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Title:
PROCESS FOR ELIMINATING SURFACE-DEFECT INDUCING CONTAMINANTS FROM ELECTROPHORETIC COATING BATHS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1987/003016
Kind Code:
A2
Abstract:
The process described above is characterized by the fact that the electrophoretic paint, in addition to undergoing the usual purification operations, is filtered without compressed air on an adsorption medium which adsorbs hydrophobic substances having a surface tension <= 35mN/m, preferably homo- or co-polymers of ethylene, propylene, butene-1 or butene-2 which may also contain other homopolar co-monomers.

Inventors:
ARLT KLAUS (DE)
DIRKING THEODORA (DE)
JOSTEN KARL-HEINZ (DE)
STREITBERGER HANS-JOACHIM (DE)
Application Number:
PCT/EP1986/000624
Publication Date:
May 21, 1987
Filing Date:
October 29, 1986
Export Citation:
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Assignee:
BASF LACKE & FARBEN (DE)
International Classes:
B01J20/28; C09D5/44; C25D13/06; C25D13/24; (IPC1-7): C25D13/06; C25D13/24; C09D5/44
Other References:
PATENTS ABSTRACTS OF JAPAN, Vol. 5, No. 136, (C-69) (808), 28 August 1981, & JP, A, 5669395 (Ebara Infilco K.K.) 10 June 1981
See also references of EP 0282494A1
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Description:
Verfahren zur Entfernung von Oberflächenstörungen ver¬ ursachenden Verunreinigungen aus Ele trotauchlac bädern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Oberflächenstörungen verursachenden Verunreinigungen aus Elektrotauchlackbädern.

Bei der Elektrotauchlackierung , die sich als Verfahren zur automatischen Beschichtung von Massengütern durchge¬ setzt hat, werden wasserverdünnbare Tauchlacke unter Ver¬ wendung elektrischer Energie abgeschieden. Es stehen anodisch und kathodisch äbscheidbare Systeme zur Ver¬ fügung. Das Werkstück muß bei der Abscheidung des Lacks dementsprechend als Anode oder als Kathode geschaltet werden .

Die vorliegende Erfindung ist bevorzugt auf kathodisch abscheidbare Lacke anwendbar. Sie kann aber auch in anodisch abscheidbaren Systemen eingesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich ganz besonders zur Entfernung von Oberflächenstörungen verursachenden Verunreinigungen aus Elektrotauchlacken , die kationische aminmodifizierte Epoxidharze als Bindemittel enthalten. Lacksysteme dieser Art sind zum Beispiel in folgenden Patentdokumenten offenbart: US-PS 3,799,854,

US-PS 3,984,299, US-PS 4,031,050, US-PS 4,252,703, US-PS 4,332,711 und DE-PS 31 08 073.

Es ist bekannt, daß die Anwesenheit von hydrophoben

Substanzen, deren Oberflächenspannung < 35 mN/m (zum Beispiel Tiefziehfette (werden bei der Formung von Karosserieteilen eingesetzt), Kohlenwasserstofföle ( zum Beispiel Transportkettenöl ) , Silikonverbindungen, per¬ fluorierte Verbindungen ...) beträgt, in Elektrotauchlack¬ bädern schon in sehr geringen Mengen (ab :> 1 ppm bzw. bei Silikon- und perfluorierten Verbindungen schon ab >_ 1 ppb) Oberflächenstörungen in den abgeschiedenen und/oder überlackierten Lackschichten verursachen (die Angaben ppm bzw. ppb sind auf Gewichtsteile bezogen).

Es gehört zum Stand der Technik, Elektrotauchlacke unter

^,/i/,_.__.

Überdruck über Filter mit Polypropyleneinsätzen zu Diese Filtration dient dazu, verunreinigende Feststoffpartikel mechanisch zu entfernen. Die Porenweite beträgt üblicher¬ weise 75 μm. In Einzelfällen können über kürzere Zeiträume FUter mit Porenweiten bis 10 μm eingesetzt werden. Dabei muß dann aber -die Badzusammenset . zung ständig überwacht werden, (vgl. Technisches Merkblatt "Fahrzeuglacke" der BASF F+F von 7/1983).

In der Praxis kommt es dennoch oft vor, daß trotz der oben beschriebenen Filtration über mit Polypropylenein- sätzeπ versehene Filter in den abgeschiedenen und/oder überlackierten Lackschichten ein hohes Maß an Oberflächen¬ störungen auftritt.

In solchen Fällen war man bisher gezwungen, qualitativ minderwertige Beschichtungen in Kauf zu nehmen oder das kontaminierte Tauchbad vollständig zu erneuern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren zu entwickeln, nach dem mit Oberflächenstörungen verur¬ sachenden Substanzen kontaminierte Elektrotauchbäder so weit dekontaminiert werden können, daß qualitativ befriedi gende Beschichtungen erhalten werden.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Elektrotauchlack zusätzlich zu den bereits üblichen Reinigungsoperationen drucklos über ein Adsorptionsmittel, das hydrophobe Substanzen, deren Oberflächenspannung < 35 mN/m adsorbiert, - be¬ vorzugt Homo- oder Copolymere aus Ethylen, Propylen, Buten-1 oder Buten-2, die gegebenenfalls noch weitere unpolare Comonomere enthalten - filtriert wird.

Es können auch Gemische von Adsorptionsmitteln verwendet werden .

Die Adsorptionsmittel sollten bei den angewandten Ver¬ fahrensbedingungen als feste Substanzen mit einer großen Adsorptionsfläche (zum Beispiel als Flocken oder in anderer fein verteilter Form) vorliegen.

