EP0587099A1 - Method for varnishing pieces made of chromalizable metals - Google Patents

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Publication number
EP0587099A1
EP0587099A1 EP93114294A EP93114294A EP0587099A1 EP 0587099 A1 EP0587099 A1 EP 0587099A1 EP 93114294 A EP93114294 A EP 93114294A EP 93114294 A EP93114294 A EP 93114294A EP 0587099 A1 EP0587099 A1 EP 0587099A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
weight
coating
metal surface
basecoat
pigments
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP93114294A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Horst Platz
Werner Förster
Jürgen W. Köppe
Hans-Peter Dr. Hecker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Axalta Coating Systems Germany GmbH and Co KG
Original Assignee
Herberts GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Herberts GmbH filed Critical Herberts GmbH
Publication of EP0587099A1 publication Critical patent/EP0587099A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/52—Two layers
    • B05D7/53—Base coat plus clear coat type
    • B05D7/536—Base coat plus clear coat type each layer being cured, at least partially, separately
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/12—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by mechanical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/06—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain multicolour or other optical effects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/06—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain multicolour or other optical effects
    • B05D5/067—Metallic effect
    • B05D5/068—Metallic effect achieved by multilayers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2202/00—Metallic substrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2350/00—Pretreatment of the substrate
    • B05D2350/20—Chromatation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2451/00—Type of carrier, type of coating (Multilayers)

