EP1218112A2 - Integriertes lackierverfahren für kunststoffteile enthaltende karosserien oder kabinen von pkw und nutzfahrzeugen sowie deren ersatzteile und anbauteile - Google Patents

Integriertes lackierverfahren für kunststoffteile enthaltende karosserien oder kabinen von pkw und nutzfahrzeugen sowie deren ersatzteile und anbauteile

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EP1218112A2
EP1218112A2 EP00954653A EP00954653A EP1218112A2 EP 1218112 A2 EP1218112 A2 EP 1218112A2 EP 00954653 A EP00954653 A EP 00954653A EP 00954653 A EP00954653 A EP 00954653A EP 1218112 A2 EP1218112 A2 EP 1218112A2
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EP
European Patent Office
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parts
primer
layer
electrically conductive
coat
Prior art date
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EP00954653A
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English (en)
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Klaus Arlt
Bernd Mayer
Franz-Josef Wylegalla
Norbert Zdahl
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BASF Coatings GmbH
Original Assignee
BASF Coatings GmbH
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Publication date
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    • Y10T428/31605—Next to free metal

Definitions

  • the present invention relates to a new integrated painting process for bodies or cabins of cars and commercial vehicles containing plastic parts, and their spare parts and attachments.
  • the present invention relates to the bodies or cabins of cars and commercial vehicles, as well as their spare parts and add-on parts, which have been coated using the new integrated painting process.
  • This process provides multi-layer coatings with excellent chemical resistance and weather resistance as well as with an excellent corrosion protection effect and an excellent overall optical impression.
  • plastics and plastic parts currently available for the manufacture of cars and commercial vehicles cannot go through the painting process used in the automotive industry because they are deformed at the baking or curing temperatures of over 90 ° C used. It is therefore necessary to separate all plastic parts to be attached to the bodies or cabins later, i.e. H. To be painted off-line, using paints which have to be adapted to the plastics in their hardening behavior and in their other properties. Therefore, the color of the coating of the plastic parts can only be adapted to the color of the coating of the metal parts with great effort.
  • online painting is to be understood as the painting process in which the plastic parts are applied to the metal parts of the respective car body or the commercial vehicle cabin on their assembly platform (skid) after application and baking of the filler and then jointly coated.
  • H ⁇ ine painting is to be understood as the painting process in which the plastic parts are added to the respective car body or the commercial vehicle cabin after the electro-painting of the metal parts and before the filler is applied, after which the entire arrangement is uniformly completely painted.
  • thermosetting coating materials after curing at curing temperatures below 100.degree. C., cannot meet customer specifications, particularly with regard to the corrosion protection effect, the stone chip resistance and the condensation resistance.
  • the object of the present invention is to find a new integrated method for painting plastic bodies of passenger cars and commercial vehicles and their spare parts and attachments, which no longer has the disadvantages of the prior art, but bodies of commercial vehicles, in particular commercial vehicle cabins, supplies that have a uniform color and meet all market requirements with regard to their overall visual impression, their corrosion protection effect as well as their stone chip, chemical, weather and condensation resistance.
  • the color and / or effect multi-layer coatings produced according to the new integrated processes should have a very good resistance in the high pressure cleaner test after previous moisture exposure and a high stone chip resistance even at -20 ° C.
  • the new integrated process for painting plastic parts-containing bodies or cabins of cars and commercial vehicles as well as their spare parts and attachments was found, in which one 1) the metal parts of the body or the cabin and / or their spare parts or add-on parts are coated with an electrodeposition coating and the resulting electrodeposition coating thermally cures, resulting in the corrosion-inhibiting electrodeposition coating;
  • the electro-coated metal parts of the body or the cabin and / or their spare parts or add-on parts are integrated with the plastic parts of the body or the cabin, the plastic parts
  • a primer made of an electrically conductive hydro primer coating thermally hardened at temperatures ⁇ 100 ° C or
  • Hydro primer coating and light hydro primer coating and on the metal parts a two-layer primer result from electrocoating and light hydro primer coating;
  • At least one two-component clear coat is applied wet-on-wet to the dried water-based lacquer coat, resulting in at least one clear coat layer;
  • the dried water-based lacquer layer and at least one clear lacquer layer cure together at temperatures ⁇ 100 ° C. thermally or thermally and with actinic radiation, resulting in the integrated coloring and / or effect-giving multi-layer coating.
  • multi-layer coating for bodies or cabins of cars and commercial vehicles containing plastic parts, as well as their spare parts and add-on parts, is referred to for short as "multi-layer coating according to the invention".
  • the method according to the invention is used in car bodies, which nowadays consist of metal parts and plastic parts. It is also used in the cabins of commercial vehicles, in particular trucks and buses, which today also consist of these components. Furthermore, the method according to the invention is applied to the spare parts and the add-on parts of the bodies and the cabins.
  • the method according to the invention is based on the electrodeposition coating of parts of the body or the cabin or their spare parts and attachments which are made of metal.
  • Suitable metals are the usual and known body steels, the surface of which can be galvanized and / or phosphated.
  • electrocoating baths are aqueous coating materials (ETL) with a solids content of in particular 5 to 30% by weight.
  • ETL aqueous coating materials
  • the solid of the ETL consists of
  • crosslinking agents which carry complementary functional groups (b1) which are chemical with the functional groups (a2) Crosslinking reactions can be used, and then mandatory if the binders (A) are crosslinking; such as
  • crosslinking agents (B) and / or their functional groups (b1) are already built into the binders (A), one speaks of self-crosslinking.
