EP0817684B1 - Verfahren zur mehrschichtlackierung - Google Patents

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EP0817684B1
EP0817684B1 EP19960910016 EP96910016A EP0817684B1 EP 0817684 B1 EP0817684 B1 EP 0817684B1 EP 19960910016 EP19960910016 EP 19960910016 EP 96910016 A EP96910016 A EP 96910016A EP 0817684 B1 EP0817684 B1 EP 0817684B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coating
coating layer
process according
layer
layers
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP19960910016
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0817684A1 (de
Inventor
Marcus Erne
Matthias Kimpel
Klausjörg Klein
Jürgen Döbert
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
Family has litigation
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Application filed by Herberts GmbH filed Critical Herberts GmbH
Publication of EP0817684A1 publication Critical patent/EP0817684A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0817684B1 publication Critical patent/EP0817684B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime 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
    • B05D7/56—Three layers or more
    • B05D7/57—Three layers or more the last layer being a clear coat
    • B05D7/577—Three layers or more the last layer being a clear coat some layers being coated "wet-on-wet", the others not
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
    • Y10T428/12556—Organic component
    • Y10T428/12569—Synthetic resin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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]
    • Y10T428/31511—Of epoxy ether
    • Y10T428/31515—As intermediate layer
    • Y10T428/31522—Next to metal

Definitions

  • the invention relates to a method for producing Multi-layer paintwork.
  • Basecoat / clearcoat top coat based on an electrophoretic primed and coated with filler body is applied.
  • basecoat and clearcoat are preferably applied wet-on-wet, i.e. of the Basecoat is applied after a flash-off time, if necessary with heating, and afterwards applying a clear coat together with branded this.
  • Processes serving for stoving have become known in which electrophoretically applied primer and filler layer after Wet-on-wet processes are applied, such as in DE-A-41 26,476 or EP-A-0 595 186.
  • the filler layers must be in a dry film thickness of 30 ⁇ m and more, which is common for filler coatings be applied.
  • the object of the invention is to provide a method for producing Multi-layer paintwork, in particular of automotive paintwork with comparable to the prior art Overall property level, but reduced layer thickness of the To provide overall paint structure, which the effort of coordination the individual layers of paint are minimized with one another and if possible a few baking steps can be carried out.
  • the object is achieved by a method for Multi-layer painting of electrically conductive substrates electrophoretic deposition of a first coating layer from a aqueous coating agents which can be deposited electrophoretically and Subsequent application of further coating layers is characterized in that by electrophoretic deposition obtained first coating layer wet-on-wet a second coating layer from a first color and / or effect basecoat is applied and the first and second coating layers thus obtained be baked together, resulting in a third coating layer a second color and / or effect basecoat applied and a fourth coating layer on this wet-on-wet a clear coat and the third and fourth Coating layer are baked together, the Total dry layer thickness (sum of the layer thicknesses) from the Basecoat coatings produced second and third coating layers between 15 and 40 microns, preferably between 20 and 35 microns, and Proportion of the second coating layer between 20 and 50%, preferred between 25 and 40%, the total dry film thickness of second and third coating layer.
  • the inventive method makes it possible to directly not yet burned in electrophoretically deposited first Apply a basecoat coating agent and this together with the electrophoretically deposited coating layer burn in, filling layers or other intermediate layers omitted.
  • the process according to the invention is preferably carried out so that the jointly baking the third and fourth coating layers at one Temperature takes place, which is the same as when the joint first and second coating layer prevailing baking temperature or particularly preferably falls below this.
  • ETL cathodically separable electrodeposition paints
  • aqueous coating compositions with a solids content of, for example, 10 to 20% by weight.
  • the solid is formed from binders customary for electrocoating, which carry ionic groups or groups which can be converted into ionic groups and groups capable of chemical crosslinking, as well as pigments, fillers and / or customary additives.
  • the ionic groups or groups which can be converted into ionic groups can be anionic or groups which can be converted into anionic groups, for example acidic groups such as -COOH groups or cationic or groups which can be converted into cationic groups, for example basic groups, such as amino, ammonium or quaternary ammonium groups, phosphonium -, And / or sulfonium groups.
  • Binders with basic groups are preferred. Nitrogen-containing basic groups are particularly preferred. These groups can be present in quaternized form or they are at least partially converted into ionic groups with a customary neutralizing agent, an acid, for example an organic monocarboxylic acid, such as, for example, formic acid or acetic acid.
  • DE-A-28 24 418 describes examples of anodically depositable electrodeposition paint binders and paints (ATL) which contain anionic groups and can be used in the process according to the invention.
  • binders based on polyesters, epoxy resins, poly (meth) acrylates, maleate oils or polybutadiene oils with a weight average molecular weight of, for example, 300 to 10,000 and an acid number of 35 to 300 mg KOH / g.
  • the binders carry -COOH, -SO 3 H and / or -PO 3 H 3 groups. After neutralization of at least some of the acidic groups, the resins can be converted into the water phase.
  • the lacquers can also contain customary crosslinking agents, for example triazine resins, crosslinking agents which contain groups capable of transesterification or blocked polyisocyanates.
  • cathodic electrocoat materials based on cationic or basic binder.
  • Such basic resins are, for example resins containing primary, secondary or tertiary amino groups, the Amine numbers e.g. are 20 to 250 mg KOH / g.
  • the weight average of the Molar mass (Mw) of the base resins is preferably 300 to 10,000.
  • Examples of such base resins are amino (meth) acrylate resins, Amino epoxy resins, amino epoxy resins with terminal double bonds, Amino epoxy resins with primary OH groups, aminopolyurethane resins, amino group-containing polybutadiene resins or modified epoxy resin-carbon dioxide-amine reaction products.
  • base resins can be self-crosslinking or they are used with known crosslinkers Mixture used.
  • crosslinkers are Aminoplast resins, blocked polyisocyanates, crosslinkers with terminal Double bonds, polyepoxide compounds or crosslinkers Contain transesterifiable groups.
  • non-yellowing CTL systems are preferred used a yellowing or discoloration Avoid multi-layer painting when baking. For example it is blocked by means of specially selected KTL systems crosslinking polyisocyanates, such as in EP-A-0 265,363.
  • ETL electrocoat
  • pigments and fillers come the usual inorganic and / or organic pigments and Fillers in question. Examples are carbon black, titanium dioxide, iron oxide, Kaolin, talc or silicon dioxide.
  • the pigments can be dispersed into pigment pastes, e.g. under Use of known paste resins. Such resins are known to the person skilled in the art common. Examples of paste resins that can be used in KTL baths are in EP-A-0 183 025 and EP-A-0 469 497.
  • ETL coating agents include wetting agents, neutralizing agents, leveling agents, Catalysts, anti-foaming agents, solvents, but especially Light stabilizers, if necessary in combination with antioxidants.