Definitions

  • the invention relates to a method for painting and mechanical processing of workpieces made of chromatable metals, such as aluminum, magnesium and their alloys, which is particularly suitable for the production of motor vehicle parts, for example rims.
  • chromatable metals such as aluminum, magnesium and their alloys
  • lacquers there are metal surfaces covered by pigment-containing lacquers in addition to freely visible metal surfaces coated by clear lacquers.
  • non-ferrous metals are increasingly being used as substrates, e.g. Aluminum or magnesium.
  • the parts are generally provided with a coating.
  • multi-layer coatings have been used so far.
  • the metal part is first chromated, then a primer is applied and then a color or effect basecoat is applied.
  • a clear coat is applied to the basecoat. After the two layers of paint have been applied and baked, the workpiece can be machined.
  • Coating agents for the production of multilayer coatings e.g. Metallic paints have already been described in the literature.
  • DE-A-19 49 372 and EP-B-0 052 776 describe processes for producing multi-layer coatings which consist of a metallic basecoat and a clearcoat coating agent, the metallic basecoats being made from polyacrylates or polyesters as well as cross-linking agents.
  • these basecoat coating compositions have the disadvantage that they contain considerable amounts of organic solvents. Subsequent processing of parts, e.g. by couping, not described.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for the mechanical processing of painted metallic workpieces, which can be carried out in a simplified manner, in which processing damage to the coating is avoided and a uniform optical appearance is achieved.
  • the method is intended to enable the production of painted metal surfaces which have partial areas with freely visible metal surfaces in addition to surface areas covered with pigment-containing paints.
  • this object can be achieved by the process forming the subject of the invention for the production of coatings on chromatable metals, in which partial areas of the metal surface covered by pigmented lacquers and visible, only coated with clear lacquer, are present side by side, initially with one Painting the optionally pretreated entire metal surface with a basecoat with a solids content of 15 to 45% by weight, a binder based on one or more polyesters and / or polymers made from free-radically polymerizable monomers, crosslinking agents, Pigments and / or fillers, one or more rheological additives, organic solvents, and optionally other paint additives, are applied and crosslinked in the heat, whereupon a mechanical treatment is carried out without the prior application of a clear coat, exposing part of the metal surface, the exposed metal surface chromated and then a clear coat is applied to the entire surface using a powder coating.
  • the further painting takes place after the mechanical treatment with a powder car paint.
  • the solids content of the basecoat coating composition applied according to the invention is 15-45% by weight, since it does not require painting with a clearcoat before mechanical processing.
  • the powder coating adheres directly to the high-solids basecoat without an adhesion promoter.
  • the metal substrates for using the method according to the invention are customary chromatable metals. These are preferably light metals, such as aluminum, magnesium or alloys thereof. However, other metals are also suitable, such as zinc, cadmium or alloys, which contain such metals.
  • the workpieces are essentially in their final shape before coating. However, in order to achieve high technical requirements or certain optical properties, it is still necessary later to carry out a further mechanical processing step, in particular machining, such as couping
  • the substrate can be subjected to chromating. It is also possible to apply a primer layer. Layers can also be applied to improve adhesion.
  • a powder primer is preferably used.
  • This primer layer can be based on known polymer powder binders, for example polyepoxides, polyester, polyurethane or polyamide.
  • This coating contains the known additives, catalysts and pigments, in particular also anti-corrosion pigments.
  • This coating agent is applied by customary methods, such as electrostatic powder spraying. Then the powder primer is made to flow and chemically crosslink by heating. Chromating is particularly preferably carried out before priming. Chromating can be carried out under customary conditions familiar to the person skilled in the art.
  • the basecoat which can be used according to the invention is applied, for example to the crosslinked primer layer.
  • the application can be carried out by customary spraying methods, for example by electrostatic spraying methods or by compressed air spraying methods.
  • the basecoat layer applied in this way is crosslinked by heating, if appropriate after a rest, which can optionally be carried out at an elevated temperature at which the coating agent can flow.
  • the baking temperature is, for example, 80-200 ° C, preferably 90-160 ° C.
  • the layer thickness of the basecoat layer is preferably 5-40 ⁇ m, particularly preferably 5-25 ⁇ m.
  • the coating agent used for the production of the basecoat contains in particular: 10 - 35% by weight of one or more OH group-containing binders based on one or more radical polymers of one or more unsaturated monomers or of polyesters, each with a number average molecular weight of 2000 - 100000 and an OH number of 20 - 300, 2 to 20% by weight of one or more crosslinking agents based on one or more blocked polyisocyanates and / or melamine resins, 0.5 to 10% by weight of one or more pigments and / or fillers, 1 - 12% by weight of one or more rheological additives (which can be plasticizer resins, for example), 0.1 - 5 wt .-% of one or more other paint additives, and 55-85% by weight of one or more organic solvents.
  • 10 - 35% by weight of one or more OH group-containing binders based on one or more radical polymers of one or more unsaturated monomers or of polyesters each with a number average molecular
  • the solids content of the coating composition is 15-45% by weight.
  • the coating agents which can be used according to the invention can, if desired, be adjusted to a suitable application viscosity before application with solvent.
  • the basecoat coating composition used according to the invention contains one or more polymers of polyfinically unsaturated monomers. These can be homo- and copolymers; the term "polymer” is used for simplification and is intended to include both.
  • binders containing OH groups which can be used according to the invention are described in EP-A-0 358 979. These are polyol components based on olefinically unsaturated compounds.
  • the reactive OH groups can be introduced into the binder molecule via the polymerization of appropriately functioning unsaturated monomers.
  • the binder should contain reactive hydroxyl groups with an OH number between 20 to 300, preferably 40 to 200 mg KOH / g solid resin.
  • the acid number is below 20, preferably below 10 mg KOH / g solid resin.
  • the molecular weight is from 500 to 100,000, preferably from 2,000 to 20,000 (gel permeation chromatography, GPC, with polystyrene standard).
  • the number of reactive hydroxyl groups must be large enough to ensure adequate crosslinking. If there are too few OH groups, the film does not crosslink sufficiently and its mechanical stability is poor. If the proportion is too high, brittle films are formed which no longer have sufficient flexibility and adhesion.
  • the preparation of the hydroxyl-containing polymers from olefinic unsaturated monomers are known in principle.
  • the usual unsaturated monomers can be used.
  • examples of such monomers are styrene, vinyl acetate, (meth) acrylonitrile, (the term (meth) acrylic used here and in the following refers to acrylic and / or methacrylic), esters of acrylic acid or methacrylic acid with 1 to 12 carbon atoms in the alcohol radical, such as eg methyl acrylate, isopropyl acrylate, butyl acrylate. Mixtures of such monomers can also be used.
  • Monomers with functional groups are, for example, hydroxyalkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid with 2 to 4 carbon atoms in the alkyl radical, such as 2-hydroxyethyl acrylate or hydroxybutyl acrylate, and allyl alcohol.
  • suitable monomers are those which have epoxy groups in the side chain. such as glycidyl (meth) acrylate.
  • Other functionalized monomers are, for example, N-methoxymethyl (meth) acrylamide.
  • the preparation is preferably carried out in organic solution using continuous or discontinuous polymerization processes.
  • suitable solvents are aromatics such as toluene or xylene, esters such as butyl acetate or methoxypropyl acetate, esters such as butyl glycol, tetrahydrofuran or ethyl glycol ether, ketones such as acetone or methyl ethyl ketone.
  • the solvent content can be reduced by distillation, preferably in vacuo before further processing. Solvents are preferred which do not lead to malfunctions when the binders are subsequently used in the coating agent.
  • the copolymerization is carried out in a known manner with the addition of free radical initiators, optionally also regulators, at temperatures of, for example, 50 to 160.degree. It takes place in a liquid in which monomers and polymers dissolve together.
  • Initiators which are soluble in organic solvents are, for example, 0.1 to 5% by weight, based on the amount of monomers used, of peroxides and / or azo compounds.
  • Peroxides, peresters or azo compounds which break down thermally into radicals can be used as initiators.
  • the additives can be added continuously or in stages.
  • the molecular weight can be reduced in a known manner by using regulators.
  • Mercaptans, halogen-containing compounds and other radical-transferring substances are preferably used for this purpose.
  • N- or tertiary dodecyl mercaptan, tetrakismercaptoacetylpentaerythritol are particularly preferred. They are added in amounts of at most 3% by weight based on the monomer mixture.
  • Binders based on polyesters can be used as a further polyol component. These are linear or branched, oil-free polyesters based on di- or polyvalent aliphatic and / or cycloaliphatic saturated polyalcohols, as well as aliphatic, cycloaliphatic or aromatic di- or polybasic carboxylic acids, which can optionally be polycondensed with linear or branched monoalcohols. Polyesters with a corresponding composition are described, for example, in DE-A-26 29 930 or DE-A-22 53 300.
  • the alcohols preferably contain 2 to 21 C atoms, the dicarboxylic acids preferably 5 to 10 C atoms.
  • the dicarboxylic acids preferably 5 to 10 C atoms.
  • examples of alcohols are hexanediol-2,5, neopentyl glycol, heptanediol-1,7, 2,2,4-trimethyl-pentanediol-1,3 or 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane.
  • Examples of carboxylic acids are isophthalic acid, terephthalic acid, 1,3-cyclo-hexanedicarboxylic acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, decanedicarboxylic acid or butyl isophthalic acid.
  • Small amounts of tricarboxylic acids or tri- or polyalcohols can also be used to achieve branches in the molecular structure.
  • polyesters can also be increased in molecular weight by reaction with diisocyanates. If necessary, further modifications can be carried out via reactive groups, for example OH groups or COOH groups. It is also possible to introduce polar groups into the molecular structure by reacting diols containing ionic groups. These can affect adhesion properties. Examples of such compounds are, for example, dihydroxypropionic acid.
  • the polyesters which can be used according to the invention have a molar mass (number average, Mn) of 500-15000, preferably 1500-5000.
  • the OH number is between 20 and 300, preferably between 40 and 200.
  • the acid number is preferably below 15.
  • the polyesters are produced by known processes. A stepwise reaction is preferred. For example, they can be produced azeotropically or in the melt. The reaction temperature is e.g. at 150 to 240 ° C. After reaching the final values, the polyester can be diluted with solvents if necessary to achieve a good processing viscosity.
  • the properties of the polyesters can be influenced by the dicarboxylic acids or polyalcohols that can be used.
  • Higher-chain aliphatic alcohols increase the flexibility of the polyester, aromatic dicarboxylic acids reduce the elasticity.
  • the degree of branching is influenced by the amount of tri- or polycarboxylic acids or tri- or polyalcohols.
  • the number of polar groups, e.g. OH groups, ether groups, urethane groups increased the polarity of the crosslinked lacquer layer and influenced the adhesion.
  • Rheological additives can also be used in the coating agent used according to the invention.
  • plasticizers or additional binders are suitable.
  • the additional binders present are, for example, non-reactive binders or those which contain functional groups. e.g. OH groups. Examples of these are OH-containing polyurethane resins, polyurea resins or cellulose esters. Examples of non-reactive additional resins are polyurethane resins, caramide resins or low molecular weight polyesters. These binders should have an OH number of up to 150 mg KOH / g solid resin and a molar mass of 500 to 100,000.
  • the resins used must be compatible with the binder and must not migrate from the coating agent even after crosslinking. Otherwise, this can lead to film and adhesion problems in the adjacent layers.
  • the properties of the coating agent can be influenced, for example rheology, elasticity, adhesion or the glass transition temperature. Care should be taken to ensure that the crosslinking density is not reduced too much by the additional resins, since otherwise coatings which are too soft are formed and do not result in a mechanically stable multi-layer coating.
  • crosslinking agents which can be used in the coating compositions used according to the invention are crosslinking agents based on melamine resins or based on blocked polyisocyanates. These crosslinkers are commercially available and have already been described in the literature.
  • Suitable amine resins include, for example, alkylated condensates which are prepared by reacting aminotriazines and amidotriazines with aldehydes.
  • amines or amino group-bearing compounds such as melamine, guanamine, acetoguanamine, benzoguanamine, dicyandiamide or urea in the presence of alcohols, such as methanol, ethanol, propanol, butanol or hexanol, with aldehydes, in particular formaldehyde.
  • alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol or hexanol
  • aldehydes in particular formaldehyde.
  • aldehydes in particular formaldehyde.
  • polyisocyanate crosslinkers are customary lacquer polyisocyanates such as, for example, aliphatic, cycloaliphatic and aromatic polyisocyanates, e.g. hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, tolylene-2,4-diisocyanate, 4-diisocyanatodiphenylmethane.
  • diisocyanates can be polymerized by reaction and then have biuret, allophanate, urethane or isocyanurate groups. It is also possible to react with polyols, e.g. Trimethylolpropane to produce NCO-containing oligomers.
  • the isocyanate groups are capped using conventional capping agents.
  • ketoximes examples include ketoximes, cyclic lactams, low molecular weight aliphatic alcohols or low molecular weight aliphatic amines.
  • Processes for capping and oligomerizing the isocyanates are known to the person skilled in the art.
  • the quantitative ratio of crosslinkable binders to crosslinkers is preferably 80:20 to 50:50, in each case based on the solid resin weight.
  • the reactivity of the crosslinking agents can optionally be increased by adding catalysts.
  • the pigments and fillers which can be used according to the invention comprise organic and inorganic effect and color pigments and fillers.
  • organic and inorganic effect and color pigments and fillers examples of this are transparent or opaque color pigments, e.g. Titanium dioxide, iron oxide and organic color pigments; Effect pigments, e.g. finely divided metal pigments or pearlescent pigments; Fillers such as aluminum silicate, barium sulfate or mica.
  • transparent inorganic or organic pigments e.g. highly disperse silica, highly disperse titanium dioxide. If necessary, finely divided crosslinked polymer microparticles can be used. Finely divided aluminum pigments are preferably used.
  • the coating agent may also contain paint additives, for example other agents influencing the rheology, such as highly disperse silica, layered silicates or polymeric urea compounds; Anti-settling agents, leveling agents, anti-foaming agents, such as, for example, silicone-containing compounds; Wetting agents and substances for influencing the conductivity. Wetting agents are also understood to mean known paste resins, such as those e.g. are described in EP-A-0 260 447, which can be used for better dispersing and grinding of the pigments. Catalysts such as amines or heavy metal salts can be used to accelerate the reaction, but it is also possible to harden by thermal energy without using a catalyst.
  • paint additives for example other agents influencing the rheology, such as highly disperse silica, layered silicates or polymeric urea compounds; Anti-settling agents, leveling agents, anti-foaming agents, such as, for example, silicone-containing compounds; Wetting agents and substances for influencing the conduct
  • solvents are suitable as solvents; these can come from the production of the binders.
  • solvents are glycol ethers, for example diethylene glycol dimethyl ether, ethoxypropanol, butyl glycol; Alcohol, for example isopropanol or n-butanol, glycols, for example ethylene glycol; N-methylpyrrolidone and ketones such as methyl ethyl ketone; aromatic or aliphatic hydrocarbons, for example xylene or C6 - C12 linear or branched aliphatic hydrocarbons.
  • the course and the viscosity of the coating agent can be selected by selecting the solvent to be influenced.
  • the evaporation process can be influenced via the boiling point of the solvent mixture used.
  • the methods for producing the coating agent are known.
  • the pigments and / or fillers can be dispersed and ground in part of the binders.
  • Special paste resins can also be used.
  • the viscosity can be adjusted to a suitable value by adding solvent components.
  • the other paint components for example further binders, crosslinking agents, rheology-influencing agents, defoamers, anti-cratering agents, leveling agents, catalysts or solvents can be added. Care must be taken that the components used are compatible with one another and give a coating composition which is stable in storage.
  • the workpiece After the base layer has been applied, the workpiece is heated.
  • the applied basecoat cross-links to form a dense, tough, elastic film.
  • the workpiece can be processed without an additional intermediate layer (especially without a clear lacquer layer).
  • Mechanical processing can be carried out, in particular machining treatments, e.g. Coup. The resulting chips no longer damage the surface and the surface quality is not impaired.
  • the surface Upon completion of the machining operations, the surface is contaminated, e.g. Particles, cleaned.
  • chromating takes place, after which further painting can be carried out, e.g. by applying a clear coat. Chromating improves the properties of the multilayer structure, e.g. the adhesion or corrosion behavior.
  • the chromating is dried before the additional layer of lacquer is applied. Chromating is in particular clear or colorless chromating.
  • Conventional powder coatings can be used to produce the clear coat. These can contain, for example, polyurethane powder or polyester powder as a binder base, as well as the usual pigments and / or additives.
  • the clear lacquer coating material is melted and crosslinked by heating.
  • the resulting clear coat layer thickness is preferably 10 to 100 microns.
  • the invention further relates to a multi-layer coating, produced by applying a color or effect-imparting base layer to an optionally chromated and primed substrate, crosslinking the coating by heating, subsequent mechanical processing, chromating and then applying a powder clearcoat coating.
  • the substrate is optionally subjected to a pretreatment comprising chromating and / or subsequent priming.
  • the multilayer coating obtained in accordance with the invention has a good surface and good corrosion protection.
  • the adhesion between the layers is good and shows no delamination disorders even when exposed to damp conditions.
  • the method according to the invention is particularly suitable for coating parts for the motor vehicle industry. Rims, for example aluminum rims, are particularly suitable as parts or workpieces.
  • the method according to the invention simplifies the method of operation by saving an additional coating process, namely a clear lacquer coating, as is required in the prior art before mechanical processing of the painted workpiece.
  • the parts machined according to the invention show a reduced error rate, in particular reduced liability disorders of the coated parts.
  • the surface of the workpieces machined according to the invention has a good visual appearance and good corrosion properties.
  • 32% of a commercially available polyester (OH number 80, acid number 10; 50% solids) are mixed with 12% of a high-methanol etherified melamine resin (55% solids), 6% of a plasticizer based on carbamic acid. 18% xylene and 3.5% isobutanol are added and 2% of a cellulose acetobutyrate and 1% of a magnesium silicate are mixed in. 6% of a commercially available aluminum bronze are mixed in and 0.5% of a commercially available thickener (acrylic acid base) are added and thoroughly homogenized. It is diluted to a suitable solid with approx. 19% butyl acetate.
  • the test for moisture resistance (DIN 50 017 condensation test climates; interlayer adhesion Cass test DIN 50 021) shows a good result.
  • the structure is scratch-resistant and shows good optical behavior.

