JPS6389581A - 水希釈性塗料用顔料ペースト製造法 - Google Patents

水希釈性塗料用顔料ペースト製造法

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JPS6389581A
JPS6389581A JP23757687A JP23757687A JPS6389581A JP S6389581 A JPS6389581 A JP S6389581A JP 23757687 A JP23757687 A JP 23757687A JP 23757687 A JP23757687 A JP 23757687A JP S6389581 A JPS6389581 A JP S6389581A
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pigment
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ヴイリバルド パール
クレメンズ ソディン
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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】 本発明は水希釈性塗料用、とくに電着塗装における二成
分補給法(two−component replen
ishingmethod)用の顔料ペーストに関する
ものである。
電着塗装において、水性媒質中に存在する色材は、基材
上に高固形分で電着し、電着浴から塗装物とともに出て
ゆく。従って電着浴中の材料が適当な濃度に保つために
、相当する材料を電着浴に補給しなければならない。こ
れは例えばltleigel、「電気泳動塗料(Ele
ktrophoreselack) J、Wissen
schaftl、verlagslQsmbh、 St
uttgurt。
(1967)またはYeats r電気塗装51ect
ro−painting) J、R,Draper L
TD、 Teddington(1970)などで従来
から知られているように、未中和高濃度顔料−バインダ
ーペーストを補給するか、遊離している中和剤および過
剰の水性媒体を透析装置によって除去し、ついで希釈し
た塗料を補給するかのいずれかの方法によって行なうこ
とができる。
電着塗゛装設備、とくにカチオン形電着塗装設備を操業
する上で、二成分の補給材料の添加、すなわち高顔料化
色材成分とクリヤラッカー(Klarlack)成分と
を補給するのが有利であることが明らかになっている。
これによって電着浴操業における自動制御が本質的に容
易になる。
水性顔料ペーストとクリヤラッカー分散液の組合せは、
米国特許第4,035,275号、第4.081,34
3号または第4.186.124号にも記載されている
。ドイツ特許第3.040.419号には別の成分とし
て水性触媒ペーストをさらに使用している。この場合使
用されているものは、顔料を分散させるために使用する
(鼓膜中にジブチルスズオキシドを混合分散させたもの
である。
これらのいわゆる二成分補給方法を用いるとき1m1l
ペースト用樹脂と主バインダーとの相溶性が良く、また
特殊な撹拌装置または混合装置を使用しても最適状態の
均一混合生成物が得られない。
とくに主バインダーと組合せたときに活性になる架橋用
触媒やレベリング剤、消泡剤などのような材料を含有し
ている顔料成分は、主バインダーの樹脂ミセルと十分近
づくことができない。
主バインダーに対し、多くの場合水不溶性の添加剤を直
接混合すると、希釈状態となっている電着浴成分の分散
液はその貯蔵安定性を損い、また添加剤の効力を減する
ことになる。
一種類以上のこのような添加剤を、一部の主バインダー
とともに顔料成分中に含有させると上記のような問題が
解決できることが今見出された。
この場合添加剤は主バインダーのミセル中に存在してい
るため、主要な好ましい方法で添加剤をクリヤラッカー
成分中に分散することができる。
とくに、「揮発性有機組成物(VOC: volati
leorganic composition)低減の
要求」を需要家から要求される場合、または多くのIの
法律で規制される場合に、低溶剤分散液の形で成分を添
加するには、上記のような方法以外では適切な分散が行
なえない。
従って本発明は、水希釈性塗料用とくに触媒硬化塗料に
よる電着塗装の二成分補給法のための顔料ペースト製造
法において、塗料用の顔料ペースト用樹脂(A)中に、
所要の触媒および/またはその他の添加剤(C)の全量
または一部と、塗料用主バインダー(B)の一部とを、
顔料(D)と混合分散する前または混合分散の後、もし