  • the complementary functional groups (a2) of the binders (A) are preferably thio, amino, hydroxyl, carbamate, AUophanat, carboxy, and / or (meth) acrylate groups, but especially hydroxyl groups, and complementary functional groups ( bl) preferably anhydride, carboxy, epoxy, blocked isocyanate, urethane, methylol, methylol ether, siloxane, amino, hydroxyl and / or beta-hydroxyalyl amide groups, but especially blocked isocyanate groups.
  • Suitable ionic or functional groups (a1) of the binders (A) which can be converted into ionic groups are
  • (al2) functional groups which can be converted into anions by neutralizing agents and / or anionic groups.
  • the binders (A) with functional groups (al 1) are used in cathodically depositable electrocoating materials (KTL), whereas the binders (A) with functional groups (al2) are used in anodic electrocoating materials (ATL).
  • suitable functional groups (all) to be used according to the invention which can be converted into cations by neutralizing agents and / or quaternizing agents are primary, secondary or tertiary amino groups, secondary sulfide groups or tertiary phosphine groups, in particular tertiary amino groups or secondary sulfide groups.
  • Suitable cationic groups (A1) to be used according to the invention are primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium groups, tertiary sulfonium groups or quaternary phosphonium groups, preferably quaternary ammonium groups or quaternary ammonium groups, tertiary sulfonium groups, but in particular quaternary ammonium groups.
  • Suitable functional groups (al2) to be used according to the invention which can be converted into anions by neutralizing agents are carboxylic acid, sulfonic acid or phosphonic acid groups, in particular carboxylic acid groups.
  • Suitable anionic groups (al2) to be used according to the invention are carboxylate, sulfonate or phosphonate groups, in particular carboxylate groups.
  • Suitable neutralizing agents for functional groups which can be converted into cations (A1) are inorganic and organic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, lactic acid, Dimethylolpropionic acid or citric acid, especially formic acid, acetic acid or lactic acid.
  • Suitable neutralizing agents for functional groups (al2) which can be converted into anions are ammonia, ammonium salts, such as, for example, ammonium carbonate or ammonium hydrogen carbonate, and amines, such as, for example, Trimethyla ⁇ n, triethylamine, tributylamine, dimethylanihn, diethylanihn, triphenylamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, methyldiethanolamine, triethanolamine and the like.
  • the amount of neutration agent is chosen so that 1 to 100 equivalents, preferably 50 to 90 equivalents, of the functional groups (al 1) or (al2) of the binder (b1) are re-neutrated.
  • binders (A) for ATL are known from the patent DE-A-28 24 418. These are preferably polyesters, epoxy resin esters, poly (meth) acrylates, maleate oils or polybutadiene oils with a weight average molecular weight of 300 to 10,000 daltons and an acid number of 35 to 300 mg KOH / g.
  • KTL examples of suitable KTL can be found in the patents EP-A-0 082 291, EP-A-0 234 395, EP-A-0 227 975, EP-A-0 178 531, EP-A-333 327, EP-A- 0 310 971, EP-A-0 456 270, US-A-3,922,253, EP-A-0 261 385, EP-A-0 245 786, DE-A-33 24 211, EP-A-0 414 199 or EP-A-476 514 known.
  • These are preferably primary, secondary, tertiary or quaternary amino or ammonium groups and / or resins (A) containing tertiary sulfonium groups with amine numbers preferably between 20 and 250 mg KOH / g and a weight average molecular weight of 300 to 10,000 daltons.
  • A tertiary sulfonium groups with amine numbers preferably between 20 and 250 mg KOH / g and a weight average molecular weight of 300 to 10,000 daltons.
  • amino (meth) acrylate resins amino epoxy resins, amino epoxy resins with terminal double bonds, amino epoxy resins with primary and / or secondary hydroxyl groups, aminopolyurethane resins, amino group-containing polybutadiene resins or modified epoxy resin-carbon dioxide-amine reaction products.
  • KTL and the corresponding electro dip baths are preferably used.
  • the ETL preferably contain crosslinking agents (B).
  • Suitable crosslinking agents (B) are blocked organic polyisocyanates, in particular blocked so-called lacquer polyisocyanates, with blocked, isocyanate groups bound to aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic and / or aromatics.
  • Polyisocyanates having 2 to 5 isocyanate groups per molecule and having viscosities of 100 to 10,000, preferably 100 to 5000 and in particular 100 to 2000 mPas (at 23 ° C.) are preferably used for their preparation.
  • the polyisocyanates can be modified in a conventional and known manner to be hydrophilic or hydrophobic.
  • polyisocyanate adducts examples include polyurethane prepolymers containing isocyanate groups, which can be prepared by reacting polyols with an excess of polyisocyanates and are preferably low-viscosity.
  • Polyisocyanates containing isocyanurate, biuret, AUophanat, ninooxadiazindione, urethane, urea carbodiimide and / or uretdione groups can also be used.
  • Polyisocyanates containing urethane groups are obtained, for example, by reacting some of the isocyanate groups with polyols, such as, for example, trimethylolpropane and glycerol. Mixtures of uretdione and / or isocyanurate groups and / or AUophanat phenomenon are very particularly preferred
  • Polyisocyanate adducts based on hexamethylene diisocyanate such as those produced by catalytic ohgomerization of hexamethylene diisocyanate using suitable catalysts.
  • the polyisocyanate constituent can also consist of neutral mixtures of the free polyisocyanates mentioned by way of example.
