DE3837769A1 - CORROSION PROTECTION PROCEDURE - Google Patents

CORROSION PROTECTION PROCEDURE

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Abstract

Two-layer lacquer coatings comprising thermally drying and UV-protective lacquer systems are suitable for the production of corrosion-inhibiting coatings on aluminium and aluminium alloy surfaces.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbes­ serung des Korrosionsverhaltens von Aluminium oder Aluminiumlegierungen sowie danach beschichtete Fel­ gen für Kraftfahrzeuge.The invention relates to a method for verbs Corrosion behavior of aluminum or Aluminum alloys and fel coated afterwards conditions for motor vehicles.

Metallische Werkstoffe sind bei ihrer Verwendung Umgebungseinflüssen ausgesetzt, die eine meßbare Veränderung des Werkstoffes bewirken und zu einem Korrosionsschaden führen können. Man unterscheidet hierbei zwischen gleichmäßigem und ungleichmäßigen Flächenabtrag, Lochfraß, selektivem Angriff und Korrosionsrissen. Von diesen sind die örtlich auf­ tretenden Korrosionsprozesse als besonders kritisch einzustufen.Metallic materials are in use Exposed to environmental influences, which is a measurable Change the material and become one May cause corrosion damage. One differentiates here between even and uneven Surface erosion, pitting, selective attack and Corrosion cracks. These are locally based occurring corrosion processes as particularly critical to classify.

Felgen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, wie sie für Kraftfahrzeuge verwendet werden, erlei­ den häufig örtliche Korrosionserscheinungen als Folge von Steinschlägen oder an stark beanspruchten Kanten des Werkstückes.Rims made of aluminum or aluminum alloys, how they are used for motor vehicles the often local signs of corrosion as Result of stone chips or on heavily used Edges of the workpiece.

In der DE-A-33 37 394 ist beispielsweise ein Steinschlagschutzlack beschrieben, der übliche Pig­ mente und Füllstoffe enthält. Steinschlagschutz­ lacke sind weiter beispielsweise aus EP-A-00 59 962 und EP-A-01 97 49 bekannt.For example, in DE-A-33 37 394 there is a Stone chip protection varnish described, the usual Pig contains elements and fillers. Stone chip protection lacquers are furthermore, for example, from EP-A-00 59 962 and EP-A-01 97 49 are known.

Derartige Schutzbeschichtungen zeigen jedoch eine Reihe von Nachteilen. So ist beispielsweise mit ihrer Hilfe nur eine ungenügende Schichtdicke bei den besonders beanspruchten Kanten zu erreichen oder die Überzüge erleiden im Laufe der Zeit eine Verfärbung, die das dekorative Aussehen der be­ schichteten Gegenstände beeinträchtigt. However, such protective coatings show a number of disadvantages. For example with their help only an insufficient layer thickness to achieve with the particularly stressed edges or the coatings suffer one over time Discoloration that affects the decorative appearance of the be layered objects impaired.  

Es bestand daher ein Bedürfnis nach einem Ver­ fahren zur Verbesserung des Korrosionsverhaltens von Aluminium oder Aluminiumlegierungen, insbeson­ dere bei aus diesen Materialien bestehenden Felgen für Kraftfahrzeuge.There was therefore a need for a ver drive to improve corrosion behavior of aluminum or aluminum alloys, in particular especially for rims made of these materials for motor vehicles.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by characterizing features of claim 1 solved.

Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein Ver­ fahren zur Verbesserung des Korrosionsverhaltens von Aluminium oder Aluminiumlegierungen durch Auf­ bringen einer Zweischichtlackierung, wobei die Metalloberfläche zuerst mit einem thermisch trock­ nenden Lacksystem beschichtet wird, welches hernach mit einem UV-schützenden Lackauftrag versehen wird.The invention accordingly relates to a Ver drive to improve corrosion behavior of aluminum or aluminum alloys by Auf bring a two-coat paint, the Metal surface first with a thermally dry coating system is coated, which afterwards is provided with a UV protective coating.

Weiterhin Gegenstand der Erfindung sind nach diesem Verfahren beschichtete Felgen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen für Kraftfahrzeuge.The invention furthermore relates to this process coated aluminum rims or aluminum alloys for motor vehicles.

