DE3443824C2

DE3443824C2 - Beschichtungsverfahren

Info

Publication number: DE3443824C2
Application number: DE3443824A
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Kanagawa Fujii; Masaru Zama Kanagawa Mitsuzi
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 1983-12-02
Filing date: 1984-11-30
Publication date: 1986-08-07
Also published as: DE3443824A1; JPH0315503B2; JPS60122079A; US4529632A

Abstract

Zur Beschichtung von Fahrzeug-Außenteilen, die Metall- und Kunststoffkomponenten ausweisen, werden 2 Beschichtungs- und ein Einbrennschritt vorgenommen, nämlich das Beschichten der Oberfläche der Metall- und Kunststoffkomponenten mit einer einzigen Grundschichtzusammensetzung, das Beschichten der Grundschicht über der Metallkomponente mit einer klaren Deckschichtzusammensetzung für Metallkomponenten und der Grundschicht über der Kunststoffkomponente mit einer klaren Deckschichtzusammensetzung für Kunststoffkomponenten sowie das thermische Aushärten von Grundschicht und Deckschichten. Die beiden Deckschichtzusammensetzungen müssen folgenden Anforderungen genügen: (i) Das Grundharz der Deckschichtzusammensetzung für Metallkomponenten hat eine um etwa 10 bis 100°C höhere Glasübergangstemperatur als das Grundharz der Deckschichtzusammensetzung für Kunststoffkomponenten; und (ii) (a) zwischen der Deckschichtzusammensetzung für Metallkomponenten und der Deckschichtzusammensetzung für Kunststoffkomponenten besteht ein Unterschied in der Oberflächenspannung, gemessen beim Auftrag, von 0 bis 4 dyn/cm und/oder (b) die Deckschichtzusammensetzung für Metallkomponenten enthält 1 bis 50 Gewichtsteile des Grundharzes der Deckschichtzusammensetzung für Kunststoffkomponenten pro 100 Gewichtsteile des Grundharzes der Deckschichtzusammensetzung für Metallkomponenten und/oder die Deckschichtzusammensetzung für Kunststoffkomponenten enthält 1 bis 50 Gewichtsteile des ...

Description

(i) das Grundharz der Deckschichtzusammensetzung für die Metallkomponenten hat eine um 10 bis 100° C höhere Glasübergangstemperatur als das Grundharz der Deckschichtzusammensetzung für die Kunststoffkomponenten; und

(ii) a) zwischen der Oberflächenspannung der Deckschichtzusammensetzung für Metallkomponenten und der Deckschichtzusammensetzung für Kunststoffkomponenten besteht ein Unterschied von 0 bis 4 · 10- ⁵ N/cm gemessen beim Auftragen, und/oder

b) die Deckschichtzusammensetzung für Metallkomponenten enthält 1 bis 50 Gewichtsprozent des Grundharzes der Deckschichtzusammensetzung für Kunststoffkomponenten pro 100 Gewichtsteile des Grundharzes der Deckschichtzusammensetzung für Metallkomponenten und/oder die Deckschichtzusammensetzung für Kunststoffkomponenten enthält 1 bis 50 Gewichtsteile des Grundharzes der Deckschichtzusammensetzung für Metallkomponenten pro 100 Gewichtsteile des Grundharzes der Deckschichtzusammensetzung für Kunststoffkomponenten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grundharz der Deckschichtzusammensetzung für Metallkomponenten verwendet wird, das eine 20 bis 50° C höhere Glasübergangstemperatur als das Grundharz der Deckschichtzusammensetzung für Kunststoffkomponenten hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Grundschicht über den Metallkomponenten eine Deckschicht aufgetragen wird, die eine Oberflächenspannung aufweist, die um 0 bis 2.10-⁵ N/cm verschieden ist von der der Deckschicht auf der Grundschicht über den Kunststoffkomponenten.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Deckschichtzusammensetzung für Metallkomponenten verwendet wird, die 1 bis 20 Gewichtsteile des Grundharzes der Deckschichtzusammensetzung für Kunststoffkomponenten pro 100 Gewichtsteile des Grundharzes der Deckschichtzusammensetzung für Metallkomponenten enthält

