメタクリレート、t−ブチルア
ミノエチルアクリレート、トリメチルアンモニウムエチ
ルアクリレートクロライド、ペン・クルリメチルアンモ
ニウムエテルメタクリレートホスフエート、トリメチル
アンモニウムネオペンチルアクリV−トメトスルフエー
ト、アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムク
ロライP、アクリルアミPエチルトリメチルアンモニウ
ムグリコレート、ジアリルジメチルアンモニウムクロラ
イPおよびβ−アセトアミY−)エチルアミノエチルメ
タクリレートクロライPが挙げられる。
ヒドロキシ、アミド、シランまたはエポキシP基を含有
する他の機能性モノマーとして(ままた例えばビニルト
リメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、メタク
リルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリルオ
キングロビルートリスー(メトキシエトキシ)シラ/、
ビニル−トリス(メトキシエトキシ)シラン、ビニルト
リアセトキシシラン、ヒドロキシエチルアクリレート、
ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルアク
リレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ボリヒPロ
キシエチルメタクリレート、ポリとPロキシエチルアク
リレート、アクリルアミr、メタクリルアミP、N−メ
チロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルア
ミP、N−ブトキシメチルアクリルアミP、N−ブトキ
シメチルメタクリルアミド、N−メトキシメチルメタク
リルアミl’、N−(5−ヒPロキシー2.2−ジメチ
ルノロビル)(メタ)アクリルアミrおよびも一ブチル
メタクリルアミPが含まれる。
架橋することのできるモノマーはポリマー微粒子、例え
ばジーまたはポリオレフィン、例えばトリエチレングリ
コールジメタクリレート、アリルメタクリレート、ジビ
ニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、
エチレングリコールジアクリレート、ブタンジオールジ
メタクリレート、ブタンジオールジアクリレート、トリ
アリルシアヌレート、メラミン、ジアリルフタレート、
ビスフェノール−A−ジエチレングリコール・ジメタク
リレート、イソシアナートエチルメタクリレートおよび
メチレン−ビス−メタクリルアミドの製造において架橋
のために用いられる。
好適な慣用の非イオン性、アニオン性またはカチオン性
乳化剤はポリマー微粒子分散液の製造のために0.1〜
Znf&%の濃度で用いてよい。
これらの乳化剤は例えば脂肪族、脂環式の脂肪族−芳香
族および芳香族カルボン酸の表面活性反応生成物、アル
コールおよび例えばエチレンオキシPおよびゾロビレ/
オキシドのような各種エポキシドのブロック共重合体か
ら成る群より選択されうる。慣用のアニオン性表面活性
剤もまた用いることができ、好ましくは例えば脂肪識の
表面活性アンモニウム塩およびアルカリ金属塩(セック
:/)、Jlljアルコールスルフェート、脂肪アルコ
ールのイソチオン酸エーテル、アルカンスルホネート、
アルキルベンゼンスルホネート、(エトキシル化)スル
ホコハク酸エステル、ポリエトキシル化脂肪アルコール
スルフェート、アルキルフェノール−または(アルキル
)ナフチル−ポリエトキシルスルフェートおよび脂肪ア
ルコールホスフェートである。他の乳化剤の例としては
例えば表面活性第4級アルキルアンモニウム化合物だけ
でなく有機または無機酸と組み合わせて用いられる慣用
の界面活性の第1級、第2級および第3級脂肪アミンが
含まれる。
ある場合には双性イオン構造を有する公知の両性表面活
性剤が有利となり、例えばアルキルアミPゾロピルベタ
インのようなベタイン型の化合物である。上記の乳化剤
は常法に従って単独でまたは他のと組み合わせて(但し
その湯合互いに相溶性でなくてはならない)用いること
ができる。
乳化重合においてHO、(R) N、(R) 3”N 
、 HOOCまたはROQC基(ここでRは例えば好ま
しくは1〜8個の炭素原子を含有する脂肪族基であって
よい)を含有する高分子量の有機化合物に基づいて0.