  • blocking agents for the production of the blocked polyisocyanates (B) are the blocking agents known from US Pat. No. 4,444,954, such as
  • phenols such as phenol, cresol, xylenol, nitrophenol, chlorophenol, ethylphenol, t-butylphenol, hydroxybenzoic acid, esters of this acid or 2,5-di-tert-butyl-4-hydroxytoluene;
  • lactams such as ⁇ -caprolactam, ⁇ -valerolactam, ⁇ -butyrolactam or ß-propiolactam
  • active methylenic compounds such as diethyl malonate, dimethyl malonate, ethyl or methyl acetoacetate or acetylacetone;
  • alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, t-butanol, n-amyl alcohol, t-amyl alcohol, lauryl alcohol,
  • Methoxymethanol glycolic acid, glycolic acid ester, lactic acid, lactic acid ester, methylolurea, methylolmelamine, diacetone alcohol, Ethylene chlorohydrin, ethylene bromohydrin, 1,3-dichloro-2-propanol, 1,4-cyclohexyldimethanol or acetocyanhydrin;
  • mercaptans such as butyl mercaptan, hexyl mercaptan, t-butyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, 2-mercaptobenzothiazole, thiophenol,
  • acid amides such as acetoanihd, acetoanisidinamide, acrylamide, methacrylamide, acetic acid amide, stearic acid amide or benzamide;
  • imides such as succinimide, phthalimide or maleimide
  • amines such as diphenylamine, phenylnaphthylamine, xylidine, N-phenylxyhdin, carbazole, aniline, naphthylamine, butylamine, dibutylamine or butylphenylamine;
  • nidazoles such as hnidazole or 2-ethylimidazole
  • ureas such as urea, thiourea, ethylene urea, ethylene thiourea or 1,3-diphenylurea;
  • xi) carbamates such as phenyl N-phenylcarbamate or 2-oxazolidone
  • oximes such as acetone oxime, formal doxime, acetaldoxime, acetoxime,
  • xiv) salts of sulfuric acid such as sodium bisulfite or potassium bisulfite
  • xv) hydroxamic acid esters such as benzyl methacrylohydroxamate (BMH) or AUyl methacrylohydroxamate
  • crosslinking agents (B) are known aliphatic and / or cycloaliphatic and / or aromatic polyepoxides, for example based on bisphenol-A or bisphenol-F.
  • polyepoxides are, for example, the polyepoxides commercially available under the names Epikote® from Shell, Denacol® from Nagase Chemicals Ltd., Japan, such as Denacol EX-411
  • TACT alkoxycarbonylamino triazines
  • tris (alkoxycarbonylamino) triazines (B) examples are described in the patents US-A-4,939,213, US-A-5, 084,541 or EP-A-0 624 577.
  • the tris (methoxy, tris utoxy and / or tris (2-ethylhexoxycarbonylamino) triazines are used.
  • methyl-butyl mixed esters, the butyl-2-ethylhexyl mixed esters and the butyl esters are advantageous. Compared to the pure methyl ester, these have the advantage of better solubility in polymer melts and also have less tendency to crystallize out.
  • crosslinking agents (B) are aminoplast resins, for example melamine, guanamine, benzoguanamine or urea resins.
  • aminoplast resins for example melamine, guanamine, benzoguanamine or urea resins.
  • the methylol and or methoxymethyl groups z. T. are defunctionalized by means of carbamate or AUophanat phenomenon.
  • Crosslinking agents of this type are described in the patents US-A-4710 542 and EP-B-0 245 700 and in the article by B. Singh and co-workers "Carbamylmethylated Melamines, Novel CrossUnkers for the Coatings Industry" in Advanced Organic Coatings Science and Technology Series , 1991, volume 13, pages 193 to 207.
  • crosslinking agents (B) are beta-hydroxyalkylamides such as N, N, N ', N'-tetrakis (2-hydroxyethyl) adipamide or N, N, N', N'-tetrakis (2-hydroxypropyl) adipamide.
  • suitable crosslinking agents (B) are compounds having an average of at least two groups capable of transesterification, for example reaction products of malonic acid diesters and polyisocyanates or of esters and partial esters of polyhydric alcohols of malonic acid with monoisocyanates, as described in European Patent EP-A-0 596 460 to be discribed;
  • the amount of crosslinking agent (B) in the ETL can vary widely and depends in particular on the one hand on the functionality of the crosslinking agent (B) and on the other hand on the number of crosslinking functional groups (a2) present in the binder (A) and on the crosslinking density that you want to achieve.
  • the person skilled in the art can therefore determine the amount of crosslinking agent (B) on the basis of his general specialist knowledge, possibly with the aid of simple orientation tests.
  • the crosslinking agent (B) in the ETL is advantageously in an amount of 5 to 60% by weight, particularly preferably 10 to 50% by weight and in particular 15 to 45% by weight, in each case based on the solids content of the coating material of the invention , contain.
  • the amounts of crosslinking agent (B) and binder (A) be selected so that in the ETL the ratio of functional groups (bl) in the crosslinking agent (B) and functional groups (a2) in the binder (A ) between 2: 1 to 1: 2, preferably 1.5: 1 to 1: 1.5, particularly preferably 1.2: 1 to 1: 1.2 and in particular 1.1: 1 to 1: 1.1 ,
  • the ETL can contain conventional paint additives (C) in effective amounts.
