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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von zweifarbig
lackierten Substraten, insbesondere von Kraftfahrzeugkarosserien.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
heutigen Lackierungen von Kraftfahrzeugen bestehen im Allgemeinen
aus einer mehrlagigen Überzugsschicht,
die aus einer korrosionsschützenden Überzugsschicht
einer Elektrotauchlackgrundierung, einer Füllerschicht (Grundierlacküberzugsschicht)
und einer darauf aufgetragen Decklacküberzugsschicht, die aus einer
farbgebenden und/oder einer effektgebenden Basislackschicht und
einer schützenden,
Glanz verleihenden Klarlacküberzugsschicht
besteht.
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Zum
Herstellen von zweifarbigen, mehrlagigen Überzugsschichten ist es bekannt,
die farbgebende Lacküberzugsschicht
aus zwei Überzugsmitteln
(Beschichtungszusammensetzungen) mit unterschiedlichen Farbtönen aufzutragen,
wodurch absichtlich eine Überlappungszone
zwischen den zwei Bereichen mit unterschiedlichen Farbtöne erzeugt
wird. Die Überlappungszone
ist durch die später
aufgetragene Klarlacküberzugsschichtlage
sichtbar.
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Soll
anstelle einer Überlappungszone
eine scharfe Trennung zwischen den zwei Bereichen mit unterschiedlichen
Farbtönen
erzielt werden, dann liefert ein herkömmliches Verfahren, das zur
Herstellung einer zweifarbigen, mehrlagigen Überzugsschicht verwendet wird,
eine Maskierung bzw. Abdeckung einer einfarbigen, mehrlagigen Basislack-/Klarlackbeschichtung,
welche einen unmaskierten Bereich der Überzugsschicht, welche mit
einer zweiten Farbüberzugsschicht
lackiert werden soll, übrig
lässt.
Dieser Bereich wird dann noch weiter lackiert mit einer zweiten
farbgebenden Decklacküberzugsschicht
oder mit einem zweiten farbgebenden und/oder effektgebenden Basislack
sowie einer Klarlacküberzugsschicht
und dann wird die Maske entfernt. Eine unerwünschte, wahrnehmbare Kante
bildet sich entlang der Maskierung, welche die Bereiche mit unterschiedlichen
Farbtönen
scharf voneinander abgrenzt.
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Es
würde wünschenswert
sein, über
ein Verfahren zur Herstellung einer zweifarbigen, mehrlagigen Überzugsschicht
zu verfügen,
welches nicht zu einer sichtbaren Überlappungszone oder zu einer
wahrnehmbaren Kante zwischen den Farbtönen führt.
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ZUSAMMENAFSSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung liefert ein wirtschaftliches Verfahren, d. h. ein solches,
das mit einer geringen Anzahl von Härtungs- und Backschritten zur
Herstellung von zweifarbig lackierten Substraten ausgeführt werden
kann, insbesondere von Karosserein für Motorfahrzeuge, bei denen
die Bereiche unterschiedlicher Farben scharf voneinander abgegrenzt
sind und bei denen die Bildung einer sichtbaren und wahrnehmbaren
Kante zwischen den Bereiche unterschiedlicher Farben vermieden wird.
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Das
neue Verfahren gemäß dieser
Erfindung stellt zweifarbig lackierte Substrate her und umfasst
die aufeinander folgenden Schritte:
- a) ein
Bereitstellen eines nicht farbgebenden, vorab beschichteten Substrats,
- b) ein Auftragen einer farbgebenden Überzugsschicht mit Farbton
1 zumindest auf einen oder mehrere Bereiche der einem äußeren Betrachter
zugewandten Substratseite,
- c) ein Härten
der Überzugsschicht
mit Farbton 1,
- d) ein Maskieren des gewünschten
Bereichs der Überzugsschicht
mit Farbton 1,
- e) ein Auftragen einer farbgebenden Überzugsschicht mit Farbton
2 auf die unmaskierten Bereiche der dem äußeren Betrachter zugewandten
Substratseite ohne absichtliches Härten der Überzugsschicht mit Farbton 2,
- f) ein Demaskieren der in Schritt d) maskierten Bereiche,
- g) ein Auftragen einer Klarlacküberzugsschicht auf die gesamte,
dem äußeren Betrachter
zugewandte Substratseite und
- h) ein Härten
der Klarlacküberzugsschicht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER AUSFÜHRUNGEN
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Eine
besondere Ausführung
des Verfahrens gemäß der Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung zweifarbig lackierter
Kraftfahrzeugkarosserien, umfassend die aufeinander folgenden Schritte:
- a) ein Bereitstellen einer nicht farbgebenden,
vorab beschichteten Kraftfahrzeugkarosserie,
- b) ein Auftragen einer farbgebenden Überzugsschicht mit Farbton
1 zumindest auf einen oder mehrere Bereiche der Karosserieaußenhaut,
- c) ein Härten
der Überzugsschicht
mit Farbton 1,
- d) ein Maskieren des gewünschten
Bereichs der Überzugsschicht
mit Farbton 1,
- e) ein Auftragen einer farbgebenden Überzugsschicht mit Farbton
2 auf die unmaskierten Bereiche der Karosserieaußenhaut ohne absichtliches
Härten
der Überzugsschicht
mit Farbton 2,
- f) ein Demaskieren der in Schritt d) maskierten Bereiche,
- g) ein Auftragen einer Klarlacküberzugsschicht auf die gesamte
Karosserieaußenhaut
und
- h) ein Härten
der Klarlacküberzugsschicht.