1〜5重量%の保護コロイrを用いることもまた慣用で
ある。これらの保護コロイドは水中に溶解または分散す
ることができ通常は僅かにまたは全く界面活性を示さず
そして著しい分散能力を有している。
好ましい保護コロイPは非イオノゲン性、アニオン性ま
たはカチオン性構造を有し、例えばセルロースエーテル
、ポリビニルアルコール。
ポリサッカライrまたはポリビニルピロリドンである。
これらの化合物は有利にはアミン基、第4級アンモニウ
ム基、カルボキシルまたはカルボキシレート基”または
アルキルカルボキシル基(エステル基)によって置換さ
れてもよい。
本発明の分散ポリマーの製造において重合または共重合
は乳化重合において慣用に用いられている何れかの系を
用いて行なうことができ、好ましくは水溶性で例えばア
ゾ化合物(アゾイソブチロニトリル)、過酸化物(例え
ばベンゾイルペルオキシP)、過酸エステル(過酢a 
も−ブチル)および過炭酸塩(−)シクロヘキシルベル
オギシ・ジカーボネート)(これらはまたアニオン性で
あってもよい)のようなラジカル連鎖を開始する系であ
る。開始剤は好ましくは水溶性化合物、例えば2.2′
−アゾ−ビス(2−アミジノプロパン)−ジハイPロク
ロライr。
2.2′−アゾ−ビス(N、N’−ジメチレンイソブチ
ラミジン)ジハイドロクロライド、4.4’−アゾ−ビ
ス(4−シアノバレリル酸) 、 H2O2、t、−ブ
チルハイPロベルオキシド、過硫酸塩例えば過硫酸アン
モニウム、過硫酸ナトリウムまたは過硫酸カリウム、し
Pツクス系例えばH2O2およびアスコルビン酸、過酸
化物および多価金属塩、t−プチルノーイyロペルオキ
シPおよびロンガリット、並びに高エネルイー放射能お
よび光開始剤である。しPツクス系は重合の後反応相に
おける残留のモノマー含量を低くするのに特に有利であ
る。
架橋されたポリマー微粒子はアニオン性または酸性基(
アニオン的特性)またはカチオン性または塩基性基(カ
チオン的特性)を含有してもよく、またはそれらは非イ
オン的特性を有してもよい。
アニオン性、カチオン性または非イオン性を有する架橋
されたポリマー微粒子は陽極にまたは陰極に沈着しうる
静電浸漬ラッカーコーティングに加えることができる。
もし微粒子が静電浸漬ラッカーコーティング化合物の静
電沈着の原因となる結合剤(原樹脂)とは反対の性質で
あるイオン性を有する場合沈殿、凝集および同様の作用
が生じるかもしれない。もし例えばポリマー粒子が製造
工程中に静電浸漬ラッカー物質に取り込まれる場合、こ
れらの作用はETL物質が僅かにまたは全く水を含まな
いようKしてその結果側々のポリマー微粒子が完全にE
TL結合剤で包囲されるようにするかセして/またはイ
オン特性を弱めるかおよび/または静電浸漬ラッカー浴
中のイオン性を有するポリマー微粒子の量を減少させる
ことによって防止することができる。しかしながら陰極
に沈着された静電浸漬ラッカー用には塩基性またはカチ
オン性基を含有するポリマー微粒子をそして陽極に沈着
された静電浸漬ラッカー用には酸性またはアニオン性基
を含有するポリマー微粒子を用いるのが好ましい。
ポリマー微粒子は実質的に両性イオン性基を含まず、す
なわち両性イオン性基はたとえそれらが例えば加水分解
によってそして200μモル/g(0,2ミlJモル/
g)より低い量ではあるが開始剤によって生成しても故
意には導入された(1゜ ポリマー微粒子の粒度は0.01#L〜10μmである
0本発明においてはすべて同じ粒度(単モード分布)を
有する。または2つの異なった粒度にモード分布)を有
する、または幾つかの異なった粒度(多モード分布)を
有するポリマー微粒子が用いられる。
特に効果的なピット防止は二モード′−!たは多モード
分布の粒度で達成されることが見い出された。二モード
分布の場合、その効果はもし2種類のポリマー微粒子が
1:3〜3:1、特に1:1の重量比で存在するならば
特に有利である。一般にもしニモードまたは多モード相
で存在する粒度が0.01〜10μm、好ましくは0.