くは塩形成基を一部または全部中和する前または中和し
た後、均一に混合分散することを特徴とする顔料ペース
ト製造法に関するものである。
本発明はさらに本発明方法によって製造した顔料ペース
トを電着塗料、とくにカチオン形電着塗料に使用するこ
とにある。
本発明の顔料成分がとくに効果を発揮するための好まし
い実施態様は、 (a)  顔料ペースト化用樹脂(A)を70重量%な
いし30重量%、好ましくは70重量%ないし50重量
%と、 (′b)塗料用に必要な添加成分(C)の全量または一
部を均一に混合させた塗料用主バインダー(B)を30
重量%ないし70重量%、好ましくは30重量%ないし
50重量%とを混合し、塩形成基を全部または一部中和
した後、顔料(D)添加後に混合分散装置で引き続き行
なう混合分散工程で最適の粘度になるよう水で希釈する
ことを特徴とするものである。
しかしながら必要があれば、例えば下記の式で示すよう
な別の順序で成分を混合してもよい(N=中和、W=水
添加): (A+N)+ (B+C)+W+D、または(A+C)
+N+B+W+D、または (A+8)+N+C+W+D0 いずれの場合でも、添加剤は水で希釈する前の樹脂成分
に混合し、かつ水で本質的に希釈する前に樹脂成分との
混合を行なうことが必須条件である。さらに′また本発
明で採用される全ての変法において、補給のためにすで
に多量の水で希釈した主バインダー成分に、水との相溶
性が不十分な添加剤を加えることは避けるべきである。
主バインダーの種類または顔料ペーストを製造する上で
好ましいバインダーの種類は文献により知られている。
本発明の顔料ペーストは、エステル交換反応、アミド交
換反応、ウレタン交換反応または末端の二重結合の反応
によって高温で架橋が行なわれる塗料に対して用いるの
がとくに適している。
上記の反応は触媒によってのみ影響をうけるので、触媒
の混合を最適にすることが最も大切である。代表的なバ
インダーの種類は例えば欧州特許出願第0012463
号、第0040867号、第0162613号、第01
65799号、第0178531号、第n791g4号
および第0180051号または米国特許第4.174
,332号に記載されている。
顔料ペースト樹脂の主要な性質は、顔料結合力が大きい
こと、粘度および溶解度が好ましいことである。かかる
顔料ペースト樹脂の例は米国特許第377.270号、
第378,963号、ドイツ特許公開特許第22525
36号、第2531960号、第2634211号、第
2634229号、欧州特許出願第0028402号、
第0049369号、第0076955号、第0135
651号または米国特許第4.035.275号に記載
されている。
本発明の顔料成分に混合される添加剤としては、オクタ
ン酸亜鉛、オクタン酸鉛、オクタン酸コバルトまたはジ
ブチルスズジラウレートなどのような触媒、ならびにテ
キサノール<Texanol) (2゜2.4−トリメ
チルペンタン−1,3−ジオール消泡剤、接着促進剤な
どのような塗料助剤が挙げられる。
通常のカチオン形電着塗装の電着浴用材料には、主バイ
ンダーと顔料ペースト樹脂とが4;1から2:1の間の
比で含まれており顔料−バインダー比は0.1:1ない
し0.7:1となっている。
本発明の顔料成分には、顔料ペースト用附脂が70重量
%ないし30重量%、塗料添加用主バインダーが30重
量%ないし70重M%の比率からなる樹脂成分を含有し
ている。樹脂成分の好ましい比率は、70重量%ないし
50重量%から30重量%ないし50重量%までである
本発明の顔料ペースト樹脂成分の組合せには、電着塗装
で通常使用される顔料が、顔料パインダ−比で8:1な
いし1:1 (純粋の黒色塗料)または12:1ないし
5:1 (通常の下塗り塗料および一回塗り塗料)含ま
れている。顔料の種類は当業者にとって知られており、
関連文献で知ることができる。
顔料ペースト(鼓膜成分を製造するには、塗料工業で通
常使用される混合分散アグリゲートが用いられる。電着
塗料の処方および調製法は当業者にとって知られており
、詳しい説明は不要である。
下記の実施例は本発明を説明するためのものであって、
本発明の範囲を限定するものではない。
全ての部または百分率は特記しない限り重量部または重
量%を表わす。
実施例には下記の略悟を使用した。
BtJC,L   エチレングリコールモノブチルエー
テル CE     1.l−ジメチル−(C7Cs)カルボ
ン酸の工業用グリシジルエー テル混合物 DGME   ジエチレングリコールジメチルエーテル DEAPA  N、N−ジエチルアミノプロピルアミン DMAPA ’N、N−ジメチルアミノプロピルアミン MOLA   モノエタノールアミン PE  91 91%バラホルムアルデヒドPSA  