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Abstract

Process for producing coatings on workpieces made of chromatable metals, in which subregions covered by pigmented coatings and visible subregions coated only with a clear coating are disposed adjacent to one another on the metal surface, a coating of the, if appropriate, pretreated entire metal surface being first carried out with a basecoating with a solids content of 15 to 45% by weight, a binder based on one or more polyesters and/or polymers of radically polymerisable monomers, crosslinking agents, pigments and/or fillers, one or more rheology additives (flow modifiers), organic solvents, and, if appropriate, further coating additives, and being heat crosslinked, whereupon, without previous application of a clear coating layer, mechanical machining is carried out with the exposure of a part of the metal surface, the exposed metal surface is chromated and subsequently a clear coating layer is applied to the entire surface using a powder coating material.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lackierung und mechanischen Bearbeitung von Werkstücken aus chromatierbaren Metallen, wie Aluminium, Magnesium und deren Legierungen, das insbesondere für die Herstellung von Kraftfahrzeugteilen, beispielsweise Felgen, geeignet ist. Bei den Lackierungen liegen durch pigmenthaltige Lacke abgedeckte neben frei sichtbaren, durch Klarlacke beschichtete Metalloberflächen vor.The invention relates to a method for painting and mechanical processing of workpieces made of chromatable metals, such as aluminum, magnesium and their alloys, which is particularly suitable for the production of motor vehicle parts, for example rims. In the case of the lacquers, there are metal surfaces covered by pigment-containing lacquers in addition to freely visible metal surfaces coated by clear lacquers.

In der Automobil-Industrie werden in zunehmendem Maße Nichteisen-Metalle als Substrate eingesetzt, z.B. Aluminium oder Magnesium. Um einen ausreichenden Korrosionsschutz und gleichzeitig ein gutes, optisch einwandfreies Aussehen zu erzeugen, werden die Teile im allgemeinen mit einem Überzug versehen. Um allen Anforderungen gerecht zu werden und gleichzeitig noch eine nachträgliche Bearbeitung, beispielsweise von Aluminiumfelgen zu ermöglichen, werden bisher Mehrschichtlackierungen verwendet. Dabei wird im allgemeinen zuerst das Metallteil einer Chromatierung unterworfen, dann eine Grundierung aufgetragen und danach eine farb- oder effektgebende Basislackschicht aufgebracht. Um eine weitere mechanische Bearbeitung z.B. durch Coupieren, zu ermöglichen, ist es notwendig, auf den Basislack einen Klarlack aufzutragen. Nach dem Aufbringen und Einbrennen der beiden Lackschichten kann das Werkstück mechanisch bearbeitet werden. Nach der mechanischen Bearbeitung wird zur Erhaltung des Korrosionsschutzes und der Lackhaftung noch einmal chromatiert und danach ein weiterer Klarlacküberzug aufgetragen. Wird ein entsprechender Klarlackschutz vor dem mechanischen Bearbeiten nicht aufgetragen, so wird diesen Bearbeitungsvorgängen die Basislackschicht örtlich zerstört und es entsteht ein nicht einheitliches optisches Aussehen.In the automotive industry, non-ferrous metals are increasingly being used as substrates, e.g. Aluminum or magnesium. In order to provide adequate corrosion protection and at the same time a good, optically perfect appearance, the parts are generally provided with a coating. In order to meet all requirements and at the same time enable subsequent processing, for example of aluminum rims, multi-layer coatings have been used so far. In general, the metal part is first chromated, then a primer is applied and then a color or effect basecoat is applied. For further mechanical processing e.g. by coupling, it is necessary to apply a clear coat to the basecoat. After the two layers of paint have been applied and baked, the workpiece can be machined. After mechanical processing, chromating is carried out again to maintain corrosion protection and paint adhesion and then another clear coat is applied. If an appropriate clear coat protection is not applied before mechanical processing, the base coat layer is locally destroyed during these processing operations and a non-uniform optical appearance is created.

Dieses bekannte Verfahren weist den Nachteil auf, daß für eine notwendige mechanische Bearbeitung der Teile eine zusätzliche Klarlackschicht aufgetragen werden muß. Um danach den notwendigen Korrosions- und optischen Anforderungen zu entsprechen, müssen zusätzliche Verfahrensschritte durchgeführt werden. Für diese Arbeitsvorgänge sind die entsprechenden Applikationseinrichtungen notwendig. Das macht diese Vorgehensweise sehr aufwendig und störanfällig. Beispielsweise sind häufig Haftungsprobleme zwischen den Schichten zu bemerken.This known method has the disadvantage that an additional clear lacquer layer is necessary for mechanical processing of the parts must be applied. In order to then meet the necessary corrosion and optical requirements, additional process steps must be carried out. The appropriate application equipment is required for these operations. This makes this procedure very complex and prone to failure. For example, adhesion problems between the layers are often noticeable.

Überzugsmittel zur Herstellung von Mehrschichtüberzügen, z.B. Metallic-Lacken, sind schon in der Literatur beschrieben. So werden beispielsweise in der DE-A-19 49 372 sowie der EP-B-0 052 776 Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtlackierungen beschrieben, die aus einem Metallic-Basislack und einem Klarlack-Überzugsmittel bestehen, wobei die Metallic-Basislacke aus Polyacrylaten oder Polyestern sowie Vernetzungsmitteln bestehen. Diese Basislacküberzugsmittel haben jedoch den Nachteil, daß sie erhebliche Mengen an organischen Lösungsmitteln enthalten. Ebenso ist eine nachträgliche Bearbeitung von Teilen, z.B. durch Coupieren, nicht beschrieben.Coating agents for the production of multilayer coatings, e.g. Metallic paints have already been described in the literature. For example, DE-A-19 49 372 and EP-B-0 052 776 describe processes for producing multi-layer coatings which consist of a metallic basecoat and a clearcoat coating agent, the metallic basecoats being made from polyacrylates or polyesters as well as cross-linking agents. However, these basecoat coating compositions have the disadvantage that they contain considerable amounts of organic solvents. Subsequent processing of parts, e.g. by couping, not described.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Verfahrens zur mechanischen Bearbeitung von lackierten metallischen Werkstücken, das in vereinfachter Weise durchgeführt werden kann, bei dem Bearbeitungsschäden an der Lackierung vermieden werden und ein einheitliches optisches Aussehen erzielt wird. Das Verfahren soll die Herstellung von lackierten Metalloberflächen ermöglichen, die Teilbereiche mit frei sichtbaren Metalloberflächen neben mit pigmenthaltigen Lacken abgedeckten Oberflächenbereichen aufweisen.The object of the invention is therefore to provide a method for the mechanical processing of painted metallic workpieces, which can be carried out in a simplified manner, in which processing damage to the coating is avoided and a uniform optical appearance is achieved. The method is intended to enable the production of painted metal surfaces which have partial areas with freely visible metal surfaces in addition to surface areas covered with pigment-containing paints.

Es hat sich gezeigt, daß diese Aufgabe gelöst werden kann durch das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren zur Herstellung von Lackierungen auf chromatierbaren Metallen, bei denen durch pigmentierte Lacke abgedeckte, sowie sichtbare, nur mit Klarlack beschichtete Teilbereiche der Metallobefläche nebeneinander vorliegen, wobei zunächst eine Lackierung der gegebenenfalls vorbehandelten gesamten Metalloberfläche mit einem Basislack mit einem Festkörpergehalt von 15 bis 45 Gew.-%, einem Bindemittel auf der Basis von einem oder mehreren Polyestern und/oder Polymerisaten aus radikalisch polymerisierbaren Monomeren, Vernetzern, Pigmenten und/oder Füllstoffen, einem oder mehreren Rheologie-Additiven, organischen Lösemitteln, sowie gegebenenfalls weiteren lacktechnischen Additiven, aufgebracht und in der Wärme vernetzt wird, worauf ohne vorherigen Auftrag einer Klarlackschicht eine mechanische Bearbeitung unter Freilegung eines Teils der Metalloberfläche durchgeführt, die freigelegte Metalloberfläche chromatiert und anschließend auf die gesamte Oberfläche eine Klarlackschicht unter Verwendung eines Pulverlacks aufgebracht wird.It has been shown that this object can be achieved by the process forming the subject of the invention for the production of coatings on chromatable metals, in which partial areas of the metal surface covered by pigmented lacquers and visible, only coated with clear lacquer, are present side by side, initially with one Painting the optionally pretreated entire metal surface with a basecoat with a solids content of 15 to 45% by weight, a binder based on one or more polyesters and / or polymers made from free-radically polymerizable monomers, crosslinking agents, Pigments and / or fillers, one or more rheological additives, organic solvents, and optionally other paint additives, are applied and crosslinked in the heat, whereupon a mechanical treatment is carried out without the prior application of a clear coat, exposing part of the metal surface, the exposed metal surface chromated and then a clear coat is applied to the entire surface using a powder coating.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die weitere Lackierung nach der mechanischen Behandlung mit einem Pulverkarlack. Der Festkörpergehalt des erfindungsgemäß aufgetragenen Basislacküberzugsmittels beträgt, da es keiner Lackierung mit einem Klarlack vor der mechanischen Bearbeitung bedarf, 15 - 45 Gew.-%. Der Pulverlack haftet direkt, ohne Haftungsvermittler auf dem festkörperreichen Basislack.In the method according to the invention, the further painting takes place after the mechanical treatment with a powder car paint. The solids content of the basecoat coating composition applied according to the invention is 15-45% by weight, since it does not require painting with a clearcoat before mechanical processing. The powder coating adheres directly to the high-solids basecoat without an adhesion promoter.