  • the second and the third coating layer known per se color and / or effect-imparting basecoat coating agents used as for Manufacture of basecoat / clearcoat two-coat paint used and in large numbers, for example, from the patent literature are known.
  • Basecoats which can be used according to the invention can be physically drying or be crosslinkable to form covalent bonds. Both it can form crosslinking basecoats, forming covalent bonds are self- or third-party networking systems.
  • the color and / or Effect basecoats are liquid coating agents. It can be act single- or multi-component coating agents, are single-component prefers. It can be systems based on organic solvents act or it is preferably water-based paints, the Binder systems in a suitable manner, e.g. anionic, cationic or are non-ionic, stabilized.
  • the second and third coating layer usable basecoat coating agents it is common paint systems that one or more common Contain base resins as film-forming binders.
  • the base resins are not self-crosslinking or self-drying, optionally also contain crosslinkers. Both the base resin component and the crosslinker component are not subject to any restrictions.
  • film-forming binders for example Polyester, polyurethane and / or (meth) acrylic copolymer resins used become.
  • the preferred waterborne basecoats are preferred Contain polyurethane resins, particularly preferably at least one Share of 15 wt .-%, based on the solid resin content of Water-based paint.
  • crosslinkers that may be included is not critical, it depends on the functionality of the Base resins, i.e. the crosslinkers are selected so that they are one for Functionality of the base resins complementary, reactive functionality exhibit.
  • Examples of such complementary functionalities between Base resin and crosslinker are: hydroxyl / methylol ether, hydroxyl / free Isocyanate, hydroxyl / blocked isocyanate, carboxyl / epoxy.
  • the crosslinking agents optionally contained in the basecoats can be used individually or in a mixture.
  • Contain the basecoats used in the process according to the invention in addition to the usual physically drying and / or chemically crosslinking binders inorganic and / or organic colored pigments and / or effect pigments e.g. Titanium dioxide, iron oxide pigments, carbon black, Azo pigments, phthalocyanine pigments, metal pigments, e.g. made of titanium, Aluminum or copper, interference pigments, e.g. titanium dioxide coated aluminum, coated mica, Graphite effect pigments, platelet-shaped iron oxide, platelet-shaped Copper phthalocyanine pigments.
  • inorganic and / or organic colored pigments and / or effect pigments e.g. Titanium dioxide, iron oxide pigments, carbon black, Azo pigments, phthalocyanine pigments, metal pigments, e.g. made of titanium, Aluminum or copper, interference pigments, e.g. titanium dioxide coated aluminum, coated mica, Graphite effect pigments, platelet-shaped iron oxide, platelet-shaped Copper phthalocyanine pigment
  • the basecoats can also contain customary auxiliaries, such as e.g. Fillers, catalysts, leveling agents, anti-cratering agents or in particular light stabilizers, if appropriate in conjunction with Antioxidants.
  • auxiliaries such as e.g. Fillers, catalysts, leveling agents, anti-cratering agents or in particular light stabilizers, if appropriate in conjunction with Antioxidants.
  • solvent-based basecoat systems which in Processes according to the invention can be found in DE-A-37 15 254, DE-A-39 13 001, DE-A-41 15 948, DE-A-42 18 106, EP-A-0 289 997 and W0-91 00 895.
  • Waterborne basecoat systems can be found in DE-A-29 26 584, DE-A-36 28 124, DE-A-38 41 540, DE-A-39 03 804, DE-A-39 15 459, DE-A-40 01 841, DE-A-40 09 857, DE-A-40 11 633, DE-A-41 07 136, DE-A-41 22 266, EP-A-0 089 497, EP-A-0 226 171, EP-A-0 228 003, EP-A-0 287 144, EP-A-0 297 576, EP-A-0 301 300, EP-A-0 353 797, EP-A-0 354 261, EP-A-0 401 565, EP-A-0 424 705, EP-A-0 422 357, EP-A-0 512 524 and EP-A-0 584 818.
  • second and third coating layers different basecoats, however, preferably similar basecoats or particularly preferably in each case the same basecoat can be used, as explained below.
  • water-based paints can be the inventive Methods are carried out in a special embodiment. It is used for the production of the second coating layer from the Spray booth circulation water recycled overspray, which at Generation of the third coating layer is used.
  • a Recycled water-based paint can, for example, by Ultrafiltration can be obtained from the cabin circulating water. in the general is a variety of colors in the series painting processed. Therefore, it is preferred to work in such a way that the Generation of the third coating layer used waterborne basecoats suitable color groups are summarized so that one or more recycled water-based basecoats are obtained, each one Have mixed color.
  • the summary of color groups at the The third coating layer can be produced, for example, by that the mixed shades that form subsequently for production the second coating layer used water-based paint recyclates and the hue of each one for the generation of the third Coating layer used water-based paint come close to each other. This approach is, for example, to be understood exactly as explained above for the color difference.
  • composition of the Color groups is also preferred if the different pigmented waterborne basecoats are essentially the same Have solid resin composition, i.e. they prefer to own them the same solid resin composition and have in their quantitative solid resin composition only a fluctuation range in the relative proportions by weight of the individual binders plus optionally present crosslinkers of less than 30%, preferably less than 20%, particularly preferably less than 15%.
  • the coating layer is basically all known or transparent pigmented coating agent suitable. It can be one or act multi-component clear lacquer coating agents. You can be solvent-free (liquid or as a powder clear coat), or it can are systems based on solvents or are are water-thinnable clear coats, whose binder systems in suitably, e.g. anionic, cationic or non-ionic, are stabilized. With the water-borne clear varnish systems it can are water-soluble or water-dispersed systems, especially Act emulsion systems. The clear lacquer coating agents harden during Burn-in to form covalent bonds due to chemical Networking out.
  • the clear lacquers which can be used in the process according to the invention are concerned it is usual clearcoat coating agents, the one or more usual Contain base resins as film-forming binders. You can if the base resins are not self-crosslinking, if necessary also Crosslinker included. Both the base resin component and the Crosslinker components are not subject to any restrictions.
  • Film-forming binders can, for example, be polyester, Polyurethane and / or poly (meth) acrylate resins can be used.
  • the Selection of any crosslinker that is included is not critical to them depends on the functionality of the base resins, i.e. the crosslinker are selected so that they are one for the functionality of the base resins have complementary, reactive functionality.
  • Complementary functionalities between base resin and crosslinker are: Carboxyl / epoxy, directly bound to carbon or silicon Hydroxyl / methylol ether, directly bound to carbon or silicon Hydroxyl / free isocyanate, directly on carbon or silicon bound hydroxyl / blocked isocyanate, (meth) acryloyl / CH-acidic Group.
  • are directly bound to silicon Hydroxyl groups also latent silanol groups, e.g. Alkoxysilane groups to understand. If compatible with each other also several such complementary functionalities in one clear coat coexist. The possibly in the clear coats contained crosslinkers can be present individually or in a mixture.