  • suitable additives (C) are,
  • organic and / or inorganic pigments, anti-corrosion pigments and or additives such as calcium sulfate, barium sulfate, silicates such as talc or kaolin, silicas, oxides such as aluminum hydroxide or
  • Magnesium hydroxide, nanoparticles, organic fillers such as textile fibers, CeUulosefasem, polyethylene fibers or wood flour, titanium dioxide, carbon black, iron oxide, zinc phosphate or lead silicate; these additives can also be incorporated into the ETL according to the invention via pigment pastes;
  • Radical scavengers organic corrosion inhibitors
  • Crosslinking catalysts such as inorganic and organic salts and complexes of tin, lead, antimony, bismuth, iron or
  • Manganese preferably organic salts and complexes of bismuth and tin, in particular bismuth lactate, ethyl hexanoate or dimethylol propionate, dibutyltin oxide or dibutyltin duraurate;
  • Emulsifiers in particular non-ionic emulsifiers such as alkoxylated alkanols and polyols, phenols and alkylphenols or anionic emulsifiers such as alkali salts or ammonium salts of alkane carboxylic acids, alkanesulfonic acids, and sulfonic acids of alkoxylated alkanols and polyols, phenols and alkylphenols;
  • non-ionic emulsifiers such as alkoxylated alkanols and polyols, phenols and alkylphenols
  • anionic emulsifiers such as alkali salts or ammonium salts of alkane carboxylic acids, alkanesulfonic acids, and sulfonic acids of alkoxylated alkanols and polyols, phenols and alkylphenols;
  • wetting agents such as siloxanes, fluorine-containing compounds,
  • polyols such as tricyclodecanedimethanol, dendrimeric polyols, hyperbranched polyesters, polyols based on metathesis oligomers or branched alkanes with more than eight carbon atoms in the molecule;
  • lead-free KTL offer particular advantages and are therefore used with preference.
  • the electrodeposition coating has no special features, but is carried out as usual by switching the metal parts to be coated in the electrodeposition bath as a cathode or anode, in particular as a cathode, after which the ETL is deposited on the metal surface. After the metal parts have been removed from the electrodeposition bath, the electrodeposition coating layer is thermally cured in a customary and known manner after a certain period of rest, which results in the electrodeposition coating.
  • Process step (2) integrated with the plastic parts, preferably assembled to fit exactly.
  • the metal parts can be positioned precisely on a mounting platform (skid), after which the plastic parts are attached.
  • the plastic parts are preferably positioned precisely on the assembly platform (skid) and the metal parts are added. It is therefore possible to paint the entire body, i.e. the integrated body or cabin, in one step.
  • the plastic parts do not have a primer (variant 2.1).
  • the plastic parts have a grandiose rating on their surface from an electrically conductive hydro primer coating that is thermally hardened at temperatures ⁇ 100 ° C (variant 2.2).
  • the plastic parts have a dried, but not hardened, electrically conductive hydro primer layer on their surface (variant
  • the integrated metal-plastic body or cabin as well as its spare parts and add-on parts, the plastic parts of which do not have a primer (variant 2.1), are uniformly coated on their surface with an electrically conductive hydro primer, and the resulting hydro primer layer is cured at temperatures ⁇ 100 ° C , which results in a two-layer primer coat of electro-dip coat and electrically conductive hydro primer coating on the metal parts and a one-coat primer coat with electrically conductive hydro primer coat on the plastic parts.
  • a three-layer primer coat consisting of electro-dip painting coat, electrically conductive hydro primer coat and light hydro primer coat results on the metal parts and a two-layer primer coat made of electrically conductive hydro primer coat and light hydro primer coat on the plastic parts.
  • all variants of the method according to the invention are also suitable for use in electrically conductive hydroprimers, as are customary for the coating of plastics such as ABS, AMMA, ASA, CA, CAB, EP, UF, CF, MF, MPF, PF, PAN, PA, PE , HDPE, LDPE, LLDPE, UHMWPE, PET, PMMA, PP, PS, SB, PUR, PVC, RF, SAN, PBT, PPE, POM, PUR-RIM, SMC, BMC, PP-EPDM and UP (short names according to DIN 7728T1) as well as their polymer blends and fiber-reinforced plastics are used on this basis and can be cured at temperatures ⁇ 100 ° C. If necessary, the plastic parts are pretreated for better adhesion of the hydroprimer in power-wash systems or by flame treatment or by plasma treatment. Suitable electrically conductive hydroprimers are so-called two-component systems.
  • Component I of the electrically conductive hydroprimer contains customary and known aqueous polyurethane dispersions, preferably based on polyester polyurethanes.
  • Suitable polyester polyurethanes usually contain the (potential) cationic functional grapples (al 1) or the (potential) anionic functional grapples (al 2) described above. Control of these functional grappa or in addition to it can contain non-ionic functional grappa (al3) based on polyalkylene ethers. You will get through the implementation of
  • polyisocyanates especially the diisocyanates described above.
  • polyester polyols are obtained by reacting optionally sulfonated saturated and / or unsaturated polycarboxylic acids or their esterifiable derivatives, possibly together with monocarboxylic acids, and
  • suitable polycarboxylic acids are aromatic, aliphatic and cycloaliphatic polycarboxylic acids.
  • Aromatic and / or aliphatic, in particular aromatic, polycarboxylic acids are preferably used.
  • aromatic polycarboxylic acids examples include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, phthalic acid, isophthalic acid or terephthalic acid monosulfonate, or halophthalic acids, such as tetrachloro- or tetrabromophthalic acid, of which isophthalic acid is advantageous and is therefore used with preference.
  • Suitable acyclic aliphatic or unsaturated polycarboxylic acids are oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedicarboxylic acid, dodecanedicarboxylic acid or dimer fatty acid or maleic acid, fumaric acid, sebacic acid, of which adacidic acid, of which Dimer fatty acids and maleic acid are advantageous and are therefore used with preference.
  • Suitable cycloaliphatic and cyclic unsaturated polycarboxylic acids are 1,2-cyclobutanedicarboxylic acid, 1,3-
  • Cyclopentanedicarboxylic acid hexahydrophthalic acid, 1, 3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 4-methylhexahydrophthalic acid, tricyclodecanedicarboxylic acid, tetrahydrophthalic acid or 4-methyltetrahydro- phthalic acid.
