[go: up one dir, main page]

DE2249495A1 - Verfahren zur herstellung von ueberzuegen, insbesondere kunstharzlackueberzuegen auf elektrisch leitenden werkstuecken durch elektrophorese - Google Patents

Verfahren zur herstellung von ueberzuegen, insbesondere kunstharzlackueberzuegen auf elektrisch leitenden werkstuecken durch elektrophorese

Info

Publication number
DE2249495A1
DE2249495A1 DE19722249495 DE2249495A DE2249495A1 DE 2249495 A1 DE2249495 A1 DE 2249495A1 DE 19722249495 DE19722249495 DE 19722249495 DE 2249495 A DE2249495 A DE 2249495A DE 2249495 A1 DE2249495 A1 DE 2249495A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
water
coats
electrophoresis
electrically conductive
binder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19722249495
Other languages
English (en)
Other versions
DE2249495C3 (de
DE2249495B2 (de
Inventor
Hans-Jochen Wagner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maeder Lack & Farben
Georg Fischer AG
Original Assignee
Maeder Lack & Farben
Georg Fischer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maeder Lack & Farben, Georg Fischer AG filed Critical Maeder Lack & Farben
Publication of DE2249495A1 publication Critical patent/DE2249495A1/de
Publication of DE2249495B2 publication Critical patent/DE2249495B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2249495C3 publication Critical patent/DE2249495C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • 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