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Deckschichtzusammensetzung für Kunststoffkomponenten verwendet wird, die 1 bis 20 Gewichtsteile des Grundharzes der Deckschichtzusammensetzung für Metallkomponenten pro 100 Gewichtsteile des Grundharzes der Deckschichtzusammensetzung für Kunststoffkomponenten enthält.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Deckschichtzusammen-Setzung für Metallkomponenten verwendet wird, die 1 bis 15 Gewichtsteile des Grundharzes der Deckschichtzusammensetzung für Kunststoffkomponenten pro 100 Gewichtsteile des Grundharzes der Deckschichtzusammensetzung für Metallkomponenten enthält und daß eine Deckschichtzusammensetzung für Kunststoffkomponenten verwendet wird, die 1 bis 15 Gewichtsteile des Grundharzes der Deckschichtzusammensetzung für Metallkomponenten pro 100 Gewichtsteile des Grundharzes der Deckschichtzusammensetzung für Kunststoffkomponenten enthält.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundschicht in einer Dicke aufgetragen wird, daß sie eine Trockendicke von 10 bis 20 μπι hat.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschichtzusammennetzung für Metallkomponenten und die Deckschichtzusammensetzung für Kunststoffkomponenten in einer Dicke aufgetragen werden, daß sie Deckschichten mit einer Trockendichte von jeweils 30 bis 60 μίτι ergeben.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von Fahrzeugaußenblechen und anderen Komponenten, die aus Metallen und Kunststoffen gefertigt sind. In der folgenden Beschreibung werden Außenbleche und Karosseriekomponenten, die das Äußere von Automobilen ausmachen, als »Fahrzeug-Außenteile« bezeichnet. Aus Metallen und Kunststoffen gefertigte Bestandteile dieser Fahrzeugaußenteile werden als »Metallkomponenten« bzw. »Kunststoffkomponenten« bezeichnet. Die Ausdrücke »Automobil« und »Fahrzeug«, die im Zusammenhang mit den Fahrzeugaußenteilen verwendet werden, beziehen sich nicht nur auf gewöhnliche Autos, sondern auf die verschiedensten Fahrzeuge, einschließlich Motorrädern, Lastwagen, Geländefahrzeugen etc.

Früher wurden bei der Automobilherstellung hauptsächlich Metalle als Materialien für Fahrzeugaußenteile, z. B. äußere Karosseriekomponenten, wie Stoßfänger, Blenden und Schutzbleche, und Außenbleche, z. B. Türbleehe, Motorhaubenbleche, Dachbleche, und Kofferraumbleche, verwendet. In jüngerer Zeit wurden jedoch die Metalle bei der Herstellung aller oder eines Teils dieser Fahrzeugaußenteile durch Kunststoffe ersetzt. Beispielsweise werden Stoßfänger und Blenden nicht mehr aus Metallen, sondern aus Kunststoffen, wie Polyurethan, Polypropylen oder Polycarbonat, gefertigt. Auch werden derartige Kunststoffe dazu verwendet, die unteren

Teile von Schutzblechen und Türblechen herzustellen. Es besteht eine steigende Tendenz zur Verwendung von Kunststoffen bei der Fertigung von Fahrzeugaußenteilen, insbesondere Karosseriedächern und Kofferraumdekkeln. Die steigende Verwendung von Kunststoffen beruht auf deren Vorteilen, z. B. hinsichtlich der Gewichtsreduktion, die wiederum den Benzinverbrauch verringert, die leichte Verarbeitbarkeit und Formbarkeit in die gewünschte Form und die verbesserte Korrosionsbeständigkeit und Schlagfestigkeit

Dennoch ist bisher kein geeignetes Verfahren zum Lackieren von Fahrzeugaußenteilen entwickelt worden, die Metall- und Kunststoffkomponenten aufweisen. Bisher wurden Metall- und Kunststoffkomponenten von Fahrzeugaußenteilen getrennt nach Methoden lackiert, die zwei Beschichtungsschritte und einen Einbrennschritt umfassen (im folgenden: 2-Beschichtungs-l-Einbrenn-System). In herkömmlichen Verfahren werden die Metall- und Kunststoffkomponenten von Fahrzeugaußenteilen in getrennten Lackieranlagen beschichtet, wobei man die Metall- und Kunststoffkomponenten jeweils mit einer verschiedenen Farbgrundierzusammensetzung beschichtet, auf die Grundschichten jeweils verschiedene Deckschichtzusammensetzungen aufbringt und die Grundschichten und Deckschichten thermisch härtet, worauf man Fahrzeugaußenteile aus den lackierten Metall- und Kunststoffkomponenten fertigt Die herkömmlichen Beschichtungsverfahren haben jedoch den Nachteil, daß es äußerst schwierig ist. Schichten derselben Farbe über den Metall- und Kunststoffkomponenten zu erzeugen, da für säe verschiedene Beschichtungsmassen, insbesondere verschiedene Farbgrundierzusammensetzungen, verwendet werden. Außerdem sind komplizierte Beschichtungs- und Koordinationsmaßnahmen erforderlich.