  • dicarboxylic acids can be used both in their ice and in their trans form and as a mixture of both forms.
  • esterifiable derivatives of the above-mentioned polycarboxylic acids such as e.g. their mono- or polyvalent esters with aliphatic alcohols with 1 to 4 carbon atoms or hydroxy alcohols with 1 to 4 carbon atoms.
  • anhydrides of the above-mentioned polycarboxylic acids can also be used if they exist.
  • monocarboxylic acids can also be used together with the polycarboxylic acids, such as, for example, benzoic acid, tert-butylbenzoic acid, lauric acid, isononanoic acid, fatty acids of naturally occurring oils, acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid or crotonic acid.
  • Isononanoic acid is preferably used as the monocarboxylic acid.
  • Suitable polyols are diols and triols, especially diols.
  • triols are usually used in minor amounts in order to introduce branches into the polyester polyols.
  • Suitable diols are ethylene glycol, 1,2- or 1,3-propanediol, 1,2-, 1,3- or 1,4-butanediol, 1,2-, 1,3-, 1,4- or 1,5 Pentanediol, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5- or 1,6-hexanediol, hydroxypivahnic acid neopentyl ester, neopentyl glycol,
  • diols of the formula I or II Rl R
  • R 1 and R 2 each represent the same or different radical and stand for an alkyl radical with 1 to 18 carbon atoms, an aryl radical or a cycloaliphatic radical, with the proviso that R 1 and / or R 2 must not be methyl ;
  • R 3 , R 4 , R 6 and R 7 each represent the same or different radicals and represent an alkyl radical with 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl radical or an aryl radical and R 5 is an alkyl radical with 1 to 6 Cr atoms, an aryl radical or represents an unsaturated alkyl radical having 1 to 6 carbon atoms and n is either 0 or 1.
  • Suitable diols I of general formula I are all propanediols of the formula in which either R 1 or R 2 or R 1 and R 2 is not methyl, such as 2-butyl-2-ethylpropanediol-1, 3, 2-butyl -2-methylpropanediol-1,3,2-phenyl-2-methylpropane-diol-1,3,2-propyl-2-ethylpropanediol-1,3
  • diols H of the general formula II for example 2,5-dimethyl-hexanediol-2,5, 2,5-diethylhexanediol-2,5, 2-ethyl-5-methylhexanediol-2,5, 2,4-dimethylpentanediol-2,4,3,3-dimethylbutanediol-2,3,1,4- (2'-hydroxypropyl) benzene and 1,3- (2'-hydroxypropyl) benzene are used.
  • hexanediol and neopentyl glycol are particularly advantageous and are therefore used with particular preference.
  • the diols mentioned above can also be used as such for the production of the polyester-polyurethane.
  • triols examples include trimethylolethane, trimethylolpropane or glycerol, in particular trimethylolpropane.
  • triols mentioned above can also be used as such for the production of the polyester polyurethanes (cf. patent specification EP-A-0 339 433).
  • monools can be used.
  • suitable monools are alcohols or phenols such as ethanol, propanol, n-butanol, sec-butanol, tert-butanol, amyl alcohols, hexanols, fatty alcohols, AUyl alcohol or phenol.
  • the polyester polyols can be prepared in the presence of small amounts of a suitable solvent as an entrainer.
  • a suitable solvent as an entrainer z.
  • polyester diols which are obtained by reacting a lactone with a diol. They are characterized by the presence of hydroxyl groups and recurring
  • No substituent contains more than 12 carbon atoms. The total number of carbon atoms in the substituent does not exceed 12 per lactone ring. Examples include hydroxycaproic acid, hydroxybutyric acid, hydroxydecanoic acid and / or hydroxystearic acid.
  • the unsubstituted ### - caprolactone in which m has the value 4 and all R ⁇ substituents are hydrogen, is preferred.
  • the reaction with lactone is started by low molecular weight polyols such as ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1, 4-butanediol or dimethylolcyclohexane.
  • low molecular weight polyols such as ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1, 4-butanediol or dimethylolcyclohexane.
  • other reaction components such as ethylenediamine, alkyldialkanolamines or even urea, can also be reacted with caprolactone.
  • polylactam diols which are produced by reacting, for example, ### - caprolactam with low molecular weight diols.
  • Polyether polyols in particular with a number average molecular weight of 400 to 5000, in particular 400 to 3000, can be used in addition to the polyester polyols described above.
  • Unearly or branched polyether diols such as poly (oxyethylene) glycols, poly (oxypropylene) glycols and poly (oxybutylene) glycols are mentioned as particularly suitable examples.
  • the polyether diols should not introduce excessive amounts of ether groups, because otherwise the polyurethanes formed will soak in water.
  • they can be used in amounts which are nonionic Stabilization of the polyurethanes guaranteed. They then serve as chain-like functional nonionic groups (al3).
  • (potential) cationic functional groups (al 1) takes place via the incorporation of compounds which contain at least one, in particular two, groups which are reactive toward isocyanate groups and at least one group capable of forming cations in the molecule; the amount to be used can be calculated from the desired amine number.
  • Suitable grappes reactive towards isocyanate groups are in particular hydroxyl groups and primary and / or secondary amino groups, of which the hydroxyl groups are preferably used.
  • Suitable compounds of this type are 2,2-dimethylolethyl- or - propylamine, which are blocked with a ketone, the resulting ketoxime group being hydrolyzed again before the formation of the cationic group (bl), or N, N-dimethyl-, N, N-diethyl or N-methyl-N-ethyl-2,2-dimethylolethyl or propylamine.
