DE10210269A1

DE10210269A1 - Verfahren zur haftfesten, eine metallische Schicht umfassenden Beschichtung eines Substrats

Info

Publication number: DE10210269A1
Application number: DE2002110269
Authority: DE
Inventors: Klaus-P Koenig; Michael Kaessmann
Original assignee: KOENIG KLAUS PETER
Current assignee: KOENIG KLAUS PETER
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2003-09-25

Abstract

Es wird ein Verfahren zur haftfesten Beschichtung eines Substrats, um diesem ein metallisches Aussehen zu verleihen, offenbart, bei dem DOLLAR A a) mindestens einer Grundierlackschicht auf das Substrat aufgebracht wird; DOLLAR A b) die mindestens eine Grundierlackschicht durchgetrocknet wird; DOLLAR A c) die Grundierlackschicht mit einem anorganischen oder metallorganischen Haftvermittler behandelt wird; DOLLAR A d) eine Metallschicht aufgetragen wird; DOLLAR A e) das so beschichtete Substrat erwärmt wird und DOLLAR A f) die aufgebrachten Schichten mit mindestens einem Schutzlack überzogen werden; DOLLAR A wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß vor oder nach dem Erwärmen in Schritt e) die in Schritt d) aufgebrachte Metallschicht mit einem anorganischen oder metallorganischen Haftvermittler behandelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur haftfesten Beschichtung eines Substrats, um diesem ein metallisches Aussehen zu verleihen, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie die damit erhältlichen beschichteten Substrate und deren Verwendung.

Es ist schon lange bekannt, beliebige Substrate z. B. auf Holz- oder Kunststoffbasis dadurch optisch zu veredeln, daß äußerlich ein metallischer Eindruck vermittelt wird. Dies wird durch Aufbringen spezieller Schichten erzielt, die eine metallische Schicht umfassen. Dabei müssen die Schichten einerseits hohen optischen Forderungen gerecht werden, nämlich einen homogenen ästhetischen Gesamteindruck ohne wolkige Fleckenbilder und Schattierungen und eine glänzende, im Idealfall spiegelnde Oberfläche aufweisen. Andererseits müssen die Schichten aber auch funktionellen Eigenschaften genügen, d. h. sie müssen Haftfestigkeit und Beständigkeit gegenüber oxidierenden und korrodierenden äußeren Einflüssen besitzen. Die Metallisierung führt besonders bei größeren Teilen zu einer erheblichen Kosten- und Gewichtsersparnis gegenüber dem Einsatz metallischer Substrate und ermöglicht eine größere Flexibilität der Formgebung.

Nach dem Stand der Technik sind zahlreiche Verfahren zur Auftragung von metallischen Schichten auf Substrate, z. B. auf Kunststoffe, bekannt. Dazu gehören die Kunststoffgalvanisierung, das Aufdampfen von Metallen im Vakuum oder das Aufsprühen geeigneter Lösungen. Für die erforderliche Haftung der metallischen Schicht auf dem Substrat sorgt eine Grundierlackierung auf demselben, auf der die metallische Schicht aufgebracht wird. Zum Schutz der metallischen Schicht wird diese mit einem oder mehreren Schutzlacken überzogen. Dabei ist die Haftung und Unverletztheit der Schutzlackschicht auf der metallischen Schicht von großer Bedeutung. Wenn die Schutzlackschicht einer Rißbildung oder Abplatzungen unterliegt, folgt das unerwünschte Phänomen der "korrosiven Unterwanderung". Die Korrosion frißt sich dabei vom Ort der Schutzlackschichtverletzung entlang der metallischen Schicht fort und führt nach kürzester Zeit zu erheblichen optischen Beeinträchtigungen der beschichteten Substrate und schließlich zu deren Unbrauchbarkeit.

In der EP-A-0 346 954 ist ein Verfahren zur metallischen Beschichtung eines Substrats offenbart, das die folgenden Schritte umfaßt: a) Auftragen einer Grundierschicht aus einem Alkydharz auf der Substratoberfläche; b) Trocknen der Alkydharz-Grundierschicht; c) Aufbringen einer sauren wäßrigen Lösung, die 0,05 bis 2 Vol.% Zinn(II)-chlorid umfaßt, auf der Grundierschicht; d) Waschen der Oberfläche des so behandelten Substrats mit Wasser; e) gleichzeitiges Aufsprühen einer wäßrigen Lösung, die 5 bis 15 Vol.% Silbernitrat in einem ammoniakalischen Komplex umfaßt, und einer wäßrigen Lösung mit 1 bis 5 Vol.% eines reduzierenden Zuckers auf die Substratoberfläche; f) Waschen der Oberfläche des so behandelten Substrats mit Wasser; g) Auftragen eines Lackes unter Bildung einer Schutzschicht auf die Substratoberfläche und h) Trocknen der lackierten Oberfläche.