Ziel der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Beschichtungsverfahren vom 2-Beschichtungs-l-Einbrenn-Typ für Fahrzeugaußenteile mit Metall- und Kunststoffkomponenten bereitzustellen, das diese Nachteile vermeidet, d. h. das Lackieren von zusammengebauten Fahrzeugaußenteilen in einer einzigen Lackierstraße ermöglicht, so daß das Lackierverfahren vereinfacht wird und keine Notwendigkeit besteht, die Außenteile nach dem Lackieren zusammenzusetzen. Ferner soll durch Auftragen einer einzigen Farbgrundierschichtzusammensetzung auf die Metall- und Kunststoffkomponenten diesen dieselbe Farbe verliehen werden. Schließlich soll das Verfahren glatte Überzüge ergeben, die frei sind von Verwerfungen und Dellen.

Es wurde nun gefunden, daß die Nachteile bekannter Beschichtungsverfahren vermieden und die oben genannten Ziele erreicht werden können, wenn man die Metall- und Kunststoffkomponenten von zusammengebauten Fahrzeugaußenteilen mit einer einzigen Grundschichtzusammensetzung beschichtet, um dieselbe Farbe über den Metall- und Kunststoffkomponenten zu erzeugen, die Grundschichtbereiche über den Metallkomponenten bzw. Kunststoffkomponenten getrennt mit Deckschichtzusammensetzungen beschichtet, die für die Metallkomponenten bzw. Kunststoffkomponenten formuliert sind und spezifische Eigenschaften aufweisen oder die nachstehende Zusammensetzung aufweisen, und die Grundschicht sowie die Deckschichten gleichzeitig thermisch härtet.

Erfindungsgemäß müssen die Deckschichtzusammensetzung für die Metallkomponente (im folgenden: Deckbeschichtung A) und die Deckschichtzusammensetzung für die Kunststoff komponente (im folgenden: Deckbeschichtung B) die folgenden Eigenschaften haben:

1. Das Grundharz der Deckbeschichtung A hat eine um 10 bis 100° C höhere Glasübergangstemperatur als das der Deckbeschichtung B und

2. a) zwischen den Deckbeschichtungen A und B besteht eine Oberflächenspannungsdifferenz von 0 bis

4 · IO-⁵ N/cm und/oder

b) die Deckbeschichtung A enthält 1 bis 50 Gewichtsteile des Grundharzes der Deckbeschichtung B pro 100 Gewichtsteile des Grundharzes der Deckbschichtung A und/oder die Deckbeschichtung B enthält 1 bis 50 Gewichtsteile des Grundharzes der Deckbeschichtung A pro 100 Gewichtsteile des Grundharzes der Deckbeschichtung B.

Das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren besteht darin, Lacküberzüge auf Fahrzeugaußenteile mit Metall- und Kunststoffkomponenten nach dem 2-Beschichtungs-l-Einbrenn-System aufzutragen. Hierbei werden Fahrzeugaußenteile vor dem Lackieren aus den Metall- und Kunststoffkomponenten zusammengebaut, worauf man eine einzige Grundschichtzusammensetzung (Farbzusammensetzung) auf die Metall- und Kunst-Stoffkomponenten aufträgt, auf die beschichteten Metall- und Kunststoffkomponenten Deckbeschichtungen A und B der vorstehend genannten spezifischen Eigenschaften oder Zusammensetzungen aufbringt und die Grundschicht sowie die Deckschichten gleichzeitig thermisch härtet. Erfindungsgemäß wird eine einzige gefärbte Grundschichtzusammensetzung auf die Oberfläche der Metall- und Kunststoffkomponenten der zusammengebauten Fahrzeugaußenteile aufgetragen, worauf man die klaren Deckbeschichtungen A und B aufbringt Dies ermöglicht die Ausbildung derselben Farbe über den Metall- und Kunststoffkomponenten und verringert die Anzahl von Beschichtungsschritten, so daß das Lackierverfahren vereinfacht wird. Da die Deckbeschichtungen A und B erfindungsgemäß im Hinblick auf spezifische Eigenschaften oder Zusammensetzungen formuliert werden, bilden die Deckbeschichtungen A und B selbst bei seitlichem Kontakt eine Schichtgrenze zwischen den Metall- und Kunststoffkomponenten, in denen die Teilchen der Deckbeschichtungen miteinander verträgliche sind, so daß eine glatte Überzugsoberfläche erzielt wird, die frei von Verwerfungen und Dellen ist.