Bei den Metallsubstraten zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich um übliche chromatierbare Metalle. Es sind dies bevorzugt Leichtmetalle, wie beispielsweise Aluminium, Magnesium oder Legierungen davon. Es sind jedoch auch andere Metalle geeignet, wie beispielsweise Zink, Cadmium bzw. Legierungen, die derartige Metalle enthalten.The metal substrates for using the method according to the invention are customary chromatable metals. These are preferably light metals, such as aluminum, magnesium or alloys thereof. However, other metals are also suitable, such as zinc, cadmium or alloys, which contain such metals.

Die Werkstücke besitzen vor der Beschichtung schon im wesentlichen die endgültige Form. Es ist jedoch zur Erzielung von hohen technischen Anforderungen oder von bestimmten optischen Eigenschaften später noch notwendig, einen weiteren mechanischen Bearbeitungsschritt, insbesondere eine spanabhebende Bearbeitung, wie beispielsweise ein Coupieren, durchzuführenThe workpieces are essentially in their final shape before coating. However, in order to achieve high technical requirements or certain optical properties, it is still necessary later to carry out a further mechanical processing step, in particular machining, such as couping

Zur Vorbehandlung können übliche Schichten auf das Werkstück (Substrat) aufgebracht werden. Beispielsweise kann das Substrat einer Chromatierung unterzogen werden. Ebenso ist es möglich, eine Grundierungsschicht aufzubringen. Weiterhin können Schichten zur Haftverbesserung aufgebracht werden.Conventional layers can be applied to the workpiece (substrate) for pretreatment. For example, the substrate can be subjected to chromating. It is also possible to apply a primer layer. Layers can also be applied to improve adhesion.

Bevorzugt wird eine Pulvergrundierung verwendet. Diese Grundierungsschicht kann auf Basis bekannter Polymerpulverbindemittel bestehen, z.B. Polyepoxide, Polyester, Polyurethane oder Polyamid. Dieser Überzug enthält die bekannten Additive, Katalysatoren und Pigmente, insbesondere auch Korrosionsschutzpigmente. Dieses Überzugsmittel wird nach üblichen Verfahren, wie elektrostatischem Pulverspritzen, aufgetragen. Danach wird die Pulvergrundierung durch Erwärmen zum Verfließen und zum chemischen Vernetzen gebracht. Besonders bevorzugt wird vor der Grundierung eine Chromatierung durchgeführt. Die Chromatierung kann unter üblichen, dem Fachmann geläufigen Bedingungen erfolgen.A powder primer is preferably used. This primer layer can be based on known polymer powder binders, for example polyepoxides, polyester, polyurethane or polyamide. This coating contains the known additives, catalysts and pigments, in particular also anti-corrosion pigments. This coating agent is applied by customary methods, such as electrostatic powder spraying. Then the powder primer is made to flow and chemically crosslink by heating. Chromating is particularly preferably carried out before priming. Chromating can be carried out under customary conditions familiar to the person skilled in the art.

Nach der durchgeführten Vorbehandlung wird der erfindungsgemäß einsetzbare Basislack, beispielsweise auf die vernetze Grundierungsschicht, aufgetragen. Der Auftrag kann nach üblichen Spritzverfahren erfolgen, beispielsweise durch elektrostatische Spritzverfahren oder durch Druckluftspritzverfahren. Die so aufgetragene Basislackschicht wird gegebenenfalls nach einer Ruhepause, die gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur durchgeführt werden kann, in der das Überzugsmittel verfließen kann, durch Erhitzen vernetzt. Die Einbrenntemperatur beträgt beispielsweise 80 - 200°C, bevorzugt 90 - 160°C. Die Schichtdicke der Basislackschicht beträgt bevorzugt 5 - 40 µm, besonders bevorzugt 5 - 25 µm.After the pretreatment has been carried out, the basecoat which can be used according to the invention is applied, for example to the crosslinked primer layer. The application can be carried out by customary spraying methods, for example by electrostatic spraying methods or by compressed air spraying methods. The basecoat layer applied in this way is crosslinked by heating, if appropriate after a rest, which can optionally be carried out at an elevated temperature at which the coating agent can flow. The baking temperature is, for example, 80-200 ° C, preferably 90-160 ° C. The layer thickness of the basecoat layer is preferably 5-40 µm, particularly preferably 5-25 µm.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das für die Herstellung des Basislacküberzugs verwendete Überzugsmittel insbesondere:
10 - 35 Gew.-% eines oder mehrerer OH-Gruppen enthaltender Bindemittel auf der Basis von einem oder mehreren radikalischen Polymerisaten von einem oder mehreren ungesättigten Monomeren oder von Polyestern, jeweils mit einer zahlenmittleren Molmasse von 2000 - 100000 und einer OH-Zahl von 20 - 300,
2 - 20 Gew.-% eines oder mehrerer Vernetzer auf der Basis von einem oder mehreren blockierten Polyisocyanaten und/oder Melaminharzen,
0,5 bis 10 Gew.-% eines oder mehrerer Pigmente und/oder Füllstoffe,
1 - 12 Gew.-% eines oder mehrerer Rheologie-Additive, (bei denen es sich beispielsweise um Weichmacherharze handeln kann),
0,1 - 5 Gew.-% eines oder mehrerer weiterer lacktechnischer Additive, sowie
55 - 85 Gew.-% eines oder mehrerer organischer Lösemittel.According to a preferred embodiment of the invention, the coating agent used for the production of the basecoat contains in particular:
10 - 35% by weight of one or more OH group-containing binders based on one or more radical polymers of one or more unsaturated monomers or of polyesters, each with a number average molecular weight of 2000 - 100000 and an OH number of 20 - 300,
2 to 20% by weight of one or more crosslinking agents based on one or more blocked polyisocyanates and / or melamine resins,
0.5 to 10% by weight of one or more pigments and / or fillers,
1 - 12% by weight of one or more rheological additives (which can be plasticizer resins, for example),
0.1 - 5 wt .-% of one or more other paint additives, and
55-85% by weight of one or more organic solvents.

Der Festkörpergehalt des Überzugsmittels beträgt 15 - 45 Gew.-%. Allgemein können die erfindungsgemäß einsetzbaren Überzugsmittel, falls gewünscht, vor der Applikation mit Lösemittel auf eine geeignete Applikationsviskosität eingestellt werden.The solids content of the coating composition is 15-45% by weight. In general, the coating agents which can be used according to the invention can, if desired, be adjusted to a suitable application viscosity before application with solvent.

Das erfindungsgemäß eingesetzte Basislacküberzugsmittel enthält ein oder mehrere Polymerisate von polyfinisch ungesättigten Monomeren. Es kann sich hierbei um Homo- und Copolymerisate handeln; der Ausdruck "Polymerisat" wird zur Vereinfachung verwendet und soll beides umfassen.The basecoat coating composition used according to the invention contains one or more polymers of polyfinically unsaturated monomers. These can be homo- and copolymers; the term "polymer" is used for simplification and is intended to include both.

Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare OH-Gruppen enthaltende Bindemittel sind in der EP-A-0 358 979 beschrieben. Es handelt sich um Polyolkomponenten auf Basis von olefinisch ungesättigten Verbindungen. Die reaktiven OH-Gruppen können über die Polymerisation von entsprechend funktionisierten ungesättigten Monomeren in das Bindemittelmolekül eingeführt werden. Das Bindemittel soll reaktive Hydroxylgruppen enthalten mit einer OH-Zahl zwischen 20 bis 300, bevorzugt 40 bis 200 mg KOH/g Festharz. Die Säurezahl liegt unter 20, bevorzugt unter 10 mg KOH/g Festharz. Das Molekulargewicht beträgt von 500 bis 100000, bevorzugt von 2000 bis 20000 (Gelpermeationschromatographie, GPC, mit Polystyrolstandard). Die Anzahl der reaktiven Hydroxylgruppen muß so groß sein, daß eine ausreichende Vernetzung sichergestellt ist. Sind zu wenig OH-Gruppen vorhanden, so vernetzt der Film nicht ausreichend und seine mechanische Stabilität ist schlecht. Ist der Anteil zu hoch, so entstehen spröde Filme, die keine ausreichende Flexibilität und Haftung mehr aufweisen.Examples of binders containing OH groups which can be used according to the invention are described in EP-A-0 358 979. These are polyol components based on olefinically unsaturated compounds. The reactive OH groups can be introduced into the binder molecule via the polymerization of appropriately functioning unsaturated monomers. The binder should contain reactive hydroxyl groups with an OH number between 20 to 300, preferably 40 to 200 mg KOH / g solid resin. The acid number is below 20, preferably below 10 mg KOH / g solid resin. The molecular weight is from 500 to 100,000, preferably from 2,000 to 20,000 (gel permeation chromatography, GPC, with polystyrene standard). The number of reactive hydroxyl groups must be large enough to ensure adequate crosslinking. If there are too few OH groups, the film does not crosslink sufficiently and its mechanical stability is poor. If the proportion is too high, brittle films are formed which no longer have sufficient flexibility and adhesion.