Erfindungsgemäß einsetzbare thermisch trocknende Grundlacke, welche gleichzeitig als Haftvermittler zur Metalloberfläche dienen, bestehen beispiels­ weise aus Öl- oder Alkydharzen. Durch Verdunsten der Lösungsmittel oder durch Aufnahme von Sauer­ stoff bildet sich ein geschlossener Film.Thermal drying that can be used according to the invention Base coats, which also act as adhesion promoters serve to the metal surface exist, for example wise from oil or alkyd resins. By evaporation the solvent or by absorbing acid fabric forms a closed film.

Der Lackauftrag kann hierbei z. B. durch Strei­ chen, Walzenauftrag, Preßluft- und Hochdrucksprit­ zen, Airlessverfahren, Tauchlackierung (Elektro­ phorese) sowie elektrostatischem Spritzlackieren erfolgen.The paint application can z. B. by streak chen, roller application, compressed air and high pressure fuel zen, airless process, dip painting (electro phorese) and electrostatic spray painting respectively.

Des weiteren können physikalisch trocknende, wärmehärtbare Reaktionsharze vom Typ der auf Phenol-, Phenolether- und Epoxidharz aufgebauten Einbrennlacke, unverseifbare Chlorkautschuk- und Pergutdickschichtlacke, mit Isocyanat vernetztes Polychloropren sowie Epoxid-, Urethan- und unge­ sättigte Polyesterharze zum Einsatz gelangen.Furthermore, physically drying, thermosetting reactive resins of the type based on  Phenolic, phenolic ether and epoxy resin built Stove enamels, unsaponifiable chlorinated rubber and Pergut thick layer lacquers, crosslinked with isocyanate Polychloroprene as well as epoxy, urethane and unclean saturated polyester resins are used.

In einem bevorzugten Verfahren zur Ausbildung der thermisch trocknenden Deckschicht wird diese mittels Pulverbeschichtung durch beispielsweise Pulversintern, Wirbelsintern, Flammspritzen oder elektrostatisches Pulversprühen auf den Metallgrund appliziert.In a preferred method of training the thermally drying top layer becomes this by means of powder coating, for example Powder sintering, fluidized bed sintering, flame spraying or electrostatic powder spraying on the metal base applied.

Nach Aufbringen der Grundbeschichtung auf die gegebenenfalls vorbehandelte (z. B. durch Polieren) Metalloberfläche und Trocknung in der voranstehend beschriebenen Weise erfolgt ein Deckanstrich mit einem UV-schützenden Lack.After applying the base coating on the optionally pretreated (e.g. by polishing) Metal surface and drying in the above described way a top coat is done with a UV protective varnish.

Zur Anwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren sind die bereits voranstehend aufgeführten Lack­ systeme geeignet; besonders geeignet sind Lacke auf Acrylnitrilharzbasis.For use in the method according to the invention are the lacquer already listed above systems suitable; Varnishes are particularly suitable Acrylonitrile resin base.

Als UV-schützende Stabilisatoren können bei­ spielsweise Benzophenonderivate, Benztriazol­ derivate, Tetraalkylpiperidine, Benzalmalonitril­ ester, Oxalsäurediamide oder Phenylsalicylate zugesetzt werden.As UV-protecting stabilizers can for example benzophenone derivatives, benzotriazole derivatives, tetraalkylpiperidines, benzalmalonitrile esters, oxalic acid diamides or phenyl salicylates be added.

Die Lichtschutzmittel sind in den zu härtenden Systemen in der Regel in Mengen von 0.1 bis 20 Gew.%, vorzugsweise 0.5 bis 10% enthalten.The light stabilizers are in the to be hardened Systems usually in quantities from 0.1 to 20 % By weight, preferably 0.5 to 10%.

Die UV-schützenden Decklacke können durch den Zusatz bekannter thermischer Inhibitoren und Anti­ oxidantien, wie beispielsweise Hydrochinon oder Hy­ drochinonderivate, Pyrogallol, Thiophenole, Nitroverbindungen, ß-Naphthylamine oder ß-Naphthole in den üblichen Mengen stabilisiert werden, ohne daß dadurch die Härtungseigenschaften der Systeme beeinträchtig werden. Durch solche Zusätze soll vor allem einer vorzeitigen Polymerisation während der Herstellung der Systeme durch Mischen der Komponen­ ten begegnet werden.The UV-protective top coats can be Addition of known thermal inhibitors and anti oxidants, such as hydroquinone or Hy  droquinone derivatives, pyrogallol, thiophenols, Nitro compounds, ß-naphthylamines or ß-naphthols be stabilized in the usual amounts without that the hardening properties of the systems become impaired. Such additions are intended to all premature polymerization during the Production of the systems by mixing the components be met.