  • alkanoic acids with two substituents on the ### carbon atom can be used, for example.
  • the substituent can be a hydroxyl group, an alkyl group or preferably an alkylol group.
  • alkanoic acids have at least one, generally 1 to 3 carboxyl groups in the molecule. They have 2 to about 25, preferably 3 to 10, carbon atoms.
  • suitable alkanoic acids are dihydroxypropionic acid, dihydroxysuccinic acid and dihydroxybenzoic acid.
  • a particularly preferred group of alkanoic acids are the ###, ### - dimethylolalkanoic acids of the general formula R10-
  • RIO represents a hydrogen atom or an alkyl group containing up to about 20 carbon atoms.
  • alkanoic acids are 2,2-dimethylol acetic acid, 2,2-dimethylol propionic acid, 2,2-dimethylol butyric acid and 2,2-dimenthylol pentanoic acid.
  • the preferred dihydroxyalkanoic acid is 2,2-dimethylolpropionic acid.
  • Compounds containing amino groups are, for example, ###, ### - diaminovaleric acid, 3,4-diaminobenzoic acid, 2,4-diaminotoluenesulfonic acid and 2,4-diamino-diphenyl ether sulfonic acid.
  • Nonionic stabilizing poly (oxyalkylene) groups (al3) can be introduced into the polyurethane molecules as lateral or terminal grapples.
  • alkoxypoly (oxyalkylene) alcohols with the general formula R ⁇ O - (- CH2-CH 12 -O-) r H in the R ⁇ for an alkyl radical having 1 to 6 carbon atoms, R 12 for a hydrogen atom or an alkyl radical 1 to 6 carbon atoms and the index r stands for a number between 20 and 75, can be used (see.
  • the patents EP-A-0 354 261 or EP-A-0 424 705) can be used.
  • polyols, polyamines and ammo alcohols leads to an increase in the molecular weight of the polyurethanes.
  • Suitable polyols for the chain extension are polyols with up to
  • polyamines have at least two primary and / or secondary amino groups.
  • Polyamines are essentially alkylene polyamines having 1 to 40 carbon atoms, preferably about 2 to 15 carbon atoms. They can carry substituents that have no hydrogen atoms that are reactive with isocyanate groups.
  • Examples are polyamines with a linear or branched aliphatic, cycloaliphatic or aromatic structure and at least two primary amino groups.
  • diamines are hydrazine, ethylenediamine, propylenediamine, 1,4-butylenediamine, piperazine, 1,4-cyclohexyldimethylamine, hexamethylenediamine-1,6, trimethylhexamethylenediamine, methanediamine, isophoronediamine, 4,4'-diaminodicyclohexylmethane and aminoethylenothanolamine.
  • Preferred diamines are hydrazine, alkyl or cycloalkyl diamines such as propylene diamine and l-amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane.
  • polyamines which contain more than two amino groups in the molecule. In these cases, however - e.g. by using monoamines - make sure that no cross-linked polyurethane resins are obtained.
  • useful polyamines are diethylenetriamine, triethylenetetramine, dipropylenediamine and dibutylenetriamine.
  • An example of a monoamine is ethylhexylamine (cf. patent EP-A-0 089 497).
  • suitable amino alcohols are ethanolamine or diethanolamine.
  • the polyurethanes can contain terminal and / or lateral olefinically unsaturated groups. Groups of this type can be introduced, for example, with the aid of compounds which have at least one isocyanate-reactive group, in particular hydroxyl group, and at least one vinyl group. Examples of suitable compounds of this type are trimethylolpropane monoauryl ether or trimethylolpropane mono (meth) acrylate.
  • the polyurethanes can be grafted with ethylenically unsaturated compounds.
  • suitable polyurethanes (A) to be used according to the invention which are present as graft copolymers, are from the patents EP-A-0 521 928, EP-A-0 522 420, EP-A-0 522 419 or EP-A-0 730 613 known.
  • the production of the polyurethanes has no special features in terms of method, but takes place according to the customary and known methods of polyurethane chemistry.
  • the polyurethanes are re-treated with the above-described neutralizing agents and dispersed in water, so that a dispersion with a solids content of preferably 10 to 70, preferably 20 to 60, particularly preferably 25 to 50 and in particular 30 to 45% by weight. -%, each based on the dispersion results.
  • the further essential component of component I of the electrically conductive hydro primer to be used according to the invention is at least one electrically conductive pigment.
  • suitable electrically conductive pigments are metal pigments, conductivity grade, doped pearlescent pigments or conductive barium sulfate.
  • the electrically conductive pigments are particularly well-suited for use as conductivity.
  • Römpp Lexikon paints and printing inks Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, "MetaUpigmente", p. 381, and "Conductive Pigments", p. 354.
  • the electrically conductive pigment content of the electrically conductive hydro primer can vary very widely and is preferably from 0.01 to 10, preferably 0.1 to 8, particularly preferably 0.5 to 7, very particularly preferably 0.5 to 6 and in particular 0 , 5 to 5 wt .-%, each based on the total amount of the electrically conductive hydro primer.