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In
der Beschreibung und in den Ansprüchen wird Bezug genommen auf
die einem äußeren Betrachter zugewandten
Substratseite, d. h. auf die sichtbare äußere Oberfläche, in dem Fall von Kraftfahrzeugkarosserien
ist dies die Karosserieaußenhaut.
Dies bedeutet in keiner Weise zwangsläufig, dass eine Überzugsschicht derjenigen
Seite des Substrats, die von dem äußeren Betrachter abgewandt
ist, oder, in dem besonderen Fall von Kraftfahrzeugkarosserien,
derjenigen Bereiche der Karosserie, die dem äußeren Betrachter nicht direkt zugänglich sind,
zum Beispiel der Motor, der Kofferraum oder die Fahrgastkabinen,
nicht vorgenommen wird. In der vorliegenden Beschreibung wird die
Art der Überzugsschicht
von solchen Substratbereichen lediglich nicht diskutiert; schließlich ist
dies auch bei der gegebenen Art der Erfindung nicht wesentlich.
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In
der Beschreibung und in den Ansprüchen wird ein Unterschied gemacht
zwischen "farbgebend" und "nicht farbgebend", zum Beispiel zwischen
farbgebenden Überzugsschichten
in den Farbtönen
1 und 2 und nicht farbgebenden Überzugsschichten.
Unter "farbgebenden Überzugsschichten" sind die Überzugsschichten
zu verstehen, die einem äußeren Betrachter
den Eindruck des Farbtons eines fertigbearbeiteten, zweifarbig lackierten
Substrats vermitteln, d. h. die Überzugsschichten
mit den Farbtönen
1 und 2, die mit der in Schritt g) aufgetragen Klarlacküberzugsschicht
bedeckt sind. Die Farbtöne
1 und 2 können
beide entweder aus einem gleichmäßigen bzw.
unifarbenen Farbton (Farben aus einem einzelnen Farbton) oder aus
Effektfarbtönen (Farbtöne, die
durch einen von dem Beobachtungswinkel abhängigen Farbton und/oder Glanzflop
gekennzeichnet sind) bestehen oder aus einem gleichmäßigen Farbton
(Unifarbe) und einem Effektfarbton. Die Überzugsmittel oder Überzugsschichten,
die als nicht farbgebend beschrieben sind, tragen in dem Zusammenhang der
vorliegenden Erfindung nicht zu dem Farbtoneindruck eines fertigbearbeiteten,
zweifarbig lackierten Substrats bei; sie können natürlich aus einem farbigen oder
einem nicht farbigen Lack bestehen.
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In
dem Verfahrensschritt a) wird ein nicht farbgebendes, vorab beschichtetes
Substrat bereitgestellt, zum Beispiel ein mit einer leitfähigen Grundierung
(Primer) vorab beschichtetes Kunststoffsubstrat, ein mit einer korrosionsschützenden
Grundierung vorab beschichtetes Metallsubstrat oder ein vorab beschichtetes Substrat,
das aus einer Kombination von verschieden Materialien hergestellt
ist, zum Beispiel aus Metall- und Kunststoffteilen. Die nicht farbgebende
Vorabüberzugsschicht
ist in jedem Fall eine gehärtete
Vorabüberzugsschicht.
Die Vorabüberzugsschicht
bedeckt zumindest die gesamte Substratseite, die dem äußeren Betrachter zugewandt
ist. In dem Fall einer vorab beschichteten Kraftfahrzeugkarosserie
besteht die Vorabüberzugsschicht
im Allgemeinen aus einer herkömmlichen Überzugsschicht
einer Elektrotauchlackgrundierung, wahlweise zusammen mit einer
weiteren, darauf aufgetragenen, ebenfalls nicht farbgebenden Überzugsschicht, zum
Beispiel eine herkömmliche
Füllerschicht.
Die Herstellung von entsprechenden Vorabüberzugsschichten ist dem Experten
auf diesem Gebiet bekannt und daher bedarf es keiner weiteren Erklärung.
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In
Verfahrensschritt b) wird eine farbgebende Überzugsschicht mit Farbton
1 aufgetragen aus einem Überzugsmittel
mit Farbton 1 zumindest auf einen oder mehrere Bereiche der vorab
beschichteten, dem äußeren Betrachter
zugewandten Substratseite, zum Beispiel auf Bereiche der vorab beschichteten
Karosserieaußenhaut,
vorzugsweise durch eine Spritzauftragung. Der Ausdruck "zumindest auf einen
oder mehrere Bereiche" bedeutet,
dass zumindest dieser oder diese Bereiche, die in dem Farbton 1
auf dem fertigbearbeiteten Substrat (Zielbereiche) erscheinen sollen
und daher in dem Verfahrensschritt d) maskiert werden, lackiert
werden. Da eine exakte Begrenzung der Auftragung des Überzugsschichtmittels
mit Farbton 1 auf die Zielbereiche in der Regel nicht möglich ist,
besonders nicht bei einer Spritzauftragung, wird die Auftragung
des Überzugsschichtmittels
mit Farbton 1 in jedem Fall größere Bereiche
als nur die Zielbereiche schwach bedecken, und diese zumindest bis
zu einem solchen Ausmaß überschreiten,
dass eine Überzugsschicht
der Zielbereiche mit der Überzugsschichtzusammensetzung
mit Farbton 1 in einer Lackdicke garantiert ist, welche die jeweilige Spezifikation
erfüllt.