  • Examples of one (1K) and two-component (2K) non-aqueous Clear lacquer systems used as clear lacquer in the process according to the invention can be used can be found in DE-A-38 26 693, DE-A-40 17 075, DE-A-41 24 167, DE-A-41 33 704, DE-A-42 04 518, DE-A-42 04 611, EP-A-0 257 513, EP-A-0 408 858, EP-A-0 523 267, EP-A-0 557 822, WO-92 11 327.
  • Examples of one (1K) or two-component (2K) Water-clear lacquer systems used as clear lacquer in the process according to the invention can be used can be found in DE-A-39 10 829, DE-A-40 09 931, DE-A-40 09 932, DE-A-41 01 696, DE-A-41 32 430, DE-A-41 34 290, DE-A-42 03 510, EP-A-0 365 098, EP-A-0 365 775, EP-A-0 496 079, EP-A-0 546 640.
  • powder clearcoat systems used in the process according to the invention can be used as a clear lacquer, can be found in EP-A-0 509 392, EP-A-0 509 393, EP-A-0 522 648, EP-A-0 544 206, EP-A-0 555 705, DE-A-42 22 194, DE-A-42 27 580.
  • electrical conductive materials such as metals.
  • metals particularly suitable are e.g. Automobile bodies or parts of them, them can be made of pretreated or untreated metal, with a electrically conductive layer provided metal or electrically conductive or provided with an electrically conductive layer Plastic.
  • an electrically conductive Layer on the metal substrates by electrophoretic deposition and baking a corresponding coating.
  • the first coating layer especially in shape a corrosion protection primer, electrophoretically in the usual way and in a dry layer thickness of 15, which is common for ETL primers deposited up to 35 ⁇ m.
  • multi-layer coatings with more than those according to the invention are obtained generated four coating layers, but subsequently the inventive method first applied electrocoat referred to as the first coating layer.
  • the first coating layer produced according to the invention is used for removal non-adherent excess paint with an aqueous Solution or water rinsed and then before the wet-on-wet application of second coating layer from a first color and / or effect Basecoat or a recycled basecoat with a mixed color freed from adhering moisture. This happens e.g. by Flash off. This can, for example, by IR radiation and / or by a possibly heated air flow happen that over the Substrate is guided.
  • the temperature of the airflow can for example at room temperature to 120 ° C, preferably it is over 80 ° C.
  • the electrodeposition paint film should not be crosslinked occur.
  • the second coating layer from the first color and / or effect basecoat applied by spraying.
  • Suitable spray application methods are compressed air spraying, airless spraying or electrostatic (ESTA) high-rotation spraying.
  • the workpiece with the two coating layers for example at temperatures between 130 and 190 ° C, for example preferably between 140 and 180 ° C, baked.
  • the surface may be post-treated, e.g. by Loops around e.g. Repair bugs.
  • the third spray is applied Coating layer from the second color and / or effect Basecoat, for example by compressed air spraying, airless spraying or ESTA high-rotation syringes, it being essential to the invention that the total dry layer thickness from the second and third Coating layer between 15 and 40 microns, preferably between 20 and 35 microns is, the proportion of the first color and / or effect Coating layer between 20 and 50%, preferably between 25 and 40% the total dry layer thickness from the color and / or effect Coating layers generated coating layers.
  • the dry layer thickness of the second coating layer is between 5 and 15 ⁇ m and that of the third coating layer is for Basecoat layers usually 10 to 30 ⁇ m.
  • the thin layer thickness of the second Coating layer the implementation of the inventive method enables without a special coordination between the Generation of the first coating layer used electrocoat and the basecoat used to create the second coating layer necessary is.
  • the fourth coating layer is made from a common liquid clear coat or powder clearcoat (in this case it is a dry-on-wet application) in a usual for clear lacquer layers Dry layer thickness of preferably 30 to 80 microns overpainted and baked together with the third coating layer.
  • the Baking temperature is preferably the same as when baking together first and second coating layer prevailing baking temperature or this is particularly preferred.
  • the Baking temperature when jointly baking the third and fourth Coating layer at up to 160 ° C, preferably below 140 ° C.
  • the method according to the invention allows the production of four layers or also multi-layer paintwork, in particular Automotive paintwork with compared to the prior art, the Includes filler layers and / or other intermediate layers, reduced total layer thickness and comparable Overall property level. Only two burn-in steps are necessary. A coordination of the generation of the first and the second Use coating layer Coating agent with each other is not necessary. Especially when using waterborne basecoats in the method according to the invention there is the possibility of Overspray recycling by using the concentrated overspray in the creation of the second coating layer.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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Abstract

Verfahren zur Mehrschichtlackierung von elektrisch leitfähigen Substraten durch elektrophoretische Abscheidung einer ersten Überzugsschicht aus einem elektrophoretisch abscheidbaren wäßrigen Überzugsmittel, auf die naß-in-naß eine zweite Überzugsschicht aus einem ersten farb- und/oder effektgebenden Basislacküberzugsmittel aufgetragen wird und die so erhaltene erste und zweite Überzugsschicht gemeinsam eingebrannt werden, worauf eine dritte Überzugsschicht aus einem zweiten farb- und/oder effektgebenden Basislacküberzugsmittel aufgetragen und darauf naß-in-naß eine vierte Überzugsschicht aus einem Klarlacküberzugsmittel aufgetragen und die dritte und vierte Überzugsschicht gemeinsam eingebrannt werden, wobei die Gesamttrockenschichtdicke der aus den Basislacküberzugsmitteln erzeugten zweiten und dritten Überzugsschicht zwischen 15 und 40 νm liegt und der Anteil der zweiten Überzugsschicht zwischen 20 und 50 % der Gesamttrockenschichtdicke von zweiter und dritter Überzugsschicht beträgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtlackierungen.
Heutige Automobilserienlackierungen bestehen meist aus einer Basislack/Klarlack-Decklackierung, die auf eine elektrophoretisch grundierte und mit Füller beschichtete Karosse aufgebracht wird. Dabei werden Basislack und Klarlack bevorzugt naß-in-naß appliziert, d.h. der Basislack wird nach einer Ablüftzeit, gegebenenfalls unter Erwärmen, und nach anschließender Applikation eines Klarlacks gemeinsam mit diesem eingebrannt. Es sind auch der Reduzierung weiterer Einbrennschritte dienende Verfahren bekannt geworden, bei denen elektrophoretisch aufgebrachte Grundierung und Füllerschicht nach dem Naß-in-Naß-Verfahren aufgebracht werden, wie beispielsweise in DE-A-41 26 476 oder EP-A-0 595 186 beschrieben. Die Füllerschichten müssen in einer für Füllerlacke üblichen Trockenfilmdicke von 30 µm und mehr aufgebracht werden.
