DE2041656A1 - UEberzugsmischungen - Google Patents
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Description
ehem. Dr. D. Thomsen Dipi.-mg. H.Tiedtke
. G. Bühling
. W. Weinkauff
MÜNCHEN 2 TAL 33
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FRANKFURT (?.;a.H) 50 FUCHSHOHL 71 TEL. 0611/51 «66
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lf ^9' i3?C
8000 München 2
T 3791 / case PV. 22151
Imperial Chemical Industries Limited London / Großbritannien
Überzugsmischungen
Die Erfindung bezieht sich auf Überzugsmischungen bzw.
-massen, insbesondere auf Überzugsmassen auf wäßriger Basis, und auf die Verwendung derartiger Überzugsmassen bei Elektrobeschichtungsverfahren.
Es ist z.B. aus der britischen Patentschrift 1 030 425 bekannt, daß Farbmassen auf wäßriger Basis zur Verwendung bei
Elektrobeschichtungsverfahren eine Pigmentvolumenkonzentratior besitzen sollen, welche in bezug auf diejenige niedrig ist,
die üblicherweise bei Überzugsmassen vorliegt, die nach älteren Verfahren, z.B. Eintauchen und Sprühen, aufgetragen werden,
Bei Schwarz-Überzugsmassen wird naheliegenderweise Ruß als Pigment verwendet, da seine Wirksamkeit als Pigment
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bei niedrigen Pigmentvolumenkonzentrationen bekannt ist.
Gemäß der Erfindung wurde jedoch festgestellt, daß Überzugsmassen auf wäßriger Basis, die mit Ruß pigmentiert
sind, zu einer rauhen Oberflächenbeschaffenheit führen können, wenn sie durch Elektrobeschichtungsverfahren aufgebracht
werden, insbesondere wenn sie auf mit Zinkphosphat vorbehandeltem metallischem Eisen aufgebracht werden. Dies wird auf
den Ruß zurückgeführt, der in irgendeiner Weise bewirkt, daß der am kathodischen Gegenstand freigewordene Sauerstoff unter
Bildung größerer Blasen elektrobeschichtet wird, wobei diese größeren Blasen beim Erreichen der Oberfläche des aufgetragenen
Films der Überzugsmasse Krater zurücklassen, die durch ein Zurückströmen des Überzugsfilms nicht hinreichend gefüllt
werden.
Gemäß der Erfindung wurde festgestellt, daß sowohl
eine glattere Oberflächenbeschaffenheit als auch eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit erzielt werden können, indem
ein bestimmter Pigmentierungstyp angewendet wird. Gemäß der Erfindung ist eine pigmentierte Überzugsmasse auf wäßriger
Basis zur Verwendung bei Elektrobeschichtungsverfahren .zur Herstellung von schwarzen Überzügen auf Gegenständen vor
gesehen, wobei die Überzugsmasse ein Gemisch von zwei komplementär gefärbten Pigmenten enthält. Von den allgemeinen Grundsätzen des Farbaiachens her ist ea geläufig, geeignete Farben
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zu verwenden.
Vorzugsweise ist mindestens eines der Pigmente anorganisch; bei einer bevorzugten Kombination ist eines der
Pigmente ein anorganisches rotes oder braunes einfaches Eisenoxydpigment und das andere ein organisches blaues Kupferphthalocyaninpigment.
Alternativ können sowohl blaue als auch grüne Phthalocyaninpigmente vermischt verwendet werden.
Derartige organische Pigmente sind im Handel unter dem Warenzeichen "Monastral" erhältlich.
Die relativen Mengen, in denen die beiden Komplementärpigraente
verwendet werden, hängen von ihrem Färbungsvermögen und vom gewünschten präzisen Schw.arzton ab, wobei das
Schwarz möglicherweise einen bräunlichen, bläulichen, grünlichen oder anderen Ton besitzt« Im vorliegenden Zusammenhang
soll der Ausdruck "Schwarz" eine neutrale Farbe mit einem Munsell-Wert von nicht größer als 2, vorzugsweise nicht
größer als 1, und einer Farbenreinheit bzw. Farbenintensität von nicht größer als 1, vorzugsweise nicht größer als 0,5,
bezeichnen.
Vorzugsweise beträgt die Pigmentvolumenkonzentration in der Schwarz-Überzugsmasse nicht mehr als 20%.
Außer den Komplementär-Pigmenten kann die Überzugsmasse 109810/2154
antikorrosive Pigmente mit geringem Färbungsvermögen enthalten, z.B. Bleichromat und Bleisilikochromat.
Die Masse kann ferner einen Korrosionsinhibitor, z.B.
ein lösliches Chromat, und Antifällmittel, wie Bentonit- und Montmorillonit-Tonerden, enthalten.
Die Harze, die in der Masse als Filmbildner verwendet werden, können solche sein, die zur Verwendung in Elektroüberzugsmassen
geeignet sind, z.B. Epoxyester, Alkyd/Phenol- und
Acrylharze, maleinisierte öle (maleinised oils) und mit Styrol modifizierte maleinisierte öle.
Harze, die zur Verwendung gemäß der Erfindung besonders geeignet sind, sind in der britischen Patentschrift
1 069 841 beschrieben; sie werden hergestellt, indem ein Polyöl mit mindestens drei Hydroxylgruppen je Molekül und einem
Molekulargewicht von mindestens 500 mit einer trocknenden ölfettsäure
mindestens teilweise verestert wird und der resultierende Trockenölester mit maleinisierter Fettsäure weiter
verestert wird. Das Harz ist vorzugsweise ein Epoxyesterharz, das durch Veresterung eines Kondensationsproduktes von Diphe-.nylolpropan
und Epichlorhydrin mit den angeführten Fettsäuren hergestellt wurde.