Als ein Ergebnis wird zumindest ein Bereich der vorab beschichteten,
dem äußeren Betrachter
zugewandten Substratseite mit dem Farbton 1 lackiert und der (die)
verbleibende(n) Bereich(e) wird (werden) ohne Beschichtung belassen.
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Es
ist auch möglich,
die gesamte der vorab beschichteten, dem äußeren Betrachter zugewandten Substratseite
mit dem Farbton 1 zu beschichten, zum Beispiel die gesamte, vorab
beschichtete Karosserieaußenhaut;
in dem Zusammenhang des Verfahrens gemäß der Erfindung wird jedoch
nur der Bereich, welcher in dem Verfahrensschritt d) maskiert wird,
als ein lackierter Bereich verstanden, der farbgebend ist.
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Als
eine weitere Alternative ist es möglich, denjenigen oder diejenigen
Bereiche mit Farbton 1 zu beschichten, die auf dem fertigbearbeiteten
Substrat mit dem Farbton 1 lackiert werden sollen und die daher
in dem Verfahrensschritt d) maskiert werden, und die verbleibenden
Bereiche der dem äußeren Betrachter
zugewandten Substratseite unter Verwendung eines weiteren, nicht
farbgebenden Überzugsschichtmittels
zu beschichten. Das Überzugsschichtmittel
mit Farbton 1 und das weitere, nicht farbgebende Überzugsschichtmittel können darüber hinaus
getrennt aufgetragen werden und in einer beliebigen Reihenfolge
eins nach dem anderen oder mit einer zeitlichen Überlappung. Zum Beispiel können sie
auch gleichzeitig unter Verwendung einer Vielzahl von Auftragungsvorrichtungen
aufgetragen werden, z. B. durch mehrfache Zerstäubungsdüsen. In jedem Fall werden sie
in einem einzelnen Beschichtungsschritt aufgetragen ohne ein Trocknen
oder Härten, das
zwischen den zwei Auftragungen stattfindet. Die Bildung von Überlappungszonen
der Überzugsschichtzusammensetzung
mit Farbton 1 und der weiteren, nicht farbgebenden Überzugsschichtzusammensetzung
wird stattfinden, wobei die Überlappungszonen
außerhalb
der Bereiche liegen, die in Farbton 1 auf dem fertigbearbeiteten
Substrat erscheinen.
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Die Überzugsschicht
mit Farbton 1 kann durch jedes Beschichtungssystem aufgetragen werden,
das per se dem Experten bekannt ist, insbesondere durch solche Beschichtungssysteme,
die herkömmlicherweise bei
dem Beschichten von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, und insbesondere
durch solche, die chemisch härtbar
(vernetzbar) sind. Auf einem flüssigen
Lösungsmittel-
und/oder auf Wasser basierende Beschichtungssysteme, Pulverbeschichtungen
oder wässrige
Pulverbeschichtungsdispersionen können mit einbezogen werden.
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Herkömmliche,
ein Lösungsmittel
enthaltende oder wässrige
Füllerlacke
wie etwa diejenigen, die bei dem Beschichten von Kraftfahrzeugen
verwendet werden, mit Farbton 1 oder herkömmliche Basislacksysteme mit
Farbton 1, die sowohl die Füllerschichtfunktionen
(z. B. Resistenz gegenüber
Steinschlag, Egalisierung der Substratoberfläche) als auch Basislackfunktionen
(farbgebend und/oder effektgebend) erfüllen, sind besonders in dem
Fall von Kraftfahrzeugkarosserien geeignet, welche nur mit einer Überzugsschicht
einer Elektrotauchlackgrundierung vorab beschichtet worden sind.
Die Basislacksysteme sind vorzugsweise wässrige Basislacksysteme.
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In
der Beschreibung und in den Ansprüchen beziehen sich die Basislacküberzugsmittel
entweder auf unmodifizierte Basislacküberzugsmittel und auf modifizierte
Basislacküberzugsmittel
oder aber es wird in Verbindung mit den oben erwähnten Basislacksystemen ein
Unterschied gemacht zwischen den unmodifizierten Basislacküberzugsmitteln
und den modifizierten Basislacküberzugsmitteln.
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Wenn
man sich lediglich auf Basislacküberzugsmittel
bezieht, dann sind die herkömmlichen
farbgebenden und/oder effektgebenden Basislackbeschichtungsmittel
gemeint (unifarbene Basislacküberzugsmittel; Effektbasislacküberzugsmittel,
die farbgebend und effektgebend oder nur effektgebend sind, wegen
ihres Gehalts ein effektgebenden Mitteln wie etwa an Aluminiumpigmenten
oder Interferenzpigmenten), die dem Experten auf diesem Gebiet bekannt
sind. Diese sind insbesondere wässrige
Basislacküberzugsmittel,
wie sie etwa herkömmlicherweise
verwendet werden, um die den Farbton bestimmende Basislackschicht
der farbgebenden und/oder effektgebenden, aus den Basislack/Klarlacküberzugsschichten
bestehenden, zweilagigen Fertigbeschichtungen herzustellen.