01〜2μmの範囲内における1001乗以内の例えば
0、01〜0.1 tim、Q、2〜2μm′!!たは
1〜10越であるならば有利である。
多モードまたはニモーr分布は例えば各種の個々の単モ
ード分布液を所望の量比で混合することにより得られる
多モードまたはニモーr分布を生成する別の可能な方法
は分散液の製造工程中その形成の過程で分布に影響を与
えることからなる。従って粒度分布は方法の・にラメ−
ター例えば出発物質(モノマー)を加える時間の適当な
選択によってまたは添加剤を用いて所望するようにコン
トロールできる。
架橋度はすべての重合しうる2、1重結合が反応し、3
次元の網状構造が反応後形成するということに基づいて
計算される。
架橋度を計算するにあたって1分子あたり2個以上の2
重結合を含有するすべてのモノマーの量のみが用いられ
る。モノマー総量の12中に存在するこれらの架橋して
いるモノマーの量(ミリモル)が計算される。計算値に
次いでその相当するモノマー1分子あたりの重合しうる
2重結合の数から1を引くことによって得られるファク
ターを掛ける。その結果が架橋度(ミリモル/l)であ
る。
実施例 (・ソーセントは重量パーセントを示す)ね 共重合の
ために用いられるモノマー混合物は 10%のグリコールジアクリレート、 40%のエチルアクリレートおよび 50%のブチルアクリレートからなる。
グリフールジアクリレート(分子量170t7モル)は
モノマー混合物中α588ミリモル/gの量で存在する
。グリコールジアクリレートは分子内に2つの重合しう
る2重結合を含有するため得られた数値は1 (=2−
1 )で掛ける。
すなわち架橋度は0.588ミリモル/2である。
B)七ツマー混合物は 6%のトリメチロールプロパントリアクリレート、40
%のエチルアクリレートおよび 54%のブチルアクリレ・−トからなる。
トリメチロールデロノぐンドリアクリレート(分子t2
96 f/モk) はCL203ミリモル/gの量で存
在する。それは分子内に3つの重合しうる2重結合を含
有する。得られる数値に2(=3−1)を掛ける。従っ
て架橋度は2X0.203 ミ’)モル/gPすなわち
0.406ミリモル/lである。
1分子あたり2つ以上の2重結合を含有するモノマー混
合物の場合、その架橋度は別個に計算した架橋度から得
られる。
公知の方法(ドイツ特許C2−2818093号カラム
5.37〜44行およびヨーロッパ特許出願B1015
5600号、8頁、18〜20行)により沸騰アセトン
を用いて決定されるポリマー微粒子のゲル含量は30重
量%より多く、そして有利には50重量%より多く好ま
しくは70重量%より多くそして最も好ましくは80重
量%より多い。
本発明の塗料組成物の成分a)として用いられる物質は
静電浸漬ラッカーとして知られている陽極にまたは陰極
に沈着しうる樹脂の慣用の水性分散液であってよ−・。
静電浸漬ラッカーはまたETLとして知られている。
陽極に沈着されうる静電浸漬ラッカーはATLとして、
そして陰極に沈着されうるものはKTLとして知られて
いる。
ATL塗料化合物はペースとして酸性樹脂を含有し、そ
の酸価は35〜300であり数平均分子量は300〜1
0,0OOj’1モルである。酸性基はPO3H2また
はBOsHおよび/または好ましくはC00f(であっ
てよい。
ペースとして用いられる樹脂は無水マレイン酸の乾燥ま
たは半乾燥脂肪油とのおよびポリブタジェン油のような
合成油との反応生成物、ポリエステル樹脂、エポキシド
樹脂エステル、ポリウレタン樹脂およびポリ(メタ)ア
クリレート樹脂である。これらのペース樹脂は自己架橋
するか、または外部の影響によって架橋し5る。
トリアジン樹脂、フェノール樹脂および/またはブロッ
クトイソシアネートは架橋剤として用いることができる
KTL塗料化合物は反応中塩基性であるペース樹脂を含
有し、そのアミン価は20〜250であり数平均分子量
は600〜10.ODDである。塩基性基はNR2、N
)’tE 、 NR2、NR5、SR2またはPRa”
基    e であってもよい。塩基性窒素を含有する基が好ましい。
ペース樹脂の例とし【は末端2重結合を含有するアミノ
エポキシP樹脂、アミノアクリレート樹脂、アミンポリ
ウレタン樹脂、そしてビスフェノールA反応性アミンお
よびホルムアルデヒPに基づくマニツヒ塩基が挙げられ
る。
ペース樹脂は自己架橋するか、または外部の影響によっ
て架橋することができる。トリアジン樹脂、ブロックト
イソシアネート、エステル交換またはアミド交換しうる
化合物、末端2重結合を含有する化合物および/または
活性化された2重結合とマイケル付加反応をすることの
できる活性水素を有する化合物が架橋剤として用いるこ
とができる。ATLおよびKTL塗料化合物はさらに慣
用のラッカー原料例えば塩基性または酸性基を含まない
結合剤、可塑剤、顔料、充てん剤、ラッカー粉末、樹脂
粉末、添加剤および有機溶媒を含有し【もよい。
ETL浴は公知の方法で製造される。
KTLの特別の変種の1つく厚い層のKTLがありD 
−KTLとしても知られている。D −KTLは30M
〜50μmの層厚みを有するカチオン性浸漬塗布された
ラッカーに用いられる用語である。このような厚さの層
においてピットが特にしばしば生じる。このような厚さ
の層におけるピットの除去は本発明のポリマー微粒子の
添加によって非常に効果的に達成される。
加えるポリマー微粒子の量はピットの原因および量に応
じて変化し、増加または減少した量を加える試験系によ
って各場合において個々に決定しなければならない。こ