  • electrically conductive hydroprimer can, as well as, the above-described customary paint additives (C) in customary and known effective amounts
  • rheology-controlling additives such as those known from the patent specifications WO 94/22968, EP-A-0 276 501, EP-A-0 249 201 or WO 97/12945; crosslinked polymeric microparticles, such as are disclosed, for example, in EP-A-0 008 127; inorganic layered silicates, preferably smectites, in particular MontmoriUonite and hectorite, such as
  • MontmoriUonit-type or inorganic layered silicates such as aluminum-magnesium-silicates, sodium-magnesium and sodium-magnesium-fluorine-Iithium layered silicates
  • MontmoriUonit type (in addition, reference is made to the book by Johan Bielemann “Lackadditive”, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998, pages 17 to 30); Silicas such as aerosils; or synthetic polymers with ionic and / or associative groups such as polyvinyl alcohol, poly (meth) acrylamide, poly (meth) acrylic acid, polyvinyl pyrrolidone,
  • Component II of the electrically conductive hydro primer to be used according to the invention contains at least one polyisocyanate, which is advantageously liquid as such.
  • the component ⁇ can also contain customary and known organic solvents which are inert to polyisocyanates.
  • the weight ratio of component I and component II can vary extremely widely and depends on the one hand on the crosslinking density which the cured electrically conductive hydroprimer coating has, and on the other hand on the number of isocyanate-reactive grapples in component I and the functionality and concentration of the Polyisocyanates in component fl " .
  • the weight ratio I: II is 100:50, preferably 100:40, preferably 100:30, particularly preferably 100:20, very particularly preferably 100:15 and in particular 100:10.
  • the hydroprimer is thermally cured in process step (3) according to the invention at temperatures ⁇ 100 ° C., which results in the electrically conductive hydroprimer coating process.
  • heUer hydroprimers examples are also two-component systems. Its component I contains at least one hydroxyl-containing binder dissolved or dispersed in water and at least one heU pigment, and its component H contains at least one polyisocyanate.
  • Suitable binders containing hydroxyl groups are polyesters, polyacrylates, polyurethanes, acrylated polyesters and / or acrylic polyurethanes, in particular polyurethanes.
  • suitable polyurethanes are those described above.
  • heUer pigments examples are the pigments described above and below, provided they are hey and opaque.
  • components II described above can be considered as components II.
  • the HeUen Hydroprimer are used with advantage when an adjustment between the color of the preferably dark, electrically conductive Hydroprimer varnish and the, especially light, water-based varnish is necessary.
  • a coloring and / or effect-imparting water-based lacquer is applied to the priming coat of the integrated body or cabin or its spare parts and attachments resulting in method step (3).
  • Suitable waterborne basecoats contain at least one hydroxyl group-containing binder dissolved or dispersed in water and at least one color and / or effect pigment.
  • they can contain the above-described customary paint additives and at least one of the above-described crosslinking agents in the known effective amounts.
  • Suitable hydroxyl-containing binders are polyurethanes and or acrylated polyurethanes.
  • the waterborne basecoat may also contain at least one hydroxyl group-containing polyacrylate, one hydroxyl group-containing polyester and / or one hydroxyl group-containing acrylated polyester as additional binder (s).
  • Suitable coloring and / or effect pigments can be prepared from inorganic or organic compounds.
  • the waterborne basecoat to be used according to the invention therefore ensures a universal range of use on account of this large number of suitable pigments and enables the realization of a large number of colors and optical effects.
  • Metal pigments such as commercially available aluminum bronzes, aluminum bronzes chromated according to DE-A-36 36 183, commercially available stainless steel bronzes and non-metallic effect pigments such as pearlescent or interference pigments can be used as effect pigments.
  • Non-metallic effect pigments such as pearlescent or interference pigments.
  • suitable inorganic color pigments are titanium dioxide, iron oxides, Sicotrans yellow and carbon black.
  • suitable organic color pigments are thioindigo pigments I danthrene blue, cromophthal red, Irgazin orange and Hogen green.
  • the proportion of the pigments in the waterborne basecoat can vary extremely widely and depends primarily on the opacity of the pigments, the desired color and the desired optical effect.
  • the pigments in the waterborne basecoat according to the invention are preferably in an amount of 0.5 to 50, preferably 0.5 to 45, particularly preferably 0.5 to 40, very particularly preferably 0.5 to 35 and in particular 0.5 to 30% by weight. -%, based on the total weight of the waterborne basecoat.
  • the pigment / binder ratio i.e. H. the ratio of the pigments to the polyurethanes and any other binders that may be present vary extremely widely.
  • This ratio is preferably 6.0: 1.0 to 1.0: 50, preferably 5: 1.0 to 1.0: 50, particularly preferably 4.5: 1.0 to 1.0: 40, very particularly preferably 4: 1.0 to 1.0: 30 and in particular 3.5: 1.0 to 1.0: 25.
  • pigments can also be incorporated into the waterborne basecoats of the invention using pigment pastes, the rubbing resins used, among others, being the polyurethanes come into consideration.
  • the starting compounds described above for the preparation of the hydroprimer are suitable for the preparation of the polyurethanes.
  • Coatings are from the patents EP-A-0 089 497, EP-A-0 256 540, EP-A-0 260 447, EP-A-0 297 576, WO 96/12747, EP-A-0523 610, EP -A-0228 003,
  • the waterborne basecoat is not thermally hardened, but only dried.
  • process step (5) at least one, preferably one, two-component clear coat is applied wet-on-wet to the dried water-based lacquer coat, resulting in the clear coat.
  • the two-component clearcoats contain a component I with at least one binder containing hydroxyl groups and a component II with at least one polyisocyanate. Components I and II are stored separately from one another until they are used together.
  • Suitable polyisocyanates are those described above.