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Umgekehrt
ist in dem Fall der schon diskutierten Basislacksysteme ein System
gemeint, das aus einem modifizierten Basislack und einem darauf
aufgetragenen, unmodifizierten Basislack besteht. Während die unmodifizierten
Basislacküberzugsmittel
die schon erwähnten
herkömmlichen
Basislackbeschichtungszusammensetzungen sind, die dem Experten auf
diesem Gebiet bekannt sind, so werden die modifizierten Basislacksysteme
aus den letzteren durch ein Vermischen mit einer Zusatzkomponente
hergestellt. Vorzugsweise veranlasst die Zusatzkomponente die mit
ihr modifizierten Basislacküberzugsmittel,
typische Füllerschichteigensahaften
(Resistenz gegenüber
Steinschlag, Ausgleichen der Substratoberfläche) zu erwerben. Geeignete
Zusatzkomponenten für
solch eine Modifikation von Basislacküberzugsmitteln sind aus
WO 97/47401 ,
US 5976343 ,
US 5709909 und
US 5968655 bekannt. Diese Patentdokumente
beschreiben Verfahren zur Herstellung dekorativer, mehrlagiger Überzugsschichten,
in denen eine mehrlagige Überzugsschichtstruktur,
die am einem modifizierten Basislack, einem nachfolgend aufgetragenen
unmodifizierten Basislack und einer abschließend aufgetragenen Klarlacküberzugsschicht
besteht, auf einer gebackenen Überzugsschicht
einer Elektrotauchlackgrundierung durch das Nass-in-Nass-in-Nass-Verfahren
hergestellt wird. Der modifizierte, zunächst aufgetragene Basislack
wird in dem Verfahren hergestellt aus dem nachfolgend aufgetragenen
Basislack durch die Zugabe von einer Zusatzkomponente und ersetzt
die Funktion einer herkömmlichen
Füllerschicht.
Während
WO 97/47401 die Zugabe
von Polyisocyanat als Vernetzungsmittel empfiehlt, ist in
US 5976343 die Zugabe von
Polyurethanharz oder in
US 5709909 und
in
US 5968655 die Zugabe
von einer Füllmittelpaste
(Paste als Streckungsmittel) als Zusatzkomponente beschrieben. Die
Basislacksysteme der modifizierten und unmodifizierten Basislacküberzugsmittel,
die in den oben erwähnten
Patentdokumenten beschrieben sind, sind Beispiele von Basislacksystemen,
die in dem Verfahren gemäß der Erfindung
verwendbar sind. Es wird daher explizit auf die Patentdokumente
Bezug genommen, ohne aber darauf beschränkt zu sein.
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Wenn
ein Basislacksystem mit Farbton 1 in dem Verfahren gemäß der Erfindung
verwendet wird, dann umfasst es zumindest einen modifizierten Basislack.
Insbesondere in dem Fall von Effektfarbtönen 1 umfassen die Basislacksysteme
vorzugsweise auch die entsprechenden unmodifizierten Basislacküberzugsmittel,
von denen, wie oben erklärt,
die zuvor aufgetragenen modifizierten Basislacküberzugsmittel durch ein Vermischen mit
einer Zusatzkomponente hergestellt werden. In dem Fall von gleichmäßigen, unifarbenen
Farbtönen
1 ist es ausreichend und wird es bevorzugt, nur den modifizierten
Basislack aufzutragen; umgekehrt wird es in dem Fall von Effektfarbtönen 1 bevorzugt,
sowohl den modifizierten Effektbasislack als auch nachfolgend den
unmodifizierten Effektbasislack auf die ungehärtete Überzugsschicht des modifizierten
Effektbasislacks aufzutragen. Während
die modifizierten Basislacküberzugsmittel
vorzugsweise durch eine elektrostatische Hochgeschwindigkeitsrotationsauftragung
aufgetragen werden, werden die unmodifizierten Basislacküberzugsmittel
in dem Fall eines Effektbasislacks vorzugsweise pneumatisch aufgetragen.
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Es
sei an dieser Stelle noch einmal explizit betont, dass die Überzugsschichten
mit Farbton 1, die mit den beschriebenen Basislacksystemen hergestellt
worden sind, als eine einzelne Überzugsschichtlage
mit Farbton 1 verstanden werden, ohne Rücksicht darauf, ob sie nur
aus modifizierten Basislacküberzugsmitteln oder
durch eine Kombination von zunächst
aufgetragenen, modifizierten Basislacküberzugsmitteln und nachfolgend
darauf aufgetragen, unmodifizierten Basislacküberzugsmitteln hergestellt
werden.
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In
dem Fall von Kraftfahrzeugkarosserien, die vorab mit einer Überzugsschicht
einer Elektrotauchlackgrundierung und mit einer Füllerschicht
beschichtet worden sind, werden im Allgemeinen die oben beschriebenen
Basislacksysteme nicht verwendet. Stattdessen werden dann vorzugsweise
herkömmliche,
d. h. unmodifizierte Basislacküberzugsmittel
mit Farbton 1 verwendet.