のような試験を行なう時5本発明のピット防止剤の作用
は直ちにまたは1〜2日後にだげ生じるかもしれないこ
とを忘れてはいけない。本発明の電気的に付着しうる水
性ff1Rラツ力−塗料化合物は単層ラッカーまたは好
ましくは下塗剤として多層ラッカー塗に用いられる。
本発明のET塗料組成物を多層ラッカー撞に用いた場合
、下塗剤の後に用いられるコーティングはウェット−イ
ン−ウェットでまたは下塗剤が乾燥または硬化された。
後に施すことができる。下塗は慣用の充てん剤でカバー
され、次いで例えば慣用の仕上量ラッカーおよび/また
は透明ラッカーでカバーされる。このような層配列は特
に自動itまたは自動車の部品をラッカー塗するのに好
適である。
下記に示す製造例および実施例におけるパーセントはす
べて特に断りがなければ重量%である。
製造例 A 乳化重合はF、 H61scherの「Dispers
ionensynthetisher Hochpol
ymerar、 Parち1. SpringerVe
rlag Berlln 1969 、 Chapte
r 2 、1 、6(Die Technikder 
Herstellung )Jに記載の方法に従って行
なった。
用いた浴は660fの脱塩水中塩化第4級アルキルアン
モニウムおよびビニルアセトアミPとマレイン酸ジオク
チルの共重合体の溶液である。
七ツマー混合物は130tのブチルアクリレート、60
1のメチルメタクリレートおよび10?の・ジメチルア
ミノネオペンチルアクリレートからなる。30Pのこの
モノマー混合物を浴中に入れ次いで60℃まで加熱した
。水溶性のアゾ開始剤を用いて重合が開始され、そして
残りの七ツマー混合物を短時間の予備重合の後3時間以
内に加えた。2tのジビニルベンゼア’l後の25%の
モノマー混合物に加えた。すべての成分を一緒に加えた
時、同じ開始剤の一部を再び加え後加熱を70℃でt5
時間行なった。
このようにして製造したポリマーラテックスは固形物含
量が22%であり一が7.5であった。
ポリマー粒子のガラス転移温度(DSC) バー10℃
である。架橋度はα08ミリモル/gである。
微粒子は約80%架橋されており、それは分散液から遠
心分離された粒子を沸騰アセトンで12時間抽出するこ
とにより決定された。
製造例 B 509のスチレン、134fのブチルアクリレートおよ
び9.5 fの・ジメチルアミノエチルメタクリレート
からなるモノマー混合物202を製造個人に記載のよう
にして600fの脱イオン水中&!M’のビニルアセト
アミrとマレイン酸ジオクチルとの共重合体および2f
の脂肪アルキルアンモニクム塩を含有する浴に加えた。
次いで得られた混合物を攪拌しながら80℃まで加熱し
そして0.49の水溶性アゾ開始剤を用いて重合を開始
した。
短時間の予備重合の後、残りのモノマー混合物を3時間
かけて均一な割合で滴加し、2fのジビニルベンゼンを
最後の25%のモノマー混合物に加えた。すべてのモノ
マー混合物を加えた時同じ開始剤の一部を再び加え混合
物をさらに2時間80℃で反応させた。
冷却後反応混合物の−をギ酸で4.5に調整した。得ら
れたラテックスは固形物含量が21%である。平均粒度
は約3μmである。粒子のガラス転移温度(DSC)は
+10℃より低い。架橋度はCLO8ミリモル/lであ
る。
製造例 C 分散液の製造は製造例Bの記載に従って行なった。
浴は660fの脱イオン水、4tのカチオン性乳化剤お
よび1fの非イオン性乳化剤(エトキシル化ノニルフェ
ノール)から構成されている。
モノマー混合物は551のメチルメタクリレート、13
6fのブチルアクリレートおよび9fのジメチルアミノ
ネオペンチルアクリレートからなる。20Pのモノマー
混合物および4.22のギ酸とともに窒素雰囲気下液(
liquor)を60℃まで加熱した。0.5fのアゾ
開始剤を用いて重合を開始した。重合開始後、残りのモ
ノマー混合物を2時間以内で加え、4.1fのジビニル
ベンゼンを最後の30%のモノマー混合物に加えた。
すべてのモノマー混合物およびさらに0.15Fの同じ
開始剤を加えた後、反応混合物を70℃で15時間後重
合し、次いで冷却した。ラテックスは固形物含量が25
%であり一が3.4である。粒子の平均粒度は0.2μ
mである。粒子のガラス転移温度(DSC)は+10℃
より低い。架橋度はQ、15ミリモル/lである。
製造例 D 二モード粒度分布を有する分散液は、2fの第4級脂肪
アルキルアンモニウム塩およびα2tのアゾ開始剤をと
もに1Ofの脱イオン水中に溶解したものを七ツマ−の
半分を入れた後に加える以外は製造例Aに記載の方法に
従って製造した。次いで重合は製造例Aに従って継続し
た。
ラテックスは固形物含量が20%であり−が19である
。粒子の粒度分布において最大値は0.05μ倶および
0.51μmKある。
粒子のガラス転移温度(DSC)は+10℃より低い。
架橋度は0.08ミリモル/lである。
製造例 E 分散液はすべてのりビニルペンゼア(4,1f)を攪拌
して直接すべてのモノマー混合物に入れ、コノジビニル
ベンゼンと一緒のモノマー混合物を直ちに液に加える以
外は製造例Cと同様にして製造した。
固形物含量、−値および平均粒度は製造例Cで得られた
分散液の値と同じである。粒子のガラス転移温度(DE
C)は+10℃より低い。架橋度は0.15ミリモル/
gである。
製造例 F 染液は750tの脱イオン水中1fのラウリル硫酸ナト
リウムからなる。予備乳濁液は750fの脱イオン水、
5751のエチルアクリレート、575fのエチルメタ
クリレート、375fのブチルアクリレート、375?
