EP0773840A1 - Process for producing and repairing multi-coat effect painting - Google Patents

Process for producing and repairing multi-coat effect painting

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EP0773840A1
EP0773840A1 EP95925869A EP95925869A EP0773840A1 EP 0773840 A1 EP0773840 A1 EP 0773840A1 EP 95925869 A EP95925869 A EP 95925869A EP 95925869 A EP95925869 A EP 95925869A EP 0773840 A1 EP0773840 A1 EP 0773840A1
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EP
European Patent Office
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paint
speed
shearing
apparent viscosity
mpa
Prior art date
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EP95925869A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0773840B1 (en
Inventor
Heinz TÖPFEL
Ewald Bischoff
Harry Libutzki
Jorge Wellmann
Dieter Herbst
Hans-Joachim Streitberger
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.)
BASF Coatings GmbH
Original Assignee
BASF Lacke und Farben AG
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Publication date
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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
    • 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
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • B05D1/04—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying involving the use of an electrostatic field
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]

Definitions

  • the invention relates to a process for the production and repair of multilayer effect coatings and coated substrates which can be produced by this process.
  • a base coat layer is produced on a substrate surface using a paint containing at least one platelet-shaped pigment
  • the basecoat is overcoated with a transparent lacquer
  • lacquers containing aluminum plates are used as lacquers containing platelet-shaped pigments for the production of the base lacquer layer, then the widespread metallic effect lacquers are obtained, for example.
  • Both the basecoat layer can be touched up with a transparent lacquer or the baked multi-layer lacquer coating with a lacquer containing at least one pigment in the form of a plate, in the latter case Case is overpainted again with a transparent lacquer and then baked again. It is very important that the repaired areas on the finished paintwork are not recognizable by differences in color and brightness.
  • At least the last spraying step for the production of the basecoat film is carried out with the aid of a pneumatic application process in the case of automotive serial painting.
  • Pneumatic application methods are, however, disadvantageously characterized in that a relatively large part of the sprayed amount of paint does not reach the substrate, with the result that the circulating air in the spray booth must have high speeds so that the relatively large amounts of overspray are separated and disposed of can be.
  • the technical object on which the present invention is based is to provide a method for producing and repairing multi-layer effect coatings, in which
  • a base lacquer layer is produced on a substrate surface using a lacquer containing at least one platelet-shaped pigment
  • this base lacquer layer is optionally repaired by spraying on a lacquer containing at least one platelet-shaped pigment
  • the burned-in multilayer coating is optionally repaired by spraying on a coating containing at least one platelet-shaped pigment
  • (i) used is a varnish in stage (1) at a solids content of 18 wt.% and at a temperature of 23 * C at a Schergeschwindig ⁇ speed of 1000 s "1 after a shear period of 6 s has an apparent viscosity from 40 to 200, preferably 60 to 150 mPa s, after a shear time of 300 s at a shear rate of 1000 s _1 an apparent viscosity of 40 to 200, preferably 60 to 150 mPa s, at a shear rate of 5 s " 1 after a shear time of 10 s, an apparent viscosity of 100 to 2000, preferably 200 to 800 mPa s and after a shear time of 300 s with a shear speed of 5 s -1 has an apparent viscosity of 100 to 2000, preferably 500 to 1500 mPa s, the measurements carried out at the shear rate of 5 sec " 1 immediately after a 300 s duration at a shear rate of 1000 s
  • step (1) the basecoat layer produced in step (1) is produced exclusively by electrostatic spraying and
  • the paint drops have a speed which is below 6 m / s, and at most 30, preferably 0 to 20% of the paint drops which pass this measuring point have a speed of more than 10 m / s and
  • the paint drops passing a measuring point which is in the center of the spray jet and 300 mm from the nozzle have an impulse which is at least 4 x 10 ⁇ 5 , preferably 6 x
  • the diameter and the speed of the paint drops were determined using the phase Doppler anemometry method.
  • the basecoat film is produced, preferably in only one spraying step, exclusively by electrostatic spraying.
  • electrostatic spraying the amount of the sprayed coating material which reaches the substrate is considerably larger than in the case of pneumatic application processes. The consequence of this is that the speed of the circulating air in the spray booth can be reduced and that smaller amounts of paint overspray have to be worked up and disposed of.
  • the painting installation required for the production of multilayer effect paints can be considerably reduced if the basecoat film can be produced in just one spray pass.
  • step (1) of the process according to the invention all of the platelet-shaped pigments containing platelet-shaped pigments suitable for the serial painting of automobile bodies can be used, provided they have a solids content of 18% by weight and a temperature of 23 ° C. at a shear rate of 1,000 s _1 after a shear time of 6 s an apparent viscosity of 40 to 200, preferably 60 to 150 mPa s, after a shear time of 300 s at a shear rate of 1000 s " 1 an apparent viscosity of 40 to 200, preferably 60 to 150 mPa s, at a shear rate of 5 s _1 after an shear time of 10 s an apparent viscosity of 100 to 2000, preferably 200 to 800 mPa s and after a shear time of 300 s at a shear rate of 5 s " 1 has an apparent viscosity of 100 to 2000, preferably 500 to 1500 mPa s, the measurements carried out at the shear rate of
  • rheology aids such as, for example, crosslinked polymer microparticles (cf. for example EP-A-38127), finely divided silica, anionic polyacrylate resins, layered silicates, etc.
  • the person skilled in the art can, in principle, use any of the series ⁇ painting suitable basecoat on a viscosity hold that meets the above conditions.
  • the basecoats used in stage (1) of the process according to the invention can be either aqueous or non-aqueous.
  • platelet-shaped pigments in particular aluminum pigments and / or pearlescent pigments containing basecoats suitable for the serial painting of automobiles, have been known for a long time and are commercially available in a large number of different embodiments, a detailed description is not necessary here.
  • Aqueous basecoats are described, for example, in EP-A-38127 and non-aqueous basecoats are described, for example, in US-A-4,220,679.
  • the process according to the invention is particularly well suited for the production and repair of multi-layer effect coatings with darker shades (e.g. diamond black) and for the production and repair of multi-layer effect coatings with lighter shades (e.g. silver).
  • darker shades e.g. diamond black
  • lighter shades e.g. silver
  • the basecoat layer produced in stage (1) is produced exclusively by electrostatic spraying.
  • electrostatic spraying the amount of the sprayed coating material which reaches the substrate is considerably larger than in the case of pneumatic application processes. The consequence of this is that the speed of the circulating air in the spray booth can be reduced and that smaller amounts of paint overspray have to be worked up and disposed of.
  • the painting installation required for the production of multi-layer effect lacquers can be considerably reduced if the base lacquer layer is produced exclusively by electrostatic spraying.
  • the application of basecoats containing platelet-shaped pigments electrostatic spraying is well known to the person skilled in the art and therefore does not need to be explained in more detail here
  • stage (2) or stage (5) is carried out with the aid of a spray application method in which a spray jet consisting of paint drops is produced, which is characterized in that
  • the paint drops passing a measuring point which is in the center of the spray jet and 300 m from the nozzle, have an impulse that is at least 4 x 10 "" 5 , preferably 6 x 10 ⁇ 5 to 8 x 10 ⁇ 5 g cm s _1 amounts to
  • Spray application processes in which the paint drops in the spray jet correspond to the abovementioned conditions can be carried out, for example, using HVLP (high volume, low pressure) spray guns which are commercially available.
  • the diameter, the speed and thus also the momentum of the paint drops in the spray jet essentially depend on the paint outflow rate, the atomizing air quantity or atomizing air pressure, the paint viscosity and the nozzle geometry.