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Was
die Art der Beschichtungszusammensetzungen betrifft, welche den
Farbton 1 nicht umfassen und welche wahlweise für eine nicht farbgebende Überzugsschicht
in dem Verfahrensschritt b) verwendet werden, so wird mutatis mutandis
das angewandt, was mit Bezug auf die Beschichtungszusammensetzungen
mit Farbton 1 festgestellt worden ist. Es wird bevorzugt, wenn die
Beschichtungszusammensetzungen mit den Beschichtungszusammensetzungen
mit Farbton 1 kompatibel sind, insbesondere, wenn sie sich nur schwach von
den letzteren in ihrer Zusammensetzung unterscheiden, zum Beispiel,
wenn sie ansonsten zu dem inhärent
gleichen Beschichtungssystem gehören.
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Die
Beschichtungszusammensetzungen mit Farbton 1 und die wahlweise aufgetragenen,
nicht farbgebenden Beschichtungszusammensetzungen werden in einer
trockenen Film- bzw. Schichtdicke in dem Bereich von zum Beispiel
8 bis 50 μm
aufgetragen. In dem Fall der Basislacksysteme von modifizierten
und unmodifizierten Basislacküberzugsmitteln
setzt sich die trockene Schichtdicke aus der Summe der zwei einzelnen
Lackdicken zusammen.
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Bei
dem Verfahrenschritt c) wird die Überzugsschicht, die aus der Überzugsschichtzusammensetzung mit
Farbton 1 und wahlweise aus der einen weiteren, nicht farbgebenden Überzugsschichtzusammensetzung in
dem Verfahrensschritt b) aufgetragen worden ist, im Allgemeinen
zunächst
der Luft ausgesetzt oder in dem Fall von Pulverbeschichtungen oder
Pulverbeschichtungsdispersionen aufgeschmolzen, bevor das tatsächliche
Härten
stattfindet. Das Härten
wird im Allgemeinen durch die Zuführung von thermischer Energie
durchgeführt,
zum Beispiel durch Einbrennen und/oder durch Bestrahlung mit infraroter
Strahlung und/oder durch Strahlung im nahen Infrarot. Die Härtungstemperatur,
die während
der Zuführung
von thermischer Energie ihre Wirkung entfaltet, und die Dauer der
Temperaturwirkung werden durch die Chemie des Bindemittelsystems
bestimmt in der verwendeten Überzugsschichtzusammensetzung
mit Farbton 1 oder in den verwendeten Beschichtungszusammensetzungen.
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Bei
dem Verfahrenschritt d) wird der gewünschte Bereich der Überzugsschicht
mit Farbton 1, d. h. der Bereich der gehärteten Überzugsschicht, der in dem
Farbton 1 auf dem fertigbearbeiteten, zweifarbig lackierten Substrat
erscheinen soll, maskiert. Das Maskieren wird mit den herkömmlichen
Mitteln durchgeführt,
die dem Experten auf diesem Gebiet bekannt sind, zum Beispiel durch
ein Abdecken und/oder vorzugsweise durch ein Auskleiden.
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Bei
dem Verfahrensschritt e) wird eine Überzugsschicht mit Farbton
2 in einer trockenen Schichtdicke von zum Beispiel 8 bis 50 μm auf die
unmaskierten Bereiche der dem äußeren Betrachter
zugewandten Substratseite aufgetragen, zum Beispiel auf die Karosserieaußenhaut,
insbesondere durch Aufspritzen. Die Auftragung der Überzugsschicht
mit Farbton 2 erfolgt ohne absichtliches Härten, d. h. ein nachfolgender
Härtungsschritt
wird nicht durchgeführt.
Mit anderen Worten, ein Härten
der Überzugsschicht
mit Farbton 2 wird nicht absichtlich bewirkt und im Allgemeinen
erfolgt es nicht in dem Verfahrensschritt e).
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Die Überzugsschicht
mit Farbton 2 kann durch jedes Beschichtungssystem aufgetragen werden,
das per se dem Experten bekannt ist, insbesondere durch solche Beschichtungssysteme,
die herkömmlicherweise in
dem Beschichten von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, insbesondere
durch solche, die chemisch härtbar sind.
Auf einem flüssigen
Lösungsmittel
und/oder auf Wasser basierende Beschichtungssysteme werden insbesondere
mit einbezogen Herkömmliche,
d. h. unmodifizierte Basislacküberzugsmittel
mit Farbton 2 oder Basislacksysteme mit Farbton 2 sind insbesondere
für Kraftfahrzeugkarosserien
geeignet, bei denen mutatis mutandis in beiden Fällen vorgegangen wird, was
die Art der Beschichtungszusammensetzungen und auch ihre tatsächliche
Auftragung (ohne Härten)
betrifft, was bereits schon oben in Verbindung mit dem Verfahrensschritt
b) für
die Basislacküberzugsmittel
und die Basislacksysteme mit Farbton 1 gesagt worden ist.
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Nach
einem Demaskieren in dem Verfahrensschritt f) wird eine Klarlacküberzugsschicht
in dem Verfahrensschritt g) auf eine trockene Schichtdicke von zum
Beispiel 25 bis 70 μm
auf die gesamte, dem äußeren Betrachter
zugewandte Substratseite aufgetragen, in dem Fall von Kraftfahrzeugkarosserien
auf die gesamte Karosserieaußenhaut,
d. h. die Klarlacküberzugsschicht
wird in den Bereich der Überzugsschicht
mit Farbton 1 auf eine gehärtete Überzugsschicht
aufgetragen, während
für den
Bereich mit Farbton 2 im Allgemeinen eine Nass-in-Nass Auftragung
der Klarlacküberzugsschicht
auf einer ungehärteten Überzugsschicht
stattfindet.