のブチルメタクリレート、120tの7クリロニトリル
、30Pのアクリルアミド、102のアクリル酸および
302のブタンジオールジメタクリレートから製造され
る。重合は80℃で行なわれる。開始剤系は150fの
脱イオン水中4.52のベルオキシニ硫酸アンモニウム
からなる。
502の予備乳濁液を液に加え、この混合物を80℃ま
で加熱した後50fのベルオキシニ硫酸アンモニウム溶
液を加えて重合を開始した。
15分後残りの予備乳濁液およびさら1CSOtのベル
オキシニ硫酸アンモニウム溶液を5時間かけて同時に入
れた。さらに1時制後、残りの509のベルオキシニ硫
酸アンモニウム溶液を1時間かけて加えた。次いで反応
混合物を冷却した。
微粉状の凝塊のない分散液は固形物含量が50%であり
一が2.5である。
粒子のガラス転移温度(DEC)は−5℃である。
架橋度は0.08ミリモル/gである。
製造例 G 391?のジェタノールアミン、1892の3−(N、
N−ジメチルアミン)プロピルアミンおよび1252P
のヘキサン−1,6−、ジアミン2モルと分校状の第3
級C10−モノカルボン酸のグリシ、)ヤエオテヤ(。
12.□(R)E1oユエボキシド等it 250 )
 4 モルf)付加生成物ヲ3ooofノエトキシグロ
パノール中52739のビスフェノ−A/ A−x ホ
キシト樹脂(エポキシド等41472)K加えた。反応
混合物を攪拌しながら4時間85〜90℃に1次いで1
時間120″’CK維持した。
得られた反応混合物を次いでエトキシゾロパノールで希
釈して固形物含量を60%とした。
製造例 H 2262fのビスフェノール−人−エポキシr樹脂(エ
ポキシド等量26o)を202!l fのエチルグリコ
ールアセテート′VC60℃で溶解しそして0.8tの
ヒドロキノンおよび2453 fの無水テトラヒPロフ
タル酸とヒPロキシェチルメタクリレートとのセミエス
テルを加えた後、溶液を110℃まで加熱した。温度を
110 Cで維持し、酸価を3 wq KoH/ tよ
り低い値とした。
次いで反応混合物を65℃で3262 fのエチルグリ
コールアセテート中トリレンジイソシアネートとジメチ
ルエタノールアミン(モル比1:1)のモノイソシアネ
ートの70%溶液と反応させ−〔イソシアネート価を実
質的にOKL、た。
反応混合物を次いでエチルグリコールアセテートで希釈
して固形物含量を66%とした。
製造例 エ フロ8?の無水トリメリット酸および200Ofの分校
状の第6級Cl0−モノカルボン酸のグリシジルエステ
A/ (Cardura”)El 0 ニーCボキシr
等量250)を攪拌しながら注意深<190cfで加熱
し、一方発熱反応が90℃で開始した。次いで反応混合
物を1401:tで冷却しそして2.75tのN、N−
ジメチルインジルアミンを加えた。
反応混合物を145℃に維持し、酸価をg myKOH
/ 9より低い値とした。必要ならば計算した量のCa
rdura”)Fil 0もまた加える。
エステル交換架橋剤を2−ブトキシェタノールで希釈し
て固形物含量を80%とした。
製造例 J 160fのカプロラクタムを70℃で攪拌しながら注意
深く4乙11のトリメタノールプロパン1モルおよびト
リシンジイソシアネート(DθS mOd u r o
L :溶液のインシアネート含量13%)3モルから製
造された多官能価インシアネートの75%エチルアセテ
ート溶液に加えた。反応混合物を70℃に維持しイソシ
アネート含量を実質的VCoとした。
204fの2−ブトキシェタノールを加えエチルアセテ
ートの一部をカラムから留去して固形物含量を70%と
した。
製造例 K 6542のネオインチルグリコールおよび1362のト
リメチロールプロパンをDE−A−2824418の製
造例Aに記載のように攪拌器およびカラムを備えた21
のフラスコで融解した。次いで271fのイソフタル酸
および125tの無水トリメリット酸を加えた。反応混
合物を次いでカラムの頂点の温度が102℃より上がら
ないような速度で不活性ガス雰囲気下210℃まで加熱
した。
次いで反応混合物を150℃まで冷却し、その時酸価は
樹脂1yあたりKOll 12ηである。5362のイ
ソデカノールおよび7781の無水トリメリット酸の混
合物を次いで加えた。得られた反応混合物を180℃ま
で加熱し、2−ブタノールで希釈して固形物含量を76
%とし、その時の酸価は約50である。
実施例 1 23?02−エチルヘキサノール、185?の2.2.