  無水フタル酸 TDI    )リレンジイソシアナート (80/T
HMDI  )リメチルヘキサメチレンジイソシアナー
ト DOLΔ  ジェタノールアミン 下記の生成物は実施例において単一成分として使用され
るものである。
(A)  顔料ペースト用樹脂 (A1) 適当な反応容器でPSA74部とオキサゾリ
ジン誘導体162部を75ないし80℃で酸価が120
 mgKDH/ gになるまで反応する。オキサゾリジ
ン誘導体は、24部のMOLAのヒドロキシアミンと、
100部のCEおよび33部のPF91を60ないし1
20℃で、約8部の反応水を共沸除去する環形成反応に
より得られる。
上記の反応混合物にポリプロピレングリコールをベース
とするエポキシ樹脂(エポキシ当全約320)を320
部添加し、これを酸価が3mgKOH/g未満になるま
で120℃でエステル化する。70℃に冷却後、DEA
PAを52部添加し、エポキシ価がゼロになるまでその
温度を保持する。
13部のPF91を添加後、共沸剤として特殊ベンジン
(沸点80ないし120℃)を加えて、8部の反応水を
共沸除去する。つづいて上記のようにして調製したオキ
サゾリジンを125部混合し30ないし35℃に冷却す
る。そこで84部のTHMD Iを少量づつ添加し50
℃ですべてのインンアナート基が消費されるまで反応を
続ける。
共沸剤の除去後、反応生成物を200部のBUGLに溶
解する。試験によりつぎの値が得られる。
粘度       : 21.000 mPa −s/
 25℃オキサゾリジン当量;624 (計算値) アミン価      : 116 mgKDH/g脂肪
族成分    :59% 分子量(計算値)   :1650 溶解度(1)     :樹脂固形分100gに対しギ
酸15m!、!of (1)安定な水性分散液にするために必要な酸の量 (A2) 適当な反応容器で、ポリプロピレングリコー
ルをベースにしたエポキシ樹脂(エポキシ当量約320
)320部を、牛脂アミン134部およびDEAPA5
2部とともに75ないし80℃でエポキシ価がゼロにな
るまで反応する。30部のPF91を添加後、特殊ベン
ジン(沸点8〇−120℃)により19部の反応水を共
沸除去する。共沸剤は真空蒸留して除去する。樹脂はつ
ぎの値を示す。
粘度       :1500 mPa−5/25℃オ
キサゾリジン当量:574 (計算値) アミン価      : 141 mgKOH/g脂肪
族成分    :86% 分子量(計算値)   :1034 溶解度(上記参照):酸を添加せずに溶解(A3) 適
当な反応容器で、エポキシ化ポリブクジエンオイル(分
子量約1,400、エポキシ当量的440)を、92部
のDMAPA (0,9モル)とともに0.5部の2.
 6−tert−ブチル−4−メチルフェノール(禁止
剤)の存在下で160ないし200℃ですべてのエポキ
シ基が消費されるまで反応する。80℃に冷却後、30
部のPF91(0,9モル)を添加し、特殊ベンジン(
A点80−120℃)により、18部の反応水が共沸除
去されるまでこの温度を保つ。共沸剤を真空除去して後
、反応混合物を59部のBUGLに溶解する。樹脂はつ
ぎの値を示す。
粘度       : 2600 mPa−5/25℃
オキサゾリジン当量:604 (計算値) アミン価      : 185 mgKOH/g脂肪
族成分    :80% 分子量(計算値)   :1632 溶解度(上記参照):樹脂固形分100gに対しギ酸2
5mMol (B)  主バインダー (B1) 適当な反応容器で、228部のビスフェノー
ルA(1モル)と260部のDEAPA(2モル)とを
131部のトルエンの存在下で75℃に加熱し、ついで
反応混合物に僅かに冷却しながら66部のPF91(2
モル〉を添加する。
共沸蒸留が連続して行なわれるまで温度をゆっくり上昇
させる。42部の反応水の除去後、トルエンを真空蒸留
除去し、反応生成物を152部の608部(2モル)を
45分間以内に添加する。
NC0価がほぼゼロになった後、この溶液1400部と
、ビスフェノールAをベースにしたエポキシ樹脂(エポ
キシ当量的190)190部とCE250部(1モル)
のDGME389部の溶液とを混合し、95ないし10
0℃でエポキシ価がゼロになるまで反応する。
上記溶液の75部(固形分)と、下記のポリヒドロキシ
化合物25部(固形分)とを完全に混合し、35mMo
lのギ酸を添加する。ついで脱イオン水で40%分散液
にする。
上記で使用したポリヒドロキシ化合物は、プロトン化で
水溶性となり、○H当量は約145を示す。この化合物
はビスフェノールAをベーストシたエポキシ樹脂(エポ
キシ当量的475)1モル、1!:DOLA2モルを7