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Irgendwelche
Klarlackbeschichtungszusammensetzungen können verwendet werden, um die
Klarlackschicht herzustellen. Grundsätzlich sind als Klarlacküberzugsschicht
alle bekannten Klarlacküberzugsschichten
geeignet, die thermisch und/oder durch Aussetzung gegenüber einer
Hochenergiestrahlung gehärtet
werden können,
zum Beispiel gegenüber
einer UV Strahlung. Es können
hier verwendet werden Klarlacküberzugsschichten,
die ein Lösungsmittel
enthalten und aus einer Einzelkomponente (1C) oder aus zwei Komponenten
(2C) bestehen, mit Wasser verdünnbare
1C oder 2C Klarlacküberzugsschichten,
Pulverklarlacküberzugsschichten
oder wässrige
Pulverklarlacküberzugsdispersionen.
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Bei
dem abschließenden
Verfahrensschritt h) erfolgt das Härten der Klarlacküberzugsschicht
und im Allgemeinen auch das der Überzugsschicht
mit Farbton 2. Die Art des Härten
hängt insbesondere
von dem verwendeten Klarlackbeschichtungssystem ab. In dem Fall
von Klarlacküberzugsschichten,
die durch eine Aussetzung gegenüber
einer Hochenergiestrahlung härtbar
sind, insbesondere gegenüber
einer UV Strahlung, wird das Härten
durch eine entsprechende Bestrahlung bewirkt. In dem Fall von thermisch
härtbaren Klarlacküberzugsschichten
wird das Härten
durch die Zuführung
von thermischer Energie bewirkt, zum Beispiel durch ein Backen und/oder
durch eine Bestrahlung mit infraroter Strahlung oder mit Strahlung
im nahen Infrarot. In dem Fall von Klarlacküberzugsschichten, die thermisch
härtbar
und durch Aussetzung gegenüber einer
Hochenergiestrahlung härtbar
sind, so genannte zweifach härtbare
Klarlacküberzugsschichten,
wird das Härten
sowohl durch die Zuführung
von thermischer Energie als auch durch eine entsprechende Bestrahlung bewirkt.
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Das
Verfahren gemäß der Erfindung
stellt Substrate her, die in zwei Farbtönen auf ihrer, einem äußeren Betrachter
zugewandten Seite beschichtet sind, deren mehrlagige Überzugsschichtstruktur
in ihrem Charakter verschieden sein kann, wie weiter unten in weiteren
Einzelheiten durch die Beispiele 1 bis 8 erklärt wird. In dem Fall von Kraftfahrzeugkarosserien
wird sowohl in dem Bereich mit Farbton 1 als auch in dem Bereich mit
Farbton 2 zwischen der Elektrotauchlackgrundierung und der Klarlacküberzugsschicht
mindestens eine Beschichtungslage bereitgestellt, die Funktionen
einer Füllerschicht übernimmt,
zum Beispiel eine Füllerschicht,
die als Vorabüberzugsschicht
betrachtet wird, oder eine Beschichtungslage, die in dem Verfahrensschritt
b) aufgetragen wird, oder ein modifizierter Basislack, der in dem
Verfahrensschritt b) und/oder e) aufgetragen wird.
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Unten
sind in Tabellenform einige bevorzugte Beispiele von zweifarbigen
Fertigbeschichtungen gezeigt, die auf den Substraten mit dem Verfahren
gemäß der Erfindung
hergestellt werden können,
wobei die Bildung von einer bemerkenswerten Kante zwischen den Flächen des
Farbtons 1 und Farbtons 2 vermieden wird. Die Beispiele 1, 3, 5,
6 und 7 werden besonders bevorzugt in Bezug auf Kraftfahrzeugkarosserien.