Ganz besonders bevorzugt wird ein aus faserigem Poly¬ propylen bestehendes Flockenmaterial als Adsorptions¬ mittel eingesetzt. Dieses Material wird von der Firma 3M unter der Bezeichnung "3M oil sorbent" (Stand 1985) vertrieben .

Den Produktinformationen der 3M ist zu entnehmen, daß das "3M oil sorbent" auf dem Umweltschutz- und Arbeits¬ schutzgebiet angewendet werden kann. Es wird dort in Form von Rollen, Schleiern, Kissen, Schläuchen und Tüchern eingesetzt und dient zur Aufnahme von dünnen Ölfilmen und ollachen auf Gewässern, Pfützen und Wasserlachen sowie zur Beseitigung von gefährlichen flüssigen Arbeitsstoffen, die zum Beispiel beim Lagern, Abfüllen oder Befördern verschüttet werden.

Den technischen Merkblättern ist kein Hinweis auf eine erfindungsgemäße Anwendung des "3M oil sorbent" Materials zu entnehmen.

In allen Fällen, in denen in den Firmenschriften die An¬ wendung des "3M oil sorbent" Materials zur Dekontamina¬ tion von wäßrigen Systemen beschrieben wird, liegen stets Systeme vor, die aus getrennten wäßrigen und hydrophoben Phasen bestehen. Demgegenüber sind die zu entfernenden hydrophoben Oberflächenstörungen verursachenden Substanzen in den Elektrotauchlacken in sehr geringer Konzentration (ppb bzw. ppm-Bereich) homogen verteilt.

überraschenderweise können die in sehr geringen Konzen¬ trationen vorliegenden Oberflächenstörungen verursachen¬ den Verunreinigungen mit Hilfe einer drucklosen Filtration über die erfindungsgemäßen Adsorptionsmittel so weitgehend aus den Elektrotauchlacken entfernt werden, daß sie mit den derzeit zur Verfügung stehenden analytischen Methoden -nicht mehr nachweisbar sind.

Weiterhin ist es überraschend, daß das aus einer Viel¬ zahl von Komponenten bestehende, kompliziert zusammen- gesetzte Elektrotauchlackmaterial durch eine drucklose Filtration über ein wirksames, eine große Adsorptions¬ fläche aufweisendes Adsorbens ohne unvorteilhafte Änder'ung in der Lackzusammensetzung selektiv von Ober¬ flächenstörungen hervorrufenden Verunreinigungen gereinigt werden kann.

Experimentel le. Untersuchungen haben gezeigt, daß das er¬ findungsgemäße Verfahren keinerlei Einfluß auf die Appl ikationsdaten der behandelten Elektrotauchlacksysteme hat. Weiter konnte experimentell nachgewiesen werden, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keine hydrophoben Lackbestandteile zurückgehalten werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wer¬ den mit Absorbens gefüllte Filterbeutel so in den Lack- kreislau-f der Elektrotauchl ackieran läge eingebaut, daß die Zusatzfiltration je nach Bedarf problemlos zu bzw. ab¬ geschaltet werden kann.

Die Filtrationsgeschwindigkeit kann durch Variation von Volumen und Anzahl der eingesetzten Filterbeutel an sich ändernde Verfahrensbedingungen angepaßt werden. Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen noch näher erläutert. Alle Angaben über Teile und Prozent¬ sätze sind Gewichtsangaben, falls nicht ausdrücklich anderes festgestellt wird.

Beispiel 1

Ein mit einem Triglyzerid aus Glyzerin, ölsäure, Stearin¬ säure und Palmitinsäure und einem anionenaktiven

3 Emulgator kontaminiertes Elektrotauchbad (Inhalt: 360 m

Elektrotauchlack auf Basis eines kationischen aminmodifi- zierten Epoxidharzbindemittels) wurde über 12 mit einem aus faserigem Polypropylen bestehenden Flockenmaterial gefüllten Filterbeutel (5 große parallel angebrachte

Beutel mit einem Volumen von 15 bis 20 Liter und 6 kleinen parallel angebrachten Beuteln mit einem Volumen von 7 bis

10 Litern, die mit 750 bis 1000 bzw. 350 bis 500 Gramm

Flockenmaterial gefüllt waren; kleine und große Beutel hintereinander angebracht) filtriert. Die Fi ltrationsge-

3 schwindigkeit betrug 3,5 pro Stunde und die

Filter wurden alle 8 Stunden gewechselt.

Bereits nach 32 Stunden Filtrationszeit konnte ein Rück¬ gang der Krater pro Flächeneinheit um 50 % erreicht wer¬ den .

Beispiel 2

5 Liter eines Elektrotauchlackbades auf Basis eines kationischen aminmodif izierten Epoxidharzbindemittels wurden mit 30 ppm eines Tetrafluorethylen-Tetrafluor- propylencopolymers (Ontropeen ETG-W2 der Reiner Chemische Fabrik GmbH + Co.) kontaminiert . Nachdem sich die fluorierte Verbindung im Elektrotauchlack vollständig homogen verteilt hatte, wurde ein waagerechte Flächen ent¬ haltender Probekörper (L-Blech, Bo 132) beschichtet. Ein anschließend auf die Elektrotauchlackschicht aufge¬ brachter Füller auf Basis eines Polyester/Aminoharzsystems zeigte auf den waagerechten Flächen über 150 Krater

2 pro dm .

Anschließend wurde der Versuch nochmals durchgeführt mit dem Unterschied, daß der Elektrotauchlack vor der Ab¬ scheidung über 10 g eines aus faserigem Polypropylen be¬ stehendem Flockenmaterial drucklos filtriert wurde. Bei diesem Versuch wies die aufgebrachte Füllerschicht ledig* lieh 2 Krater pro dm auf.