Bei der Arbeitsweise nach DE-A-41 26 476 und EP-A-0 595 186 gelten Einschränkungen für die Zusammensetzung der naß-in-naß aufgebrachten Füllerschichten, d.h. es können nicht beliebige Füllerüberzugsmittel verwendet werden. Darüber hinaus müssen Elektrotauchlackmaterial und Füllermaterial in ihren Eigenschaften aufeinander abgestimmt sein.
Aus der EP-A-0 265 363 ist es bekannt, eine zuvor eingebrannte kataphoretisch aufgebrachte Grundierung mit einer nach dem Naß-in-Naß-Verfahren aufgebrachten zweischichtigen Basislack/Klarlack-Deckschicht zu versehen. Die Füllerschicht wird eingespart. Problematisch ist jedoch, daß Steinschlagschäden an nach diesem Verfahren lackierten Kraftfahrzeugen besonders augenfällig zu Tage treten, da die Grundierungsschicht bei Steinschlag durch Decklackenthaftung freigelegt wird. Der Korrosionsschutz ist dann zwar noch gewährleistet, der optische Eindruck kann jedoch nicht toleriert werden.
Aus Gründen der Rationalisierung und der Materialersparnis besteht in der Kraftfahrzeuglackierung der Wunsch nach Schichtdickenreduzierung des Lackaufbaus, ohne jedoch wesentliche Einbußen in dessen Gesamteigenschaftsniveau zuzulassen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtlackierungen, insbesondere von Kraftfahrzeuglackierungen mit im Vergleich zum Stand der Technik vergleichbarem Gesamteigenschaftsniveau, jedoch verringerter Schichtdicke des Gesamtlackaufbaus bereitzustellen, welches den Aufwand der Abstimmung der einzelnen Lackschichten untereinander minimiert und mit möglichst wenigen Einbrennschritten durchführbar ist.
Überraschenderweise wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Mehrschichtlackierung von elektrisch leitfähigen Substraten durch elektrophoretische Abscheidung einer ersten Überzugsschicht aus einem elektrophoretisch abscheidbaren wäßrigen Überzugsmittel und anschließenden Auftrag weiterer Überzugsschichten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß auf die durch elektrophoretische Abscheidung erhaltene erste Überzugsschicht naß-in-naß eine zweite Überzugsschicht aus einem ersten farb- und/oder effektgebenden Basislacküberzugsmittel aufgetragen wird und die so erhaltene erste und zweite Überzugsschicht gemeinsam eingebrannt werden, worauf eine dritte Überzugsschicht aus einem zweiten farb- und/oder effektgebenden Basislacküberzugsmittel aufgetragen und auf diese naß-in-naß eine vierte Überzugsschicht aus einem Klarlacküberzugsmittel aufgetragen und die dritte und vierte Überzugsschicht gemeinsam eingebrannt werden, wobei die Gesamttrockenschichtdicke (Summe der Schichtdicken) der aus den Basislacküberzugsmitteln erzeugten zweiten und dritten Überzugsschicht zwischen 15 und 40 µm, bevorzugt zwischen 20 und 35 µm, liegt und der Anteil der zweiten Überzugsschicht zwischen 20 und 50 %, bevorzugt zwischen 25 und 40 %, der Gesamttrockenschichtdicke von zweiter und dritter Überzugsschicht beträgt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird es möglich direkt auf die noch nicht eingebrannte elektrophoretisch abgeschiedene erste Überzugsschicht ein Basislacküberzugsmittel aufzubringen und dieses gemeinsam mit der elektrophoretisch abgeschiedenen Überzugsschicht einzubrennen, wobei Füllerschichten oder andere Zwischenschichten entfallen.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt, daß das gemeinsame Einbrennen der dritten und vierten Überzugsschicht bei einer Temperatur erfolgt, die gleich der beim gemeinsamen Einbrennen der ersten und zweiten Überzugsschicht herrschenden Einbrenntemperatur ist oder besonders bevorzugt diese unterschreitet.
Beim erfindinngsgemäßen Verfahren können als elektrophoretisch abscheidbare Überzugsmittel an sich bekannte anodisch oder kathodisch abscheidbare Elektrotauchlacke (ETL), die keiner besonderen Beschränkung unterliegen, verwendet werden zur Erzeugung der ersten Überzugsschicht, nämlich einer Grundierung.
Dabei handelt es sich um wäßrige Überzugsmittel mit einem festkörper von beispielsweise 10 bis 20 Gew.-%. Der Festkörper wird gebildet aus für die Elektrotauchlackierung üblichen Bindemitteln, die ionische Gruppen oder in ionische Gruppen überführbare Gruppen sowie zur chemischen Vernetzung fähige Gruppen tragen, sowie Pigmenten, Füllstoffen und/oder üblichen Additiven. Die ionischen oder in ionische Gruppen überführbaren Gruppen können anionische oder in anionische Gruppen überfuhrbare Gruppen, z.B. saure Gruppen, wie -COOH-Gruppen oder kationische oder in kationische Gruppen überführbare, z.B. basische Gruppen, wie Amino-, Ammonium-, z.B. quartäre Ammoniumgruppen, Phosphonium-, und/oder Sulfonium-Gruppen sein. Bevorzugt sind Bindemittel mit basischen Gruppen. Besonders bevorzugt sind stickstoffhaltige basische Gruppen. Diese Gruppen können quarternisiert vorliegen oder sie werden zumindest teilweise mit einem üblichen Neutralisationsmittel, einer Säure, z.B. einer organischen Monocarbonsäure, wie z.B. Ameisensäure oder Essigsäure in ionische Gruppen überführt.
Beispiele für im erfindinngsgemäßen Verfahren einsetzbare anionische Gruppen enthaltende anodisch abscheidbare Elektrotauchlack-Bindemittel und Lacke (ATL) sind in der DE-A-28 24 418 beschrieben. Es handelt sich beispielsweise um Bindemittel auf Basis von Polyestern, Epoxidharzen, Poly(meth)acrylaten, Maleinatölen oder Polybutadienölen mit einem Gewichtsmittel der Molmasse von beispielsweise 300 bis 10000 und einer Säurezahl von 35 bis 300 mg KOH/g. Die Bindemittel tragen -COOH, -SO3H und/oder -PO3H3-Gruppen. Die Harze können nach Neutralisation von mindestens einem Teil der sauren Gruppen in die Wasserphase überführt werden. Die Lacke können auch übliche Vernetzer enthalten, z.B. Triazinharze, Vernetzer, die umesterungsfähige Gruppen enthalten oder blockierte Polyisocyanate.