Die Herstellung der hydroxylgruppenhaltigen Polymerisate aus olefinisch ungesättigten Monomeren ist im Prinzip bekannt. Es können die üblichen ungesättigten Monomeren eingesetzt werden. Beispiele für solche Monomere sind Styrol, Vinylacetat, (Meth)acrylnitril, (der hier und im folgenden gebrauchte Ausdruck (Meth)acryl bezeichnet acryl und/oder Methacryl), Ester der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit 1 - 12 C-Atomen im Alkoholrest, wie z.B. Methylacrylat, Isopropylacrylat, Butylacrylat. Es können auch Gemische derartiger Monomere eingesetzt werden. Monomere mit funktionellen Gruppen sind beispielsweise Hydroxyalkylester der Acrylsäure oder der Methacrylsäure mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, wie z.B. 2-Hydroxyethylacrylat oder Hydroxybutylacrylat, sowie Allylalkohol. Weitere geeignete Monomere sind solche, die Epoxygruppen in der Seitenkette aufweisen. wie z.B. Glycidyl(meth)acrylat. Weitere funktionalisierte Monomere sind z.B. N-Methoxymethyl(meth)acrylamid. Über difunktionellen Gruppen solcher Monomere können nach dem Polymeraufbau gegebenenfalls polymeranaloge Reaktionen durchgeführt werden, d.h. es können weitere Modifizierungen des Bindemittelmoleküls vorgenommen werden.The preparation of the hydroxyl-containing polymers from olefinic unsaturated monomers are known in principle. The usual unsaturated monomers can be used. Examples of such monomers are styrene, vinyl acetate, (meth) acrylonitrile, (the term (meth) acrylic used here and in the following refers to acrylic and / or methacrylic), esters of acrylic acid or methacrylic acid with 1 to 12 carbon atoms in the alcohol radical, such as eg methyl acrylate, isopropyl acrylate, butyl acrylate. Mixtures of such monomers can also be used. Monomers with functional groups are, for example, hydroxyalkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid with 2 to 4 carbon atoms in the alkyl radical, such as 2-hydroxyethyl acrylate or hydroxybutyl acrylate, and allyl alcohol. Other suitable monomers are those which have epoxy groups in the side chain. such as glycidyl (meth) acrylate. Other functionalized monomers are, for example, N-methoxymethyl (meth) acrylamide. After the polymer structure, polymer-analogous reactions can optionally be carried out via difunctional groups of such monomers, ie further modifications of the binder molecule can be carried out.

Vorzugsweise erfolgt die Herstellung in organischer Lösung mit kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Polymerisationsverfahren. Als Lösemittel kommen beispielsweise Aromaten wie Toluol oder Xylol, Ester wie Butylacetat oder Methoxypropylacetat, Ester wie Butylglykol, Tetrahydrofuran oder Ethylglykolether, Ketone wie Aceton oder Methylethylketon, in Betracht. Der Gehalt an Lösemitteln kann durch Destillation bevorzugt im Vakuum vor der Weiterverarbeitung vermindert werden. Bevorzugt sind Lösemittel, die bei der späteren Verwendung der Bindemittel im Überzugsmittel nicht zu Störungen führen.The preparation is preferably carried out in organic solution using continuous or discontinuous polymerization processes. Examples of suitable solvents are aromatics such as toluene or xylene, esters such as butyl acetate or methoxypropyl acetate, esters such as butyl glycol, tetrahydrofuran or ethyl glycol ether, ketones such as acetone or methyl ethyl ketone. The solvent content can be reduced by distillation, preferably in vacuo before further processing. Solvents are preferred which do not lead to malfunctions when the binders are subsequently used in the coating agent.

Die Copolymerisation erfolgt in bekannter Weise unter Zusatz von radikalischen Initiatoren, gegebenenfalls auch Reglern, bei Temperaturen von z.B. 50 bis 160°C. Sie erfolgt in einer Flüssigkeit, in der sich Monomere und Polymere gemeinsam lösen. Als Initiatoren, die in organischen Lösemitteln löslich sind, werden z.B. 0,1 bis 5 Gew.-% bezogen auf die eingesetzte Monomerenmenge an Peroxiden und/oder Azoverbindungen eingesetzt. Als Initiatoren können z.B. Peroxide, Perester oder thermisch in Radikale zerfallende Azoverbindungen eingesetzt werden. Die Zugabe der Additive kann kontinuierlich oder stufenweise erfolgen.The copolymerization is carried out in a known manner with the addition of free radical initiators, optionally also regulators, at temperatures of, for example, 50 to 160.degree. It takes place in a liquid in which monomers and polymers dissolve together. Initiators which are soluble in organic solvents are, for example, 0.1 to 5% by weight, based on the amount of monomers used, of peroxides and / or azo compounds. Peroxides, peresters or azo compounds which break down thermally into radicals can be used as initiators. The additives can be added continuously or in stages.

Durch den Einsatz von Reglern kann die Molmasse in bekannter Weise herabgesetzt werden. Bevorzugt werden hierzu Mercaptane, halogenhaltige Verbindungen und andere radikalübertragende Substanzen eingesetzt. Besonders bevorzugt sind n- oder tertiär Dodecylmercaptan, Tetrakismercaptoacetylpentaerythrit. Sie werden in Mengen von höchstens 3 Gew.-% bezogen auf das Monomerengemisch zugegeben.The molecular weight can be reduced in a known manner by using regulators. Mercaptans, halogen-containing compounds and other radical-transferring substances are preferably used for this purpose. N- or tertiary dodecyl mercaptan, tetrakismercaptoacetylpentaerythritol are particularly preferred. They are added in amounts of at most 3% by weight based on the monomer mixture.

Als weitere Polyolkomponente können Bindemittel auf Basis von Polyestern eingesetzt werden. Es handelt sich um linear oder verzweigte, ölfreie Polyester auf Basis von zwei- oder mehrwertigen aliphatischen und/oder cycloaliphatischen gesättigten Polyalkoholen, sowie aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen zwei- oder mehrbasischen Carbonsäuren, die gegebenenfalls mit linearen oder verzweigten Monoalkoholen polykondensiert werden können. Polyester mit einer entsprechenden Zusammensetzung sind beispielsweise in den DE-A-26 29 930 oder DE-A-22 53 300 beschrieben.Binders based on polyesters can be used as a further polyol component. These are linear or branched, oil-free polyesters based on di- or polyvalent aliphatic and / or cycloaliphatic saturated polyalcohols, as well as aliphatic, cycloaliphatic or aromatic di- or polybasic carboxylic acids, which can optionally be polycondensed with linear or branched monoalcohols. Polyesters with a corresponding composition are described, for example, in DE-A-26 29 930 or DE-A-22 53 300.

Die Alkohole enthalten vorzugsweise 2 bis 21 C-Atome, die Dicarbonsäuren vorzugsweise 5 bis 10 C-Atome. Beispiele für Alkohole sind Hexandiol-2,5, Neopentylglykol, Heptandiol-1,7, 2,2,4-Trimethyl-pentandiol-1,3 oder 1,4-Bis-(hydroxymethyl)-cyclohexan. Beispiele für Carbonsäuren sind Isophthalsäure, Terephthalsäure, 1,3-Cyclo-hexandicarbonsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Decandicarbonsäure oder Butylisophthalsäure. Es können auch geringe Mengen an Tricarbonsäuren oder Tri- oder Polyalkoholen zur Erzielung von Verzweigungen im Molekülgerüst eingesetzt werden.The alcohols preferably contain 2 to 21 C atoms, the dicarboxylic acids preferably 5 to 10 C atoms. Examples of alcohols are hexanediol-2,5, neopentyl glycol, heptanediol-1,7, 2,2,4-trimethyl-pentanediol-1,3 or 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane. Examples of carboxylic acids are isophthalic acid, terephthalic acid, 1,3-cyclo-hexanedicarboxylic acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, decanedicarboxylic acid or butyl isophthalic acid. Small amounts of tricarboxylic acids or tri- or polyalcohols can also be used to achieve branches in the molecular structure.

Diese Polyester können auch durch Reaktion mit Diisocyanaten im Molekulargewicht vergrößert werden. Gegebenenfalls können über reaktive Gruppen, z.B. OH-Gruppen oder COOH-Gruppen, weitere Modifizierungen durchgeführt werden. Ebenso ist es möglich, durch Einreagieren von ionische Gruppen enthaltenden Diolen polare Gruppen in das Molekülgerüst einzuführen. Diese können Haftungseigenschaften beeinflussen. Beispiele für solche Verbindungen sind z.B. Dihydroxypropionsäure.These polyesters can also be increased in molecular weight by reaction with diisocyanates. If necessary, further modifications can be carried out via reactive groups, for example OH groups or COOH groups. It is also possible to introduce polar groups into the molecular structure by reacting diols containing ionic groups. These can affect adhesion properties. Examples of such compounds are, for example, dihydroxypropionic acid.