Je nach Verwendungszweck können Lösungsmittel (z. B. Wasser für wasserverdünnbare Systeme), Farb­ stoffe, Pigmente, Füllstoffe wie Talkum, Gips oder Kieselsäure, Fasern, organische Zusatzstoffe wie Thixotropiemittel, Verlaufsmittel, Bindemittel, Gleitmittel, Mattierungsmittel, Weichmacher, Si­ likone zur Verbesserung der Oberflächenbeschaffen­ heit, Antiausschwimmittel oder Haftmittel zugesetzt werden.Depending on the intended use, solvents (e.g. water for water-dilutable systems), color substances, pigments, fillers such as talc, gypsum or Silicic acid, fibers, organic additives such as Thixotropic agents, leveling agents, binders, Lubricants, matting agents, plasticizers, Si likone to improve the surface added anti-floating agent or adhesive will.

Als Reaktionsbeschleuniger können beispielsweise organische Amine, Phosphine, Alkohole und/oder Thiole, die alle mindestens eine zum Heteroatom α-ständige CH-Gruppe aufweisen, eingesetzt werden. Geeignet sind z. B. primäre, sekundäre und tertiäre aliphatische, aromatische, aralphatische oder hete­ rocyclische Amine, wie sie z. B. in der US-A-37 59 807 beschrieben sind. Beispiele für solche Amine sind Butylamin, Dibutylamin, Tributylamin, Cyclo­ hexylamin, Benzyldimethylamin, Di-cyclohexylamin, Triethanolamin, N-Methyldiethanolamin, Phenyl-di­ ethanolamin, Piperidin, Piperazin, Morpholin, Pyridin, Chinolin oder p-Dimethylaminobenzoesäure­ ethylester. Besonders geeignet sind tertiäre Amine wie beispielsweise Trimethylamin, Triisopropylamin, Tributylamin, Octyldimethylamin, Dodecyldimethyl­ amin, Triethanolamin, N-Methyl-diethanolamin, N-Bu­ tyl-diethanolamin, Tris-(hydroxypropyl)-amin, Di­ methylaminobenzoesäurealkylester.For example, organic amines, phosphines, alcohols and / or thiols, all of which have at least one CH group α to the heteroatom, can be used as reaction accelerators. Are suitable for. B. primary, secondary and tertiary aliphatic, aromatic, aralphatic or heterocyclic amines such as z. B. are described in US-A-37 59 807. Examples of such amines are butylamine, dibutylamine, tributylamine, cyclohexylamine, benzyldimethylamine, di-cyclohexylamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine, phenyldiethanolamine, piperidine, piperazine, morpholine, pyridine, quinoline or p-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester. Tertiary amines such as trimethylamine, triisopropylamine, tributylamine, octyldimethylamine, dodecyldimethylamine, triethanolamine, N-methyl-diethanolamine, N-butyl-diethanolamine, tris (hydroxypropyl) amine, dimethylaminobenzoic acid alkyl ester are particularly suitable.

Zur Anwendung im erfindungsgemäßen Verfahren werden die UV-stabilisatorhaltigen Lacksysteme auf die mit der Grundierschicht versehenen Metallober­ fläche durch beispielsweise Spritzlackieren, Tau­ chen, Gießen, Aufpressen, Rakeln, Bedrucken oder Kombinationen dieser Verfahren aufgebracht. Hiernach erfolgt die Aushärtung der Beschichtung in der vor­ anstehend beschriebenen Weise.For use in the method according to the invention coating systems containing UV stabilizers the metal top provided with the primer layer surface by spray painting, dew, for example Chen, casting, pressing, knife coating, printing or Combinations of these methods applied. After that the coating is cured in the front way described above.

Die beiden Lackschichten werden gemäß der Erfin­ dung in solcher Menge auf die Metalloberflächen aufgetragen daß Trockenschichtdicken von jeweils zweckmäßig 15 bis 100 µm, vorzugsweise 40 bis 75 µm erzielt werden.The two layers of paint are in accordance with the Erfin in such an amount on the metal surfaces applied that dry film thicknesses of each expediently 15 to 100 microns, preferably 40 to 75 microns be achieved.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhal­ tenen Beschichtungen zeichnen sich durch verbesser­ ten Oberflächenglanz, fehlende Vergilbung, hohe Steinschlagzähigkeit und Ausbleiben von Kanten­ korrosion aus.The obtained according to the inventive method Coatings are characterized by improvements surface gloss, lack of yellowing, high Stone impact toughness and no edges corrosion.