4− )リフチル−1,6−ベンタンシオールモノイソ
ブチレート、4139のへキサメトキシメチルメラミン
、371の塩基性ケイ酸鉛、11tのエトキシデロノに
ノール、41のカーボンブラックおよび4652の二酸
化チタンを9151の製造例Gから得られた結合剤溶液
に急速回転溶解器の下加え、ビードミル中で粉砕した。
さらに1860fの製造例Gから得られた結合剤溶液、
489の2−エチルヘキサノール、762の氷酢酸およ
び129659の完全に塩を含まない水を攪拌し7なが
ら加えることKより17JのKTL浴が得られた。
実施例 1a リン酸亜鉛化スチールシートを実施例103!のに’r
L浴で塗布した。180℃で25分焼付けした後のKT
Lコーティングの厚さは21〜23μmであった。焼付
ゆしたコーティングの表面はビットでいっばいだった。
実施例 1b 製造例Aから得られた682の分散液を実施例1のKT
L浴3浴中1中拌して入れた。浴を一晩撹拌した後、実
施例1aのよ5kl、てリン酸亜鉛化スチールシートに
塗布した。焼付けたKTLコーティングの表面はピット
がない。第1表かられかるように3層のコーティングの
ストーンデツピング耐性およびPvCのKTLへの付着
性は損なわれていない。
仕上塗ラッカーの質は実施例1aと比べて劣つ【いない
実施例 1c 製造例Aから得られた136fの分散液を実施例1のK
TL浴3浴中1中拌して入れ、実施例1bのようにして
リン酸亜鉛化スチールシートに塗布シた。pvcの付着
性は損なわれておらずそしてストーンチッピング耐性が
改良された。(第1表参照) 仕上塗ラッカーの質は実施例1aと比較して損なわれて
いなかった。
実施例 2 12.5fの2−エチルヘキサノール、729のへキサ
メトキシメチルアミンおよび54fの2.2.4− )
ジメチル−1,3−シンタンジオールモノイソブチレー
トを488fの製造例Gから得られた結合剤溶液に攪拌
しながら加えた。13.52の氷酢酸を攪拌しながら加
えた後KTL浴を258Ofの完全脱イオン水を用いて
製造した。
@10c!nおよび長さ20mの3枚のリン酸亜錯化ス
チールシートを陰極に塗布し200℃で25分間焼付け
した。層の厚みは21〜23μm要求される。コーティ
ングの表面はビットでいっばいであった。製造例Aの分
散液68tをKTL浴中に攪拌して入れた。浴を一晩攪
拌した後3枚のスチールシートを分散液Aを加える前に
行なった方法と同様にして塗布しそして焼付けた。
塗布の施されたスチールシートの表面はビットがなかっ
た。実施例1a〜1Cで行なった方法と同様にして試験
した結果、PVCの付着性は分散液Aを含まないで施用
したコーティングと比べて少しも悪くないことがわかっ
た。
実施例 3 総量が41であるKTL浴を7362の製造例Gから得
られた結合剤溶液、11tの2−エチルヘキサノール、
140Pの製造例工のエステル交換架橋剤溶液、18f
のオクタン酸鉛(51%鉛含量)、50%完全脱イオン
水溶液としての182のイ酸および3077 fの完全
脱イオン水を用いて製造した。
実施例 5a Fuchs Mineraloelwerke Gmb
H(Mannheim)社で販売されている2tのA8
TM油A I (ASTM D471)および同じくα
4rのAnticorrit 15N−68を41の実
施例3から得られたKTL浴中に攪拌して入れ浴を一晩
攪拌した。
リン酸亜鉛化スチールシートを27の汚染されたKTL
浴で塗布し180℃で25分間焼付けた。
焼付けたコーティングの層厚みは18〜19μmであっ
た。表面はビットでいっばいであった。
実施例 3b 91fの製造例Aから得られた分散液を21の実施例3
1!Lの汚染されたKTL浴中に攪拌して入れた。KT
L浴を一晩再び攪拌した。
実施例3aと同様にして塗布しそして焼付けたテストシ
ートはビットのない表面を有していた。
実施例 4 粉砕材料 286fの二酸化チタン、5.52のカーボンブラック
および70.5 Fのケイ酸アルミニウムを高速溶解器
の下64Ofの製造例Kかも得られた結合剤溶液に加え
、ビーIF ミルで粉砕した。
入TL 浴 陽極に付着しうる電気浸漬ラッカーを含有する浴(AT
L浴)81を6522の粉砕材料、104?の製造例K
かも得られた結合剤溶液、102fのインブタノール中