Die erfindungsgemäß einsetzbaren Polyester haben eine Molmasse (Zahlenmittel, Mn) von 500 - 15000, bevorzugt von 1500 - 5000. Die OH-Zahl beträgt zwischen 20 und 300, bevorzugt zwischen 40 und 200. Die Säurezahl beträgt bevorzugt unter 15.The polyesters which can be used according to the invention have a molar mass (number average, Mn) of 500-15000, preferably 1500-5000. The OH number is between 20 and 300, preferably between 40 and 200. The acid number is preferably below 15.

Die Herstellung der Polyester erfolgt nach bekannten Verfahren. Bevorzugt wird eine stufenweise Reaktion. Sie können beispielsweise azeotrop hergestellt werden oder in der Schmelze. Die Reaktionstemperatur liegt z.B. bei 150 bis 240°C. Nach Erreichen der Endwerte kann der Polyester zur Erzielung einer guten Verarbeitungsviskosität gegebenenfalls mit Lösemitteln verdünnt werden.The polyesters are produced by known processes. A stepwise reaction is preferred. For example, they can be produced azeotropically or in the melt. The reaction temperature is e.g. at 150 to 240 ° C. After reaching the final values, the polyester can be diluted with solvents if necessary to achieve a good processing viscosity.

Über die einsetzbaren Dicarbonsäuren oder Polyalkohole können die Polyester in ihren Eigenschaften beeinflußt werden. So erhöhen höherkettige aliphatische Alkohole die Flexibilität der Polyester, aromatische Dicarbonsäuren vermindern die Elastizität. Der Verzweigungsgrad ist über die Menge von Tri- oder Polycarbonsäuren oder Tri- oder Polyalkoholen zu beeinflussen. Die Anzahl von polaren Gruppen, z.B. OH-Gruppen, Ethergruppen, Urethangruppen erhöhte die Polarität der vernetzten Lackschicht und beeinflußt die Haftung.The properties of the polyesters can be influenced by the dicarboxylic acids or polyalcohols that can be used. Higher-chain aliphatic alcohols increase the flexibility of the polyester, aromatic dicarboxylic acids reduce the elasticity. The degree of branching is influenced by the amount of tri- or polycarboxylic acids or tri- or polyalcohols. The number of polar groups, e.g. OH groups, ether groups, urethane groups increased the polarity of the crosslinked lacquer layer and influenced the adhesion.

Im erfindungsgemäß verwendeten Überzugsmittel können Rheologie-Additive mitverwendet werden. Beispielsweise geeignet sind Weichmacher oder zusätzliche Bindemittel, wie sie üblich und in der Literatur beschrieben sind. Bei den zusätzlich vorhandenen Bindemitteln handelt es sich beispielsweise um nicht reaktive Bindemittel oder um solche, die funktionelle Gruppen enthalten. z.B. OH-Gruppen. Beispiele dafür sind OH-haltige Polyurethanharze, Polyharnstoffharze oder Celluloseester. Beispiele für nicht-reaktive Zusatzharze sind Polyurethanharze, Caramidharze oder niedermolekulare Polyester. Diese Bindemittel sollen eine OH-Zahl bis zu 150 mg KOH/g Festharz aufweisen und eine Molmasse von 500 bis 100000.Rheological additives can also be used in the coating agent used according to the invention. For example, plasticizers or additional binders, as are customary and described in the literature, are suitable. The additional binders present are, for example, non-reactive binders or those which contain functional groups. e.g. OH groups. Examples of these are OH-containing polyurethane resins, polyurea resins or cellulose esters. Examples of non-reactive additional resins are polyurethane resins, caramide resins or low molecular weight polyesters. These binders should have an OH number of up to 150 mg KOH / g solid resin and a molar mass of 500 to 100,000.

Die eingesetzten Harze müssen mit dem Bindemittel verträglich sein und dürfen auch nach dem Vernetzen nicht aus dem Überzugsmittel migrieren. Das kann anderenfalls zu Film- und Haftungsstörungen der benachbarten Schichten führen. Über Art und Menge dieser zusätzlichen Bindemittel können die Eigenschaften des Überzugsmittels beeinflußt werden, z.B. Rheologie, Elastizität, Haftung oder die Glasübergangstemperatur. Es ist darauf zu achten, daß durch die Zusatzharze die Vernetzungsdichte nicht zu sehr vermindert wird, da sonst zu weiche Überzüge entstehen, die keine mechanisch stabile Mehrschichtlackierung ergeben.The resins used must be compatible with the binder and must not migrate from the coating agent even after crosslinking. Otherwise, this can lead to film and adhesion problems in the adjacent layers. About the type and amount of these additional binders the properties of the coating agent can be influenced, for example rheology, elasticity, adhesion or the glass transition temperature. Care should be taken to ensure that the crosslinking density is not reduced too much by the additional resins, since otherwise coatings which are too soft are formed and do not result in a mechanically stable multi-layer coating.

Bei den in den erfindungsgemäß verwendeten Überzugsmitteln einsetzbaren Vernetzern handelt es sich um Vernetzer auf Basis von Melaminharzen oder auf Basis von blockierten Polyisocyanaten. Diese Vernetzer sind handelsüblich und schon in der Literatur beschrieben. Zu geeigneten Aminharzen zählen beispielsweise alkylierte Kondensate, die durch Umsetzung vom Aminotriazinen und Amidotriazinen mit Aldehyden hergestellt werden. Nach bekannten technischen Verfahren werden Amine oder Aminogruppen tragende Verbindungen wie Melamin, Guanamin, Acetoguanamin, Benzoguanamin, Dicyandiamid oder Harnstoff in Gegenwart von Alkoholen, wie Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol oder Hexanol mit Aldehyden, insbesondere Formaldehyd, kondensiert. Die Reaktivität derartiger Aminharze wird bestimmt durch den Kondensationsgrad, das Verhältnis der Amin- bzw. Amidkomponenten zu Formaldehyd und durch die Art des verwendeten Veretherungsalkohols. Beispiele für derartige Harze und ihre Herstellung werden in "Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie", 1963, Seite 357, beschrieben.The crosslinking agents which can be used in the coating compositions used according to the invention are crosslinking agents based on melamine resins or based on blocked polyisocyanates. These crosslinkers are commercially available and have already been described in the literature. Suitable amine resins include, for example, alkylated condensates which are prepared by reacting aminotriazines and amidotriazines with aldehydes. Known technical processes are used to condense amines or amino group-bearing compounds such as melamine, guanamine, acetoguanamine, benzoguanamine, dicyandiamide or urea in the presence of alcohols, such as methanol, ethanol, propanol, butanol or hexanol, with aldehydes, in particular formaldehyde. The reactivity of such amine resins is determined by the degree of condensation, the ratio of the amine or amide components to formaldehyde and by the type of etherification alcohol used. Examples of such resins and their preparation are described in "Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry", 1963, page 357.

Beispiele für Polyisocyanat-Vernetzer sind übliche Lackpolyisocyanate wie beispielsweise aliphatische, cycloaliphatische und aromatische Polyisocyanate, z.B. hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Toluylen-2,4-diisocyanat, 4-Diisocyanatodiphenylmethan. Diese Diisocyanate können durch Reaktion polymerisiert werden und weisen dann Biuret-, Allophanat-, Urethan- oder Isocyanuratgruppen auf. Ebenso ist es möglich, durch Umsetzung mit Polyolen, z.B. Trimethylolpropan, NCO-haltige Oligomere herzustellen. Die Isocyanatgruppen werden mit üblichen Verkappungsmitteln verkappt. Beispiele dafür sind Ketoxime, cyclische Lactame, niedermolekulare aliphatische Alkohole oder niedermolekulare aliphatische Amine. Verfahren zur Verkappung und Oligomerisierung der Isocyanate sind dem Fachmann geläufig.Examples of polyisocyanate crosslinkers are customary lacquer polyisocyanates such as, for example, aliphatic, cycloaliphatic and aromatic polyisocyanates, e.g. hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, tolylene-2,4-diisocyanate, 4-diisocyanatodiphenylmethane. These diisocyanates can be polymerized by reaction and then have biuret, allophanate, urethane or isocyanurate groups. It is also possible to react with polyols, e.g. Trimethylolpropane to produce NCO-containing oligomers. The isocyanate groups are capped using conventional capping agents. Examples of these are ketoximes, cyclic lactams, low molecular weight aliphatic alcohols or low molecular weight aliphatic amines. Processes for capping and oligomerizing the isocyanates are known to the person skilled in the art.

Das Mengenverhältnis von vernetzungsfähigen Bindemitteln zu Vernetzern beträgt bevorzugt 80 : 20 bis 50 : 50, jeweils bezogen auf das Festharz-Gewicht. Die Reaktivität der Vernetzer kann gegebenenfalls durch Zugabe von Katalysatoren gesteigert werden.The quantitative ratio of crosslinkable binders to crosslinkers is preferably 80:20 to 50:50, in each case based on the solid resin weight. The reactivity of the crosslinking agents can optionally be increased by adding catalysts.

Die erfindungsgemäß einsetzbaren Pigmente und Füllstoffe umfassen organische sowie anorganische Effekt- und Farbpigmente und Füllstoffe. Beispiele dafür sind transparente oder deckende Farbpigmente, z.B. Titandioxid, Eisenoxid sowie organische Farbpigmente; Effektpigmente, wie z.B. fein verteilte Metallpigmente oder Perlglanzpigmente; Füllstoffe wie Aluminiumsilikat, Bariumsulfat oder Glimmer. Ebenfalls ist die Verwendung von transparenten anorganischen oder organischen Pigmenten möglich, z.B. hochdisperse Kieselsäure, hochdisperses Titandioxid. Gegebenenfalls können fein verteilte vernetzte Polymer-Mikroteilchen eingesetzt werden. Bevorzugt werden fein verteilte Aluminiumpigmente eingesetzt.The pigments and fillers which can be used according to the invention comprise organic and inorganic effect and color pigments and fillers. Examples of this are transparent or opaque color pigments, e.g. Titanium dioxide, iron oxide and organic color pigments; Effect pigments, e.g. finely divided metal pigments or pearlescent pigments; Fillers such as aluminum silicate, barium sulfate or mica. It is also possible to use transparent inorganic or organic pigments, e.g. highly disperse silica, highly disperse titanium dioxide. If necessary, finely divided crosslinked polymer microparticles can be used. Finely divided aluminum pigments are preferably used.