Beispiel:Example:

Handelsübliche, unbehandelte Pkw-Felgen aus ei­ ner Aluminiumlegierung werden in einer Schichtdicke von 80 µm mit einem Polyesterlack pulverbeschichtet und bei 240° innerhalb von 10 Minuten ausgehärtet.Commercial, untreated car rims from egg aluminum alloy are in a layer thickness of 80 µm powder coated with a polyester varnish and cured at 240 ° within 10 minutes.

Hernach wird ein UV-Schutzlack auf Acrylnitril- Melaminbasis in einer Schichtdicke von 25 µm auf­ gespritzt und 20 Minuten bei 200° getrocknet.A UV protective varnish is then applied to acrylonitrile Melamine based in a layer thickness of 25 microns sprayed and dried at 200 ° for 20 minutes.

Die erhaltene Beschichtung weist einen hohen Glanz auf und neigt auch nach 72 Stunden Belichtung mit einem Schnellbelichtungsgerät (Suntest Original Hanau®; Xenon-Hochdruckstrahler 1.1 kW, 25 cm Be­ lichtungsabstand) nicht zur Vergilbung.The coating obtained has a high Shines and tends even after 72 hours of exposure with a rapid exposure device (Suntest Original  Hanau®; Xenon high-pressure lamps 1.1 kW, 25 cm Be clearing distance) not for yellowing.

Im Korrosionstest nach Cass zeigen einfach mit einem üblichen thermisch trocknenden Lack beschich­ tete Felgen bereits nach 3-5 Stunden erste Kor­ rosionserscheinungen, wogegen die nach dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren geschützten Felgen auch nach 100 Stunden noch ohne Anzeichen von Korrosion sind.In the corrosion test according to Cass simply show with coat a usual thermally drying lacquer first rims after 3-5 hours signs of corrosion, whereas those after the invention Protected rims according to the method according to 100 hours are still without signs of corrosion.

Claims (8)

1. Verfahren zur Verbesserung des Korrosionsverhaltens von Aluminium oder Aluminiumlegierungen durch Auf­ bringen einer Zweischichtlackierung, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Metalloberfläche zuerst mit einem thermisch trocknenden Lacksystem beschichtet wird, welches hernach mit einem UV-Schutzlack­ auftrag versehen wird.1. A method for improving the corrosion behavior of aluminum or aluminum alloys by bringing up a two-layer coating, characterized in that the metal surface is first coated with a thermally drying coating system, which is then applied with a UV protective coating. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als UV-schützendes Lacksystem ein auf Acrylnitril basierendes System einsetzt.2. The method according to claim 1, characterized in that that one as a UV-protecting paint system Uses acrylonitrile based system. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloberfläche zuerst mit einem Pulvereinbrennlack versehen wird.3. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized characterized in that the metal surface first with is provided with a powder baked enamel. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulvereinbrennlack auf Polyesterbasis be­ ruht.4. The method according to claim 3, characterized in that the powder baking varnish based on polyester be rests. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Ver­ besserung des Korrosionsverhaltens von Felgen aus Aluminium oder Aluminiumlegierung für Kraftfahr­ zeuge.5. The method according to any one of claims 1 to 4 for Ver improvement of the corrosion behavior of rims Aluminum or aluminum alloy for motor vehicles witness. 6. Felgen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen für Kraftfahrzeuge, gekennzeichnet durch eine Zwei­ schichtoberflächenlackierung bestehend aus einem thermisch getrockneten Grundauftrag und einer UV-schützenden Deckschicht.6. Aluminum or aluminum alloy rims for Motor vehicles identified by a two layer surface coating consisting of a thermally dried basic order and one UV protective top layer. 7. Felgen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-schützende Deckschicht aus einem Lack auf Acrylnitrilbasis besteht.7. Rims according to claim 6, characterized in that the UV-protective top layer from a varnish  Acrylonitrile base exists. 8. Verwendung von UV-schützenden Lacksystemen zur Ver­ besserung des Korrosionsverhaltens von Felgen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen für Kraftfahr­ zeuge, dadurch gekennzeichnet, daß auf die mit ei­ nem thermisch gehärteten Lacksystem versehenen Fel­ gen eine UV-gehärtete Deckschicht aufgebracht wird.8. Use of UV-protective coating systems for ver improvement of the corrosion behavior of rims Aluminum or aluminum alloys for motor vehicles witness, characterized in that on the egg a thermally hardened paint system a UV-hardened top layer is applied.
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