Automotive Coatings Formulation: Chemistry, Physics und Practices

Corrosion resistance
Surface wetting and adhesion are important pre-conditions for corrosion resistance. The most 
important is to avoid subsurface infiltration of moisture. The interphase between metal surface and 
primer layer, including the thin layer of pre-treatment material, must therefore be as homogeneous 
as possible. The other requirement is for the film layer to act as a barrier to diffusion processes. 
Pre-treatment and primers

---

58
The diffusion density of the film depends on the glass transition temperature, the hydrophobic 
behaviour, and the crosslinking density. Disadvantageous to diffusion density are low-molecular 
resin fractions, residues of ionic compounds, residues of solvents and any contamination. Further-
more, it must be ensured that any additives which remain in the film do not adversely affect the 
corrosion resistance. Finally, pigmentation can also support corrosion resistance. The active pig-
ments interact with the metal surface and the pre-treatment layer to form crystalline associations. 
However, the amount of active pigments in electro deposition primers is restricted because of their 
irregular behaviour in a direct current. Optimum pigment packing can also act as a barrier to dif-
fusion. Pigment agglomerates in the film matrix generate additional interfaces that would support 
diffusion. It is therefore important to check the degree to which the pigments are dispersed during 
grinding and to avoid re-agglomeration during film forming and crosslinking.
The corrosion resistance of primers is tested on primed test panels that are exposed in cabins to 
high moisture levels at various temperatures (climate cycling at –20 °C to 60 °C). Other methods 
are immersion in or spraying with water or salt water. To achieve meaningful results as soon as 
possible, the primer layers are cut with a knife (in an X-shape) down as far as the metal, and the 
panel is then exposed to the humidity cabin or salt-spray equipment. The degree of corrosion, as 
measured from the X outwards, is measured and expressed as the degree of subsurface infiltra-
tion in mm for a defined exposure time (240 h, 720 h or more) 
[68]
. The results of the test indicate 
how well the primer layer and metal surface interact. This test model simulates total damage to the 
coating, for example, stonechipping that occurs when a car is driven at high speed. However, other 
influences, such as diffusion, require that the entire coating afford corrosion resistance. The other 
layers must make a significant contribution to preventing diffusion and mechanical damage to the 
coating layers. Although such tests are performed, it takes too long to obtain meaningful results 
by testing the entire coating structure. Such tests would take as long as the guarantee that the 
manufacturers themselves offer on their cars. For this reason, further development work aimed 
at continuous improvements is based on the results of more powerful, shorter tests.