  • a reduction in the paint outflow rate results, for example, in a reduction in the paint drop diameter and in an increase in the speed of the paint drop.
  • An increase in the atomizing air pressure also leads to a reduction in the paint drop diameter and to an increase in the speed of the paint drop.
  • phase Doppler anemometry method is used by WD Bachalo and MJ Houser in OPTICAL ENGINEERING / September / October 1984 / Vol.23 No.5 on pages 583 to 590.
  • a commercially available, aqueous basecoat containing polyester resin, polyurethane resin, melamine resin and aluminum pigments (FW 54-7690, BASF Lacke und Wegner AG) with a solids content of 24% by weight and the following at 23 ° C. with a rotary viscometer (Viscolab from Physika ) determined rheological data:
  • the basecoat film thus obtained is overcoated with a commercially available clearcoat containing a polyacrylate resin as binder and a melamine resin as crosslinking agent (dry film thickness of the clearcoat layer: 50 ⁇ m), and then basecoat and clear varnish baked at 140 * C for 20 minutes.
  • half of the coated test board is taped with an adhesive strip and the remaining half is sanded with abrasive paper (800) using a damp cloth. Then the basecoat used for the initial painting is applied with an HVLP spray gun (De Vilbiss GFHV-511, manufacturer: De Vilbiss; cap: air cap No. 152, nozzle EY 7; atomization pressure: 0.4 bar, measured at air cap; spraying distance: 30 cm to Substrate) sprayed in a first application (first cloister) in a dry layer thickness of 6-8 ⁇ m.
  • HVLP spray gun De Vilbiss GFHV-511, manufacturer: De Vilbiss; cap: air cap No. 152, nozzle EY 7; atomization pressure: 0.4 bar, measured at air cap; spraying distance: 30 cm to Substrate
  • the resulting spray jet is characterized by the fact that 25% of the one measuring point in the center of the spray And 300 mm from the nozzle, passing paint drops have a diameter that is less than 20 ⁇ m and 15% of the paint drops that pass this measuring point have a diameter that is more than 60 ⁇ m. In addition, 33% of the drops of paint passing the measuring point have a speed which is below 6 m / s, and 17% of the drops of paint which pass the measuring point have a speed of more than 10 m / s.
  • the momentum of the coating droplets passing through the measuring point is 6.8 * 10 -5 g cm s' 1.
  • the diameter and the speed of the coating droplets were of the phase-Doppler anemometry method determined by.
  • the basecoat used for the first coat is sprayed again with the LPHV spray gun under the conditions described above in a dry layer thickness of 6-8 ⁇ m (second cross coat).
  • the basecoat film thus obtained is overcoated with a commercially available clearcoat containing a polyacrylate resin as binder and a polyisocyanate as crosslinking agent (dry film thickness of the clearcoat layer: 45 ⁇ m) and then basecoat and clearcoat are baked at 140 "C for 30 min.
  • a commercially available clearcoat containing a polyacrylate resin as binder and a polyisocyanate as crosslinking agent (dry film thickness of the clearcoat layer: 45 ⁇ m) and then basecoat and clearcoat are baked at 140 "C for 30 min.
  • the adhesive strip covering one half of the first coat of paint is removed and the first coat of paint is compared with the touch-up paint. Neither hue nor differences in brightness are discernible.

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

PCT No. PCT/EP95/02749 Sec. 371 Date Feb. 18, 1997 Sec. 102(e) Date Feb. 18, 1997 PCT Filed Jul. 13, 1995 PCT Pub. No. WO96/03221 PCT Pub. Date Feb. 8, 1996The invention relates to a method for the production and repair of multicoat special-effect coatings, in which the basecoat is produced exclusively by elecrostatic spraying, a coating material with a specific rheological behavior is employed as the basecoat and the repair is carried out with the aid of a spray application process in which a spray jet is produced which is distinguished in that at most 40% of the coating droplets passing a measurement point which lies at the center of the spray jet and 300 mm away from the nozzle have a diameter which is less than 20 mu m and at least 5% of the coating droplets have a diameter which is greater than 60 mu m, at least 20% of the coating droplets passing the measurement point have a speed which is less than 6 m/s and at most 30% of the coating droplets have a speed of more than 10 m/s, and the coating droplets have a momentum which is equal to at least 4x10-5 g cm s-1, the diameter and the speed having been determined with the aid of the Doppler phase anemometry method.

Description

Verfahren zur Herstellung und Ausbesserung von mehr¬ schichtigen EffektlackierungenProcess for the production and repair of multi-layer effect coatings
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung und Ausbesserung von mehrschichtigen Effektlackierungen und lackierte Substrate, die nach diesem Verfahren her¬ stellbar sind.The invention relates to a process for the production and repair of multilayer effect coatings and coated substrates which can be produced by this process.
Mehrschichtige Effektlackierungen, die herstellbar sind, indemMulti-layer effect paints that can be produced by
auf einer Substratoberfläche unter Verwendung eines mindestens ein plattchenformiges Pigment enthaltenden Lackes eine Basislackschicht herge- stellt wird,a base coat layer is produced on a substrate surface using a paint containing at least one platelet-shaped pigment,
die Basislackschicht mit einem transparenten Lack überlackiert wird undthe basecoat is overcoated with a transparent lacquer and
- die so erhaltene mehrschichtige Lackierung einge¬ brannt wird- The multi-layer coating thus obtained is baked
sind schon lange bekannt und werden insbesondere in der Auto obillackierung eingesetzt. Wenn als plättchenför- mige Pigmente enthaltende Lacke Aluminiumplattchen ent¬ haltende Lacke zur Herstellung der Basislackschicht eingesetzt werden, dann werden beispielsweise die weit verbreiteten Metalleffektlackierungen erhalten.have been known for a long time and are used in particular in automotive painting. If lacquers containing aluminum plates are used as lacquers containing platelet-shaped pigments for the production of the base lacquer layer, then the widespread metallic effect lacquers are obtained, for example.
Sowohl während als auch nach dem Serienlackierprozess kommt es zu Beschädigungen der Lackierung, die ausge¬ bessert werden müssen. Dabei kann sowohl die Basislack¬ schicht vor dem Überlackieren mit einem transparenten Lack oder die eingebrannte mehrschichtige Lackierung mit einem mindestens ein plattchenformiges Pigment ent¬ haltenden Lack ausgebessert werden, wobei im letzteren Fall erneut mit einem transparenten Lack überlackiert und anschließend erneut eingebrannt wird. Es ist von großer Wichtigkeit, daß die ausgebesserten Stellen an der fertigen Lackierung nicht durch Unterschiede im Farbton und in der Helligkeit erkennbar sind.Both during and after the serial painting process there is damage to the painting, which must be repaired. Both the basecoat layer can be touched up with a transparent lacquer or the baked multi-layer lacquer coating with a lacquer containing at least one pigment in the form of a plate, in the latter case Case is overpainted again with a transparent lacquer and then baked again. It is very important that the repaired areas on the finished paintwork are not recognizable by differences in color and brightness.
Um dies zu erreichen, wird bei der Automobilserien- lackierung wenigstens der letzte Spritzgang zur Her¬ stellung der Basislackschicht mit Hilfe eines pneumati- sehen Applikationsverfahrens durchgeführt.In order to achieve this, at least the last spraying step for the production of the basecoat film is carried out with the aid of a pneumatic application process in the case of automotive serial painting.