Fahrzeugaußenteile, die erfindungsgemäß nach einem 2-Beschichtungs-l-Einbrenn-Verfahren lackiert werden, sind solche mit Metall- und Kunststoffkomponenten, z. B. Außenbleche, wie Türbleche, Motorhaubenbleche, Dachbleche und Kofferraumbleche, sowie äußere Karosseriekomponenten, wie Stoßfänger, Blenden und Schutzbleche. Erfindungsgemäß lackierbare Fahrzeugaußenteile können auch integral aus Kombinationen von 2 oder mehr dieser Außenteile, die aus Metall allein oder Kunststoff allein gefertigt sind, gebildet werden. Die Metallkomponenten bestehen im allgemeinen aus Eisen oder Eisenlegierungen, während die Kunststoffkomponenten z. B. aus Polyurethan, Polypropylen, Polycarbonat, synthetischem Gummi oder dergleichen bestehen.

Beim Lackieren von Fahrzeugaußenteilen nach dem erfindungsgemäßen 2-Beschichtungs-l-Einbrenn-Verfahren ist es bevorzugt, die Metall- und Kunststoffkomponenten einer herkömmlichen Oberflächenbehandlung und Vorbehandlung, z. B. einer Grundierung, zu umerziehen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Oberfläche der Metallkomponenten ?.. B. mit Zinkphosphat oder Eisenphosphat behandelt, worauf man einen Primer vom anionischen oder kationischen Typ, z. B. auf Basis von Polybutadien, Polyester oder Epoxidharzen, galvanisch auf der oberflächenbehandelten Metallkomponente abscheidet und eine Zwischenbeschichtung (z. B. ein Aminoalkydharz) auf die Primsrschicht aufträgt Die Kunststoffkomponenten werden vorzugsweise oberflächenbehandelt, z. B. durch Entfetten mit Lösungsmitteldämpfen, Polieren unter Verwendung von Säure oder Coronaentladung, und dann mit einem geeigneten Primer beschichtet

Erfindungsgemäß wird somit die Oberfläche von Fahrzeugaußenteilen, die gegebenenfalls in üblicher Weise vorbehandelt worden sind, in einem 2-Beschichtungs-l-Einbrenn-System mit einer Endlackierung versehen. Hierbei werden die Metall- und Kunststoffkomponenten der Fahrzeugaußenteile mit einer einzigen Grundschichtzusammensetzung (Färbezusammensetzung) beschichtet, worauf man die Bereiche der Grundschicht über den Metall- und Kunststoffkomponenten mit Deckbeschichtungen A bzw. B, die spezifische Eigenschaften oder Zusammsnsetzungen haben, versieht und die Schichten durch Wärmebehandlung aushärtet.

Die erfindungsgemäße Grundschichtzusammensetzung ist eine hitzehärtbare Farbe, die ein Färbepigment und/oder Metallpigment enthält um der Endlackierung einen kräftigen Farbton oder einen Metalliceffekt zu verleihen. Als Grundschichtzusammensetzungen eignen sich jene, die zum Beschichten von Stahl- und Kunststoffteilen von Automobilen bekannt sind. Beispiele für verwendbare Grundschichtzusammensetzungen sind jene vom organischen Lösungsmitteltyp (einschließlich solche mit hohem Feststoffgehalt und nichtwäßrige Dispersionen), wäßrigen Typ oder Pulvertyp, die als Hauptkomponenten (i)in einem Bindemittel ein Grundharz, z. B. ein Acryl-, Polyester- oder Acrylpolyesterharz, ein Vernetzungsmittel, z. B. ein Aminharz oder nichtgilbendes Polyisocyanat (z. B. Hexamethylendiisocyanat), und gegebenenfalls z. B. Celluloseacetatbutyrat oder Alkydharz, um die Dispergierbarkeit des Pigments zu verbessern, sowie (H) ein Färbepigment und/oder (Hi) ein Metallpigment enthalten.