ヘキサアルコキシメチルメラミン93%溶液(ヘキサア
ルコキシメチルメラミンのアルコキシ基はモル比が8:
2のメトキシ基およびイソブトキシ基である)、809
のココナツ油の一次うンニ/グの脂肪酸(酸価275■
KOH7’? )のビスフェノール−な−ジグリシジル
エステル(エポキシ)”ji190)のジエステル、4
0?の2−ブタノール、96?のジイソゾロノ臂ノール
アミンおよび6946 fの完全脱イオン水を用いて攪
拌しながら製造した。
実施例 4a 2fのkBT1A油黒4(油流46a参照)を41の実
施例4から得られたATL浴中−晩攪拌することによっ
て均一に分布した。
脱脂スチールシートを21の汚染された浴を用いて陽極
VC塗布しそして175℃で25分間焼付けた。
焼付けたコーティングは層の厚みが27〜29μmであ
り、ビットがいっばいであった。
実施例 4b 製造例Fから得られた521の分散液を実施例4aの汚
染された浴21中に攪拌して入れた。
浴を一晩攪拌した後、スチールシートを浴中で被覆し、
実施例4aのようにして焼付けた。
焼付けたコーティングはピットがなかった。
実施例 4C 実施例4から得られた41の浴を168ccのBs1e
rsdorf AG (Hamburg)社のTe5a
band 4331と攪拌しながら14時間接触させた
スチールシートを2jの汚染された浴中で陽極的に被覆
し、実施例4aのようにして焼付けた。
コーティングの表面はピットでいっばいだった。
実施例 4d 製造例Fから得られた32?の分散液を実施例4bのよ
うにして実施例4Cの汚染された浴21中に攪拌して入
れた。コーティングの表面には再びピットがなかった。
実施例 5 61のKTL浴を731fの製造例Gから得られた結合
剤m液、11fの2−エチルヘキサノール、2452の
製造例Jから得られた架橋剤溶液、17fの氷酢酸およ
び4996 fの完全脱イオン水から製造した。
実施例 5a 実施例1aと同様にして31の実施例5から得られた浴
を用いてリン酸亜鉛化スチールシートを被覆し、次いで
焼付けた。
コーティングの表面はピットでいっばいだった。
実施例 5b 1452の製造例Bから得られた分散液を加え、浴を一
晩攪拌した後実施例5aのよう廻してリン酸亜鉛化スチ
ールシートを被覆しそして焼付けた。表面はピットがな
かった。
実施例 6 121のKTL浴を1945 Pの製造例Hから得られ
た結合剤溶液、55tの氷酢酸および10.0002の
完全脱イオン水から製造した。
実施例 6a リン酸亜鉛化スチールシートを実施例6から得られた5
 1 cf) KTL浴で被覆しそして180℃で25
分間焼付けた。
焼付けたコーティングは20〜21μ倶の層厚みを有し
、ピットがいっばいだった。
実施例 6b 、 6cおよび6d 下記に示すものをそれぞれ31の実施例6から得られた
KTL浴に攪拌して入れた;実施例6b=!!l!造例
Cから得られた分散液   65”?実施例6c:製造
例りから得られた分散液   75?実施例6d:製造
例Eから得られた分散液   65?浴を一晩攪拌した
後実施例6aのようにしてリン酸亜鉛化スチールシート
を被覆しそして焼付けた。
膜の厚さ(都) 21〜23 21〜23 21〜23 ピット1) 仕上量ラッカーの質3) 良 1aと同じ 1aと同じ 1) ピットの頻度の評価0(ピットがない)〜5(多
いピット) 2)  Dekalin、 Deutsche Kle
bstoff werke GmbH(Hanau)社
、Dr、 A、Sbankiewicz ()mbH(
Cells)社およびTerson GmbH(Hei
delberg)社から販売されているアンダーコーテ
ィング材料を焼付けたKTL下塗剤に3m+の層厚みで
施用し、目的の温度および140℃で10分間焼付け、
そして1時間後下塗剤とアンダーコーティングの間を切
断し、手でアンダーコーティングをはいでみることによ
り試験した。
0は非常に良い付着性を示し、モして5は非常に悪い付
着性を示した。
3)仕上塗ラッカーの質を試験するためのラッカー液は
EP−A−185338の実施例3から得られる充てん
剤およびEP−A−185338の実施例8から得られ
る仕上塗ラッカーから構成される。
スプレーによる充てん剤の施用: 140℃で25分間焼付けた乾燥膜の厚さ20μm スプレーによる仕上塗ラッカーの施用:150℃で25