Diese Verfahren weist insbesondere den Nachteile auf, daß die Lacke auf organischer Lösungsmittel-Basis, die für die Bildung der Schutzschicht verwendet werden, keine ausreichende Haftung auf der Silberschicht zeigen, mit den oben erwähnten Folgen.

Die EP-A-0 897 759 beschreibt ein Verfahren, in dem a) ein vorbereitender Anstrich auf das Substrat aufgebracht wird, der mit dem Substrat kompatibel ist, gefolgt von b) einer haftungsvermittelnden Grundierharzschicht, die bevorzugt aus einem Alkydharz besteht, das mit dem vorbereitenden Anstrich kompatibel ist, wonach c) die Grundierschicht getrocknet und dann mit einer sauren Zinn(II)-chlorid Lösung (0,05-2 Vol.%) behandelt wird, danach, nach Spülen mit Wasser, d) ein Metallspiegel mittels der Silberreduktionsreaktion, die als Tollens- Reaktion bekannt ist, auf das Substrat aufgebracht wird, e) die Oberfläche des so behandelten Substrats mit Wasser gewaschen wird und f) ein einzige transparente Schutzlackschicht aus einem Zweikomponenten-Acryl-Urethanharz mit anschließendem Trocknen oder zwei aufeinander folgende transparente Schutzlackschichten aus vorzugsweise 1. einem in Wasser gelösten Polyurethanharz und 2. einem in organischem Lösungsmittel gelösten Acrylharz, die jeweils einzeln getrocknet werden, aufgebracht wird bzw. werden.

Aber auch dieses Verfahren löst das Problem der Haftung des Schutzlackes an der Oberfläche der Metallschicht nicht zufriedenstellend.

In der DE 100 23 862 A ist ein Verfahren offenbart, welches insbesondere die Haftung einer Metallschicht auf dem Grundierlack verbessert. Darin wird auf ein Substrat eine Grundierschicht aufgetragen, die durchgetrocknet wird. Anschließend wird eine Sensibilisierung der Grundierschicht ähnlich wie in der oben angeführten EP-A-0 346 954 mit Sn(II)-Ionen vorgenommen, wonach nach einem Spülen mit Wasser die Auftragung einer Metall-, bevorzugt Silberschicht erfolgt. Eine Verbesserung der Haftung der Metallschicht auf dem Grundierlack wird erzielt, indem man das metallbeschichtete Substrat vor der Auftragung des Schutzlackes einem Erwärmungsschritt unterzieht. Während die Haftung der Metallschicht auf der Grundierschicht bei diesem Verfahren gut ist, hat sich die Haftung des Schutzlackes in der Praxis als nicht ganz zufriedenstellend herausgestellt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgemäß, ein Verfahren, das für eine zufriedenstellende Haftung einer Schutzlackschicht auf einer Metallisierungsschicht sorgt, wobei möglichst nur eine Schutzlackschicht erforderlich sein sollte, sowie mit diesem Verfahren hergestellte Erzeugnisse bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur haftfesten Beschichtung eines Substrats, um diesem ein metallisches Aussehen zu Verleihen, welches die Schritte umfaßt, daß

a) mindestens eine Grundierlackschicht auf ein Substrat aufgebracht wird;
b) die mindestens eine Grundierlackschicht durchgetrocknet wird;
c) die Grundierlackschicht mit einem anorganischen oder metallorganischen Haftvermittler behandelt wird;
d) eine Metallschicht aufgetragen wird;
e) das so beschichtete Substrat erwärmt wird und
f) die aufgebrachten Schichten mit mindestens einem Schutzlack überzogen werden;

das dadurch gekennzeichnet ist, daß vor oder nach dem Erwärmen in Schritt e) die in Schritt d) aufgebrachte Metallschicht mit einem anorganischen oder metallorganischen Haftvermittler behandelt wird;
sowie durch die durch das Verfahren erhältlichen beschichteten Substrate gelöst.

Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung an.

Es wurde überraschend gefunden, daß nicht nur das Aufbringen eines anorganischen Haftvermittlers auf die Grundierlackschicht die Haftung der Metallschicht an der Grundierlackschicht fördert, sondern daß auch das Aufbringen eines anorganischen Haftvermittlers auf der Metallschicht die Haftung einer darüber aufgetragenen Schutzlackschicht entscheidend verbessert.

Bei dem anorganischen Haftvermittler kann es sich um eine Zinn(II)-Ionen enthaltende saure Lösung handeln, die Zinn-Ionen im ppm-Bereich enthält (z. B. EM-HV1, Special Coatings GmbH & Co. KG, Planegg/München, Deutschland). Es hat sich aber auch, und dies war noch überraschender, ein oragometallischer Haftvermittler, beispielsweise eine alkalische (z. B. Natronlauge enthaltende) Lösung eines Amino-haltigen Silans, bevorzugt Aminopropyltriethoxysilan (z. B. EM-HV2, Special Coatings GmbH & Co. KG, Planegg/München, Deutschland), bewährt. Der Haftvermittler wird bevorzugt durch Aufsprühen auf die Grundierschicht und auf die Metallschicht aufgebracht, und die Rückstände werden in beiden Fällen sofort anschließend mit Wasser abgespült. Diese kurze Kontaktzeit ist ausreichend, um für eine starke Haftwirkung zwischen der Grundierschicht und der Metallschicht einerseits und der Metallschicht und der Schutzlackschicht andererseits zu sorgen. Jeweils anschließend wird das so behandelte Substrat getrocknet. Vor oder nach der Auftragung des Haftvermittlers auf die Metallschicht erfolgt der obige Nachwärmschritt e), der nachstehend näher erläutert wird.

Als Substrate für das erfindungsgemäße Verfahren kommen alle lackierbaren Substrate, insbesondere Holz, Spanholz, Glas, Metall oder Kunststoffe, in Betracht. Dabei ist das Verfahren auf alle Hölzer oder auch auf furnierte Materialien anwendbar. Unter den erfindungsgemäß beschichtbaren Kunststoffen befinden sich beispielsweise Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS), Polystyrol (PS), Polypropylen (PP), Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyamid (PA), Polyvinylchlorid (PVC), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyphenylenoxid (PPO), Polyethylen-Rim (PE-Rim), R-Rim, PP-EPDM, GF-UP, SMC oder BMC.

Der Grundierlack, mit dem das Substrat gemäß dem Verfahrensschritt (a) behandelt wird, dient zu einer gewissen Einebnung des Substrats, gegebenenfalls als ein gewisser Diffusionschutz für die metallische Schicht gegenüber einem feuchtigkeits- und gasdurchlässigen Substrat und insbesondere als ein erster Haftvermittler zwischen Substrat und metallischer Schicht. Hierbei erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Grundierlack eine gewisse Benetzbarkeit aufweist. Gegebenenfalls kann vor Aufbringen der Grundierlackschicht noch ein vorbereitendern Anstrich auf das Substrat aufgebracht werden, beispielsweise, wenn das Substrat größere Unebenheiten aufweist.

Als Grundierlacke kommen insbesondere handelsübliche Zweikomponenten-Lacke in Betracht, beispielsweise der Zweikomponenten-Acrylatlack EM-UC-L5106, (Special Coatings GmbH & Co. KG, Planegg/München, Deutschland) mit einem aliphatisches Polyisocyanat enthaltenden Härter (EM-UC-H5100, Special Coatings GmbH & Co. KG, Planegg/München, Deutschland). Aber auch einkomponentige Lacke, z. B. sogenannte Nanolacke mit Nanopartikeln als Inhaltsstoffen (auch unter der Bezeichnung Hybridlacke auf der Basis von Sol-Gel-Technologie bekannt), können eingesetzt werden. Wenn als Haftvermittler eine Zinn(II)- Ionen enthaltende Lösung verwendet werden soll, sollte der Grundierlack Sauerstoffatome aufweisen, an die sich die Zinn(II)-Ionen anlagern können. Allerdings dürfen in diesem Fall in dem Grundierlack keine freien Säuregruppen vorhanden sein, da diese das Zinn inaktivieren. Für den Amino-haltigen Silan-Haftvermittler, der möglicherweise über eine Komplexbildung mit den Metallatomen wirkt, gelten die genannten Beschränkungen nicht.