Da die Metall- und Kunststoffkomponenten der Fahrzeugaußenteile erfindungemäß mit einer einzigen Grundschichtzusammensetzung beschichtet werden, läßt sich über den Metall- und Kunststoffkomponenten derselbe Farbton erzeugen. Bei Auftrag einer Schicht derselben Zusammensetzung auf diese Komponenten besteht jedoch die Gefahr einer Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften oder einer Beeinträchtigung des Aussehens einer dieser Komponenten. Um derartige Erscheinungen zu vermeiden, wird die Grundschicht vorzugsweise so dünn wie möglich aufgetragen, vorzugsweise in einer Trockendichte von 10 bis 20 μίτι, insbesondere 15&5 20μιη.

Auf die Oberfläche der erhaltenen Grundschicht werden die Deckbeschichtungen A und B aufgebracht. Erstere wird auf die Grundschicht über der Metallkomponente, letztere auf die Grundschicht über der Kunst-Stoffkomponente abgeschieden. Die Deckbeschichtungen A und B sind Klarlacke vom hitzehärtenden Typ, die einen transparenten Überzug ergeben, durch den die Farbe der Grundschicht sichtbar ist. Verwendbare Zusammensetzungen sind jene vom hitzehärtenden organischen Lösungsmitteltyp (einschließlich jene mit hohem Feststoffgehalt und nichtwäßrige Dispersionen) oder vom wäßrigen Typ, die ein Grundharz, z. B. ein Acryl-, Polyester- oder Acrylpolyesterharz, und ein Vernetzungsmittel, z. B. ein Aminharz oder nichtgilbendes Polyisocyanat (z. B. Hexamethylendiisocyanat) enthalten. Gegebenenfalls können den Zusammensetzungen Färbepigmente und/oder metallische Pigmente einverleibt werden, solange dies die Transparenz der Beschichtungen nicht beeinträchtigt. Die Deckbeschichtungen A und B müssen auch miteinander verträglich sein.

Erfindungsgemäß stehen die Deckbeschichtungen A und B hinsichtlich ihrer Eigenschaften oder Zusammensetzung in einer spezifischen Beziehung zueinander. Trägt man Deckbeschichtungen A und B, die den folgenden Anforderungen (1) und (2) genügen, auf die Grundschicht über der Metallkomponente und der Kunststoffkomponente von Fahrzeugaußenteilen auf, so lassen sich Verwerfungen und Dellen vermeiden, die anderenfalls durch Teilchen der miteinander vermischten Deckbeschichtungen an oder nahe der Grenzfläche zwischen den Metall- und Kunststoffkomponenten auftreten würden. Es wird somit eine Endlackierung mit glatter Oberfläche erhalten.

1. Glasübergangstemperaturen der Grundharze in den Deckbeschichtungen A und B:

Das Grundharz der Deckbeschichtung A muß eine um 10 bis 100⁰C höhere Glasübergangstemperatur als das der Deckbeschichtung B haben, die zusammen mit der Deckbeschichtung A verwendet wird. Vorzugsweise hat das Harz der Deckbeschichtung A eine um 20 bis 50° C höhere Glasübergangstemperatur als das Harz der Deckbeschichtung B. Das Grundharz der Deckbeschichtung A hat eine Glasübergangstemperatur von gewöhnlich 20 bis 130° C, vorzugsweise 40 bis 80° C. Das Grundharz für die Deckbeschichtung B hat eine Glasübergangstemperatur von gewöhnlich —30 bis +80⁰C, vorzugsweise —10 bis +30⁰C. Das erstgenannte Harz wird unter jenen ausgewählt, die eine um 10 bis 100⁰C höhere Glasübergangstemperatur als das letztere haben.

2. Oberflächenspannungen der Deckbeschichtungen A und B und/oder Zusatz einer geringen Menge des Grundharzes für die Deckbeschichtung A oder Bin der anderen Deckbeschichtung Boder A:

a) der Unterschied in der Oberflächenspannung zwischen den Deckbeschichtungen A und B, gemessen zum Zeitpunkt des Auftrags der Deckbeschichtungen A und B, muß im Bereich von 0 bis 4 · 10~⁵ N/cm, vorzugsweise 0 bis 2 · 10-⁵ N/cm, liegen. Bei Verwendung von Deckbeschichtungen A und B mit einer