Im erfindinngsgemäßen Verfahren bevorzugt einsetzbar sind jedoch kathodische Elektrotauchlacke (KTL) auf Basis kationischer bzw. basischer Bindemittel. Solche basischen Harze sind beispielsweise primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppen enthaltende Harze, deren Aminzahlen z.B. bei 20 bis 250 mg KOH/g liegen. Das Gewichtsmittel der Molmasse (Mw) der Basisharze liegt bevorzugt bei 300 bis 10000. Beispiele für solche Basisharze sind Amino(meth)acrylatharze, Aminoepoxidharze, Aminoepoxidharze mit endständigen Doppelbindungen, Aminoepoxidharze mit primären OH-Gruppen, Aminopolyurethanharze, aminogruppenhaltige Polybutadienharze oder modifizierte EpoxidharzKohlendioxid-Amin-Umsetzungsprodukte. Diese Basisharze können selbstvernetzend sein oder sie werden mit bekannten Vernetzern im Gemisch eingesetzt. Beispiele für solche Vernetzer sind Aminoplastharze, blockierte Polyisocyanate, Vernetzer mit endständigen Doppelbindungen, Polyepoxidverbindungen oder Vernetzer, die umesterungsfähige Gruppen enthalten.
Beispiele für in kathodischen Tauchlack (KTL)-Bädern einsetzbare Basisharze und Vernetzer sind in der EP-A-0 082 291, EP-A-0 234 395, EP-A-0 227 975, EP-A-0 178 531, EP-A-0 333 327, EP-A-0 310 971, EP-A-0 456 270, US 3 922 253, EP-A-0 261 385, EP-A-0 245 786, DE-A-33 24 211, EP-A-0 414 199, EP-A-0 476 514 beschrieben. Diese Harze können allein oder im Gemisch eingesetzt werden. Bevorzugt werden sogenannte "non-yellowing"-KTL-Systeme eingesetzt, die eine Vergilbung oder Verfärbung der Mehrschichtlackierung beim Einbrennen vermeiden. Beispielsweise handelt es sich dabei um mittels speziell ausgewählter blockierter Polyisocyanate vernetzende KTL-Systeme, wie beispielsweise in EP-A-0 265 363 beschrieben.
Zusätzlich zu den Basisharzen und gegebenenfalls vorhandenent Vernetzer kann das Elektrotauchlack (ETL)-Überzugsmittel Pigmente, Füllstoffe und/oder lackübliche Additive enthalten. Als Pigmente und Füllstoffe kommen die üblichen anorganischen und/oder organischen Pigmente und Füllstoffe in Frage. Beispiele sind Ruß, Titandioxid, Eisenoxid, Kaolin, Talkum oder Siliciumdioxid.
Die Pigmente können zu Pigmentpasten dispergiert werden, z.B. unter Verwendung von bekannten Pastenharzen. Solche Harze sind dem Fachmann geläufig. Beispiele für in KTL-Bädern verwendbare Pastenharze sind in der EP-A-0 183 025 und in der EP-A-0 469 497 beschrieben.
Als Additive sind die üblichen Additive für ETL-Überzugsmittel möglich. Beispiele dafür sind Netzmittel, Neutralisationsmittel, Verlaufsmittel, Katalysatoren, Antischaummittel, Lösemittel, insbesondere jedoch Lichtschutzmittel gegebenenfalls in Kombination mit Antioxidantien.
Im erfindinngsgemäßen Verfahren werden für die Erzeugung der zweiten und der dritten Überzugsschicht an sich bekannte farb- und/oder effektgebende Basislacküberzugsmittel verwendet, wie sie zur Herstellung von Basislack/Klarlack-Zweischichtlackierungen eingesetzt werden und in großer Zahl beispielsweise aus der Patentliteratur bekannt sind.
Die für die Erzeugung der zweiten und dritten Überzugsschicht erfindungsgemäß verwendbaren Basislacke können physikalisch trocknend oder unter Ausbildung kovalenter Bindungen vernetzbar sein. Bei den unter Ausbildung kovalenter Bindungen vernetzenden Basislacken kann es sich um selbst- oder fremdvernetzende Systeme handeln.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren farb- und/oder effektgebenden Basislacke sind flüssige Überzugsmittel. Es kann sich um ein- oder mehrkomponentige Überzugsmittel handeln, einkomponentige sind bevorzugt. Es kann sich um Systeme auf Basis organischer Lösemittel handeln oder es handelt sich bevorzugt um Lacke auf Wasserbasis, deren Bindemittelsysteme in geeigneter Weise, z.B. anionisch, kationisch oder nicht-ionisch, stabilisiert sind.
Bei den im erfindinngsgemäßen Verfahren für die Herstellung der zweiten und dritten Überzugsschicht verwendbaren Basislacküberzugsmitteln handelt es sich um übliche Lacksysteme, die ein oder mehrere übliche Basisharze als filmbildende Bindemittel enthalten. Sie können, falls die Basisharze nicht selbstvernetzend oder selbsttrocknend sind, gegebenenfalls auch Vernetzer enthalten. Sowohl die Basisharzkomponente als auch die Vernetzerkomponente unterliegen keinerlei Beschränkung. Als filmbildende Bindemittel (Basisharze) können beispielsweise Polyester-, Polyurethan- und/oder (Meth)acrylcopolymerharze verwendet werden. Im Fall der bevorzugten Wasserbasislacke sind bevorzugt Polyurethanharze enthalten, besonders bevorzugt mindestens zu einem Anteil von 15 Gew.-%, bezogen auf den Festharzgehalt des Wasserbasislacks. Die Auswahl der gegebenenfalls enthaltenen Vernetzer ist unkritisch, sie richtet sich nach der Funktionalität der Basisharze, d.h. die Vernetzer werden so ausgewählt, daß sie eine zur Funktionalität der Basisharze komplementäre, reaktive Funktionalität aufweisen. Beispiele für solche komplementäre Funktionalitäten zwischen Basisharz und Vernetzer sind: Hydroxyl/Methylolether, Hydroxyl/freies Isocyanat, Hydroxyl/blockiertes Isocyanat, Carboxyl/Epoxid. Sofern miteinander verträglich, können auch mehrere solcher komplementärer Funktionalitäten in einem Lack nebeneinander vorliegen. Die gegebenenfalls in den Basislacken enthaltenen Vernetzer können einzeln oder im Gemisch vorliegen.
Die beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Basislacke enthalten neben den üblichen physikalisch trocknenden und/oder chemisch vernetzenden Bindemitteln anorganische und/oder organische Buntpigmente und/oder Effektpigmente, wie z.B. Titandioxid, Eisenoxidpigmente, Ruß, Azopigmente, Phthalocyaninpigmente, Metallpigmente, z.B. aus Titan, Aluminium oder Kupfer, Interferenzpigmente, wie z.B. titandioxidbeschichtetes Aluminium, beschichteter Glimmer, Graphiteffektpigmente, plättchenförmiges Eisenoxid, plättchenförmige Kupferphthalocyaninpigmente.