Pneumatische Applikationsverfahren zeichnen sich jedoch nachteiligerweise dadurch aus, daß ein relativ großer Teil der versprühten Lackmenge das Substrat nicht erreicht, was zur Folge hat, daß die Umluft in der Spritzkabine hohe Geschwindigkeiten aufweisen muß, damit die relativ großen Mengen an Overspray abgeschie¬ den und entsorgt werden können.Pneumatic application methods are, however, disadvantageously characterized in that a relatively large part of the sprayed amount of paint does not reach the substrate, with the result that the circulating air in the spray booth must have high speeds so that the relatively large amounts of overspray are separated and disposed of can be.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende techni¬ sche Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines Ver¬ fahrens zur Herstellung und Ausbesserung von mehr¬ schichtigen Effektlackierungen, bei demThe technical object on which the present invention is based is to provide a method for producing and repairing multi-layer effect coatings, in which
(l) auf einer Substratoberfläche unter Verwendung eines mindestens ein plattchenformiges Pigment enthaltenden Lackes eine Basislackschicht herge¬ stellt wird,(l) a base lacquer layer is produced on a substrate surface using a lacquer containing at least one platelet-shaped pigment,
(2) diese Basislackschicht gegebenenfalls durch Auf¬ spritzen eines mindestens ein plattchenformiges Pigment enthaltenden Lackes ausgebessert wird,(2) this base lacquer layer is optionally repaired by spraying on a lacquer containing at least one platelet-shaped pigment,
(3) die in Stufe (1) bzw. (2) erhaltene Lackschicht mit einem transparenten Lack überlackiert wird, (4) die so erhaltene mehrschichtige Lackierung einge¬ brannt wird,(3) the lacquer layer obtained in stage (1) or (2) is overcoated with a transparent lacquer, (4) the multilayer coating thus obtained is baked,
(5) die eingebrannte mehrschichtige Lackierung gegebe- nenfalls durch Aufspritzen eines mindestens ein plattchenformiges Pigment enthaltenden Lackes aus¬ gebessert wird,(5) the burned-in multilayer coating is optionally repaired by spraying on a coating containing at least one platelet-shaped pigment,
(6) die in Stufe (5) erhaltene Lackschicht mit einem transparenten Lack überlackiert wird und(6) the lacquer layer obtained in stage (5) is overcoated with a transparent lacquer and
(7) die so erhaltene mehrschichtige Lackierung einge¬ brannt wird,(7) the multilayer coating thus obtained is baked,
wobei das Verfahren aus den Stufen (1), (2), (3), (4), (5) , (6) und (7) oder aus den Stufen (1), (2), (3), und (4) oder aus den Stufen (1), (3), (4), (5), (6) und (7) besteht, das die oben erläuterten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.wherein the method from steps (1), (2), (3), (4), (5), (6) and (7) or from steps (1), (2), (3), and (4) or from stages (1), (3), (4), (5), (6) and (7), which does not have the disadvantages of the prior art explained above.
Diese Aufgabe wird überraschenderweise durch ein Ver¬ fahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daßThis object is surprisingly achieved by a method which is characterized in that
(i) in Stufe (1) ein Lack eingesetzt wird, der bei einem Feststoffgehalt von 18 Gew. % und bei einer Temperatur von 23*C bei einer Schergeschwindig¬ keit von 1 000 s"1 nach einer Scherdauer von 6 s eine scheinbare Viskosität von 40 bis 200, vor¬ zugweise 60 bis 150 mPa s, nach einer Scherdauer von 300 s bei einer Schergeschwindigkeit von 1 000 s_1 eine scheinbare Viskosität von 40 bis 200, vorzugweise 60 bis 150 mPa s, bei einer Schergeschwindigkeit von 5 s"1 nach einer Scher¬ dauer von 10 s eine scheinbare Viskosität von 100 bis 2000, vorzugsweise 200 bis 800 mPa s und nach einer Scherdauer von 300 s bei einer Scherge- schwindigkeit von 5 s-1 eine scheinbare Viskosi¬ tät von 100 bis 2000, vorzugsweise 500 bis 1500 mPa s aufweist, wobei die bei der Schergeschwin¬ digkeit von 5 sec"1 durchgeführten Messungen unmittelbar nach einer 300 s dauernden Vorsche- rung bei einer Schergeschwindigkeit von 1000 s-1 durchgeführt worden sind und die bei einer Scher¬ geschwindigkeit von 5 s"1 nach einer Scherdauer von 300 s gemessene scheinbare Viskosität um 0 bis 1000 ,vorzugsweise 200 bis 600 mPa s höher liegt als die bei einer Schergeschwindigkeit von 5 s"1 nach einer Scherdauer von 10 s gemessene scheinbare Viskosität,(i) used is a varnish in stage (1) at a solids content of 18 wt.% and at a temperature of 23 * C at a Schergeschwindig¬ speed of 1000 s "1 after a shear period of 6 s has an apparent viscosity from 40 to 200, preferably 60 to 150 mPa s, after a shear time of 300 s at a shear rate of 1000 s _1 an apparent viscosity of 40 to 200, preferably 60 to 150 mPa s, at a shear rate of 5 s " 1 after a shear time of 10 s, an apparent viscosity of 100 to 2000, preferably 200 to 800 mPa s and after a shear time of 300 s with a shear speed of 5 s -1 has an apparent viscosity of 100 to 2000, preferably 500 to 1500 mPa s, the measurements carried out at the shear rate of 5 sec " 1 immediately after a 300 s duration at a shear rate of 1000 s -1 have been carried out and the apparent viscosity measured at a shear rate of 5 s " 1 after a shear time of 300 s is 0 to 1000, preferably 200 to 600 mPa s higher than that at a shear rate of 5 s " 1 apparent viscosity measured after a shear time of 10 s,
(ii) die in Stufe (1) hergestellte Basislackschicht ausschließlich durch elekrostatisches Spritzen hergestellt wird und(ii) the basecoat layer produced in step (1) is produced exclusively by electrostatic spraying and
(iii) die in Stufe (2) bzw. Stufe (5) durchgeführte Ausbesserung mit Hilfe eines Spritzapplikations- verfahrens durchgeführt wird, bei dem ein aus Lacktropfen bestehender Sprühstrahl erzeugt wird, der sich dadurch auszeichnet, daß(iii) the repair carried out in stage (2) or stage (5) is carried out with the aid of a spray application method in which a spray jet consisting of drops of paint is produced, which is characterized in that
- höchstens 40, vorzugsweise 10 bis 30% der einen Meßpunkt, der im Zentrum des Sprühstrahls und 300 mm von der Düse entfernt liegt, passieren¬ den Lacktropfen einen Durchmesser aufweisen, der unter 20 μm liegt und mindestens 5, vor- zugsweise 10 bis 30% der Lacktropfen, die die¬ sen Meßpunkt passieren, einen Durchmesser auf¬ weisen, der über 60μm liegt,- at most 40, preferably 10 to 30% of the one measuring point which is in the center of the spray jet and 300 mm from the nozzle, pass the paint drops have a diameter which is less than 20 μm and at least 5, preferably 10 to 30 % of the paint droplets that pass this measuring point have a diameter which is above 60 μm,
- mindestens 20, vorzugsweise 30 bis 50% der einen Meßpunkt, der im Zentrum des Sprühstrahls und 300 mm von der Düse entfernt liegt, passie- renden Lacktropfen eine Geschwindigkeit aufwei¬ sen, die unter 6 m/s liegt, und höchstens 30, vorzugsweise 0 bis 20% der Lacktropfen, die diesen Meßpunkt passieren, eine Geschwindigkeit von mehr als 10 m/s aufweisen undat least 20, preferably 30 to 50% of the one measuring point which is in the center of the spray jet and 300 mm from the nozzle, the paint drops have a speed which is below 6 m / s, and at most 30, preferably 0 to 20% of the paint drops which pass this measuring point have a speed of more than 10 m / s and
- die einen Meßpunkt, der im Zentrum des Sprüh¬ strahls und 300 mm von der Düse entfernt liegt, passierenden Lacktropfen einen Impuls aufwei- sen, der mindestens 4 x 10~5, vorzugsweise 6 xthe paint drops passing a measuring point which is in the center of the spray jet and 300 mm from the nozzle have an impulse which is at least 4 x 10 ~ 5 , preferably 6 x