Zur Auftragung der Grundierlackschicht eignen sich insbesondere Spritzverfahren, es ist aber auch möglich, Eintauchverfahren oder ein sogenanntes "Flow Coaten" der Substrate zu verwenden. Dabei wird der Grundierlack bevorzugt in einer Dicke (nach Trocknen) von 5 bis 30 µm aufgetragen. Die Härtung (Durchtrocknung) der genannten Lacke kann mittels Luft- oder Ofentrocknung und/oder mittels UV-Härtung erfolgen, wenn die Kombination Harzkomponente des Lackes/Härter UV-empfindlich ist. Die Trocknungsdauer kann von 5 Minuten bis 10 h, bevorzugt 1 h bis 3 h, betragen, abhängig von dem Grundierlack, dem Substrat und der Trocknungstemperatur, die bevorzugt zwischen 30 und 120°C, bevorzugter zwischen 70 und 100°C liegt. Der genannte EM-UC-L5106-Lack wird beispielsweise etwa 2,0 bis 2,5 h bei etwa 75°C durchgetrocknet.

Nach der Grundierlacktrocknung wird, wie bereits oben erörtert, eine erste Behandlung mit einem Haftvermittler vorgenommen.

Die metallische Schicht kann mittels Vakuumaufdampfung (auch als "physical vapor deposition (PVD)" bezeichnet), Sputtern, chemischer Gasabscheidung ("chemical vapor deposition (CVD)") Spritz- oder Galvanisierungsverfahren auf die Grundierschicht aufgetragen werden. Durch zumindest eines dieser Verfahren läßt sich jedes gewünschte Metall und jede Legierung auf die Grundierschicht auftragen, z. B. Chrom, Messing, Silber, Gold, Kupfer, Zink usw. Die Dicke der aufgetragenen Metallschicht liegt für die Zwecke dieser Erfindung gewöhnlich im Bereich von 0,01 bis 1 µm. Es können auch mehrere derartige metallische Schichten aufgetragen werden.

Erfindungsgemäß ist die Auftragung einer Silberschicht bevorzugt, die vorteilhaft durch chemische Spritzmetallisierung bewerkstelligt wird. Eine derartige Metallisierung ist bei größeren Teilen besonders wirtschaftlich und umweltfreundlich, erfordert nur eine relativ kostengünstige Erstinvestition und sorgt für einen guten Spiegeleffekt. Manche Substrate sind überhaupt nur auf diese Weise zu verspiegeln.

Die chemische Spritzmetallisierung erfolgt typisch mit einer speziellen Zweikomponenten-Spritzpistole. Aus der einen Pistolendüse wird ein lösliches Silbersalz (gewöhnlich das Nitrat in ammonialkalischer Lösung) und aus der anderen Pistolendüse wird Reduktionslösung (gewöhnlich ein Aldehyd, z. B. Formaldehyd, oder ein reduzierender Zucker) gespritzt. Die Dauer des Spritzvorganges beträgt normalerweise 15 bis 90 Sekunden. Danach wird gewöhnlich ein Spülschritt mit Wasser vorgenommen.

Die erfindungsgemäße zweite Aufbringung eines Haftvermittlers kann im Anschluß daran erfolgen, wie bereits oben erläutert, oder sie kann nach dem Erwärmungsschritt, der nachstehend beschrieben wird, erfolgen.

Vor oder nach dem zweiten Aufbringen eines Haftvermittlers wird das Substrat einem Erwärmungsschritt unterzogen. Dieser wird bevorzugt bei einer Temperatur unterhalb von 120°C, bevorzugter im Bereich von 30 bis 80°C und im allgemeinen mindestens 10°C unterhalb der Trocknungstemperatur des Grundierlackes durchgeführt. Die Erwärmungsdauer beträgt im allgemeinen mindestens 1 min. bevorzugt 5 min bis 1 h und insbesondere etwa 10 min.

Anschließend erfolgt die Auftragung des Schutzlackes. Wenn als Haftvermittler eine Zinn(II)-Ionen enthaltende Lösung verwendet wurde, sollte, wie bereits oben im Zusammenhang mit dem Grundierlack erörtert, der Schutzlack Sauerstoffatome aufweisen, da die Zinn(II)-Ionen, die sich an der Oberfläche der Metallschicht befinden, mit Sauerstoff einen Komplex bilden. Allerdings dürfen dann in dem Schutzlack keine freien Säuregruppen vorhanden sein, da diese das Zinn inaktivieren.