Oberflächenspannung in diesem Bereich werden Überzüge erhalten, die selbst beim Vermischen der Teilchen der Deckbeschichtungen A und B an der Grenzfläche eine von Verwerfungen und Dellen freie, außerordentlich glatte Oberfläche aufweisen. Die Oberflächenspannung der Deckbeschichtungen A und B läßt sich leicht in herkömmlicher Weise einstellen, z. B. durch Zusatz eines Oberflächenspan-

nungsreglers, der ein Siliconharz, Acrylharz, Siliconmodifiziertes Acrylharz oder dergleichen enthält,
b) Es wird eine geringe Menge des Grundharzes für die Deckbeschichtung B der Deckbeschichtung A zugesetzt oder das Grundharz für die Deckbeschichtung A wird der Deckbeschichtung B zugesetzt oder das Grundharz für die Deckbeschichtung B wird der Deckbeschichtung A und gleichzeitig das Grundharz für die Deckbeschichtung A der Deckbeschichtung B zugesetzt. Die jeweiligen Zusatzmengen an Grundharz können z. B. wie folgt sein:
b-1) Das Grundharz für die Deckbeschichtung B wird der Deckbeschichtung A in einer Menge von 1 bis 50, vorzugsweise 1 bis 20 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Grundharzes für die

Deckbeschichtung A zugesetzt.
b-2) Das Grundharz für die Deckbeschichtung A wird der Deckbeschichtung B in einer Menge von 1 bis 50, vorzugsweise 1 bis 20 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Grundharzes für die

Deckbeschichtung 5 zugesetzt.
b-3) Das Grundharz für die Deckbeschichtung B wird der Deckbeschichtung A in einer Menge von 1 bis 50, vorzugsweise 1 bis 15 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Grundharzes für die Deckbeschichtung A und das Grundharz für die Deckbeschichtung A wird der Deckbeschichtung B in einer Menge von 1 bis 50, vorzugsweise 1 bis 15 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Grundharzes für die Deckbeschichtung B zugesetzt.

Bringt man Deckbeschichtungen A und B, deren Eigenschaften oder Zusammensetzungen so geregelt sind, daß sie die Anforderungen (1) und (2) erfüllen, auf die Grundschicht über den Metall- und Kunststoffkomponenten von Fahrzeugaußenteilen auf, so entsteht ein Überzugsbereich an oder nahe der Verbindung zwischen den Metall- und Kunststoffkomponenten, in dem sich die Teilchen der Deckbeschichtungen A und B miteinander vermischen, der jedoch trotzdem frei ist von Verwerfungen und Dellen und ausgezeichnete Glätte besitzt.

Die Auftragsweise der Deckbeschichtungen Λ und B unterliegt keiner bestimmten Beschränkung. Da jedoch die Deckbeschichtungen A und B auf eine noch nicht gehärtete Grundschicht aufgetragen werden, werden die Deckbeschichtungen A und B vorzugsweise aufgesprüht z. B. durch Druckluftsprühen, luftfreies Sprühen oder elektrostatische Beschichtung. Die Deckbeschichtungen A und B können sowohl gleichzeitig, z. B. mit einer Sprühpistole mit 2 Düsen, als auch getrennt aufgetragen werden. Da die Grundschicht möglichst dünn ausgebildet wird, werden die Deckbeschichtungen A und B ausreichend dick gemacht, um dem Überzügen den gewünschten Grad an mechanischer Festigkeit zu verleihen. Ihre Dicke liegt daher jeweils im Bereich von 30 bis 60 μπι, vorzugsweise 40 bis 50 μηι, bezogen auf den gehärteten Überzug.

Erfindungsgemäß werden die Grundschicht und die Deckschichten gleichzeitig durch Wärmeeinwirkung gehärtet. Die Aufheiztemperatur richtet sich nach dem Werkstoff für die Fahrzeugaußenteile, insbesondere den Kunststoffen, der Zusammensetzung der Deckbeschichtungen und anderen Bedingungen. Vorzugsweise wird 20 bis 40 Minuten auf eine Temperatur von 100 bis 150° C erhitzt.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. In den Beispielen wird die Oberflächenspannung der Deckbeschichtungen A und B, die auf die Grundschicht aufgebracht sind, zum Zeitpunkt des Auftrages der Deckbeschichtungen A und B nach folgender Methode gemessen: die Deckbeschichtung wird unter den nachstehenden Bedingungen einige Minuten ausgetragen. Überschüssige Deckbeschichtung, die von der abgeschiedenen Schicht abfließt, wird in einer Flasche aufgefangen. Die Flasche wird luftdicht verschlossen, um eine Verflüchtigung des Lösungsmittels zu verhindern. Das aufgefangene Material wird bei 20⁰C gehalten und seine Oberflächenspannung wird mit einem handelsüblichen Oberflächenspannungsmeßgerät dreimal gemessen. Der Mittelwert von 3 Messungen wird als Oberflächenspannungswert (N/cm) angegeben.