10"5 bis 8 x 10~5 g cm s"1 beträgt,10 "is 5 to 8 x 10 ~ 5 g cm s" 1 ,
wobei der Durchmesser und die Geschwindigkeit der Lacktropfen mit Hilfe der Phasen-Doppler-Anemome- trie-Methode bestimmt worden sind.the diameter and the speed of the paint drops were determined using the phase Doppler anemometry method.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Basislack¬ schicht, vorzugsweise in nur einem Spritzgang, aus¬ schließlich durch elektrostatisches Spritzen herge- stellt. Beim elektrostatischen Spritzen ist die Menge des versprühten Lackmaterials, die das Substrat erreicht erheblich größer als bei pneumatischen Appli¬ kationsverfahren. Das hat zur Folge, daß die Geschwin¬ digkeit der Umluft in der Spritzkabine herabgesetzt werden kann und daß geringere Mengen an Lackoverspray aufgearbeitet und entsorgt werden müssen. Außerdem kann die zur Herstellung von mehrschichtigen Effektlackie¬ rungen notwendige Lackieranlage erheblich verkleinert werden, wenn die Basislackschicht in nur einem Spritz- gang hergestellt werden kann.In the method according to the invention, the basecoat film is produced, preferably in only one spraying step, exclusively by electrostatic spraying. In the case of electrostatic spraying, the amount of the sprayed coating material which reaches the substrate is considerably larger than in the case of pneumatic application processes. The consequence of this is that the speed of the circulating air in the spray booth can be reduced and that smaller amounts of paint overspray have to be worked up and disposed of. In addition, the painting installation required for the production of multilayer effect paints can be considerably reduced if the basecoat film can be produced in just one spray pass.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können überraschen¬ derweise ohne Anwendung eines pneumatischen Applika¬ tionsverfahrens bei der erstmaligen Herstellung der Basislackschicht mehrschichtige Effektlackierungen her¬ gestellt werden, auf denen die Stellen, an denen die Lackierungen ausgebessert worden sind, nicht aufgrund von Unterschieden im Farbton und in der Helligkeit erkennbar sind.With the process according to the invention it is possible, surprisingly, without using a pneumatic application process when the basecoat film is first prepared, to produce multilayer effect coatings on which the locations at which the Paint finishes have been touched up, are not recognizable due to differences in color and brightness.
In Stufe (1) des erfindungsgemäßen Verfahrens können alle für die Serienlackierung von Automobilkarosserien geeigneten plättchenförmige Pigmente enthaltenden Lacke eingesetzt werden, vorausgesetzt, sie weisen bei einem Feststoffgehalt von 18 Gew. % und bei einer Temperatur von 23*C bei einer Schergeschwindigkeit von 1 000 s_1 nach einer Scherdauer von 6 s eine scheinbare Viskosi¬ tät von 40 bis 200, vorzugweise 60 bis 150 mPa s, nach einer Scherdauer von 300 s bei einer Schergeschwindig¬ keit von 1 000 s"1 eine scheinbare Viskosität von 40 bis 200, vorzugweise 60 bis 150 mPa s, bei einer Scher¬ geschwindigkeit von 5 s_1 nach einer Scherdauer von 10 s eine scheinbare Viskosität von 100 bis 2000, vorzugs¬ weise 200 bis 800 mPa s und nach einer Scherdauer von 300 s bei einer Schergeschwindigkeit von 5 s"1 eine scheinbare Viskosität von 100 bis 2000, vorzugsweise 500 bis 1500 mPa s auf, wobei die bei der Scherge¬ schwindigkeit von 5 sec"1 durchgeführten Messungen unmittelbar nach einer 300 s dauernden Vorscherung bei einer Schergeschwindigkeit von 1000 s-1 durchgeführt worden sind und die bei einer Schergeschwindigkeit von 5 s"1 nach einer Scherdauer von 300 s gemessene schein¬ bare Viskosität um 0 bis 1000, vorzugsweise 200 bis 600 mPa s höher liegt als die bei einer Schergeschwindig¬ keit von 5 s"1 nach einer Scherdauer von 10 s gemessene scheinbare Viskosität. Der Fachmann kann mit Hilfe einiger Routineuntersuchungen, z.B. durch Zusatz geeig¬ neter Rheologiehilfsmittel, wie z.B.vernetzter Polymer¬ mikroteilchen (vgl. beispielsweise EP-A-38127) , fein¬ verteilter Kieselsäure, anionischer Polyacrylatharze, Schichtsilikate usw., im Prinzip jeden für die Serien¬ lackierung geeigneten Basislack auf ein Viskositätsver- halten, das den oben genannten Bedingungen entspricht, einstellen. Die in Stufe (l) des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens eingesetzten Basislacke können sowohl wäßrig als auch nicht-wäßrig sein. Da zur Serienlackierung von Automobilen geeignete, plättchenförmige Pigmente, ins¬ besondere Aluminiumpigmente und/oder Perlglanzpigmente enthaltende Basislacke schon lange Zeit bekannt sind und im Handel in einer Vielzahl von verschiedenen Aus¬ führungsformen erhältlich sind, erübrigt sich eine detaillierte Beschreibung an dieser Stelle. Wäßrige Basislacke werden beispielsweise in der EP-A-38127 und nicht-wäßrige Basislacke werden beispielsweise in der US-A-4, 220, 679 beschrieben.In step (1) of the process according to the invention, all of the platelet-shaped pigments containing platelet-shaped pigments suitable for the serial painting of automobile bodies can be used, provided they have a solids content of 18% by weight and a temperature of 23 ° C. at a shear rate of 1,000 s _1 after a shear time of 6 s an apparent viscosity of 40 to 200, preferably 60 to 150 mPa s, after a shear time of 300 s at a shear rate of 1000 s " 1 an apparent viscosity of 40 to 200, preferably 60 to 150 mPa s, at a shear rate of 5 s _1 after an shear time of 10 s an apparent viscosity of 100 to 2000, preferably 200 to 800 mPa s and after a shear time of 300 s at a shear rate of 5 s " 1 has an apparent viscosity of 100 to 2000, preferably 500 to 1500 mPa s, the measurements carried out at the shear rate of 5 sec." 1 after a shear rate of 1000 s -1 and a shear rate of 5 s " 1 after a shear time of 300 s, the apparent viscosity measured by 0 to 1000, preferably 200 to 600 mPa s is higher than the apparent viscosity measured at a shear rate of 5 s -1 after a shear time of 10 s. With the help of a few routine examinations, for example by adding suitable rheology aids, such as, for example, crosslinked polymer microparticles (cf. for example EP-A-38127), finely divided silica, anionic polyacrylate resins, layered silicates, etc., the person skilled in the art can, in principle, use any of the series ¬ painting suitable basecoat on a viscosity hold that meets the above conditions. The basecoats used in stage (1) of the process according to the invention can be either aqueous or non-aqueous. Since platelet-shaped pigments, in particular aluminum pigments and / or pearlescent pigments containing basecoats suitable for the serial painting of automobiles, have been known for a long time and are commercially available in a large number of different embodiments, a detailed description is not necessary here. Aqueous basecoats are described, for example, in EP-A-38127 and non-aqueous basecoats are described, for example, in US-A-4,220,679.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders gut zur Herstellung und Ausbesserung von mehrschichti¬ gen Effektlackierungen mit dunkleren Farbtönen (z.B. Diamantschwarz) und zur Herstellung und Ausbesserung von mehrschichtigen Effektlackierungen mit helleren Farbtönen (z.B. Silber).The process according to the invention is particularly well suited for the production and repair of multi-layer effect coatings with darker shades (e.g. diamond black) and for the production and repair of multi-layer effect coatings with lighter shades (e.g. silver).