Weiterhin können die Basislacke lackübliche Hilfsstoffe enthalten, wie z.B. Füllstoffe, Katalysatoren, Verlaufsmittel, Antikratermittel oder insbesondere Lichtschutzmittel gegebenenfalls in Verbindung mit Antioxidantien.
Beispiele für Basislacksysteme auf Lösemittelbasis, die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können, findet man in DE-A-37 15 254, DE-A-39 13 001, DE-A-41 15 948, DE-A-42 18 106, EP-A-0 289 997 und W0-91 00 895.
Beispiele für die im erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt einsetzbaren Wasserbasislacksysteme findet man in DE-A-29 26 584, DE-A-36 28 124, DE-A-38 41 540, DE-A-39 03 804, DE-A-39 15 459, DE-A-40 01 841, DE-A-40 09 857, DE-A-40 11 633, DE-A-41 07 136, DE-A-41 22 266, EP-A-0 089 497, EP-A-0 226 171, EP-A-0 228 003, EP-A-0 287 144, EP-A-0 297 576, EP-A-0 301 300, EP-A-0 353 797, EP-A-0 354 261, EP-A-0 401 565, EP-A-0 424 705, EP-A-0 422 357, EP-A-0 512 524 und EP-A-0 584 818.
Dabei können für die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte zweite und dritte Überzugsschicht unterschiedliche Basislacke, bevorzugt jedoch ähnliche Basislacke oder besonders bevorzugt jeweils derselbe Basislack eingesetzt werden, wie im folgenden erläutert wird.
Beispielsweise kann für die Erzeugung der zweiten Überzugsschicht ein lösemittelbasierender Basislack oder bevorzugt ein wasserverdünnbarer Basislack verwendet werden. Die gleiche Auswahlmöglichkeit besteht für die dritte Überzugsschicht, es ist jedoch bevorzugt für beide Überzugsschichten entweder jeweils einen lösemittelbasierenden Basislack oder jeweils einen Wasserbasislack zu verwenden. Es ist besonders bevorzugt, wenn die Festharzzusammensetzung der für die Erzeugung der zweiten und dritten Überzugsschicht eingesetzten Basislacke im wesentlichen gleich ist, d.h. die qualitativ gleiche Festharzzusammensetzung aufweist (die gleichen Bindemittel und gegebenenfalls Vernetzer vorliegen) und in der quantitativen Festharzzusammensetzung lediglich eine Schwankungsbreite von unter 30 %, bevorzugt unter 20 %, besonders bevorzugt unter 15 %, jeweils bezogen auf den relativen Gewichtsanteil der einzelnen Bindemittel und gegebenenfalls vorhandenen Vernetzer aufweist. Zusätzlich ist es bevorzugt, wenn der zur Erzeugung der zweiten Überzugsschicht verwendete Basislack einen Farbton aufweist, der dem des zur Erzeugung der dritten Überzugsschicht verwendeten Basislacks nahekommt oder besonders bevorzugt mit diesem identisch ist. Bevorzugt ist unter einander nahekommenden Farbtönen im Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verstehen, daß der sich aus Helligkeitsdifferenz, Bunttondifferenz und Buntheitsdifferenz zusammensetzende Farbabstand zwischen den jeweils bei deckender Lackierung und einer Meßgeometrie von (45/0°) bestimmten Farbtöne der zweiten und der dritten Überzugsschicht einen n-fachen ΔE*(CIELAB)-Wert nicht überschreitet. Dabei gilt als ΔE*(CIELAB)-Bezugswert derjenige wert, der sich in dem dem Fachmann geläufigen CIE-x,y-Diagramm (Chromatizitätsdiagramm) in Anlehnung an DIN 6175 für den Farbton der dritten Überzugsschicht ergibt und wobei folgende Beziehung gilt:
  • n ≤ 90 im mit ΔE* = 0,3 gekennzeichneten Bereich des CIE-x,y-Diagramms,
  • n ≤ 50 im mit ΔE* = 0,5 gekennzeichneten Bereich des CIE-x,y-Diagramms,
  • n ≤ 40 im mit ΔE* = 0,7 gekennzeichneten Bereich des CIE-x,y-Diagramms,
  • n ≤ 30 im mit ΔE* = 0,9 gekennzeichneten Bereich des CIE-x,y-Diagramms.
    • Im Falle der für die Erzeugung der zweiten und dritten Überzugsschicht bevorzugt verwendeten Wasserbasislacke kann das erfindungsgemäße Verfahren in einer besonderen Ausführungsform durchgeführt werden. Dabei wird für die Erzeugung der zweiten Überzugsschicht aus dem Spritzkabinenumlaufwasser recyclisiertes Overspray, das bei der Erzeugung der dritten Überzugsschicht anfällt, verwendet. Ein solcher recyclisierter Wasserbasislack kann beispielsweise durch Ultrafiltration aus dem Kabinenumlaufwasser gewonnen werden. Im allgemeinen wird eine Vielzahl von Farbtönen in der Serienlackierung verarbeitet. Daher wird bevorzugt so gearbeitet, daß die für die Erzeugung der dritten Überzugsschicht verwendeten Wasserbasislacke zu geeigneten Farbgruppen zusammengefaßt werden, so daß ein oder mehrere recyclisierte Wasasserbasislacke gewonnen werden, die jeweils einen Mischfarbton aufweisen. Die Zusammenfassung zu Farbgruppen bei der Erzeugung der dritten Überzugsschicht kann beispielsweise so erfolgen, daß die sich bildenden Mischfarbtöne der anschließend für die Erzeugung der zweiten Überzugsschicht eingesetzten Wasserbasislack-Recyclate und der Farbton des jeweiligen für die Erzeugung der dritten Überzugsschicht verwendeten Wasserbasislacks einander nahekommen. Dieses Nahekommen ist beispielsweise genau so zu verstehen, wie vorstehend für den Farbabstand erläutert.
    Es versteht sich von selbst, daß es bei der Zusammensetzung der Farbgruppen zusätzlich bevorzugt ist, wenn die unterschiedlich pigmentierten Wasserbasislacke eine im wesentlichen gleiche Festharzzusammensetzung aufweisen, d.h. sie besitzen bevorzugt die qualitativ gleiche Festharzzusammensetzung und weisen in ihrer quantitativen Festharzzusammensetzung lediglich eine Schwankungsbreite in den relativen Gewichtsanteilen der einzelnen Bindemittel plus gegebenenfalls vorhandenen Vernetzern von unter 30 %, bevorzugt unter 20 %, besonders bevorzugt unter 15 % auf.