Handelsübliche Sprühpistole:

Frequenz der Düsenöffnung: viermal
Luftdruck: 4 ■ 10-5 Pa

Abstand zwischen Sprühpistole und zu beschichtendem Gegenstand: 30 cm
Windgeschwindigkeit in der Kabine: 0,5 bis 0,8 m/s

Beispiel 1
(I) Kunststoffkomponente eines Fahrzeugaußenteils

Ein grauer Primer auf Basis eines handelsüblichen Urethanelastomers wird auf ein Polyurethanteil gesprüht, das nach dem verstärkten Reaktionsspritzgießverfahren hergestellt und mit Trichlorethandampf entfettet worden ist Die Trockendicke beträgt 15 bis 20 μπι. Das beschichtete Teil wird 30 Minuten bei 8O⁰C gebrannt und als Kunststofftestteil verwendet

(II) Metallkomponente eines Fahrzeug-Außenteils

Ein Stahlblech für Karosserieaußenkomponenten wird mit einem handelsüblichen Mittel auf Zinksulfatbasis oberflächenbehandelt, worauf man einen handelsüblichen kationischen Elektrolack in einer Trockendicke von 25 μπι galvanisch abscheidet und 30 Minuten bei 180⁰C einbrennt Auf das elektrolackierte Stahlblech wird als Zwischenbeschichtung ein handelsüblicher Aminoalkydharzlack in einer Trockendicke von 30 bis 35 μπι aufgesprüht und 30 Minuten bei 140⁰C eingebrannt, um ein Teststahlblechteil herzustellen.

(III) Oberflächen- oder Endlackierung
(i) Grundschichtzusammensetzung 1

Als Grundschichtzusammensetzung 1 wird ein handelsüblicher Silbermetalliclack für die Kunststoffbeschichtung verwendet, der hauptsächlich ein Polyesterharz (Grundharz), ein Aminoharz (Vernetzungsmittel) und
Celluloseacetatbutyrat enthält.

(ii) Deckschichtzusammensetzung A-I
(für die Metallkomponente) ff

Eine Deckschichtzusammensetzung A-I wird hergestellt durch Vermischen eines Klarlacks für Metallkompo- 5

nenten, der als Bindemittel ein Acrylharz (Grundharz mit einer Glasübergangstemperatur von 40⁰C) und ein ^

handelsübliches Aminharz (Vernetzungsmittel) enthält, mit 30 ppm eines handelsüblichen Siliconoberflächen- ψ

Spannungsreglers und eines handelsüblichen Acryloberflächenspannungsreglers in einer Menge von 0,03 Ge- f

wichtsteil pro 100 Gewichtsteile Bindemittel. Die Oberflächenspannung der Deckschichtzusammensetzung A-I W beträgt 27,5 - 10-⁵N/cm.

(iii) Deckschichtzusammensetzung B-I (für die Kunststoff komponente)

Eine Deckschichtzusammensetzung B-I wird hergestellt durch Vermischen eines handelsüblichen Klarlacks
für Kunststoffkomponenten, der als Bindemittel ein Acrylharz (Grundharz) mit einer Glasübergangstemperatur
von 0⁰C) und ein Aminharz (Vernetzungsmittel) enthält, mit 10 ppm S und M in einer Menge von 0,01 Gewichtsteil pro 100 Gewichtsteile des Bindemittels. Die Oberflächenspannung der Deckschichtzusammensetzung B-I
beträgt 25,5 · 10-⁵N/cm.

(IV) Beschichtungsverfahren

Die Grundschichtzusammensetzung 1 wird auf den zu beschichtenden Gegenstand, der aus den beiden gemäß
(I) und (II) vorbehandelten Testteilen zusammengebaut worden ist, in einer Trockendicke von 15 bis 20 μίτι
aufgetragen und dann 5 bis 10 Minuten verdunsten gelassen. Der getrocknete Gegenstand wird mit der Deckschichtzusammensetzung A-I für die Metallkomponente und der Deckschichtzusammensetzung B-I für die
Kunststoffkomponente gleichzeitig mit einer zweidüsigen Sprühpistole in einer Trockendicke von jeweils 45 μΐη -*, beschichtet. Schließlich werden die Grundschicht und die Deckschichten 10 Minuten bei Raumtemperatur und 4 30 Minuten bei 120⁰C gehärtet. Die Eigenschaften der erhaltenen Überzüge sind in Tabelle 1 genannt. ^

Beispiel 2 ^

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch verwendet man anstelle der Deckschichtzusammenset-

zung A-I eine Deckschichtzusammensetzung A-2 für Metallkomponenten, in der die Menge an S auf 40 ppm und i> die Menge an M auf 0,04 Gewichtsteile geändert wird. Die Oberflächenspannung der Deckschichtzusammenset- }

zung A-2 beträgt 26,5 · 10~⁵ N/cm. Die Eigenschaften der erhaltenen Überzüge sind in Tabelle 1 genannt.

