DE19517277C1 - Verfahren zur Herstellung von Mehrschicht-Effektlackierungen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Mehrschicht-Ef­ fektlackierungen, insbesondere Metallic-Lackaufbauten auf Kraftfahrzeugen bzw. Kraftfahrzeugteilen unter Spritzauftrag wäßriger Basislacke, die Effektpigmente, insbesondere Metallicpigmente, enthalten.

Der Aufbau von Mehrschicht-Lackierungen, die Effektpigmente, wie Metallicpigmente, enthalten, ist in den letzten Jahren insbesondere auf dem Kraftfahrzeugsektor üblich geworden. Dem Fachmann stehen hierfür Systeme auf Lösemittelbasis zur Verfügung, jedoch haben die zunehmend verschärften Bedingungen des Umweltschutzes auch zur Entwicklung von wäßrigen Systemen geführt. So werden heute Mehrschicht-Ef­ fektlackierungen mit Effektpigmenten enthaltenden wäßrigen Basislacken erzielt, die auf ein gegebenenfalls grundiertes und gegebenenfalls mit Füllern versehenes Substrat aufgetragen und nach kurzer Zwischentrocknung mit einem Klarlack auf wäßriger Basis oder Lösemittelbasis überlackiert werden, worauf gemeinsam eingebrannt wird. Ein derartiges Verfahren wird beispielsweise in der DE-A-36 28 124 beschrieben.

In der Praxis des Auftrags von Effektpigmente enthaltenden Basislacken wird sowohl bei lösemittelhaltigen Systemen als auch bei wäßrigen Systemen im allgemeinen ein zweifacher Auftrag des Effektpigmente enthaltenden Basislacks durchgeführt. Zwischen dem Auftrag der ersten und der zweiten Effektpigmente enthaltenden Lackschicht erfolgt eine kurze Antrocknung, im allgemeinen in der Spritzkabine. Während des Spritzens sowie während des Antrocknens ist es üblich sogenannte Sinkluft von oben her in die Spritzkabine mit einer Geschwindigkeit von unter 0,5 m/sec. einzuführen, um Spritznebel abzusenken, die sonst zu unerwünschten Ablagerungen in der Kabine und auf den gespritzten Teilen führen würden.

Beim Auftrag von Effektpigmente enthaltenden wäßrigen Basislacken hat es sich gezeigt, daß häufig Störungen in der Ausrichtung des plättchenförmigen Effektpigmentes auftreten, wodurch sich Störungen im Farbton und insbesondere im sogenannten Flop-Effekt ergeben. Der Flop-Ef­ fekt wird durch die einheitliche Ausrichtung von Effektpigmenten erzielt und äußert sich in unterschiedlichen Farb- und Brillianz-Effekten bei unterschiedlichem Lichteinfall bzw. unterschiedlichem Betrachtungswinkel. Zur Erzielung eines derartigen Flop-Effekts ist eine störungsfreie Ausrichtung der Effektpigmente erforderlich. Diese Ausrichtung wird beim üblichen, in zwei Spritzgängen durchgeführten Auftrag von Effektpigmente enthaltenden wäßrigen Basislacken häufig gestört.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von Mehrschicht-Effektlackierungen mit zweifachem Auftrag eines Effektpigmente enthaltenden wäßrigen Basislacks, das eine störungsfreie Ausrichtung der Effektpigmente und damit einen ungestörten Flop-Effekt ergibt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat es sich gezeigt, daß diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrschicht-Effekt-Lackie­ rung durch Spritzauftrag einer ersten Schicht aus einem Effektpigmente enthaltenden wäßrigen Basislack auf ein Substrat, Antrocknen und Spritzauftrag einer zweiten Schicht des Effektpigmente enthaltenden Basislacks in einer Spritzkabine mit anschließendem Zwischentrocknen, Auftrag eines Klarlacks und anschließendem gemeinsamen Einbrennen gelöst werden kann, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man zum Antrocknen die nach Auftrag des Effektpigmente enthaltenden wäßrigen Basislacks erhaltene erste Schicht mit Luft derart anbläst, daß die Strömungsgeschwindigkeit am Substrat 4 bis 10 m/sec. beträgt. Bevorzugt liegt die relative Feuchtigkeit jeweils unter den in der Spritzkabine herrschenden Werten für die relative Luftfeuchtigkeit.