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

Verfahren zur Herstellung von Ueberzügen, insbesondere Kunstharzlacküberzügen auf elektrisch leitenden Werkstücken durch Elektrophorese
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur· Herstellung von Ueberzügen, insbesondere Kunstharzlacküberzügen auf elektrisch leitenden Werkstücken durch Elektrophorese, die als Klektrode-geschaltet in ein eine v/ässrigc Lösung odor Dispersion eines Bindemittels aufweisendes Tauchbad eingetaucht v/erdon.
Ks i.r; I. bokannt, Ueberzüge, insbesondere? Kunstharzlacküber- Ϋ.'ύψ.· r ciuf al i.'ktrisch leitende Werkstücke aufzubringen, indem Kian dJe:;u .in ci.no Lösung, Susiyi.-ns.i on odor Dispersion eines )iif;i::l <-:\r).o:-:yIgruppunha 1 tigen Bindemittels in Wasser taucht, v/ul>.-:i el.is V/i TksHick ).>v>\ sp i elsv/oise an c'lfii positiven Pol und
309816/107
die als Gegenelektrode ausgebLidoto 13e!-.altor.vunrlung an den negativen Pol einer Glclchspannungsquelio angeschlossen wird. Unter Einhaltung bestimmter Bedingungen, wie Stromdich re , Bad tempo r a tür , Bcschichtungszeit, Badfestkörper, schlagen sich die negativ geladenen Lack teilchen auf dem Werkstück nieder, wobei sich ein wasserunlöslicher FiIn von einer bestimmten Stärke, beispielsweise ο tv; α 20 - 30AUn, u,nd einein Festkorpergehn.lt von über 90 £ ausbildet, der bei höheren Temperaturen durch Vernetzung in eine unlösliche, gut haftende und weitgehend porenlreie Beschichtung umgewandelt wird.
Dieses Lackierverfahren hat sich unter der Bezeichnung Elektrophorese oder Elektrotauchlackierung ein breites Einsatzgebiet aufgrund erheblicher Vorteile gegenüber den üblichen Applikationsmethoden gesichert. So ist es beispielsweise möglich, eine gIeichin,;ssi.ge Beschichtung auch von Ecken und Kanten sowie? schwer zugänglichen Stellen des Werkstücks zu erhalten. Die Beschichtung lässt sich in kurzer Zeit, beispielsweise in nur 1-2 Minuten, aufbringen und zeicjt aufgrund ihrer Gleichmüssigkeit keine Neigung zu Läufer- oder Tropfcnbildung. Besonders vorteilhaft ist die gefahrlose Hantierung mit de;n wasserverdünnten Lack, wobei eine Brandgefahr praktisch ausgeschlossen ist.
An die auf diese Weise erhaltenen Schutzüberzüge werden je nach deia späteren Verwendungszweck verschiedene Anforderungen gestellt. In der Autoinobilindus trie steht beispielsweise der Schutz ((''-'JOn Korrosion im Vordergrund. Oft ist: es auch dJe GIoichmüssigkeit der Lackierung, die den beschichteten Werkstücken ein gi.u.'S Aussehen verleiht urd daher dem Eloktrotauclivor laiiLOn tion Vorzug vor anderen App.lik jt J onsver Fahren voi Mi; t to It,
Tu/tz dei Ve r (■'■ i J ο ilor bekannten E] ekti'otauch Kiokiorv.T f.:li.i <.·' )x·:; to'n.'ti iricii für ci:i e:u: ;>.;s tiirnntc Gr'^nzen, beiL-p i el: -we L.'.c: bezü'jlic^) der ]'··■ ■'-'-■ tänc'i gkoit. geqenülior heisr.eri Was:;(·)'. Um
309816/1C74 8AD
die u/ech^elVeise ©dar dguaimdie- £.iiivv/l.rkung von heiösem otte-r kaltem 1;;^!.;«!, s^alcKftS Salz.« «felHst· enthalten kann, beständige J5escJi\ichI \μι^'α*\, z.U. <£:rzie-lfgTB^ .'>i:nd norm?\lea:weisc poron.'/cic BeiddttcKfcUiTi^AXi v<on iTiehe'· als 100 ^,m notwendig r wobei die i,w: Vcrwonc-V.ng g^leTig-en-edix i£:i-Jii<i«jmitfe<£l quellungsarm und hydyoly.sebeijii-iiuig sei η müssen» J)iou ist dor Grund, warum sich -/,.B-. die ])rT.''.nntcn i'luJitrol-aucJi.lack.i orbehandlung-'in bei Fitting.^·- und and, r;^! nohr.lcit\iugst-.ci lon nicht einführen konnten,
Aufgabe der vorliegend·:·η rrfiiu'liang ist; es, ein Verfahren zur Herstellung von Ueberr-u'gen, im;bosondere von Kuns Lharzlacküberzügen auf elektriscli leitenden Werkstücken durch Elektrophorese zu schaffenf welches die Einschränkungen der bekannten Llektrotauchlackierverfahron niclit aufweist, sondern rüit welchem, insbesondere gegen die Einwirkung von heissem oder kaltem Wasser t beständige Beschichtungen mit wesentlich geringerer Schichtdicke, "beirspielsweine etwa 20 - 40/-cm, erzielt v/erden können, so dass es bei Fittings und anderen Rohrleitungsteilen als beständiger und unempfindlicher Schutzüberzucj angewendet werden kann. Die Beständigkeit der Beschichtung soll auch bei mehrjähriger Lagerung in feuchter Atmosphäre gewährleistet sein, und im übrigen soll die Beschichtung eine gute Haftung aufweisen, schlag-- und kratzfest sein, nicht absplittern und toxikologisch unbedenklich sein, damit solche üeborzüge neben anderen Anwendungen, insbesondere bei Leitungen zur Fortleitung reiner Medien, anwendbar sind.
Diese Aufgabe wird geruäss der Erfindung durch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass dem Bindemittel ein Eiisatz von 0,05 - 5 Gev/.S eines Titan-Chelai.es zugefügt wird.
Die bekannten, durch oxidative Trocknung und/oder durch Reaktion verno.l zende, reaktiv.- Gi.uppon enthaltenden eloktro-
3 Ü 9 8 1 6. / 1 0 7
§AD ORIGINAL
phoretisch abscheidbaren Lackfilme v/erden bei Beansj achung durch Heisswasser bereits nach kurzer Zeit zumindest teilweise zerstört. Diese relativ gerincje Beständigkeit hängt. sicher mit dem hohen Gehalt der wasserverdünnbaren Binde-. mittel an löslichkeitsvermittelnden Gruppen, wie HydroxyI- und Carboxylgruppen, zusammen.
Es ist nun bekannt, in konventionellen, nicht wasserverdünnbaren Lacken ausser den erwähnten Vernctzungsmitteln organische Titanverbindungen vom Typus Ti(OR)., vielfach als Titansäureester bezeichnet, als Reaktionspartner einzusetzen. Man erzielt damit je nach Bindemittel eine ver1-besserte Temperaturbeständigkeit oder auch eine verbesserte Resistenz gegen Chemikalien- und Wassereinwirkung.