Soweit explizit kein Unterschied zwischen einem unifarbenen Basislack
und einem Effektbasislack in den Beispielen getroffen wird, bedeutet
der Ausdruck "Basislack" einen Effektbasislack
oder einen unifarbenen Basislack Zum Beispiel umfasst Beispiel 5
daher vier Varianten von zweifarbigen Fertigbeschichtungen (Farbton
1: unifarbener Farbton/Farbton 2: unifarbener Farbton; Farbton 1:
unifarbener Farbton/Farbton 2: Effektfarbton; Farbton 1: Effektfarbton/Farbton
2: unifarbener Farbton; Farbton 1: Effektfarbton/Farbton 2: Effektfarbton). BEISPIELE
| Beispiel
1 | Mehrlagige Überzugsschichtstruktur
der in Farbton 1 erscheinenden Fläche | Mehrlagige Überzugsschichtstruktur
der in Farbton 2 erscheinenden Fläche |
| Aufgetragen
in Verfahrensschritt g) | Klarlacküberzugsschicht | Klarlacküberzugsschicht |
| Aufgetragen
in Verfahrensschritt e) | - | Unmodifizierter
Basislack mit Farbton 2 |
| Aufgetragen
in Verfahrensschritt b) | Unmodifizierter
Basislack mit Farbton 1 | - |
| Vorabüberzugsschicht | Füllerschicht
auf Elektrotauchlackierungsbeschichtung | Füllerschicht
auf Elektrotauchlackierungsbeschichtung |
| | | |
| Beispiel
2 | Mehrlagige Überzugsschichtstruktur
der in Farbton 1 erscheinenden Fläche | Mehrlagige Überzugsschichtstruktur
der in Farbton 2 erscheinenden Fläche |
| Aufgetragen
in Verfahrensschritt g) | Klarlacküberzugsschicht | Klarlacküberzugsschicht |
| Aufgetragen
in Verfahrensschritt e) | - | Unmodifizierter
Basislack mit Farbton 2 |
| Aufgetragen
in Verfahrensschritt b) | Füllerschicht
mit Farbton 1 | Füllerschicht
mit Farbton 1 |
| Vorabüberzugsschicht | Elektrotauchlackierungsbeschichtung | Elektrotauchlackierungsbeschichtung |
| | | |
| Beispiel
3 | Mehrlagige Überzugsschichtstruktur
der in Farbton 1 erscheinenden Fläche | Mehrlagige Überzugsschichtstruktur
der in Farbton 2 erscheinenden Fläche |
| Aufgetragen
in Verfahrensschritt g) | Klarlacküberzugsschicht | Klarlacküberzugsschicht |
| Aufgetragen
in Verfahrensschritt e) | - | Unmodifizierter
Basislack mit Farbton 2 |
| Aufgetragen
in Verfahrensschritt b) | Füllerschicht
mit Farbton 1 | Nicht
farbgebende Füllerschicht |
| Vorabüberzugsschicht | Elektrotauchlackierungsbeschichtung | Elektrotauchlackierungsbeschichtung |
| | | |
| Beispiel
4 | Mehrlagige Überzugsschichtstruktur
der in Farbton 1 erscheinenden Fläche | Mehrlagige Überzugsschichtstruktur
der in Farbton 2 erscheinenden Fläche |
| Aufgetragen
in Verfahrensschritt g) | Klarlacküberzugsschicht | Klarlacküberzugsschicht |
| Aufgetragen
in Verfahrensschritt e) | - | Basislacksystem
mit Farbton 2, bestehend aus einem unmodifizierten Basislack auf
einem modifizierten und vorher aufgetragenen Basislack, hergestellt
aus dem unmodifizierten Basislack durch ein Vermischen mit einer Zusatzkomponente |
| Aufgetragen
in Verfahrensschritt b) | Füllerschicht
mit Farbton 1 | - |
| Vorabüberzugsschicht | Elektrotauchlackierungsbeschichtung | Elektrotauchlackierungsbeschichtung |
| | | |
| Beispiel 5 | Mehrlagige Überzugsschichtstruktur
der in Farbton 1 erscheinenden Fläche | Mehrlagige Überzugsschichstruktur
der in Farbton 2 erscheinenden Fläche |
| Aufgetragen
in Verfahrensschritt g) | Klarlacküberzugsschicht | Klarlacküberzugsschicht |
| Aufgetragen
in Verfahrensschritt e) | - | Basislacksystem
mit Farbton 2, bestehend aus einem unmodifizierten Basislack auf
einem modifizierten und vorher aufgetragenen Basislack, hergestellt
aus dem unmodifzierten Basislack durch ein Vermischen mit einer Zusatzkomponente |
| Aufgetragen in Verfahrensschritt b) | Basislacksystem
mit Farbton 1, bestehend aus einem ummodifizierten Basislack auf
einem modifizierten und vorher aufgetragenen Basislack, hergestellt
aus dem unmodifizierten Basislack durch ein Vermischen mit einer Zusatzkomponente | |
| Vorabüberzugsschicht | Elektrotauchlackierungsbeschichtung | Elektrotauchlackierungsbeschichtung |
| | | |
| Beispiel
6 | Mehrlagige Überzugsschichtstruktur | Mehrlagige Überzugsschichtstruktur
der in Farbton 2 erscheinenden Fläche |
| Aufgetragen
in Verfahrensschritt g) | Klarlacküberzugsschicht | Klarlacküberzugsschicht |
| Aufgetragen
in Verfahrensschritt e) | - | Modifiziertes
Basislacksystem mit dem unifarbenen Farbton 2, hergestellt aus dem
unmodifizierten, unifarbenen Basislack durch ein Vermischen mit
einer Zusatzkomponente |
| Aufgetragen in Verfahrensschritt b) | Basislacksystem
mit dem Effektfarbton 1, bestehend aus einem unmodifizierten Effektbasislack auf
einem modifizierten und vorher aufgetragenen Effektbasislack, hergestellt
aus dem unmodifizierten Effektbasislack durch ein Vermischen mit