Unter dieser Voraussetzung ist der Schutzlack aus einer großen Vielfalt von Zweikomponenten-Lacken auswählbar. So kann die Harzkomponente des Schutzlackes beispielsweise aus Phenolharzen, Alkydharzen, Polyvinylacetat, Epoxidharzen, Polyurethanharzen, Polyesterharzen, mit Kolophonium modifizierten Phenolharzen, Ketonharzen und Acrylatharzen ausgewählt sein.

Bei der Verwendung des Amino-haltigen Silan- Haftvermittler gilt die für die Zinn(II)-Ionen erwähnte Beschränkung der Schutzlacke nicht. Daher kann die Harzkomponente des Schutzlackes in diesem Fall noch zusätzlich zu den oben erwähnten beispielsweise aus Aminharzen (beispielweise Benzoguanami-, Harnstoff-, Melaminharzen), Chlorkautschuk, chloriertem Polypropylen und Cyclokautschuk ausgewählt sein.

Die erwähnten Harzkomponenten liegen in dem Fachmann geläufigen Lösungs- und Verdünnungsmitteln vor.

Als Härter für diese Schutzlacke können beispielsweise Chlorwasserstoff, Peroxide und polyfunktionelle Verbindungen, wie Polyamine, Polyepoxide und Polyisocyanate, genannt werden. Es können aber auch UV-härtbare Härter eingesetzt werden.

Es können aber auch Einkomponenten-Lacke, insbesondere die oben bei den Grundierlacken genannten Nanolacke, verwendet werden.

Während es sich in der Praxis herausgestellt hat, daß aus Haftungsgründen ohne Verwendung der oben erörterten zweiten Haftvermittler-Behandlung nur eine ganz beschränkte Zahl von Schutzlacken brauchbar ist, ist es nun möglich, Lacke auszuwählen, die bezüglich Kratzfestigkeit, Transparenz und Lösungsmittelbständigkeit den bisher verwendbaren Lacken überlegen sind.

Bevorzugt werden Klarlacke verwendet.

Besonders bevorzugt wird der Zweikomponenten-Polyurethan- Klarlack EM-TC-L5200, Special Coatings GmbH & Co. KG, Planegg/Müchen in Verbindung mit dem aliphatisches Polyisocyanat enthaltenden Härter EM-TC-H5200, Special Coatings GmbH & Co. KG, Planegg/ München verwendet.

Der Schutzlack kann einmal oder mehrmals aufgetragen werden. Es können auch zwei verschiedene Schutzlacke verwendet werden.

Die Temperatur und Dauer der Lackhärtung hängen vom verwendeten Schutzlack und der Beschaffenheit des Substrats ab. Im allgemeinen sollte die Temperatur unter 120°C, bevorzugt zwischen 50 und 80°C liegen. Es wird weiter bevorzugt, daß die Härtungstemperatur 10 bis 20°C unter der Trocknungstemperatur des Grundierlackes liegt. Die Trocknungsdauer beträgt in diesen Fällen häufig 5 bis 15 Minuten. Es kann aber auch eine Raumtemperaturhärtung erfolgen. Auch bei einer UV-Härtung ist in der Regel keine Erwärmung erforderlich.

Der oder die Schutzlack(e) wird/werden gewöhnlich in einer Gesamt-Dicke nach Trocknen von insgesamt bis zu 100 µm, bevorzugt 5 bis 50 µm und insbesondere 15 bis 50 µm aufgetragen. Durch diese Schichtdicken wird das optische Verhalten des beschichteten Substrats nicht beeinträchtigt.

Um besondere farbliche Effekte zu erzeugen, kann der Schutzlack, der typisch transparent ist, bzw. eine der Schutzlackschichten eingefärbt werden. Beispielsweise können durch entsprechende Farbstoffe der Metallschicht Messing-, Gold- oder Kupfertöne verliehen werden. Insbesondere bevorzugt ist die Zugabe eines Farbstoffs, der den manchmal auftretenden störenden Gelbstich einer Silberschicht aufheben und dieser einen Chromoptik verleihen kann. Als Farbstoffe kommen vor allem Zaponfarbstoffe und optische Aufheller in Betracht, es können aber auch Farbpigmente verwendet werden, z. B. diejenigen, die für das Basecoat bei der Autolackierung eingesetzt werden.