Ueber die bei der Vernetzung stattfindenden Reaktionen lässt sich grundsätzlich sagen, dass sowohl Hydroxyl·" als auch Carboxylgruppen mit dem Titanat nach folgendem Schema reagieren können:
R2-OH + Ti(OR1J4 > R2-O-Ti(OR1J3 +
RCOOH + Ti(OR1J4 > R-COOTi
Da diese Reaktionen unter Substitution der restlichen Alkoxygruppen weitergehen können, entstehen auf diese Weise vernetzte Verbindungen, die sich durch grosse Stabilität auszeichnen.
Von entscheidendem Nachteil für den Einsatz der organ. Titanverbindungen in Elektrotauchlacken ist ihre ajasserordentliche Reaktivität. Die erwähnten Titanate reagieren beispielsweise mit Polycarbonsäuren unter sofortiger Gelierung. Unter der Einwirkung von Wasser hydrolysieren die entsprechenden
309816/1074
Verbindungen sofort:
Ti (OR) + 2H2O TiO2 + 4K0U
Ein Einsatz der normalen, monomeren oder polymeren Ti tanester in wässrigen Bindemitteln kommt daher nicht, in Betracht.
Es ist nun weiterhin bekannt, mittels geeigneter Komplex-, bildner aus den erwähnten hochreaktiven Titanaten stabile und nicht oder nur sehr langsam hydro.lysierende Titan-Komplexe, allgemein als Cheleite bezeichnet, au erhalten. Diese z.T. wasserlöslichen Chelate v/erden beispielsweise in Dispersionsfarben eingesetzt, wobei diese den damit hergestellten Farben Strukturviskosität (Thixotropic)''verleihen. Aufgrund ihrer Stabilität bleibt dieser Effekt über einen langen Zeitraum erhalten.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass sich diese Chelate trotz ihrer stark verringerten Reaktivität als Vernetzungsmittel für wasserverdünnbare Bindemittel eignen.
Durch den Zusatz dieser Chelate wird eine ausserordentliche Verbesserung der Wasserbeständigkeit bei einer Vielzahl von geeigneten, wasserdispergxerbaren und elektrophoretisch abscheidbaren Bindemitteln mit den entsprechenden funktionellen Gruppen auch schon bei Schichtdicken von nur 20 30 um erzielt.
Um nun mit carboxylgruppenhaltigen, wasserverdünnbaren und elektrophoretisch abscheidbaren Harzen beständigere Filme nach dem Einbrennen, vor allem gegen den Einfluss von heissem Wasser, zu erhalten, v/erden wasserlösliche oder wasserunlösliche Titan-Chelate dem organischen Harz vor Lösung oder Dispergierung in Wasser beigemischt. Diese Chelate wandern im elektrischen Feld gemeinsam mit dem anionenaktiven Bindemittel und schlagen sich gemeinsam mit dem Harz auf dem zu lackierenden Objekt niodor. Während des Einbrennens reagiert das Chelat mit dorn Harz, wobei ein sehr· widerstandsfähiger
309816/1074
Film resultiert. Aufgrund ihrer Unempfindlichkeit gegen hydrolytische Einflüsse eignen sich diese Chelate ganz besonders gut im Gegensatz zu den nicht chelatisierten Titansäureestern als Vernetzungsmittel für wasserverdünnbare Lacke, da die damit hergestellten Bäder.eine sehr gute Stabilität aufweisen.
Das Tauchbad kann in bekannter Weise Pigmente und/oder Extender, z.B. Talcum oder Ba-SuIfat,sowie natürliche oder synthetische Silicate, z.B. Bentonit, enthalten.
In den folgenden Beispielen wird die Erfindung anhand einiger Richtrezepturen erläutert, ohne dass die Erfindung auf diese Beispiele beschränkt wird.
Beispiel 1
Ein ölraodifiziertes Acrylharz, welches als 10 Gew.%ige wässrige Lösung vorliegt und mit 3 Gew.%, bezogen auf Festkörper, KOH neutralisiert ist sowie 5 Gew.% eines wasserlösliehen Titan-Chelates (Tyzor LA von Du Pont) enthält, wird elektrophoretisch auf ein zinkphosphatiertes Werkstück bei einer Spannung von 100 - 150 Volt aufgebracht. Die Operation wird vergleichsweise ohne Zusatz von Titan-Chelat wiederholt. Beide Proben werden während 20 Minuten bei ca. 2000C eingebrannt. Unter Einwirkung von heissem Wasser {60 C) während 10 Tagen ist der Lackfilm ohne Titan-Chelat weitestgehend zerstört. Die Probe n»it Titan-Chelat bleibt dagegen intakt.
Be is£iel___2
Ein E1 e k t r ο t. a; s c h) a c k b a d , bestehend a u s 7 Ge w. I eines mit 7 Gew.%, bezogen auf Festkörper, neutralisierten Alkydharzes, 2 Gew., I Titandioxid, 1 Gew.% Eisenoxidrot und 1 Gew.% eines wasserunlöslichen Tjtan-Chelates (Ty^or OG von Du Pont), wird zur Lackierung von zinkphosphatierten Probekörpern benutzt. Bei einer Spannung von 80 - 120 Volt während 1 - 2
Minuten wird ein Film mit einer Trockenfilmdicke von 20 - 30 /um abgeschieden. Nach dem Einbrennen während etwa 30 Minuten bei 200 C ergibt sich ein Ueberzug, der in heissem Wasser beständig ist. Eine Vergleichsprobe ohne Chelatzusatz zeigt, dass sioh bereits nach kurzer Zeit der Lackfilm vollständig vom Probekörper abgelöst hat.
Beispiel 3
Ein Elektrotauchlackbad, welches 6,5 Gew.% eines wasserlöslichen Epoxidesters, neutralisiert mit 5 Gew.%, bezogen auf Festkörper, Dimethylaminoäthanol, 3 Gew.% Titandioxid, 0,5 Gew.% Chromoxidgrün sowie 0,3 Gew.% Titan-Chelat (Hexylenglykoltitanat der Titanium Intermediates Ltd.) enthält, wird zur Lackierung von zinkphosphatierten Probekörpern verwendet. Bei einer Spannung von 100 - 200 Volt während 1-2 Minuten wird eine Trockenfilmdicke von 20 - 30 yum erhalten. Nach dem Einbrennen während 25 Minuten bei 2300C wird ein Film erhalten, der gegenüber der Dauereinwirkung von kochendem Hasser beständig ist. Ohne Titan-Chelat ergibt sich ein Film, der bereits nach kurzer Zeit in kochendem Wasser starke Blasenbildungen aufweist.
Bezüglich weiterer Bindemittel wird auf folgende Literatur verwiesen:
1. Dr.M.W. Ranney, Electrodeposition ..fid Radiation Curing of Coatings 190 j
2. Merkblatt der Shell Chemicals (Mai 1971) Epicote Resins.
Beispiele für Epoxidester finden sich in (1„) S.96/97, Examples 1 - .3, und in (2.), solche für Akry!harze in (1.) S. 93/94, Examples 1-6, und solche für Alkydharze in (1.) S. 88, Examples I - 5.
909816/1074