Es ist erfindungswesentlich, daß die in Stufe (1) her¬ gestellte Basislackschicht ausschließlich durch elek¬ trostatisches Spritzen hergestellt wird. Beim elektro- statischen Spritzen ist die Menge des versprühten Lack¬ materials, die das Substrat erreicht, erheblich größer als bei pneumatischen Applikationsverfahren. Das hat zur Folge, daß die Geschwindigkeit der Umluft in der Spritzkabine herabgesetzt werden kann und daß geringere Mengen an Lackoverspray aufgearbeitet und entsorgt werden müssen. Außerdem kann die zur Herstellung von mehrschichtigen Effektlackierungen notwendige Lackier¬ anlage erheblich verkleinert werden, wenn die Basis¬ lackschicht ausschließlich durch elektrostatisches Spritzen hergestellt wird. Die Applikation von plättchenförmige Pigmente enthaltenden Basislacken durch elektrostatisches Spritzen ist dem Fachmann gut bekannt und braucht daher an dieser Stelle nicht näher erläutert zu werdenIt is essential to the invention that the basecoat layer produced in stage (1) is produced exclusively by electrostatic spraying. In the case of electrostatic spraying, the amount of the sprayed coating material which reaches the substrate is considerably larger than in the case of pneumatic application processes. The consequence of this is that the speed of the circulating air in the spray booth can be reduced and that smaller amounts of paint overspray have to be worked up and disposed of. In addition, the painting installation required for the production of multi-layer effect lacquers can be considerably reduced if the base lacquer layer is produced exclusively by electrostatic spraying. The application of basecoats containing platelet-shaped pigments electrostatic spraying is well known to the person skilled in the art and therefore does not need to be explained in more detail here
Es ist erfindungswesentlich, daß die in Stufe (2) bzw. Stufe (5) durchgeführte Ausbesserung mit Hilfe eines Spritzapplikationsverfahrens durchgeführt wird, bei dem ein aus Lacktropfen bestehender Sprühstrahl erzeugt wird, der sich dadurch auszeichnet, daßIt is essential to the invention that the repair carried out in stage (2) or stage (5) is carried out with the aid of a spray application method in which a spray jet consisting of paint drops is produced, which is characterized in that
- höchstens 40, vorzugsweise 10 bis 30% der einen Me߬ punkt, der im Zentrum des Sprühstrahls und 300 mm von der Düse entfernt liegt, passierenden Lacktropfen einen Durchmesser aufweisen, der unter 20 μm liegt und mindestens 5, vorzugsweise 10 bis 30% der Lack¬ tropfen, die diesen Meßpunkt passieren, einen Durch¬ messer aufweisen, der über 60μm liegt,- at most 40, preferably 10 to 30% of the drops of paint passing a measuring point which is in the center of the spray jet and 300 mm from the nozzle, have a diameter which is below 20 μm and at least 5, preferably 10 to 30% of the Lacquer drops that pass this measuring point have a diameter that is above 60 μm,
- mindestens 20, vorzugsweise 30 bis 50% der einen Meß- punkt, der im Zentrum des Sprühstrahls und 300 mm von der Düse entfernt liegt, passierenden Lacktropfen eine Geschwindigkeit aufweisen, die unter 6 m/s liegt, und höchstens 30, vorzugsweise 0 bis 20% der Lacktropfen, die diesen Meßpunkt passieren, eine Geschwindigkeit von mehr als 10 m/s aufweisen und- At least 20, preferably 30 to 50% of the paint drops passing a measuring point located in the center of the spray jet and 300 mm from the nozzle have a speed which is below 6 m / s, and at most 30, preferably 0 to 20% of the drops of paint that pass this measuring point have a speed of more than 10 m / s and
- die einen Meßpunkt, der im Zentrum des Sprühstrahls und 300 m von der Düse entfernt liegt, passierenden Lacktropfen einen Impuls aufweisen, der mindestens 4 x 10""5, vorzugsweise 6 x 10~5 bis 8 x 10~5 g cm s_1 beträgt,- The paint drops passing a measuring point, which is in the center of the spray jet and 300 m from the nozzle, have an impulse that is at least 4 x 10 "" 5 , preferably 6 x 10 ~ 5 to 8 x 10 ~ 5 g cm s _1 amounts to
wobei der Durchmesser und die Geschwindigkeit der Lack¬ tropfen mit Hilfe der Phasen-Doppler-Anemometrie- Methode bestimmt worden sind. Nur wenn bei der Ausbesserung in Stufe (2) bzw. Stufe (5) ein Spritzapplikationsverfahren der oben beschrie¬ benen Art eingesetzt wird, sind die ausgebesserten Stellen an der fertigen Lackierung nicht durch Unter¬ schiede im Farbton und/oder in der Helligkeit erkenn¬ bar, obwohl der letzte Spritzgang zur Herstellung der Basislackschicht der Erstlackierung mit Hilfe eines elektrostatischen und nicht mit Hilfe eines pneumati¬ schen Applikationsverfahrens durchgeführt worden ist.the diameter and the speed of the paint drops having been determined with the aid of the phase Doppler anemometry method. Only if a spray application method of the type described above is used in the repair in stage (2) or stage (5) are the repaired areas on the finished coating not recognizable by differences in color and / or brightness bar, although the last spraying step to produce the basecoat layer of the first coat was carried out with the aid of an electrostatic and not with the aid of a pneumatic application process.