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Es können Mischungen irgendwelcher der vorstehend angeführten Harze verwendet werden. Die Harze können ferner
mit kleineren Mengen bestimmter Harze modifiziert oder gestreckt werden, z.B. mit Vernetzungsharzen, wie Melamin/
Formaldehydharzen.
Im folgenden sind typische Kombinationen von Pigmenten
angegeben, die zur Verwendung gemäß der Erfindung geeignet sind, wobei die Werte die Volumenkonzentration in der
überzugsmasse des jeweils verwendeten Pigments und der anderen Zusätze angeben, ausgedrückt als Prozentsatz des Gesamtvolumens
des nicht-flüchtigen Materials in der Masse:
Masse braunes rotes "Monastral"- Bleisiliko-
- Eisenoxyd Eisenoxyd Blau chromat Bentonit
1. 2,38
2. 1,5
3. 3,23
4. - . 1,5
Diese Pigmentkombinationen liefern - bei Dispergierung
in einem Carboxylgruppen-haltigen Epoxyester,teilweise mit einer
Base, wie Kaliumhydroxyd, neutralisiert, in Wasser dispergiert und auf einen mit Zinkphosphat behandelten Gegenstand aus metallischem
Eisen durch ein Elektrobeschichtungsverfahren aufge bracht - einen glatten halbglänzenden Schwarz-Überzug mit
verbesserter Korrosionsbeständigkeit.
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| 2,83 | 0,645 | 0,155 |
| 2,83 | 0,645 | 0,155 |
| 1,53 | - | 0,13 |
| 4,5 | _ | 0,1 |
2OA1656
Ähnliche Ergebnisse wurden erhalten, als der Epoxyester durch ein Carboxylgruppen-haltiges Alkyd/Phenolharz
oder Acrylharz ersetzt wurde.
Nachstehend wird die Erfindung durch ein Beispiel . näher erläutert.
Es wurde eine pigmentierte wäßrige überzugsmasse
(A) mit einem Gesamtfeststoffgehalt von 10 Gew.-% auf Basis
eines Epoxyesterharzes gemäß Beispiel 10 der britischen Patentschrift 1 069 841 hergestellt, wobei jedoch 60% der
Säuregruppen im Harz mit Kaliumhydroxyd anstelle von Diäthanolamin neutralisiert worden waren. Die Pigmentierung ent-'" sprach der Masse 1 in der vorstehenden Tabelle; ferner lagen
in der Masse 400 Teile je Million Kaliumchromat als Korrosionsinhibitor vor.
Es wurde eine ähnliche Masse (B) hergestellt, wobei die Pigmentvolumenkonzentration die gleiche wie bei der vorstehend angegebenen Masse (A) war, jedoch wurde das Gemisch
.aus braunem Eisenoxyd und "Monastral"-Blau durch das gleiche
Volumen von im Handel erhältlichem RuB aus Pflanzen ersetzt.
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Es wurden getrennte Stahlplatten oder Stahlpaneele mit Zinkphosphatüberzug bei einem pH-Wert von 7,8 und 200 V
mit den vorstehend angegebenen Massen elektrobeschichtet und bei 163°C 45 Minuten lang erhitzt, um Schwarz-Filme mit einer
Stärke von 20 ai herzustellen. Der pH-Wert des Überzugsbades
wurde im wesentlichen nach dem in der britischen Patentschrift 1 106 979 beschriebenen Verfahren konstant gehalten. Die mit
der Masse (A) überzogenen Platten bzw. Paneele waren glatt und halbglänzend, während eine mit einer Masse (B) überzogene
Platte oder ein damit überzogenes Paneel eine fleckige und strukturierte Oberfläche besaß.
Die überzogenen Platten bzw. Paneele wurden bis zum reinen Metall geritzt und 336 Stunden lang einer Salzbesprühung
(ASTM B 117/64) ausgesetzt. Eine mit der Masse (A) überzogene Platte bzw. ein damit überzogenes Paneel zeigte einen
Adhäsionsverlust von bis zu 2 mm vom Rißende an, während eine mit der Masse (B) überzogene Platte bzw. ein damit überzogenes
Paneel einen Adhäsionsverlust von bis zu 8 mm vom Rißende an zeigte.
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Claims (8)
1. Pigmentierte Uberzugsmischung auf wäßriger Basis für Elektrobeschichtungsverfahren zur Herstellung von Schwarz-Überzügen
auf Gegenständen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem Pigmentgeraisch aus zwei komplementär-farbigen Pigmenten.
2. Mischung nach Anspruch 1, worin wenigstens eines der Pigmente im Pigmentgemisch anorganisch ist.
3. Mischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Pigmentgemisch ein rotes oder
braunes Eisenoxyd und ein blaues Kupferphthalocyaninpigment enthalten ist.
4. Mischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine. Zusammensetzung, die zu einem Schwarz-Überzug mit einem Munsell-Wert von nicht größer als 1
und einem Farbenintensitäts-Wert (Chroma) von nicht größer als 0,5 führt.
5. Mischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Pigmentvolumenkonzentration bis zu
20%.
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6. Mischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie ein antikorrosives Pigment geringen Färbungsvermögens enthält.
7. Mdsching nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Korrosionsinhibitor enthält.
8. Mischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Epoxyesterharz als Filmbildner
enthält.
1 09810/21
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