Weiterhin kann das Überzugsmittel lacktechnische Additive enthalten, beispielsweise weitere die Rheologie beeinflussende Mittel, wie hochdisperse Kieselsäure, Schichtsilikate oder polymere Harnstoffverbindungen; Antiabsetzmittel, Verlaufsmittel, Antischaummittel, wie beispielsweise silikonhaltige Verbindungen; Netzmittel sowie Substanzen zur Beeinflussung der Leitfähigkeit. Unter Netzmitteln werden auch bekannte Pastenharze verstanden, wie sie z.B. in der EP-A-0 260 447 beschrieben sind, die zum besseren Dispergieren und Vermahlen der Pigmente eingesetzt werden können. Zum Beschleunigen der Reaktion können Katalysatoren wie beispielsweise Amine oder Schwermetallsalze eingesetzt werden, es ist jedoch auch möglich, durch thermische Energie ohne Einsatz eines Katalysators zu härten.The coating agent may also contain paint additives, for example other agents influencing the rheology, such as highly disperse silica, layered silicates or polymeric urea compounds; Anti-settling agents, leveling agents, anti-foaming agents, such as, for example, silicone-containing compounds; Wetting agents and substances for influencing the conductivity. Wetting agents are also understood to mean known paste resins, such as those e.g. are described in EP-A-0 260 447, which can be used for better dispersing and grinding of the pigments. Catalysts such as amines or heavy metal salts can be used to accelerate the reaction, but it is also possible to harden by thermal energy without using a catalyst.

Als Lösemittel sind übliche lacktechnische Lösemittel geeinget, diese können von der Herstellung der Bindemittel stammen. Beispiele für solche Lösemittel sind Glykolether, z.B. Diethylenglykoldimethylether, Ethoxypropanol, Butylglykol; Alkohle z.B. Isopropanol oder n-Butanol, Glykole z.B. Ethylenglykol; N-Methylpyrrolidon sowie Ketone wie Methylethylketon; aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstofe, z.B. Xylol oder C₆ - C₁₂ lineare oder verzweigte aliphatische Kohlenwasserstoffe. Über die Auswahl der Lösemittel kann der Verlauf sowie die Viskosität des Überzugsmittels beeinflußt werden. Über den Siedepunkt der eingesetzten Lösemittelmischung kann das Abdunstverfahren beeinflußt werden.Conventional paint-based solvents are suitable as solvents; these can come from the production of the binders. Examples of such solvents are glycol ethers, for example diethylene glycol dimethyl ether, ethoxypropanol, butyl glycol; Alcohol, for example isopropanol or n-butanol, glycols, for example ethylene glycol; N-methylpyrrolidone and ketones such as methyl ethyl ketone; aromatic or aliphatic hydrocarbons, for example xylene or C₆ - C₁₂ linear or branched aliphatic hydrocarbons. The course and the viscosity of the coating agent can be selected by selecting the solvent to be influenced. The evaporation process can be influenced via the boiling point of the solvent mixture used.

Die Methoden zur Herstellung des Überzugsmittels sind bekannt. Beispielsweise können die Pigmente und/oder Füllstoffe in einem Teil der Bindemittel dispergiert und vermahlen werden. Dabei können auch spezielle Pastenharze eingesetzt werden. Die Viskosität kann durch Zugabe von Lösungsmittelanteilen auf einen geeigneten Wert eingestellt werden. Nach dem Vermahlen können die weiteren Lackbestandteile, beispielsweise weitere Bindemittel, Vernetzer, Rheologie beeinflussende Mittel, Entschäumer, Antikratermittel, Verlaufsmittel, Katalysatoren oder Lösemittel zugesetzt werden. Es ist darauf zu achten, daß die verwendeten Bestandteile miteinander verträglich sind und eine lagerstabile Überzugsmittelzusammensetzung ergeben.The methods for producing the coating agent are known. For example, the pigments and / or fillers can be dispersed and ground in part of the binders. Special paste resins can also be used. The viscosity can be adjusted to a suitable value by adding solvent components. After grinding, the other paint components, for example further binders, crosslinking agents, rheology-influencing agents, defoamers, anti-cratering agents, leveling agents, catalysts or solvents can be added. Care must be taken that the components used are compatible with one another and give a coating composition which is stable in storage.

Nach dem Auftragen der Basisschicht wird das Werkstück erhitzt. Dabei vernetzt der aufgetragene Basislacküberzug zu einem dichten, zähelastischen Film. nach dem Vernetzen kann das Werkstück ohne weitere Zwischenschicht (insbesondere ohne Klarlackschicht) bearbeitet werden. Es können mechanische Bearbeitungen durchgeführt werden, insbesondere spanabhebende Behandlungen, z.B. Coupieren. Durch die dabei entstehenden Späne wird die Oberfläche nicht mehr beschädigt und die Oberflächengüte wird nicht beeinträchtigt. Nach Abschluß der Bearbeitungsvorgänge wird die Oberfläche von Verunreinigungen, z.B. Partikeln, gereinigt.After the base layer has been applied, the workpiece is heated. The applied basecoat cross-links to form a dense, tough, elastic film. After crosslinking, the workpiece can be processed without an additional intermediate layer (especially without a clear lacquer layer). Mechanical processing can be carried out, in particular machining treatments, e.g. Coup. The resulting chips no longer damage the surface and the surface quality is not impaired. Upon completion of the machining operations, the surface is contaminated, e.g. Particles, cleaned.

Nach der mechanischen Bearbeitung des lackierten Werkstücks erfolgt eine Chromatierung, worauf eine weitere Lackierung durchgeführt werden kann, z.B. durch Auftrag einer Klarlackschcht. Die Chromatierung verbessert die Eigenschaften des Mehrschichtaufbaus, z.B. das Haftungs- oder Korrosionsverhalten. Im allgemeinen wird die Chromatierung vor Auftrag der weiteren Lackschicht getrocknet. Bei der Chromatierung handelt es sich insbesondere um eine klare bzw. farblose Chromatierung.After the mechanical processing of the painted workpiece, chromating takes place, after which further painting can be carried out, e.g. by applying a clear coat. Chromating improves the properties of the multilayer structure, e.g. the adhesion or corrosion behavior. In general, the chromating is dried before the additional layer of lacquer is applied. Chromating is in particular clear or colorless chromating.

Zur Herstellung der Klarlackschicht können übliche Pulverlacke eingesetzt werden. Diese können als Bindemittelbasis z.B. Polyurethanpulver oder Polyesterpulver enthalten, sowie die üblichen Pigmente und/oder Additive.Conventional powder coatings can be used to produce the clear coat. These can contain, for example, polyurethane powder or polyester powder as a binder base, as well as the usual pigments and / or additives.

Sie werden nach bekannten Verfahren, wie elektrostatisches Pulverspritzen, appliziert. Nach dem Auftragen wird das Klarlacküberzugsmittel durch Erwärmen zum Verfließen gebracht und vernetzt. Die entstehende Klarlackschichtdicke beträgt bevorzugt 10 bis 100 µm.They are applied using known methods, such as electrostatic powder spraying. After application, the clear lacquer coating material is melted and crosslinked by heating. The resulting clear coat layer thickness is preferably 10 to 100 microns.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Mehrschichtlackierung, hergestellt durch Auftragen einer farb- oder effektgebenden Basisschicht auf ein gegebenenfalls chromatiertes und grundiertes Substrat, Vernetzen des Überzugs durch Erhitzen, nachfolgender mechanischer Bearbeitung, Chromatieren und anschließendem Auftragen eines Pulverklarlacküberzugs. Bei der erfindungsgemäßen Mehrschichtlackierung wird das Substrat gegebenenfalls einer Vorbehandlung aus Chromatierung und/oder nachfolgender Grundierung unterworfen.The invention further relates to a multi-layer coating, produced by applying a color or effect-imparting base layer to an optionally chromated and primed substrate, crosslinking the coating by heating, subsequent mechanical processing, chromating and then applying a powder clearcoat coating. In the multi-layer coating according to the invention, the substrate is optionally subjected to a pretreatment comprising chromating and / or subsequent priming.