Claims (5)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Ueberzügen, insbesondere Kunstharzlacküberzügen auf elektrisch leitenden Werkstücken durch Elektrophorese, die als Elektrode geschaltet, in ein eine wässrige Lösung oder Dispersion eines Bindemittels aufweisendes Tauchbad eingetraucht werden, dadurch gekennzeichnet, dass dem Bindemittel ein Zusatz von 0,05 - 5 Gew.% eines Titan-Chelates zugefügt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatz ein wasserlösliches Titan-Chelat zugefügt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatz ein wasserunlösliches Titan-Chelat zugefügt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel ein Epoxidharzester verwendet wird.
5. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Beschichtung von Eittings und anderen Rohrleitungsteilen.
13-9.1972
My/ae
303816/1074
CC
DE19722249495 1971-10-14 1972-10-10 Verfahren zur Herstellung von Überzügen, insbesondere Kunstharzlacküberzügen auf elektrisch leitenden Werkstücken durch Elektrophorese Expired DE2249495C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1501071A CH561284A5 (de) 1971-10-14 1971-10-14

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2249495A1 true DE2249495A1 (de) 1973-04-19
DE2249495B2 DE2249495B2 (de) 1976-07-29
DE2249495C3 DE2249495C3 (de) 1978-04-13

Family

ID=4405566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19722249495 Expired DE2249495C3 (de) 1971-10-14 1972-10-10 Verfahren zur Herstellung von Überzügen, insbesondere Kunstharzlacküberzügen auf elektrisch leitenden Werkstücken durch Elektrophorese