Spritzapplikationsverfahren, bei denen die Lacktropfen des Sprühstrahls den oben genannten Bedingungen ent¬ sprechen, können beispielsweise mit Hilfe von HVLP (high volume, low pressure) Spritzpistolen, die im Han- del erhältlich sind, durchgeführt werden. Der Durchmes¬ ser, die Geschwindigkeit und damit auch der Impuls der Lacktropfen des Sprühstrahls hängen im wesentlichen von der Lackausflußrate, der Zerstäubungsluftmenge bzw. dem Zerstäubungsluftdruck, der Lackviskosität und der Düsengeometrie ab. Eine Verringerung der Lackausflu߬ rate hat beispielsweise eine Verringerung der Lack¬ tropfendurchmesser und eine Erhöhung der Geschwindig¬ keit der Lacktropfen zur Folge. Eine Erhöhung des Zer¬ stäubungsluftdrucks führt ebenfalls zu einer Verringe- rung der Lacktropfendurchmesser und zu einer Erhöhung der Geschwindigkeit der Lacktropfen. Wenn die Lackaus¬ flußrate erhöht oder der Zerstäubungsluftdruck ernied¬ rigt wird, tritt eine Vergrößerung der Lacktropfen¬ durchmesser und eine Erniedrigung der Geschwindigkeit der Lacktropfen ein. In Kenntnis dieser Zusammenhänge und aufgrund der Möglichkeit, den Durchmesser und die Geschwindigkeit der Lacktropfen mit Hilfe der Phasen- Doppler-Anemometrie-Methode zu bestimmen, kann der Fachmann mit Hilfe einiger weniger orientierender Ver- suche das erfindungsgemäße Verfahren realisieren. Die Phasen-Doppler-Ane ometrie-Methode wird von W.D. Bachalo und M.J. Houser in OPTICAL ENGINEERING/ September/ October 1984/ Vol.23 No.5 auf den Seiten 583 bis 590 beschrieben.Spray application processes in which the paint drops in the spray jet correspond to the abovementioned conditions can be carried out, for example, using HVLP (high volume, low pressure) spray guns which are commercially available. The diameter, the speed and thus also the momentum of the paint drops in the spray jet essentially depend on the paint outflow rate, the atomizing air quantity or atomizing air pressure, the paint viscosity and the nozzle geometry. A reduction in the paint outflow rate results, for example, in a reduction in the paint drop diameter and in an increase in the speed of the paint drop. An increase in the atomizing air pressure also leads to a reduction in the paint drop diameter and to an increase in the speed of the paint drop. If the paint outflow rate is increased or the atomizing air pressure is reduced, the diameter of the paint drop increases and the speed of the paint drop decreases. Knowing these relationships and because of the possibility of determining the diameter and the speed of the paint drops using the phase Doppler anemometry method, the person skilled in the art can implement the method according to the invention with the aid of a few less orientated experiments. The phase Doppler anometry method is used by WD Bachalo and MJ Houser in OPTICAL ENGINEERING / September / October 1984 / Vol.23 No.5 on pages 583 to 590.
Die übrigen bei der Durchführung des erfindungsge äβen Verfahrens zur Anwendung kommenden Parameter wie bei¬ spielsweise Einbrenntemperaturen und Einbrennzeiten entsprechen den dem Fachmann gut bekannten Bedingungen und brauchen daher an dieser Stelle nicht weiter erläu- tert zu werden. Analoges gilt für die in Stufe (3) und (6) einsetzbaren transparenten Lacke, die in organisch gelöster oder in wäßriger Form oder als Pulverlacke eingesetzt werden können.The other parameters used when carrying out the method according to the invention, such as stoving temperatures and stoving times, correspond to the conditions which are well known to the person skilled in the art and therefore do not need to be explained further here. The same applies analogously to the transparent lacquers which can be used in stages (3) and (6) and which can be used in organically dissolved or in aqueous form or as powder lacquers.
Im folgenden Beispiel wird die Erfindung näher erläu¬ tert. Alle Angaben über Prozente und Teile sind als Gewichtsangaben zu verstehen, wenn nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.The invention is explained in more detail in the following example. All information on percentages and parts are to be understood as weight data unless expressly stated otherwise.
Ein handelsüblicher, Polyesterharz ,Polyurethanharz, Melaminharz und Aluminiumpigmente enthaltender -wäßri¬ ger Basislack (FW 54-7690, BASF Lacke und Farben AG) mit einem Feststoffgehalt von 24 Gew.% und folgenden bei 23 *C mit einem Rotationsviskosimeter (Viscolab der Firma Physika) ermittelten rheologischen Daten:A commercially available, aqueous basecoat containing polyester resin, polyurethane resin, melamine resin and aluminum pigments (FW 54-7690, BASF Lacke und Farben AG) with a solids content of 24% by weight and the following at 23 ° C. with a rotary viscometer (Viscolab from Physika ) determined rheological data:
- scheinbare Viskosität bei einer Schergeschwindigkeit von 1000 s"1 nach einer Scherdauer von 6 s: 97 mPa s- Apparent viscosity at a shear rate of 1000 s " 1 after a shear time of 6 s: 97 mPa s
- scheinbare Viskosität bei einer Schergeschwindigkeit von 1000 s-1 nach einer Scherdauer von 300 s: 88 mPa- Apparent viscosity at a shear rate of 1000 s -1 after a shear time of 300 s: 88 mPa
- scheinbare Viskosität bei einer Schergeschwindigkeit von 5 s"1 nach einer Scherdauer von 10 s: 415 mPa s - scheinbare Viskosität bei einer Schergeschwindigkeit von 5 s-1 nach einer Scherdauer von 300 s: 443 mPa s- Apparent viscosity at a shear rate of 5 s " 1 after a shear time of 10 s: 415 mPa s - Apparent viscosity at a shear rate of 5 s -1 after a shear time of 300 s: 443 mPa s
(die bei der Schergeschwindigkeit von 5 s"1 durchge- führten Messungen wurden unmittelbar nach einer 300 s dauernden Vorscherung bei einer Schergeschwindigkeit von 1000 s_1 durchgeführt) wird auf eine mit einer Elektrotauchlackschicht und einer Füllerschicht beschichtete Prüftafel aus Stahl in einem Spritzgang in einer Trockenschichtdicke von 13 bis 14 μm elektrosta¬ tisch aufgespritzt (Gerät: Esta Behr TOS 304 mit Außen¬ aufladung; Glocke: Behr 1601 0010; Lenkluft: 0,6 bar (120 Nl/min) ; Rotation: 28 000 U/min; Abstand: 300 mm; Spannung: 80 kV; Ausflußmenge: 150 ml/min) .(The measurements carried out at the shear rate of 5 s " 1 were carried out immediately after shearing for 300 s at a shear rate of 1000 s _1 ) is carried out on a steel test panel coated with an electrocoat layer and a filler layer in one spray pass in a dry layer thickness from 13 to 14 μm electrostatically sprayed on (device: Esta Behr TOS 304 with external charging; bell: Behr 1601 0010; steering air: 0.6 bar (120 Nl / min); rotation: 28,000 rpm; distance: 300 mm; voltage: 80 kV; flow rate: 150 ml / min).
Der so erhaltene Basislackfilm wird nach einer Zwi¬ schentrocknung (10 min, 80 *C) mit einem handelsübli¬ chen, ein Polyacrylatharz als Bindemittel und ein Mela- minharz als Vernetzungsmittel enthaltenden Klarlack überlackiert (Trockenfilmdicke der Klarlackschicht: 50 μm) und anschließend werden Basislack und Klarlack 20 Minuten lang bei 140*C eingebrannt.After intermediate drying (10 min, 80 ° C.), the basecoat film thus obtained is overcoated with a commercially available clearcoat containing a polyacrylate resin as binder and a melamine resin as crosslinking agent (dry film thickness of the clearcoat layer: 50 μm), and then basecoat and clear varnish baked at 140 * C for 20 minutes.