Die erfindungsgemäß erhaltene Mehrschichtlackierung weist eine gute Oberfläche auf und zeigt einen guten Korrosionsschutz. Die Haftung zwischen den Schichten ist gut und zeigt auch bei Belastung im Feuchtraumklime keine Enthaftungsstörungen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet zum Beschichten von Teilen für die Kraftfahrzeugindustrie. Als Teile bzw. Werkstücke kommen insbesondere Felgen, beispielsweise Aluminiumfelgen, in Betracht. Das erfindungsgemäße Verfahren vereinfacht die Arbeitsweise durch die Einsparung eines zusätzlichen Beschichtungsvorgangs, nämlich einer Klarlackbeschichtung, wie sie im Stand der Technik vor der mechanischen Bearbeitung des lackierten Werkstücks erforderlich ist. Weiterhin zeigen die erfindungsgemäß bearbeiteten Teile eine verminderte Fehlerquote, insbesondere verminderte Haftungsstörungen der beschichteten Teile. Die Oberfläche der erfindungsgemäß bearbeiteten Werkstücke zeigt ein gutes optisches Aussehen und gute Korrosionseigenschaften.The multilayer coating obtained in accordance with the invention has a good surface and good corrosion protection. The adhesion between the layers is good and shows no delamination disorders even when exposed to damp conditions. The method according to the invention is particularly suitable for coating parts for the motor vehicle industry. Rims, for example aluminum rims, are particularly suitable as parts or workpieces. The method according to the invention simplifies the method of operation by saving an additional coating process, namely a clear lacquer coating, as is required in the prior art before mechanical processing of the painted workpiece. Furthermore, the parts machined according to the invention show a reduced error rate, in particular reduced liability disorders of the coated parts. The surface of the workpieces machined according to the invention has a good visual appearance and good corrosion properties.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Prozentangaben beziehen sich jeweils auf das Gewicht.The following examples serve to illustrate the invention. Percentages refer to the weight.

Beispiel 1example 1 Herstellung eines BasisüberzugsmittelsProduction of a base coating agent

32 % eines handelsüblichen Polyesters (OH-Zahl 80, Säurezahl 10; 50 % Festkörper) werden mit 12 % eines hochmethanolveretherten Melaminharzes (55 % Festkörper), 6 % eines Weichmachers auf Carbamidsäurebasis vermischt. Dazu werden 18 % Xylol sowie 3,5 % Isobutanol gegeben und 2 % eines Celluloseacetobutyrats sowie 1 % eines Magnesiumsilikats untergemischt. Es werden 6 % einer handelsüblichen Aluminiumbronze untergemischt und 0,5 % eines handelsüblichen Verdickers (Acrylsäurebasis) zugegeben und gründlich homogenisiert. Es wird mit ca. 19 % Butylacetat auf einen geeigneten Festkörper verdünnt.32% of a commercially available polyester (OH number 80, acid number 10; 50% solids) are mixed with 12% of a high-methanol etherified melamine resin (55% solids), 6% of a plasticizer based on carbamic acid. 18% xylene and 3.5% isobutanol are added and 2% of a cellulose acetobutyrate and 1% of a magnesium silicate are mixed in. 6% of a commercially available aluminum bronze are mixed in and 0.5% of a commercially available thickener (acrylic acid base) are added and thoroughly homogenized. It is diluted to a suitable solid with approx. 19% butyl acetate.

Beispiel 2Example 2 Herstellung einer LackierungProduction of a paint job

Ein Aluminiumsubstrat wird gelbchromatiert und mit einer handelsüblichen Pulvergrundierung (Basis Polyesterharz) versehen. Die Vernetzungstemperatur beträgt 215°C für 25 min. Danach wird ein Basislack nach Beispiel 1 mittels Spritzapplikation aufgetragen. Die Vernetzungstemperatur beträgt 170°C für 25 min. Das so beschichtete Substrat wird coupiert. Dabei treten keine Beschädigungen auf. Das coupierte und danach gereinigte Substrat wird einer Klar-Chromatierung unterzogen und dann mit einem handelsüblichen Pulverklarlack (Basis Polyurethanharz) beschichtet. Das Substrat wird 25 min. bei 215°C eingebrannt.

Lackaufbau:
gelb-Chromatierung
60 µm handelsübliche Pulvergrundierung (Fa. Herberts Nr. 4803 2204)
15 µm Basislack von Beispiel 1 Klar-Chromatierung
70 µm handelsüblicher Pulverklarlack (Fa. Herberts Nr. 4800 5177).
An aluminum substrate is yellow chromated and provided with a commercially available powder primer (based on polyester resin). The crosslinking temperature is 215 ° C for 25 min. A basecoat according to Example 1 is then applied by spray application. The crosslinking temperature is 170 ° C for 25 min. The substrate coated in this way is couped. There is no damage. The coupé and then cleaned substrate is subjected to a clear chromating and then coated with a commercially available clear powder coating (based on polyurethane resin). The substrate is 25 min. Baked at 215 ° C.
Paint structure:
yellow chromating
60 µm commercially available powder primer (Herberts No. 4803 2204)
15 µm basecoat from Example 1 clear chromating
70 µm commercially available clear powder coating (Herberts No. 4800 5177).

Die Prüfung auf Feuchtraumbeständigkeit (DIN 50 017 Kondenswasserprüfklimate; Zwischenschichthaftung Cass-Test DIN 50 021) zeigt ein gutes Ergebnis. Der Aufbau ist kratzfest und zeigt ein gutes optisches Verhalten.The test for moisture resistance (DIN 50 017 condensation test climates; interlayer adhesion Cass test DIN 50 021) shows a good result. The structure is scratch-resistant and shows good optical behavior.

Claims (8)

Verfahren zur Herstellung von Lackierungen auf Werkstücken aus chromatierbaren Metallen, bei denen durch pigmentierte Lacke abgedeckte, sowie sichtbare, nur mit Klarlack beschichteten Teilbereiche der Metallobefläche nebeneinander vorliegen, wobei zunächst eine Lackierung der gegebenenfalls vorbehandelten gesamten Metalloberfläche mit einem Basislack mit einem Festkörpergehalt von 15 bis 45 Gew.-%, einem Bindemittel auf der Basis von einem oder mehreren Polyestern und/oder Polymerisaten aus radikalisch polymerisierbaren Monomeren, Vernetzern, Pigmenten und/oder Füllstoffen, einem oder mehreren Rheologie-Additiven, organischen Lösemitteln, sowie gegebenenfalls weiteren lacktechnischen Additiven, aufgebracht und in der Wärme vernetzt wird, worauf ohne vorherigen Auftrag einer Klarlackschicht eine mechanische Bearbeitung unter Freilegung eines Teils der Metalloberfläche durchgeführt, die freigelegte Metalloberfläche chromatiert und anschließend auf die gesamte Oberfläche eine Klarlackschicht unter Verwendung eines Pulverlacks aufgebracht wird.Process for the production of coatings on workpieces made of chromatable metals, in which partial areas of the metal surface covered by pigmented lacquers and visible, only coated with clear lacquer are present side by side, first of all painting the optionally pretreated entire metal surface with a basecoat with a solids content of 15 to 45 % By weight, a binder based on one or more polyesters and / or polymers of free-radically polymerizable monomers, crosslinking agents, pigments and / or fillers, one or more rheological additives, organic solvents and, if appropriate, other paint additives, applied and is crosslinked in the heat, whereupon a mechanical processing is carried out without the prior application of a clear lacquer layer, exposing a part of the metal surface, the exposed metal surface is chromated and then a coating on the entire surface Clear coat is applied using a powder coating. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Werkstück einer Vorbehandlung durch Chromatieren unterzieht.A method according to claim 1, characterized in that the workpiece is subjected to a pretreatment by chromating. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Werkstück einer Vorbehandlung durch Aufbringen eines Grundierungsüberzugs und gegebenenfalls einer oder mehrerer Schichten zur Haftverbesserung unterzieht.A method according to claim 1, characterized in that the workpiece is subjected to a pretreatment by applying a primer coating and optionally one or more layers to improve adhesion. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Werkstück zur Vorbehandlung zunächst einer Chromatierung und anschließend einer Grundierung unterzieht.A method according to claim 1, characterized in that the workpiece is first subjected to a chromating and then a primer for the pretreatment. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Auftrag der Basislackschicht ein Basislacküberzugsmittel verwendet, das enthält:
10 - 35 Gew.-% eines oder mehrerer OH-Gruppen enthaltender Bindemittel auf der Basis von radikalischen Polymerisaten von einem oder mehreren ungesättigten Monomeren oder von Polyestern, jeweils mit einer zahlenmittleren Molmasse von 2000 - 100000 und einer OH-Zahl von 20 - 300,
2 - 20 Gew.-% eines oder mehrerer Vernetzer auf der Basis von einem oder mehreren blockierten Polyisocyanaten und/oder Melaminharzen,
0,5 bis 10 Gew.-% eines oder mehrerer Pigmente und/oder Füllstoffe,
1 - 12 Gew.-% eines oder mehrerer Rheologie-Additive,
0,1 - 5 Gew.-% eines oder mehrerer weiterer lacktechnischer Additive, sowie
55 - 85 Gew.-% eines oder mehrerer organischer Lösemittel.Method according to one of the preceding claims, characterized in that that a basecoat coating composition is used to apply the basecoat which contains:
10-35% by weight of one or more OH group-containing binders based on radical polymers of one or more unsaturated monomers or of polyesters, each with a number average molecular weight of 2000-100000 and an OH number of 20-300,
2 to 20% by weight of one or more crosslinking agents based on one or more blocked polyisocyanates and / or melamine resins,
0.5 to 10% by weight of one or more pigments and / or fillers,
1 - 12% by weight of one or more rheological additives,
0.1 - 5 wt .-% of one or more other paint additives, and
55-85% by weight of one or more organic solvents. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Basislackschicht in einer Trockenfilmstärke von 5 - 40 µm aufbringt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the base lacquer layer is applied in a dry film thickness of 5 - 40 µm. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Werkstücke solche auf der Basis von Aluminium, Magnesium und/oder deren Legierungen behandelt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the workpieces treated are those based on aluminum, magnesium and / or their alloys. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Werkstücke Teile von Kraftfahrzeugen, insbesondere Felgen, behandelt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that parts of motor vehicles, in particular rims, are treated as workpieces.
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