    Als Klarlacküberzugsmittel für die Erzeugung der vierten Überzugsschicht sind grundsätzlich alle bekannten oder transparent pigmentierten Überzugsmittel geeignet. Dabei kann es sich um ein- oder mehrkomponentige Klarlacküberzugsmittel handeln. Sie können lösemittelfrei (flüssig oder als Pulverklarlack) sein, oder es kann sich um Systeme auf der Basis von Lösemitteln handeln oder es handelt sich um wasserverdünnbare Klarlacke, deren Bindemittelsysteme in geeigneter Weise, z.B. anionisch, kationisch oder nicht-ionisch, stabilisiert sind. Bei den wasserverdünnbaren Klarlack systemen kann es sich um wasserlösliche oder in Wasser dispergierte Systeme, speziell Emulsionssysteme handeln. Die Klarlacküberzugsmittel härten beim Einbrennen unter Ausbildung kovalenter Bindungen infolge chemischer Vernetzung aus.
    Bei den im erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren Klarlacken handelt es sich um übliche Klarlacküberzugsmittel, die ein oder mehrere übliche Basisharze als filmbildende Bindemittel enthalten. Sie können, falls die Basisharze nicht selbstvernetzend sind, gegebenenfalls auch Vernetzer enthalten. Sowohl die Basisharzkomponente als auch die Vernetzerkomponente unterliegen keinerlei Beschränkung. Als filmbildende Bindemittel (Basisharze) können beispielsweise Polyester-, Polyurethan- und/oder Poly(meth)acrylatharze verwendet werden. Die Auswahl der gegebenenfalls enthaltenen Vernetzer ist unkritisch, sie richtet sich nach der Funktionalität der Basisharze, d.h. die Vernetzer werden so ausgewählt, daß sie eine zur Funktionalität der Basisharze komplementäre, reaktive Funktionalität aufweisen. Beispiele für solche komplementäre Funktionalitäten zwischen Basisharz und Vernetzer sind: Carboxyl/Epoxid, an Kohlenstoff oder Silizium direkt gebundenes Hydroxyl/Methylolether, an Kohlenstoff oder Silizium direkt gebundenes Hydroxyl/freies Isocyanat, an Kohlenstoff oder Silizium direkt gebundenes Hydroxyl/blockiertes Isocyanat, (Meth)acryloyl/CH-acide Gruppe. In diesem Zusammenhang sind unter direkt an Silizium gebundenen Hydroxylgruppen auch latente Silanolgruppen, wie z.B. Alkoxysilangruppen, zu verstehen. Sofern miteinander verträglich können auch mehrere solcher komplementären Funktionalitäten in einem Klarlack nebeneinander vorliegen. Die gegebenenfalls in den Klarlacken enthaltenen Vernetzer können einzeln oder im Gemisch vorliegen.
    Neben den chemisch vernetzenden Bindemitteln sowie gegebenenfalls Vernetzern können die im erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbaren Klarlacke lackübliche Hilfsstoffe, wie z.B. Katalysatoren, Verlaufsmittel, insbesondere jedoch Lichtschutzmittel gegebenenfalls in Kombination mit Antioxidantien enthalten.
    Beispiele für ein-(1K) und zweikomponentige (2K) nicht-wäßrige Klarlacksysteme, die im erfindungsgemäßen Verfahren als Klarlack eingesetzt werden können, findet man in DE-A-38 26 693, DE-A-40 17 075, DE-A-41 24 167, DE-A-41 33 704, DE-A-42 04 518, DE-A-42 04 611, EP-A-0 257 513, EP-A-0 408 858, EP-A-0 523 267, EP-A-0 557 822, WO-92 11 327.
    Beispiele für ein-(1K) oder zweikomponentige (2K) Wasserklarlacksysteme, die im erfindungsgemäßen Verfahren als Klarlack eingesetzt werden können, findet man in DE-A-39 10 829, DE-A-40 09 931, DE-A-40 09 932, DE-A-41 01 696, DE-A-41 32 430, DE-A-41 34 290, DE-A-42 03 510, EP-A-0 365 098, EP-A-0 365 775, EP-A-0 496 079, EP-A-0 546 640.
    Beispiele für Pulverklarlacksysteme, die im erfindungsgemäßen Verfahren als Klarlack eingesetzt werden können, findet man in EP-A-0 509 392, EP-A-0 509 393, EP-A-0 522 648, EP-A-0 544 206, EP-A-0 555 705, DE-A-42 22 194, DE-A-42 27 580.
    Als Substrat für das erfindungsgemäße Verfahren sind elektrisch leitfähige Materialien, wie beispielsweise Metalle geeignet. Insbesondere geeignet sind z.B. Automobilkarossen oder Teile davon, sie können aus vorbehandeltem oder unvorbehandeltem Metall, aus mit einer elektrisch leitfähigen Schicht versehenem Metall oder elektrisch leitendem oder mit einer elektrisch leitfähigen Schicht versehenen Kunststoff bestehen. Beispielsweise kann eine elektrisch leitfähige Schicht auf den Metallsubstraten durch elektrophoretische Abscheidung und Einbrennen eines entsprechenden Überzugs gebildet worden sein. Auf diese Substrate wird die erste Überzugsschicht, insbesondere in Form einer Korrosionsschutzgrundierung, elektrophoretisch in üblicher Weise und in einer für ETL-Grundierungen üblichen Trockenschichtdicke von 15 bis 35 µm abgeschieden. Im besonderen Fall vorbeschichteter Substrate erhält man Mehrschichtlackierungen mit mehr als den erfindungsgemäß erzeugten vier Überzugsschichten, dennoch wird in der Folge die beim erfindungsgemäßen Verfahren zuerst aufgebrachte Elektrotauchlackschicht als erste Überzugsschicht bezeichnet.
    Die erfindungsgemäß erzeugte erste Überzugsschicht wird zur Entfernung nicht festhaftender überschüssiger Lackanteile mit einer wäßrigen Lösung oder Wasser abgespült und danach vor dem Naß-in-Naß-Auftrag der zweiten Überzugsschicht aus einem ersten farb- und/oder effektgebenden Basislack oder einem einen Mischfarbton aufweisenden Basislack-Recyclat von anhaftender Feuchtigkeit befreit. Das geschieht z.B. durch Ablüften. Dieses kann beispielsweise durch IR-Strahlung und/oder durch einen gegebenenfalls erwärmten Luftstrom geschehen, der über das Substrat geführt wird. Die Temperatur des Luftstroms kann beispielsweise bei Raumtemperatur bis 120°C liegen, bevorzugt liegt sie über 80°C. Dabei soll eine Vernetzung des Elektrotauchlackfilms nicht stattfinden.
    Auf das so erhaltene mit einer unvernetzten ETL-Schicht versehene Substrat wird die zweite Überzugsschicht aus dem ersten farb- und/oder effektgebenden Basislack durch Spritzen aufgetragen. Beispiele für geeignete Spritzauftragsverfahren sind Druckluftspritzen, Airless-Spritzen oder elektrostatisches (ESTA)-Hochrotationsspritzen. Nach einer kurzen Ablüftzeit, gegebenenfalls bei erhöhten Temperaturen bis 80°C, wird das Werkstück mit den beiden Überzugsschichten beispielsweise bei Temperaturen zwischen 130 und 190°C, beispielsweise bevorzugt zwischen 140 und 180°C, eingebrannt. Nach dem Einbrennen kann die Oberfläche gegebenenfalls nachbehandelt werden, z.B. durch Schleifen um z.B. Fehler zu reparieren.