Im allgemeinen ist es beim erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, mit Temperaturen der Anblasluft zu arbeiten, die unter denen der Spritzkabinenluft liegen. Dies gilt insbesondere für erhöhte Werte der Temperatur der Luft in der Spritzkabine.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat es sich überraschenderweise gezeigt, daß die Störung der einwandfreien Ausrichtung von Effektpigmenten in wäßrigen Spritzlack-Systemen ausgeräumt werden kann, insbesondere in Spritzkabinen bei denen die üblichen Temperaturen in der Größenordnung von 21°C bis 25°C und relative Luftfeuchtigkeiten von 60% bis 70% überschritten werden.

Es ist bevorzugt, wenn die zum Anblasen eingesetzte Luft eine relative Feuchtigkeit von beispielsweise bis zu 50%, z. B. 30 bis 50%, und Temperaturen von 15 bis 30°C aufweist. Wenn jedoch in der Spritzkabine geringe Luftfeuchtigkeit von beispielsweise nur 30% herrscht, so kann die relative Luftfeuchtigkeit der zum Anblasen eingesetzten Luft bevorzugt auch unter 30% betragen. Die Anblasluft mit einer relativen Feuchtigkeit, die gegenüber der in der Spritzkabine herrschenden relativen Feuchtigkeit verringert ist, kann beispielsweise durch Kompression von Kabinenluft erzielt werden.

Zur Erzielung des erfindungsgemäßen Zwecks genügt das Anblasen während eines kurzen Zeitraums, der im allgemeinen beispielsweise in der Grö­ ßenordnung von 1 bis 2 Minuten liegt.

Der Auftrag des Effektpigmente enthaltenden wäßrigen Basislacks erfolgt in zwei Spritzgängen aus dem gleichen Basislack. Dabei wird bevorzugt so gearbeitet, daß der erste Spritzgang durch elektrostatische Applikation (ESTA) und der zweite durch Druckluftspritzen durchgeführt wird. Die Schichtdicken der ersten Schicht und der zweiten Schicht können je nach den gewünschten zu erzielenden Effekten und den eingesetzten wäßrigen Basislacken variieren. Die Schichtdicke der ersten Schicht sowie der zweiten Schicht liegt beispielsweise jeweils bei bis zu etwa 10 µm, bevorzugt bei etwa 7 bis 9 µm (jeweils als Trockenfilmdicke).

Der Auftrag der zweiten, Effektpigmente enthaltenden, wäßrigen Basislackschicht erfolgt bevorzugt unmittelbar nach dem Antrocknen. Die Effektpigmente enthaltende, wäßrige Basislackschicht kann eingebrannt oder bevorzugt nach einer kurzen Zwischentrocknung naß-in-naß mit einem Klarlack überlackiert werden.

Die Zwischentrocknung kann bei erhöhter Temperatur erfolgen, beispielsweise ist es möglich kurz mit Infrarotstrahlung anzutrocknen, beispielsweise während 1 bis 3 Minuten und/oder kurz, beispielsweise 3 bis 5 Minuten, mit Warmluft bei einer Temperatur von etwa 60 bis 80°C.

Nach der Zwischentrocknung kann der Klarlack in üblicher Weise, beispielsweise durch Spritzauftrag, appliziert werden.

Nach dem Auftrag des Klarlacks erfolgt ein gemeinsames Einbrennen bzw. Aushärten; die Härtungszeiten und Temperaturen hängen von den eingesetzten Basislacken und Klarlacken ab; sie liegen im allgemeinen in der Größenordnung bis zu 140°C, beispielsweise 130 bis 140°C bei Zeiträumen in der Größenordnung bis zu 30 Minuten, beispielsweise 20 bis 30 Minuten.

Die eingesetzten wäßrigen Basislacke unterliegen keiner Beschränkung. Es können sämtliche üblichen wäßrigen Basislacke eingesetzt werden, die dem Fachmann geläufig sind und für Effektpigment-Lackierungen geeignet sind. Geeignete wäßrige Basislacke werden beispielsweise in der DE-A-36 28 124 beschrieben.

Auch die erfindungsgemäß einsetzbaren Klarlacke unterliegen keiner Beschränkung. Es können wäßrige Klarlack-Systeme, lösemittelhaltige Klarlack-Systeme oder Pulverklarlack-Systeme eingesetzt werden, die dem Fachmann geläufig und beispielsweise auf dem Kraftfahrzeug-Sektor üblich sind. Es kann sich um ein- oder mehrkomponentige Klarlacke handeln. Beispiele für verwendbare Klarlack-Systeme werden beispielsweise ebenfalls in der DE-A-39 10 829 genannt.

Als Effektpigmente können die erfindungsgemäß verwendeten Basislacke übliche Metallicpigmente, wie Aluminiumbronzen, enthalten, sowie auch andere übliche plättchenförmige Effektpigmente, z. B. auf der Basis von Glimmerplättchen, die beispielsweise mit Titandioxid überzogen sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet zur Herstellung von Mehrschicht-Metallic-Lackierungen auf dem Kraftfahrzeugsektor, beispielsweise für Kraftfahrzeugkarosserien und Teile von Kraftfahrzeugkarosserien. Selbstverständlich kann es auch für andere Zwecke eingesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit üblichen Vorrichtungen durchgeführt werden. Es wird in üblichen Spritzkabinen gearbeitet, der Spritzvorgang wird mit üblichen Spritzaggregaten, die beispielsweise für ESTA-Applikation oder pneumatische Applikation geeignet sind, z. B. Spritzpistolen und Hochrotationsglocken, durchgeführt.

Das Anblasen der ersten Effektlack-Schicht bedarf keiner speziellen Vorrichtung. Beispielsweise ist es möglich die lackierten Substrate direkt mit üblichen Blasringen anzublasen, die um das Substrat, beispielsweise die Karosserie oder das Teil davon, herumgeführt werden können. Bei den Blasringen handelt es sich beispielsweise um ringförmige Rohre mit Austrittsöffnungen, in die Anblasdüsen eingeschraubt werden können. Die günstigste Strömungsgeschwindigkeit der Anblasluft kann direkt ermittelt werden. Sie liegt am Objekt in der Größenordnung von 4 bis 10 m/sec., bevorzugt in der Größenordnung von 5 bis 8 m/sec. Das entspricht beispielsweise einer Strömungsgeschwindigkeit am Austritt der Anblasdüsen von 12 bis 16 m/sec., wenn diese in einem Abstand von beispielsweise 20-35 cm, bevorzugt 25 bis 32 cm am zu lackierenden Objekt vorbeigeführt werden.

Durch die vorliegende Erfindung wird es möglich Mehrschichtlackierungen mit Effektwirkung, insbesondere Metalliceffekten, mit ausgezeichnetem Flop und Farbton aus wäßrigen Effektbasislacken zu erzielen, ohne Störungen in Kauf nehmen zu müssen.

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung von Mehrschicht-Effekt-Lackierungen durch Spritzauftrag einer ersten Schicht aus einem Effektpigmente enthaltenden wäßrigen Basislack auf ein Substrat, Antrocknen und Spritzauftrag einer zweiten Schicht des Effektpigmente enthaltenden Basislacks, in einer Spritzkabine, anschließendes Zwischentrocknen, Auftrag eines Klarlacks und anschließendes gemeinsames Einbrennen, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Antrocknen die nach Auftrag des Effektpigmente enthaltenden wäßrigen Basislacks erhaltene erste Schicht mit Luft derart anbläst, daß die Strömungsgeschwindigkeit am Substrat 4 bis 10 m/sec. beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mit Luft anbläst, deren relative Feuchtigkeit unter dem in der Spritzkabine auftretenden Wert für die relative Luftfeuchtigkeit liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man mit Luft anbläst, deren Temperatur unter der in der Spritzkabine herrschenden Lufttemperatur liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man während eines Zeitraums von 1 bis 2 Minuten anbläst.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man mit Luft anbläst, die durch Kompression von Luft aus der Spritzkabine erhalten wurde.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man mit Luft mit einer relativen Feuchtigkeit von bis zu 50% und einer Temperatur von 15 bis 30°C anbläst.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Effektpigmente enthaltenden wäßrigen Basislack einen Metallicpigmente enthaltenden wäßrigen Basislack verwendet.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man Kraftfahrzeug-Karosserien oder deren Teile lackiert.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man Kraftfahrzeug-Karosserien oder deren Teile mit einer Metallic-Lackie­ rung versieht.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das Anblasen mittels Blasringen durchführt, die man um die Karosserie oder um das Teil davon herumführt.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die erste Schicht des wäßrigen Basislacks durch elektrostatische Applikation und die zweite Schicht durch Druckluftspritzen aufbringt.