Zur Simulierung einer Ausbesserung der zweischichtigen Effektlackierung wird eine Hälfte der lackierten Prüf- tafel mit einem Klebestreifen abgeklebt und die freige¬ bliebene Hälfte mit Schleifpapier (800) feucht geschliffen. Anschließend wird der zur Erstlackierung eingesetzte Basislack mit einer HVLP Spritzpistole (De Vilbiss GFHV-511, Hersteller: De Vilbiss; Kappe: Luftkappe Nr. 152, Düse EY 7; Zerstäubungsdruck: 0,4 bar, gemessen an Luftkappe; Spritzabstand: 30 cm zum Substrat) in einem ersten Auftrag (erster Kreuzgang) in einer Trockenschichtdicke von 6-8 μm aufgespritzt. Der dabei erzeugte Sprühstrahl zeichnet sich dadurch aus, daß 25 % der einen Meßpunkt, der im Zentrum des Sprüh- Strahls und 300 mm von der Düse entfernt liegt, passie¬ renden Lacktropfen einen Durchmesser aufweisen, der unter 20 μm liegt und 15 % der Lacktropfen, die diesen Meßpunkt passieren, einen Durchmesser aufweisen, der über 60μm liegt. Außerdem weisen 33 % der den Meßpunkt passierenden Lacktropfen eine Geschwindigkeit auf, die unter 6 m/s liegt, und 17 % der Lacktropfen, die den Meßpunkt passieren, weisen eine Geschwindigkeit von mehr als 10 m/s auf. Der Impuls der Lacktropfen, die den Meßpunkt passieren, beträgt 6,8*10~5 g cm s"1. Der Durchmesser und die Geschwindigkeit der Lacktropfen wurden mit Hilfe der Phasen-Doppler-Anemometrie-Methode bestimmt.In order to simulate a repair of the two-layer effect coating, half of the coated test board is taped with an adhesive strip and the remaining half is sanded with abrasive paper (800) using a damp cloth. Then the basecoat used for the initial painting is applied with an HVLP spray gun (De Vilbiss GFHV-511, manufacturer: De Vilbiss; cap: air cap No. 152, nozzle EY 7; atomization pressure: 0.4 bar, measured at air cap; spraying distance: 30 cm to Substrate) sprayed in a first application (first cloister) in a dry layer thickness of 6-8 μm. The resulting spray jet is characterized by the fact that 25% of the one measuring point in the center of the spray And 300 mm from the nozzle, passing paint drops have a diameter that is less than 20 μm and 15% of the paint drops that pass this measuring point have a diameter that is more than 60 μm. In addition, 33% of the drops of paint passing the measuring point have a speed which is below 6 m / s, and 17% of the drops of paint which pass the measuring point have a speed of more than 10 m / s. The momentum of the coating droplets passing through the measuring point, is 6.8 * 10 -5 g cm s' 1. The diameter and the speed of the coating droplets were of the phase-Doppler anemometry method determined by.
Nach einer zwei Minuten dauernden Zwischenablüftzeit wird der zur Erstlackierung eingesetzte Basislack erneut mit der LPHV Spritzpistole unter den oben beschriebenen Bedingungen in einer Trockenschichtdicke von 6-8 μm aufgespritzt (zweiter Kreuzgang) .After an intermediate flash-off time of two minutes, the basecoat used for the first coat is sprayed again with the LPHV spray gun under the conditions described above in a dry layer thickness of 6-8 μm (second cross coat).
Der so erhaltene Basislackfilm wird nach einer Zwi¬ schentrocknung (10 min, 80 'C) mit einem handelsübli¬ chen, ein Polyacrylatharz als Bindemittel und ein Polyisocyanat als Vernetzungsmittel enthaltenden Klar- lack überlackiert (Trockenfilmdicke der Klarlack¬ schicht: 45 μm) und anschließend werden Basislack und Klarlack 30 min bei 140"C eingebrannt.After intermediate drying (10 min, 80 ° C.), the basecoat film thus obtained is overcoated with a commercially available clearcoat containing a polyacrylate resin as binder and a polyisocyanate as crosslinking agent (dry film thickness of the clearcoat layer: 45 μm) and then basecoat and clearcoat are baked at 140 "C for 30 min.
Schließlich wird der die eine Hälfte der Erstlackierung abdeckende Klebestreifen entfernt und die Erstlackie¬ rung mit der Ausbesserungslackierung verglichen. Es sind weder Farbton noch Helligkeitsunterschiede erkenn¬ bar. Finally, the adhesive strip covering one half of the first coat of paint is removed and the first coat of paint is compared with the touch-up paint. Neither hue nor differences in brightness are discernible.

Claims

Patentansprüche Patent claims
1. Verfahren zur Herstellung und Ausbesserung von mehr- schichtigen Effektlackierungen, bei dem1. Process for the production and repair of multi-layer effect coatings, in which
(1) auf einer Substratoberfläche unter Verwendung eines mindestens ein plattchenformiges Pigment enthaltenden Lackes eine Basislackschicht herge- stellt wird(1) a base coat layer is produced on a substrate surface using a paint containing at least one plate-shaped pigment
(2) diese Basislackschicht gegebenenfalls mit einem mindestens ein plattchenformiges Pigment enthal¬ tenden Lack ausgebessert wird(2) this basecoat layer is optionally touched up with a paint containing at least one plate-shaped pigment
(3) die in Stufe (1) bzw. (2) erhaltene Lackschicht mit einem transparenten Lack überlackiert wird(3) the lacquer layer obtained in step (1) or (2) is painted over with a transparent lacquer
(4) die so erhaltene mehrschichtige Lackierung ein- gebrannt wird(4) the multi-layer paintwork obtained in this way is baked
(5) die eingebrannte mehrschichtige Lackierung gege¬ benenfalls mit einem mindestens ein plattchenfor¬ miges Pigment enthaltendem Lack ausgebessert wird(5) the baked multi-layer paintwork is optionally repaired with a paint containing at least one plate-shaped pigment
(6) die in Stufe (5) erhaltene Lackschicht mit einem transparenten Lack überlackiert wird und(6) the lacquer layer obtained in step (5) is painted over with a transparent lacquer and
(7) die so erhaltene mehrschichtige Lackierung ein- gebrannt wird,(7) the multi-layer paintwork thus obtained is baked,
wobei das Verfahren aus den Stufen (1), (2), (3), (4), (5), (6) und (7) oder aus den Stufen (1), (2), (3), und (4) oder aus den Stufen (1), (3), (4), (5), (6) und (7) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß (i) in Stufe (1) ein Lack eingesetzt wird, der bei einem Feststoffgehalt von 18 Gew. % und bei einer Temperatur von 23'C bei einer Scherge¬ schwindigkeit von 1 000 s""1 nach einer Scher- dauer von 6 s eine scheinbare Viskosität vonwherein the process consists of steps (1), (2), (3), (4), (5), (6) and (7) or from steps (1), (2), (3), and (4) or consists of stages (1), (3), (4), (5), (6) and (7), characterized in that (i) in step (1) a varnish is used which has a solids content of 18% by weight and at a temperature of 23'C at a shearing speed of 1,000 s"" 1 after a shearing time of 6 s an apparent viscosity of
40 bis 200 mPa s, nach einer Scherdauer von 300 s bei einer Schergeschwindigkeit von 1 000 s""1 eine scheinbare Viskosität von 40 bis 200 mPa s, bei einer Schergeschwindigkeit von 5 s-1 nach einer Scherdauer von 10 s eine scheinbare40 to 200 mPa s, after a shearing time of 300 s at a shearing speed of 1,000 s"" 1 an apparent viscosity of 40 to 200 mPa s, at a shearing speed of 5 s -1 after a shearing time of 10 s an apparent viscosity
Viskosität von 100 bis 2000 mPa s und nach einer Scherdauer von 300 s bei einer Scherge¬ schwindigkeit von 5 s-1 eine scheinbare Visko¬ sität von 100 bis 2000 mPa s aufweist, wobei die bei der Schergeschwindigkeit von 5 sec"1 durchgeführten Messungen unmittelbar nach einer 300 s dauernden Vorscherung bei einer Scherge¬ schwindigkeit von 1000 s"1 durchgeführt worden sind und die bei einer Schergeschwindigkeit von 5 s"1 nach einer Scherdauer von 300 s gemessene scheinbare Viskosität um 0 bis 1000 mPa s höher liegt als die bei einer Schergeschwindigkeit von 5 s"1 nach einer Scherdauer von 10 s gemes¬ sene scheinbare Viskosität,Viscosity of 100 to 2000 mPa s and after a shearing time of 300 s at a shear rate of 5 s -1 an apparent viscosity of 100 to 2000 mPa s, the measurements carried out at a shear rate of 5 sec " 1 immediately after a pre-shear lasting 300 s at a shearing speed of 1000 s" 1 and the apparent viscosity measured at a shearing speed of 5 s" 1 after a shearing time of 300 s is 0 to 1000 mPa s higher than that at a Shear rate of 5 s" 1 apparent viscosity measured after a shearing time of 10 s,
(ii) die in Stufe (1) hergestellte Basislackschicht ausschließlich durch elekrostatisches Spritzen hergestellt wird und(ii) the basecoat layer produced in step (1) is produced exclusively by electrostatic spraying and
(iü) die in Stufe (2) bzw. Stufe (5) durchgeführte Ausbesserung mit Hilfe eines Spritzapplika¬ tionsverfahrens durchgeführt wird, bei dem ein aus Lacktropfen bestehender Sprühstrahl erzeugt wird, der sich dadurch auszeichnet, daß - höchstens 40% der einen Meßpunkt, der im Zentrum des Sprühstrahls und 300 mm von der Düse entfernt liegt, passierenden Lacktropfen einen Durchmesser aufweisen, der unter 20 μm liegt und mindestens 5% der Lacktropfen, die diesen Meßpunkt passieren, einen Durchmesser aufweisen, der über 60μm liegt,(iü) the repair carried out in stage (2) or stage (5) is carried out using a spray application process in which a spray jet consisting of drops of paint is generated, which is characterized in that - a maximum of 40% of the paint drops passing a measuring point that is in the center of the spray jet and 300 mm from the nozzle have a diameter that is less than 20 μm and at least 5% of the paint drops that pass this measuring point have a diameter that is over 60μm,
- mindestens 20% der einen Meßpunkt, der im Zentrum des Sprühstrahls und 300 mm von der- at least 20% of a measuring point that is in the center of the spray jet and 300 mm from the
Düse entfernt liegt, passierenden Lacktropfen eine Geschwindigkeit aufweisen, die unter 6 m/s liegt, und höchstens 30% der Lack¬ tropfen, die diesen Meßpunkt passieren, eine Geschwindigkeit von mehr als 10 m/s aufweisen undNozzle is located away, paint drops passing have a speed of less than 6 m / s, and at most 30% of the paint drops that pass this measuring point have a speed of more than 10 m / s and
- die einen Meßpunkt, der im Zentrum des Sprüh¬ strahls und 300 mm von der Düse entfernt liegt, passierenden Lacktropfen einen Impuls aufweisen, der mindestens 4 x 10~5 g cm s-1 beträgt,- the paint drops passing a measuring point that is in the center of the spray jet and 300 mm from the nozzle have an impulse that is at least 4 x 10 ~ 5 g cm s -1 ,
wobei der Durchmesser und die Geschwindigkeit der Lacktropfen mit Hilfe der Phasen-Doppler-where the diameter and speed of the paint drops are determined using phase Doppler
Anemometrie-Methode bestimmt worden sind.Anemometry method were determined.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in Stufe (1) eingesetzte Lack bei einer Schergeschwindigkeit von 1 000 s"1 nach einer Scher¬ dauer von 6 s eine scheinbare Viskosität von 60 bis 150 mPa s, nach einer Scherdauer von 300 s bei einer Schergeschwindigkeit von 1 000 s"1 eine scheinbare Viskosität von 60 bis 150 mPa s, bei einer Scherge- schwindigkeit von 5 s"1 nach einer Scherdauer von 10 s eine scheinbare Viskosität von 200 bis 800 mPa s und nach einer Scherdauer von 300 s bei einer Schergeschwindigkeit von 5 s-1 eine scheinbare Viskosität von 500 bis 1500 mPa s aufweist, wobei die bei einer Schergeschwindigkeit von 5 s"1 nach einer Scherdauer von 300 s gemessene scheinbare2. The method according to claim 1, characterized in that the paint used in stage (1) has an apparent viscosity of 60 to 150 mPa s at a shearing speed of 1,000 s " 1 after a shearing time of 6 s, after a shearing time of 300 s at a shear rate of 1,000 s" 1 an apparent viscosity of 60 to 150 mPa s, at a shear rate of 5 s" 1 after a shear time of 10 s an apparent viscosity of 200 to 800 mPa s and after a shearing time of 300 s at a shearing rate of 5 s -1 has an apparent viscosity of 500 to 1500 mPa s, the apparent viscosity measured at a shearing rate of 5 s" 1 after a shearing time of 300 s
Viskosität um 200 bis 600 mPa s höher liegt als die bei einer Schergeschwindigkeit von 5 s"1 nach einer Scherdauer von 10 s gemessene scheinbare Viskosität.Viscosity is 200 to 600 mPa s higher than the apparent viscosity measured at a shear rate of 5 s" 1 after a shear time of 10 s.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die in Stufe (2) bzw. Stufe (5) durch¬ geführte Ausbesserung mit Hilfe eines Spritzapplika¬ tionsverfahrens durchgeführt wird, bei dem ein aus Lacktropfen bestehender Sprühstrahl erzeugt wird, der sich dadurch auszeichnet, daßMethod according to claim 1 or 2, characterized in that the repair carried out in stage (2) or stage (5) is carried out with the aid of a spray application process in which a spray jet consisting of drops of paint is generated, which characterized by the fact that
- 10 bis 30% der einen Meßpunkt, der im Zentrum des Sprühstrahls und 300 mm von der Düse entfernt liegt, passierenden Lacktropfen einen Durchmesser aufweisen, der unter 20 μm liegt und 10 bis 30% der Lacktropfen, die diesen Meßpunkt passieren, einen Durchmesser aufweisen, der über 60μm liegt,- 10 to 30% of the paint drops passing a measuring point that is in the center of the spray jet and 300 mm from the nozzle have a diameter that is less than 20 μm and 10 to 30% of the paint drops that pass this measuring point have a diameter , which is over 60μm,
- 30 bis 50% der einen Meßpunkt, der im Zentrum des Sprühstrahls und 300 mm von der Düse entfernt liegt, passierenden Lacktropfen eine Geschwindig¬ keit aufweisen, die unter 6 m/s liegt, und 0 bis 20% der Lacktropfen, die diesen Meßpunkt passie¬ ren, eine Geschwindigkeit von mehr als 10 m/s auf- weisen und- 30 to 50% of the paint drops passing a measuring point that is in the center of the spray jet and 300 mm from the nozzle have a speed that is below 6 m / s, and 0 to 20% of the paint drops that pass this measuring point happen, have a speed of more than 10 m/s and
- die einen Meßpunkt, der im Zentrum des Sprüh¬ strahls und 300 mm von der Düse entfernt liegt, passierenden Lacktropfen einen Impuls aufweisen, der 6 x 10~5 bis 8 x 10~5 g cm s-1 beträgt, wobei der Durchmesser und die Geschwindigkeit der Lacktropfen mit Hilfe der Phasen-Doppler-Anemome- trie-Methode bestimmt worden sind.- the paint drops passing a measuring point that is in the center of the spray jet and 300 mm away from the nozzle have an impulse that is 6 x 10~ 5 to 8 x 10~ 5 g cm s -1 , The diameter and speed of the paint drops were determined using the phase Doppler anemometry method.
4. Mehrschichtige Effektlackierungen, herstellbar nach einem Verfahren gemäß eines der Ansprüche 1 bis 3. 4. Multi-layer effect coatings, which can be produced by a method according to one of claims 1 to 3.
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