    Anschließend erfolgt erfindungsgemäß der Spritzauftrag der dritten Überzugsschicht aus dem zweiten farb- und/oder effektgebenden Basislack, beispielsweise durch Druckluftspritzen, Airless-Spritzen oder ESTA-Hochrotationsspritzen, wobei es erfindungswesentlich ist, daß die Gesamttrockenschichtdicke aus der zweiten und der dritten Überzugsschicht zwischen 15 und 40 µm, bevorzugt zwischen 20 und 35 µm beträgt, wobei der Anteil der ersten farb- und/oder effektgebenden Überzugsschicht zwischen 20 und 50 %, bevorzugt zwischen 25 und 40 % der Gesamttrockenschichtdicke der aus den farb- und/oder effektgebenden Überzugsmitteln erzeugten Überzugsschichten beträgt. Beispielsweise beträgt die Trockenschichtdicke der zweiten Überzugsschicht zwischen 5 und 15 µm und die der dritten Überzugsschicht liegt bei für Basislackschichten üblichen 10 bis 30 µm. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, daß die geringe Schichtdicke der zweiten Überzugsschicht die Durchführung des erfindinngsgemäßen Verfahrens ermöglicht, ohne daß eine besondere Abstimmung zwischen dem zur Erzeugung der ersten Überzugsschicht verwendeten Elektrotauchlack und dem zur Erzeugung der zweiten Überzugsschicht verwendeten Basislack notwendig ist.
    Im Anschluß an die Applikation der dritten Überzugsschicht erfolgt nach einer kurzen Ablüftphase, z.B. bei 20 bis 80°C, der Auftrag des Klarlacks im Naß-in-Naß-Verfahren.
    Die vierte Überzugsschicht wird aus einem üblichen flüssigen Klarlack oder Pulverklarlack (in diesem Fall handelt es sich um eine Trocken-in-Naß-Applikation) in einer für Klarlackschichten üblichen Trockenschichtdicke von bevorzugt 30 bis 80 µm überlackiert und gemeinsam mit der dritten Überzugsschicht eingebrannt. Dabei ist die Einbrenntemperatur bevorzugt gleich der beim gemeinsamen Einbrennen der ersten und Zweiten Überzugsschicht herrschenden Einbrenntemperatur oder besonders bevorzugt wird diese unterschritten. Beispielsweise liegt die Einbrenntemperatur beim gemeinsamen Einbrennen der dritten und vierten Überzugsschicht bei bis zu 160°C, bevorzugt unter 140°C.
    Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Herstellung vierschichtiger oder auch mehrschichtiger Lackierungen, insbesondere Kraftfahrzeuglackierungen mit im Vergleich zum Stand der Technik, der Füllerschichten und/oder andere Zwischenschichten einschließt, verringerter Gesamtschichtdicke und vergleichbarem Gesamteigenschaftsniveau. Es sind nur zwei Einbrennschritte notwendig. Eine Abstimmung der zur Erzeugung der ersten und der zweiten Überzugsschicht verwenden Überzugsmittel untereinander ist nicht notwendig. Insbesondere im Falle der Verwendung von Wasserbasislacken im erfindungsgemäßen Verfahren besteht die Möglichkeit des Oversprayrecyclings durch Verwendung des aufkonzentrierten Oversprays bei der Erzeugung der zweiten Überzugsschicht.

    Claims (10)

    1. Verfahren zur Mehrschichtlackierung von elektrisch leitfähigen Substraten durch elektrophoretische Abscheidung einer ersten Überzugsschicht aus einem elektrophoretisch abscheidbaren wäßrigen Überzugsmittel, und anschließenden Auftrag weiterer Überzugsschichten, dadurch gekennzeichnet, daß auf die durch elektrophoretische Abscheidung erhaltene erste Überzugsschicht naß-in-naß eine zweite Überzugsschicht aus einem ersten farb- und/oder effektgebenden Basislacküberzugsmittel aufgetragen wird und die so erhaltene erste und zweite Überzugsschicht gemeinsam eingebrannt werden, worauf eine dritte Überzugsschicht aus einem zweiten farbund/oder effektgebenden Basislacküberzugsmittel aufgetragen und darauf naß-in-naß eine vierte Überzugsschicht aus einem Klarlacküberzugsmittel aufgetragen und die dritte und vierte Überzugsschicht gemeinsam eingebrannt werden, wobei die Gesamttrockenschichtdicke der aus den Basislacküberzugsmitteln erzeugten zweiten und dritten Überzugsschicht zwischen 15 und 40 µm liegt und der Anteil der zweiten Überzugsschicht zwischen 20 und 50 % der Gesamttrockenschichtdicke von zweiter und dritter Überzugsschicht beträgt.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamttrockenschichtdicke der aus den Basislacküberzugsmitteln erzeugten zweiten und dritten Überzugsschicht zwischen 20 und 35 µm liegt.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der zweiten Überzugsschicht an der Gesamttrockenschichtdicke der aus den Basislacküberzugsmitteln erzeugten zweiten und dritten Überzugsschicht zwischen 25 und 40 % der Gesamttrockenschichtdicke von zweiter und dritter Überzugsschicht liegt.
    4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung der zweiten und dritten Überzugsschicht Basislacküberzugsmittel verwendet werden, deren Farbtöne einander nahekommen oder bevorzugt gleich sind.
    5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung der zweiten und dritten Überzugsschicht Basislacküberzugsmittel verwendet werden, die die gleichen Bindemittel und gegebenenfalls Vernetzer enthalten.
    6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die zweite und dritte Überzugsschicht jeweils ein Wasserbasislacküberzugsmittel verwendet wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß Basislacküberzugsmittel verwendet werden, in denen die Bindemittel und gegebenenfalls vorhandenen Vernetzer in gleicher Quantität vorliegen oder die quantitative Schwankungsbreite der Bindemittel und gegebenenfalls vorhandenen Vernetzer in der Festharzzusammensetzung jeweils bezogen auf deren relative Gewichtsanteile unter 30 % beträgt.
    8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der zweiten Überzugsschicht ein Wasserbasislacküberzugsmittel verwendet wird, das unter Verwendung oder zumindest teilweiser Verwendung von dem bei der Herstellung der dritten Überzugsschicht anfallenden Overspray gewonnen wird.
    9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Mehrschichtlackierung von Kraftfahrzeugkarossen oder deren Teilen verwendet wird.
    10. Kraftfahrzeugkarossen oder deren Teile mit einer Mehrschichtlackierung, erhalten nach dem Verfahren eines der Ansprüche 1 bis 9.
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