Beispiel 3 ^

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man die Deckschichtzusammensetzung A-I ι

durch eine Deckschichtzusammensetzung A-3 für Metallkomponenten, in der die Menge an S auf 50 ppm und
die Menge an M auf 0,05 Gewichtsteile geändert ist Die Oberflächenspannung dieser Deckschichtzusammenset- ^!

zung A-3 beträgt 26,0 · 10~⁵ N/cm. Die Eigenschaften der erhaltenen Überzüge sind in Tabelle 1 genannt. *,

· U

Vergleichsbeispiel 1 j|j

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch verwendet man 2 Deckschichtzusammensetzungen für y|;

die Metallkomponenten und Kunststoffkomponenten, die jeweils kein S bzw. M enthalten. Die Oberflächen- Ijg Spannungen dieser Deckschichtzusammensetzungen betragen 26 · 10~⁵ N/cm auf der Kunststoffkomponente

bzw. 31 · 10~⁵ N/cm auf der Metallkomponente. Die Eigenschaften der erhaltenen Überzüge sind in Tabelle 1

genannt. f§

Beispiel 4 '$

||

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch verwendet man anstelle der Deckschichtzusammenset- %

zung A-I eine Deckschichtzusammensetzung A-4 für Metalikomponenten, die hergestellt worden ist durch |?

Zusatz des Grundharzes (Acrylharz) für die Deckschichtzusammensetzung B-I zu der Deckschichtzusammen- ||

Setzung A-I in einer Menge von 5 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Grundharzes (Acrylharz) für die ||

Deckschichtbeschichtung A-I. Die Eigenschaften der erhaltenen Überzüge sind in Tabelle 1 genannt f¹·

6 I

Beispiel 5

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man die Deckschichtzusammensetzung B-I durch eine Deckschichtzusammensetzung B-2 für Kunststoffkomponenten, die hergestellt worden ist durch Zusatz des Grundharzes (Acrylharz) für die Deckschichtzusammensetzung A-I zu der Deckschichtzusammensetzung B-I in einer Menge von 5 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Grundharzes (Acrylharz) für die Deckschichtzusammensetzung B-I. Die Eigenschaften der erhaltenen Überzüge sind in Tabelle 1 genannt.

Beispiel 6

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch verwendet man die Deckschichtzusammensetzung A-4 für Metallkomponenten und die Deckschichtzusammensetzung B-2 für Kunststoffkomponenten. Die Eigenschaften der erhaltenen Überzüge sind in Tabelle 1 genannt.

Tabelle 1

Beispiel
1 2

Vergleichsbeispiel

Gegenseitige Verträglichkeit der aufgesprühten Teilchen in den Deckschichten
Zustand des Grenzbereichs zwischen beiden Deckschichten Oberflächenbeschaffenheit Farbdifferenz (NBS)*)

Gut Gut Gut Gut

Gut Gut

Schlecht

Gut	Gut	Gut	Gut	Gut	Gut	Verwerfungen
Gut 0,1	Gut 0,1	Gut 0,1	Gut 0,1	Gut 0,1	Gut 0,1	Mangelhaft 0,2

Anmerkung:

*) Farbdifferenz, gemessen an Überzügen, die gemäß JlS Z 8730 auf Kunststoff- und Metallkomponenten hergestellt worden sind

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Beschichten von Fahrzeugaußenteilen, die Metall- und Kunststoffkomponenten aufweisen, in zwei Beschichtungs- und einer Einbrennstufe, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberfläche der Metall- und Kunststoffkomponenten mit einer einzigen GrundschichtzusamiTiensetzung beschichtet, die Grundschicht über der Metallkomponente mit einer klaren Deckschichtzusammensetzung für Metallkomponenten und die Grundschicht über der Kunststoffkomponente mit einer klären Deckschichtzusammensetzung für Kunststoffkomponenten beschichtet und die Grundschicht sowie die Deckschichten thermisch härtet, wobei die beiden Deckschichtzusammensetzungen den folgenden Anforderungen genügen: