DE19913578A1

DE19913578A1 - Multiple layer system has a covering layer, a chromium layer and a graded transition region to the covering layer

Info

Publication number: DE19913578A1
Application number: DE1999113578
Authority: DE
Inventors: Andreas Mucha; Lothar Siegert; Bernd Rother
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-03-24
Filing date: 1999-03-24
Publication date: 2001-03-15

Abstract

Multiple layer system has a covering layer made of up to 95 at. % Al, Mg, Ag, Au or Pt, and a 30-300 nm thick chromium layer. The layer system has a graded transition region to the covering layer and the covering layer has a thickness of 40-300 nm.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrlagenschicht zur Metallisierung von Lackoberflächen, wobei die Deckschicht des Mehrlagenaufbaus zu jeweils mehr als 95 Atom % aus einem der Metalle Al, Mg, Ag, Au oder Pt besteht. Schichtsysteme aus einer Lack schicht und einer dünnen spiegelnden Metalloberfläche werden insbesondere für dekorative Anwendungen mit gleichzeitiger Korrosionsschutzwirkung wie beispiels weise auf Leichtmetallrädern für Kraftfahrzeuge sowie für Sanitäramaturen verwen det.The invention relates to a multilayer for the metallization of lacquer surfaces, the top layer of the multi-layer structure each comprising more than 95 atomic% one of the metals Al, Mg, Ag, Au or Pt. Layer systems from one lacquer layer and a thin reflective metal surface are especially for decorative applications with simultaneous corrosion protection such as use on alloy wheels for motor vehicles and for sanitary fittings det.

State of the art

Dekorative Schutzschichtsysteme, bestehend aus einer Pulver- oder Naßlack schicht, einer dünnen metallischen Reflexionsschicht und einer transparenten Deckschicht sind schon mehrfach als Stand der Technik beschrieben worden. So wird beispielsweise in der PS WO 93/19219 ein Verfahren zur Erzeugung eines aus den oben genannten Komponenten bestehenden Schichtsystems beschrieben. In der OS DE 196 39 711 wird ein ähnliches Schichtsystem benannt. Schließlich wird in der OS DE 197 02 566 zusätzlich zu dem bereits bekannten Schichtaufbau eine nicht näher benannte Haftvermittlerschicht zwischen der Lackschicht und der metallischen Deckschicht erwähnt.Decorative protective layer systems consisting of a powder or wet paint layer, a thin metallic reflection layer and a transparent Cover layers have been described several times as the prior art. For example, in PS WO 93/19219 a method for producing a described layer system consisting of the above components. A similar layer system is named in OS DE 196 39 711. Eventually in OS DE 197 02 566 in addition to the already known layer structure unspecified adhesion promoter layer between the lacquer layer and the metallic cover layer mentioned.

In der Praxis zeigt sich nun, daß die Langzeitstabilität der dünnen Metallschichten auf dem Grundlack insbesondere für Al und für die Edelmetalle nicht gewährleistet ist. Die Glanzwirkung der Schichten geht im Verlaufe mehrerer Tage bzw. Wochen, je nach dem Vorbehandlungsgrad des Lacksystems, infolge der Ausbildung mikros kopischer Bläschen zurück. Zwar ist Aluminium wegen seines unedlen Charakters als gut haftendes Material auf Kunststoff- und Lackoberflächen bekannt, die Lang zeitstabilität der Verbundfestigkeit ist aber offenbar als kritisch einzuschätzen. Dies gilt insbesondere, wenn der Unterlack nicht vollständig von flüchtigen organischen Substanzen befreit wurde. Letzteres ist in technologischen Abläufen wegen möglichst gering zu haltender Taktzeiten praktisch immer gegeben.In practice, it can now be seen that the long-term stability of the thin metal layers not guaranteed on the base coat, especially for Al and for the precious metals is. The gloss effect of the layers lasts for several days or weeks, depending on the degree of pretreatment of the paint system, due to the formation of micros copious bubbles back. Aluminum is because of its base character Known as a good adhesive material on plastic and paint surfaces, the Lang The stability of the bond strength over time is obviously to be assessed as critical. This applies in particular if the base coat is not completely volatile organic Substances were exempted. The latter is due to technological processes Cycle times to be kept as low as possible practically always exist.

Aim of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schichtsystem zur langzeitstabilen Metallisierung von Lackoberflächen mit einem der Metalle Al, Mg, Ag, Au oder Pt als obere Deckschicht bereitzustellen.The invention has for its object a layer system for long-term stability Metallization of paint surfaces with one of the metals Al, Mg, Ag, Au or Pt as to provide the top cover layer.

Description of the invention

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß unmittelbar auf die Lack oberfläche eine Schicht aus Chrom aufgebracht wird und die daran anschließende metallische Deckschicht aus einem der Metalle Al, Mg, Ag, Au oder Pt über eine Gradientenanbindung an die Cr-Schicht abgeschieden wird. Experimentell konnte nachgewiesen werden, daß der langzeitstabilisierende Effekt der Cr-Schicht auf die Gesamtmetallisierung bereits für Cr-Schichtdicken ab 30 nm wirksam ist. Für die Dicke der metallischen Deckschicht ist die vollständige optische Abdeckung der Cr- Schicht maßgebend, was in der Regel ab 50 bis 100 nm gewährleistet ist. Eine hinreichende Haftung zwischen den beiden Schichten wird durch einen Gradienten bereich mit einer Dicke von etwa 1/10 der Dicke der Deckschicht gewährleistet. According to the invention the object is achieved in that directly on the paint a layer of chrome is applied and the subsequent layer metallic cover layer made of one of the metals Al, Mg, Ag, Au or Pt over a Gradient connection to the Cr layer is deposited. Experimentally could be proven that the long-term stabilizing effect of the Cr layer on the Total metallization is already effective for Cr layer thicknesses from 30 nm. For the The thickness of the metallic cover layer is the complete optical coverage of the Cr Layer decisive, which is usually guaranteed from 50 to 100 nm. A adequate adhesion between the two layers is ensured by a gradient area with a thickness of about 1/10 of the thickness of the cover layer.

Embodiment

Beispielhaft für die Erfindung wird im folgenden ein Metallisierungssystem mit einer Al-Dechschicht auf dem Grundlack von Leichtmetallfelgen erläutert. Eine wesent liche Funktion des Grundlackes ist die Einebnung der relativ rauhen Oberfläche gegossener Leichtmetallfelgen auf Rauhigkeitswerte, die denen hochglanzpolierter Oberflächen entsprechen. Die mittlere Dicke der Lackschicht beträgt dabei 100 µm. An die Lackschicht schließt eine gesputterte Cr-Schicht an, deren Dicke über dem metallisierten Profil der Leichtmetallfelge Werte zwischen 50 nm an den Flanken und 150 nm auf den Stirnseiten beträgt. Die daran anschließende Übergangsschicht zu der ebenfalls gesputterten Al-Deckschicht ist durch einen positiven Gradienten für Al bzw. einen negativen Gradienten für Cr gekennzeichnet. Die Dicke der Über gangsschicht beträgt 10% der Schichtdicke der Al-Schicht. Die Dicke und die Schichtdickenverteilung der Al-Schicht über dem Profil der Felgen ist die gleiche wie für die darunter liegende Cr-Schicht.A metallization system with a Al double layer on the base coat of light alloy rims explained. An essential Liche function of the base coat is the leveling of the relatively rough surface cast alloy wheels with roughness values that are mirror polished Surfaces. The average thickness of the lacquer layer is 100 µm. A sputtered Cr layer adjoins the lacquer layer, the thickness of which is greater than that Metallized profile of the light alloy rim values between 50 nm on the flanks and 150 nm on the end faces. The subsequent transition layer to the likewise sputtered Al cover layer is through a positive gradient for Al or a negative gradient for Cr. The thickness of the over transition layer is 10% of the layer thickness of the Al layer. The thickness and the Layer thickness distribution of the Al layer over the profile of the rims is the same as for the underlying Cr layer.

Brief description

Die Erfindung betrifft ein Schichtsystem zur langzeitstabilen Metallisierung von Lackoberflächen mit einem der Metalle Al, Mg, Ag, Au oder Pt als obere Deckschicht.The invention relates to a layer system for long-term stable metallization of Paint surfaces with one of the metals Al, Mg, Ag, Au or Pt as the top Top layer.

Erfindungsgemäß besteht das Schichtsystem aus einer unmittelbar an die Lack oberfläche anschließende Schicht aus Chrom mit Schichtdicken im Bereich zwischen 30 und 300 nm und die daran über einen Gradientenübergang anschließende obere Deckschicht.According to the layer system consists of a directly on the paint Surface layer of chrome with layer thicknesses in the area between 30 and 300 nm and that on a gradient transition Subsequent top layer.

Typische Anwendungsgebiete der Erfindung sind dekorative Schutzschichtsysteme auf Leichtmetallfelgen für Kraftfahrzeuge sowie auf Badamarturen.Typical areas of application of the invention are decorative protective layer systems on alloy wheels for motor vehicles and bathroom fittings.

Claims

1. multilayer for the metallization of lacquer surfaces, the top layer of the multilayer structure each consisting of more than 95 atomic% of one of the metals Al, Mg, Ag, Au or Pt, characterized in that the multilayer structure consists of a 30 to 300 nm thick Cr Layer, a graded transition area to the top layer and a top layer with a thickness of 40 to 300 nm.