0%メトキシプロパツール中で既知の方法で4glされ
る。
(B2) 撹拌機、温度計および還流冷却器付の反応5
で、ビスフェノールAをベースとするエポキシ樹脂(エ
ポキシ当量的500)1000部を60ないし70℃で
492部のエチレングリコールアセテートに溶解し、0
.2部のハイドロキノンと144部のアクリル酸を加え
て、温度を100ないし110℃に上昇させる。この温
度で、酸価が5 mgKDH/g以下になるまで反応す
る(DBZ−1,75)。ついでこの反応生成物に60
ないし70℃で塩基性モノイソシアナートの70%溶液
を加え、NC0価がほぼゼロてになるまで反応する(D
BZ=1.25.BNZ=1.1 > 。固形分100
gに対しギ酸を60mMoim加して後、脱イオン水で
35%の分散液を調製する。
塩基性(bα5ic)モノイソシアナートは、TD11
モルとDOLA1モルとの反応生成物で、メチルイソブ
チルケトンで70%溶液にしたものである。
DBZ (二重結合数)二分子ff11000単位当り
の末端エチレン性二重結合数にに目当する。
BNZ (塩基数)二分子潰1000単位当りの塩基性
N基数に相当する。
(B3) 市販のポリブタジェンオイル700 部と、
無水マレイン酸100部とを、ジフェニル−P−フェニ
レンジアミン(禁止剤)0.5部の存在下で、200℃
において、無水マレイン酸が完全に結合するまで既知の
方法で反応する。100℃に冷却後、2−エチルヘキサ
ノール130部を添加し、120℃で半エステルの理論
酸価に達するまでエステル化する。
得られた反応生成物110部(CODH基約0.12に
相当)と、ビスフェノールへ−ジエポキシ樹脂(エポキ
シ当量的190)のDGME80%溶液212部とを1
20℃で酸価がほぼゼロになるまで反応する。DGME
 108部、DEA、PA591(0,45モル)およ
び2−エチルヘキシルアミン59部(0,45モル)を
添加し、反応混合物を65ないし70℃でエポキシ価が
ほぼゼロになるまで反応する。この値に達した後、11
4部のビスフェノールA(0,5モル)と50部のPF
91(1,5モル)とを添加し、60℃で遊離のホルム
アルデヒド含有量が0.5ないし1%になるまで反応を
続ける。反応混合物に固形分100g当り40m!Jo
lのギ酸を添加し、脱イオン水で固形分45%に希釈す
る。
使用したポリブタジェンオイルは液体で、1゜4−シス
体が約75%、1.4−1−ランス体が約24%、ビニ
ル二重結合が約1%のものである。
分子量は約1500±15、ヨウ素価は約450g/1
000’gである。
(C)  添加剤成分 (C1) ジブチルスズジラウレート:金属含有量的1
8%の溶剤非含有タイプ (C2) ジブチルスズオキシド二金属含有量的48%
の固形界 (C3) オクタン酸鉛:90部混合炭化水素溶液(金
属含有量的31%) (C4) オクタン酸コバルト:80%ホワイトスピリ
ット溶液(金属含有量的11%)(C5)  アセチレ
ンアルコールをベースにシタai剤:エチレングリコー
ルモノエチルエーテルの50%溶液として使用 (D)  顔料組成 有機溶剤に溶解した主バインダー(B成分)、と添加剤
成分(C成分)とを、室温または必要あればより高い温
度(最高80℃)で約30分間完全に混合する。ついで
顔料ペースト用樹脂(A成分)および必要があれば消泡
剤または他の塗料助剤のようなその他の添加剤をさらに
30分間かけて混合する。さらに撹拌しながら中和用の
酸を加え、ついで脱イオン水を添加して所要の固形分と
粘度ををする水1生クリヤラッカーにする。顔料を添加
して混合物を適当な混合分散装置、好ましくはパールミ
ルまたはサンドミルで混合分散させる。
顔料ペースト組成を第1表にまとめた。表示の部はすべ
て固形分を示している。
(1)金属として計算 (2)固形分100gに対する酸のmMo1AS=ギ酸
、ES=酢酸 (3)脱イオン水で希釈後の顔料ペーストの固形分(%
) (4)顔料/バインダー比 本明細書に記載した別法によっても顔料ペーストを調製
したが、試験結果において明確な差のないことが確言忍
された。
第2表に比較例1〜3の顔料ペースト組成を示した。比
較例1および2では、添加剤は(C)に記載した量(部
)に同量のエチレングリコールモノブチルエーテルで希
釈して、水性の顔料化塗料浴に添加する。比較例3は、
固形品である不溶性のジブチルスズオキシドは顔料とと
もに通常の方法で混合分散する。
本発明による顔料ペーストと従来技術による方第3表に
、顔料ペースト成分とクリヤラッカー成分(主バインダ
ー)とを混合して得た電着塗料浴組成を掲げである。
さらに第3表には、塗装性と安定性ならびに塗膜の性能
と耐久性についての試験結果を掲げである。