分間焼付けた乾燥膜の厚さ20μ倶 4)ストーンチッピング試験用のラッカー液は3)のも
のと同じものを用いた。ストーンチッピング試験はFa
rbe + Lackの「Grundlagender
 Steinschlagsimulation J 
、第8巻、646〜655頁(1984年)に記載の「
sPL工TT′Jに従って行なった。この表においてO
は非常に良い結果をセして5は非常に悪い結果を示すも
のである。
5)交番試験において各テストシートの半分は充てん剤
および仕上塗ラッカー(ラッカー液3と同様)を用いて
、そしてもう半分はラッカー液を用いないで試験した。
この表において0はカット面における下面移動が非常に
僅かであることおよび表面のサビが全くないことを示し
ており、一方5は下面移動が非常に著しいことおよび表
面のサビが非常に著しいことを示している。
【図面の簡単な説明】
第1図は粒度の単一モード分布の典型的な例を示してい
る。第2および3図と同様にこの図において横座標のd
は粒度な示す。含まれる粒子の・9−センテージは縦座
標に示す。第2図は二モード粒度分布の興産的な例を示
し、そして第6図は多モード粒度分布の典型的な例を示
している。測定される分布関数は各々の場合において個
々の曲線の包絡線である。 図面の浄書(内容に変更なし) 特許出願人  ヘルパーツ・ゲ七ルシャフトベット・ベ
シュレンクテル・ハフラング

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)(a)陰極にまたは陽極に付着しうる1種またはそ
    れ以上の塗膜形成樹脂からなる水性分 散液および (b)固形物含量に基づいて0.5〜30重量%の、0
    .01〜10μmの粒度および少なくとも0.05ミリ
    モル/gの架橋度を有するポリマー微粒子 を含有し該ポリマー微粒子が+10℃より低いガラス転
    移温度を有するものである塗料組成物が材料上に陰極に
    または陽極に沈着されることを特徴とする導電性材料上
    の耐衝撃性コーティングの製造方法。 2)ポリマー微粒子が多モード相で存在することを特徴
    とする請求項1記載の方法。 3)コーティングが充填剤と共に金属の基体上に陰極的
    にまたは陽極的に沈着されて被覆(ウェット−イン−ウ
    ェットまたは乾燥後)され、次いで慣用の仕上塗りおよ
    び/または透明ラツカーが施されそしてすべての層が一
    緒に焼付けられることを特徴とする自動車または自動車
    の部品上にストーンチツピング耐性のあるラツカー付着
    層を製造するための請求項1または2記載の方法。 4)(a)陰極にまたは陽極に沈着しうる塗膜形成樹脂
    からなる水性分散液および (b)固形物含量に基づいて0.5〜30重量%の0.
    01〜10μmの粒度および少なくとも0.05ミリモ
    ル/gの架橋度を有するポリマー微粒子 を含有し、該ポリマー微粒子が+10℃より低いガラス
    転移温度を有しそして多モード相で存在することを特徴
    とする静電浸漬塗料組成物。 5)ポリマー微粒子が二モード相で存在することを特徴
    とする請求項4記載の塗料組成物。 6)多モードまたは二モード相の粒度が0.01〜10
    μmの範囲内における10の1乗以内にあることを特徴
    とする請求項4または5記載の塗料組成物。 7)2種類のポリマー微粒子が1:3〜3:1の重量比
    で存在することを特徴とする請求項5または6記載の塗
    料組成物。 8)ポリマー微粒子の表面が実質的に両性イオン基を含
    まないことを特徴とする請求項4〜7の何れかの項に記
    載の塗料組成物。 9)自動車用のストーンチツピング耐性のある下塗りの
    製造における請求項4〜8の何れかの項に記載の塗料組
    成物の使用。 10)0.01〜2μmの粒度および少なくとも0.0
    7ミリモル/gの架橋度を有し、該粒子が表面上に両性
    イオン基を含まず+10℃より低いガラス転移温度を有
    するものであるポリマー微粒子の静電浸漬ラツカー浴中
    のピット防止剤としての使用。
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