Country Status (11)

Country Link
JP (1) JPS4847922A (de)
AT (1) AT320821B (de)
BE (1) BE790073A (de)
BR (1) BR7207176D0 (de)
CH (1) CH561284A5 (de)
DE (1) DE2249495C3 (de)
DK (1) DK134187B (de)
ES (1) ES407890A1 (de)
FR (1) FR2156310B1 (de)
GB (1) GB1409724A (de)
IT (1) IT968906B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG96641A1 (en) * 2001-09-06 2003-06-16 Seiko Epson Corp Method of electro-coating an article

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3401791A1 (de) * 1984-01-19 1985-08-01 WTW Wissenschaftlich-technische Werkstätten GmbH, 8120 Weilheim Verfahren zum im wesentlichen spaltfreien einbetten der elektroden eines elektroanalytischen sensors in einen isolator und elektroanalytischer sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG96641A1 (en) * 2001-09-06 2003-06-16 Seiko Epson Corp Method of electro-coating an article

Also Published As

Publication number Publication date
BR7207176D0 (pt) 1973-09-18
DK134187B (da) 1976-09-27
JPS4847922A (de) 1973-07-07
ES407890A1 (es) 1975-11-16
BE790073A (fr) 1973-04-13
IT968906B (it) 1974-03-20
DK134187C (de) 1977-02-28
GB1409724A (en) 1975-10-15
FR2156310B1 (de) 1976-01-30
FR2156310A1 (de) 1973-05-25
DE2249495C3 (de) 1978-04-13
AT320821B (de) 1975-02-25
CH561284A5 (de) 1975-04-30
DE2249495B2 (de) 1976-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69201259T2 (de) Elektrotauchlackierungszusammensetzung.
DE3630667C2 (de)
EP0259592B1 (de) Wasserverdünnbare Beschichtungszusammensetzungen
DE19606716C1 (de) Verfahren zur Mehrschichtlackierung
DE19809443B4 (de) Verwendung eines wasserlöslichen Acrylharzes zur Herstellung einer Harzzusammensetzung und deren Verwendung innerhalb einer Beschichtungszusammensetzung
DE19519667C1 (de) Verfahren zur Mehrschichtlackierung
DE2352130A1 (de) Ueberzugsmittel fuer voranstriche
DE19519665C1 (de) Verfahren zur Mehrschichtlackierung
DE2847600A1 (de) Antikorrosions-ueberzugsmasse
DE69309863T2 (de) Mica enthaltende Pigmentzusammensetzung
DE2814439C3 (de) Bad zur elektrophoretischen Abscheidung eines kationischen Harzes auf die Oberfläche eines Eisengegenstandes aus einer wäßrigen Dispersion
DE1174221B (de) Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen Lackaufbaues mit Deckschichten aus Polymethacrylsaeuremethylester auf metallischen Oberflaechen
DE102009007630A1 (de) Beschichtungsmittel für korrosionsstabile Lackierungen
DE69913892T2 (de) Propargyl in Acetylidform enthaltende Harzzusammensetzung für kationische Elektrotauchlackierung
DE3440537A1 (de) Verfahren zum beschichten von kunststoffteilen
DE1669208C2 (de) Überzugsmittel für das anodische Beschichten mittels Elektrophoreseverfahren
DE2249495A1 (de) Verfahren zur herstellung von ueberzuegen, insbesondere kunstharzlackueberzuegen auf elektrisch leitenden werkstuecken durch elektrophorese
DE3009715C2 (de) Verwndung von bindemitteln zur formulierung von grundfuellern
DE2416789C3 (de) Wäßrige Beschichtungsmasse
WO1998023390A1 (de) Verfahren zur mehrschichtlackierung
DE2352774C3 (de) Grundierungsmittel
EP0951365B1 (de) Verfahren zur mehrschichtlackierung
DE2216005B2 (de) Verfahren zum Aufbringen von PoIyvinylidenfluorid-Deckschichten auf metallische Oberflächen
DE1519402A1 (de) Verfahren zum UEberziehen von Gegenstaenden mit polymeren Massen
DE4434584A1 (de) Verwendung von zur Bildung von Einschlußverbindungen befähigten Substanzen in Beschichtungsmitteln und Verfahren zur Herstellung von Überzügen

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
EGA New person/name/address of the applicant
8330 Complete disclaimer