試験方法 ふるい残分:希釈した塗料液1f!を秤量ずみのバー 
o 7 (Perlon)ふるい(メツシュ28μm)
に注いで通過させる。ふるいは脱イオン水ですすぎ、乾
燥後(110℃で1時間)秤量する。結果はふるい残分
をmgで表示しである。
水平塗装ニリン酸亜鉛鋼板(約1010X20>を中央
で直角に曲げる。塗料浴の表面から15cmの深さにな
るように曲げた鋼板の一辺を水平につるす。塗料浴の撹
拌を止めて、4分間塗装を行なう。
塗装終了後、鋼板はさらに2分間塗料浴中に留める。つ
いて塗料浴からtfm IrRをとり出し、水でさらに
2分間すすいで焼付ける。鋼板は目視でレベリング、光
沢および沈積現象を評価する。
撹拌安定性:塗料浴を開放容器中で25±2℃で連続的
に撹拌する。第3表に示された時間後に電着を行ない、
電着した塗膜が新鮮な状態の塗料浴で電着した塗膜と比
較しても塗膜に明らかな変化がみられないことを示して
いる。(塗料浴を24時間均質化して後実施) 第3表中の略語はつぎのことを意味する。
1.0.   塗膜に異常なく、沈積徴候がない。
LM   わずかに光沢が失われている。
M   光沢なし、レベリング障害なし。
S   明らかに沈積徴候がみられる。
n、i、 O,塗膜は使用不可。
塩水噴霧試験:ASTM−B  117−64による。
リン酸亜鉛鋼板上に膜厚22±2μmに電着し、第3表
に掲げた条件で焼付ける。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、水希釈性塗料用、とくに触媒硬化塗料による電着塗
    装における二成分補給法のための顔料ペースト製造法に
    おいて、 塗料用の顔料ペースト用樹脂(A)中に、所要の触媒お
    よび/またはその他の添加剤(C)の全量または一部と
    、塗料用主バインダー(B)の一部とを、顔料(D)と
    混合分散する前または混合分散の後、もしくは塩形成基
    を一部または全部中和する前または中和した後、均一に
    混合分散することを特徴とする顔料ペースト製造法。 2、(a)顔料ペースト化用樹脂を70重量%ないし3
    0重量%、好ましくは70重量%ないし50重量%と、 (b)塗料系に必要な塗料用添加剤(C)の全部または
    一部を均一に混合させた塗料用主バインダー(B)を3
    0重量%ないし70重量%、好ましくは30重量%ない
    し50重量%とを混合し、塩形成基を全部または一部中
    和して後、混合分散装置で引き続き行なう混合分散工程
    で顔料(D)添加後に最適の粘度になるように水で希釈
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の製
    造法。 3、前記の各成分をつぎの順序、すなわち (A+N)+(B+C)+W+D、または (A+C)+N+B+W+D、または (A+B)+N+C+W+D (ただしAないしDは特許請求の範囲第1項に記載した
    成分であり、Nは中和、Wは水添加を表わす) で混合分散することを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の製造法。 4、前記以外の添加剤(C)として水に非相溶性の溶剤
    および/または塗料用助剤を混合分散することを特徴と
    する特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記
    載の製造法。 5、顔料バインダー比が1:1ないし12:1であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第4項のい
    ずれかに記載の方法によって製造された顔料ペースト。 6、特許請求の範囲第1項ないし第4項記載の方法によ
    って製造された顔料ペーストの電着塗料への用法。 7、電着塗装の二成分補給法用の顔料ペーストとして使
    用する特許請求の範囲第1項ないし第4項記載の方法に
    よって製造された顔料ペーストの、電着塗装法の二成分
    補給法への使用。
JP23757687A 1986-09-23 1987-09-24 水希釈性塗料用顔料ペースト製造法 Pending JPS6389581A (ja)

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JPS61101517A (ja) * 1984-10-22 1986-05-20 ヴイアノヴア クンストハルツ アクチエンゲゼルシヤフト 水希釈性塗料用顔料グラインデイングビヒクルの製造方法

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