einer Zusatzkomponente | - |
| Vorabüberzugsschicht | Elektrotauchlackierungsbeschichtung | Elektrotauchlackierungsbeschichtiung |
| | | |
| Beispiel
7 | Mehrlagige Überzugsschichtstruktur
Fläche | Mehrlagige Überzugsschichtstruktur |
| Aufgetragen
in Verfahrensschritt g) | Klarlacküberzugsschicht | Klarlacküberzugsschicht |
| Aufgetragen in Verfahrensschritt e) | - | Basislacksystem
des Effektfarbtons 2, bestehend aus einem unmodifizierten Effektbasislack
auf einem modifizierten und vorher aufgetragenen Effektbasislack, hergestellt
aus dem unmodifizierten Effektbasislack durch ein Vermischen mit
einer Zusatzkomponente |
| Aufgetragen in Verfahrensschritt b) | Modifizierter
Basislack mit dem unifarbenen Farbton 1, hergestellt aus dem unmodifizierten,
unifarbenen Basislack durch ein Vermischen mit einer Zusatzkomponente | - |
| Vorabüberzugsschicht | Elektrotauchlackierungsbeschichtung | Elektrotauchlackierungsbeschichtung |
| | | |
| Beispiel
8 | Mehrlagige Überzugsschichtstruktur
der in Farbton 1 erscheinenden Fläche | Mehrlagige Überzugsschichtstruktur
der in Farbton 2 erscheinenden Fläche |
| Aufgetragen
in Verfahrensschritt g) | Klarlacküberzugsschicht | Klarlacküberzugsschicht |
| Aufgetragen in Verfahrensschritt e) | - | Modifizierter
Basislack mit dem unifarbenen Farbton 2, hergestellt aus dem unmodifizierten,
unifarbenen Basislack durch ein Vermischen mit einer Zusatzkomponente |
| Aufgetragen
in Verfahrensschritt b) | Modifizierter
Basislack mit dem unifarbenen Farbton 1, hergestellt aus dem unmodifizierten,
unifarbenen Basislack durch ein Vermischen mit einer Zusatzkomponente | - |
| Vorabüberzugsschicht | Elektrotauchlackierungsbeschichtung | Elektrotauchlackierungsbeschichtung |
-
BEISPIEL 9 (HERSTELLUNG EINER HELLBLAUEN
(UNIFARBENER FARBTON 1)/DUNKELBLAUEN (EFFEKTFARBTON 2) ZWEIFARBIGEN,
MEHRLAGIGEN ÜBERZUGSSCHICHTSTRUKTUR
VOM TYP AUS BEISPIEL 7
-
Eine
Hälfte
einer Stahltafel mit dem Ausmaßen
30 cm × 60
cm und mit einer Überzugsschicht
einer kathodischen Elektrotauchlackgrundierung ausgestattet, wird
in einer trockenen Schichtdicke von 30 μm durch eine elektrostatische
Hochgeschwindigkeitsrotationsauftragung mit einem modifizierten,
hellblauen, unifarbenen, wässrigen
Basislack lackiert (hergestellt durch ein Vermischen des hellblauen
wässrigen
Basislacks, Herberts Aqua Base, R 76013, mit einer Polyisocyanat
enthaltenden, modifizierenden Zusatzkomponente, R 65400, in dem
Gewichtsverhältnis
10:1; beide von DuPont Performance Coatings GmbH & Co. KG, Wuppertal).
Eine hellblaue Überspritzzone
wird in der anderen Hälfte
der Tafel zur selben Zeit hergestellt.
-
Das
Ganze wird dann während
einer Zeitdauer von 5 Minuten bei 20°C der Luft ausgesetzt, während einer
Zeitdauer von 5 Minuten bei 80°C
vorgetrocknet und während
einer Zeitdauer von 20 Minuten bei 140°C gebacken bzw. eingebrannt.
-
Die
Hälfte
der hellblau lackierten Tafel wird dann abgedeckt und die nicht
abgedeckte Hälfte
der Tafel wird in einer trockene Schichtdicke von 16 μm durch eine
elektrostatische Hochgeschwindigkeitsrotationsauftragung mit einem
modifizierten, dunkelblauen, wässrigen
Effektbasislack lackiert (hergestellt durch ein Vermischen des dunkelblauen,
wässrigen
Effektbasislacks, Herberts Aqua Base, R 76079, mit einer Polyisocyanat enthaltenden,
modiflzierenden Zusatzkomponente, R 65400, in dem Gewichtsverhältnis 10:1;
beide von DuPont Performance Coatings GmbH & Co. KG, Wuppertal) und dann in einer
trockenen Schichtdicke von 6 μm mit
dem unmodifizierten, dunkelblauen, wässrigen Effektbasislack (Herberts
Aqua Base, R 76079) mit Hilfe einer pneumatischen Auftragung. Nach
einer Aussetzung gegenüber
der Luft während
einer Zeitdauer von 5 Minuten bei 20°C und einem Vortrocknen während einer
Zeitdauer von 5 Minuten bei 80°C
wird die Auskleidung von der hellblau lackierten Hälfte der
Tafel entfernt und die ganze Tafel wird in einer trockenen Schichtdicke von
40 μm mit
einer zweikomponentigen Klarlacküberzugsschicht
spritzlackiert (hergestellt durch ein Vermischen von 100 Gewichtsteilen
der Basis R 40473 und 30 Gewichtsteilen eines Polyisocyanat enthaltenden Härtungsmittels
R 65430; beide von DuPont Performance Coatings GmbH & Co. KG, Wuppertal).
Nach einer Aussetzung gegenüber
der Luft während
einer Zeitdauer von 5 Minuten bei 20°C wird das Backen während einer
Zeitdauer von 20 Minuten bei 140°C
durchgeführt.
-
Die
resultierende Tafel weist eine zweifarbige, hellblaue/dunkelblaue Überzugsschicht
auf und weist keine bemerkenswerte Kante zwischen den hellblauen
und dunkelblauen Flächen
auf.