Die Erfindung umfaßt auch beschichtete Substrate, die durch das oben beschriebene Verfahren erhältlich sind. Diese beschichteten Substrate zeichnen sich dadurch aus, daß ihre Schutzlackschicht(en) eine hervorragende Haftung an der Metallschicht besitzen. Dadurch ist die Metallisierungsbeschichtung äußerst haltbar und korrosionsbeständig und behält ihre vorteilhafte optische Wirkung auch bei langem Gebrauch und unter ungünstigen Einflüssen wie Witterungseinflüssen bei.

Demgemäß finden die beschichteten Substrate der vorliegenden Erfindung einen breiten Anwendungsbereich in der Spielzeug- und Souvenirherstellung, bei Sanitär-, Hauhalts-, Kosmetik-, Elektronik-, Dekorations- und Christbaumschmuckartikeln, bei Zubehörteilen für den Autobau und auch bei Aluprofilen. Eine ganz besonders bevorzugte Verwendung liegt auf dem Gebiet von Erzeugnissen mit Spiegelwirkung.

Das folgende Beispiel wird zum besseren Verständnis der Erfindung angegeben.

Beispiel

A. Herstellung eines beschichteten Substrats

Das vorliegende Beispiel beschreibt ein Verfahren zur Verspiegelung einer Kunststoffoberfläche mit einer eine Silberschicht enthaltenden Beschichtung, die haftfest und korrosionsbeständig ist.
Zunächst wurde eine Platte aus ABS-Kunststoff mit einer Abmessung von 30 cm × 30 cm mit einem Zweikomponenten- Acrylat-Grundierlack (EM-UC-L5106, Special Coatings GmbH & Co. KG, Planegg/München, Deutschland) mit aliphatisches Polyisocyanat enthaltendem Härter (EM-UC-H5100, Special Coatings GmbH & Co. KG, Planegg/München, Deutschland) spritzlackiert. Dadurch wird eine glatte, glänzende Lackoberfläche auf der ABS-Kunststoffplatte geschaffen. Die Grundierlackschicht wurde bei einer Ofentemperatur von 75°C über 2,5 h durchgetrocknet.
Anschließend wurde auf die Grundierlackschicht eine saure Haftvermittler-Lösung, die Zinn(II)-Ionen im ppm-Bereich enthielt (EM-SB plus Sensibilisierungskonzentratlösung, Special Coatings GmbH & Co. KG, Planegg/München, Deutschland, die verdünnt wurde), auf die Grundierlackschicht aufgesprüht. Unmittelbar anschließend wurde die so behandelte Lackoberfläche mit Wasser abgespült.
Im nächsten Schritt wurde mittels eines Naßverfahrens jeweils gesondert, aber gleichzeitig, eine alkalische, ammoniakalische Silbernitratlösung (hergestellt aus einem Natriumhydroxid/Ammoniak-Konzentrat EM-AG4/A und einer ammoniakalischen Silbernitrat-Lösung EM-AG/S. beide Special Coatings GmbH & Co. KG, Planegg/München, Deutschland) und eine Formaldehyd-Lösung (EM-RD4, Special Coatings GmbH & Co. KG, Planegg/München, Deutschland)auf die Kunststoffplatte aufgesprüht, wodurch diese mit einem glänzenden Silberspiegel überzogen wurde. Danach erfolgte ein Spülschritt.
Nun erfolgte die zweite Behandlung mit einem Haftvermittler. Dabei wurde entweder die bereits oben verwendete saure Zinn(II)-Ionen-haltige Lösung (EM-SB plus Sensibilisierungskonzentratlösung, die verdünnt wurde, oder EM- HV1, beide Special Coatings GmbH & Co. KG, Planegg/München, Deutschland) oder eine alkalische (Natronlauge) Lösung von Aminopropyltriethoxysilan (EM- HV2, Special Coatings GmbH & Co. KG, Planegg/München, Deutschland) auf die Silberschicht aufgesprüht. Sofort danach erfolgte ein weiterer Spülschritt und anschließendes Trocknen mit gegebenenfalls warmer Gebläseluft.
Dann wurde die so beschichtete Kunststoffplatte einem Erwärmungsschritt bei 50°C während einer Zeitspanne von 6 bis 10 Minuten unterzogen.
Als Schutzlack wurde ein Zweikomponenten-Polyurethanlack (EM-TC-L5200, Special Coatings GmbH & Co. KG, Planegg/München, mit aliphatisches Polyisocyanat enthaltendem Härter EM-TC-H5200, Special Coatings GmbH & Co. KG, Planegg/München) auf die Kunststoffplatte aufgespritzt und 30 min im Ofen bei 50 bis 60°C getrocknet.

B. Haftungstest

Die Haftung des Schutzlackes an der Silberschicht wurde mit einem üblichen Gitterschnitt-Test vorgenommen. Dabei wurde in die im Abschnitt A. erhaltene spiegelnde und schutzlackierte Beschichtung mit einem scharfen Werkzeug ein engmaschiges Gitter geritzt. Anschließend wurde das eingeritzte Gitternetz mit einem Klebestreifen abgedeckt. Nach Einwirken von äußerem Druck auf den Klebestreifen über etwa 1 min wurde der Klebestreifen ruckartig von der Anhaftstelle abgezogen. Dieser Test wurde 20 Mal wiederholt, wobei in keinem Fall Spuren von Schutzlack oder Spuren der metallischen Silberschicht auf dem Klebestreifen festgestellt wurden.
Als Vergleich wurde dieses Verfahren mit einer Beschichtung wiederholt, die ohne die zweite Haftvermittler- Behandlung hergestellt worden war. Dabei waren in 3 von 20 Fällen Teile der Schutzlackschicht an dem Klebestreifen festzustellen.

Claims

1. Verfahren zur haftfesten Beschichtung eines Substrats, um diesem ein metallisches Aussehen zu verleihen, welches die Schritte umfaßt, daß

a) mindestens einer Grundierlackschicht auf das Substrat aufgebracht wird;

b) die mindestens eine Grundierlackschicht durchgetrocknet wird;

c) die Grundierlackschicht mit einem anorganischen Haftvermittler behandelt wird;

d) eine Metallschicht aufgetragen wird;

e) das so beschichtete Substrat erwärmt wird und

f) die aufgebrachten Schichten mit mindestens einem Schutzlack überzogen werden;

dadurch gekennzeichnet, daß vor oder nach dem Erwärmen in Schritt e) die in Schritt d) aufgebrachte Metallschicht mit einem anorganischen oder metallorganischen Haftvermittler behandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftvermittler ein Zinn(II)-salz in saurer Lösung oder ein Amino-haltiges Silan, vorzugsweise Aminopropyltriethoxysilan, in alkalischer Lösung umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht eine Silberschicht ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht im Verfahrensschritt d) mittels eines Vakuumaufdampfungs-, Sputter-, chemischen Gasphasenabscheidungs-, Spritz- oder Galvanisierungsverfahrens aufgetragen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht durch ein Metallspritzreduktionsverfahren aufgetragen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht in einer Dicke von 0,01 bis 1 µm aufgetragen wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Substrat um Holz, Spanholz, Glas, Metall oder einen Kunststoff handelt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundierlack ein Zweikomponenten-Acrylatlack mit einem Polyisocyanat-Härter ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundierlackschicht(en) in einer Gesamt-Dicke nach Trocknen von 5 bis 30 µm aufgetragen wird bzw. werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzlack ein Zweikomponenten-Polyurethan-Klarlack mit einem Polyisocyanat- Härter ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Schutzlack(e) in einer Gesamt-Dicke nach Trocknen von 5 bis 50 µm aufgetragen wird bzw. werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Erwärmungsschritt e) bei einer Temperatur von 30 bis 80°C über mindestens 1 Minute durchgeführt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundierlack 15 Minuten bis 3 Stunden bei einer Temperatur von 70 bis 100°C durchgetrocknet wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzlack 10 Minuten bis 1 Stunde bei einer Temperatur von Raumtemperatur bis 60°C durchgetrocknet wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzlack einen Farbstoff oder ein Pigment enthält.

16. Beschichtetes Substrat, erhältlich nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 15.

17. Verwendung eines beschichteten Substrats nach Anspruch 16 als Spiegel, verspiegeltes Material, Spielzeug-, Sanitär-, Souvenir-, Haushalts-, Elektronik-, Dekorations- oder Christbaumschmuckartikel, als Aluprofil oder als Zubehörteil für den Autobau.