  • Suitable hydroxyl group-containing binders are ohomeric or polymeric, random, alternating and / or block-like linear and / or branched and / or comb-like (co) polymers of ethylenically unsaturated monomers, or polyaddition resins and / or
  • Polycondensation Polycondensation. These terms are supplemented by Römpp Lexikon Lacke und Druckmaschine, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, page 457, “Polyaddition” and “Polyadditionharze (polyadducts)", and pages 463 and 464, “Polycondensates”, “Polycondensation” and “Polycondensation Resins”. Examples of highly suitable (co) polymers are poly (meth) acrylates and partially saponified polyvinyl esters.
  • Examples of highly suitable polyaddition resins and / or polycondensation resins are polyesters, alkyds, polyurethanes, polylactones, polycarbonates, polyethers, epoxy resin-amine adducts, polyureas, polyamides or polyimides.
  • binders or resins containing hydroxyl groups to be used according to the invention are ohgomers and polymers.
  • oligomer resins are understood to contain at least 2 to 15 recurring monomer units in their molecule.
  • polymers are understood to be resins which contain at least 10 recurring monomer units in their molecule.
  • the resins containing hydroxyl groups to be used according to the invention contain primary and / or secondary hydroxyl groups. It is a very important advantage of the process and the resins according to the invention that both types of hydroxyl groups can be used. This makes it possible to specifically control the reactivity of the resins according to the invention via steric effects.
  • the OH number of the resins containing hydroxyl groups to be used according to the invention can vary very widely and is preferably 10 to 500, preferably 20 to 400 and in particular 30 to 350 mg KOH / g.
  • the resin may further contain at least one functional grappe which reacts with a grappe of its type or another functional group when irradiated with actinic radiation.
  • This functional Grappen can already present in the resins containing hydroxyl groups to be used according to the invention or subsequently introduced into the resins by polymer-analogous reactions.
  • Actinic radiation can be electromagnetic radiation such as X-rays, UV radiation, visible light or near IR light (NTR) or corpuscular radiation such as electron beams.
  • the poly (meth) acrylates, the polyesters and the polyurethanes are preferably used. Particular advantages result from the joint use of the poly (meth) acrylates and the polyester.
  • the two-component clearcoats to be used according to the invention can also contain the above-mentioned customary paint additives in the known effective amounts. It goes without saying that only additives are used which do not impair the transparency of the clearcoat. Other examples of suitable additives for clearcoats are
  • Crosslinking catalysts such as dibutyltin dilaurate,
  • Lithium decanoate or zinc octoate Lithium decanoate or zinc octoate
  • Matting agents such as magnesium stearate.
  • the water-based lacquer layer and the clear lacquer layer in method step (6) according to the invention are cured together at temperatures ⁇ 100 ° C. thermally or thermally and with actinic radiation, the two-component clearcoat in particular being cured thermally or thermally and with actinic radiation (dual cure). This results in the basecoat and the clearcoat.
  • the clear coat can be overcoated with a highly scratch-resistant clear coat.
  • suitable clear coats for the production of such highly scratch-resistant clear coats are organically modified ceramic materials, which are also sold under the brand ORMOCER®.
  • the coating materials described above can be applied by all customary application methods, such as spraying, knife coating, brushing, pouring, dipping, soaking, trickling or rolling.
  • the substrate to be coated (the integrated body or cabin and the spare part or add-on part) can rest as such, the application device or system being moved.
  • the substrate to be coated can also be moved, the application system being at rest relative to the substrate or being moved in a suitable manner. Which method is used depends primarily on the size of the substrate. So you become a substrate as big as a cabin for Coating commercial vehicles primarily with the help of movable application devices.
  • Spray application methods are preferably used, such as, for example, dry air spraying, airless spraying, high rotation, electrostatic spray application (ESTA), possibly combined with hot spray application such as, for example, hot air hot spraying.
  • the application can be carried out at temperatures of max. 70 to 80 ° C are carried out so that suitable application viscosities are achieved without a change or damage to the coating material and its possibly existing overspray to be reprocessed during the briefly acting thermal load.
  • hot spraying can be designed in such a way that the coating material is heated only very briefly in or shortly before the spray nozzle.
  • the spray booth used for the application can be operated, for example, with a circulation that can be tempered, if necessary, which is equipped with a suitable absorption medium for the overspray, e.g. B. the coating material itself is operated.
  • the application is carried out under illumination with visible light with a length of more than 550 nm or with exclusion of light. This avoids material changes or damage to the coating material and the overspray.
  • the electrically conductive hydro primer layer as well as the current hydro primer layer, the basecoat layer and the clear lacquer layer are applied in a wet layer thickness so that after curing, layers result with the layer thicknesses necessary and advantageous for their functions, in the case of the electrically conductive hydro primer coating layer and the light hydro primer layer Layer thickness at 10 to 150, preferably 15 to 120, particularly preferably 20 to 100 and in particular 25 to 90 ⁇ m, in the case of the basecoat it is 5 to 50, preferably 10 to 40, particularly preferably 12 to 30 and in particular 15 to 25 ⁇ m, and in the case of the clearcoat it is 10 to 100 , preferably 15 to 80, particularly preferably 20 to 70 and in particular 25 to 60 ⁇ m.
  • Thermal curing can take place after a certain period of rest. It can have a duration of 30 s to 2 h, preferably 1 min to 1 h and in particular 1 min to 45 min.
  • the rest period is used, for example, for the course and degassing of the paint layers or for the evaporation of volatile components such as solvents.
  • the rest period can be supported and / or shortened by the use of elevated temperatures up to 90 ° C and / or by a reduced humidity ⁇ 10g water kg air, in particular ⁇ 5g / kg air, as long as no damage or changes to the paint layers occur, for example an early full networking.
  • the thermal hardening has no special features in terms of method, but takes place according to the customary and known methods such as heating in a forced air oven or irradiation with IR lamps.
  • the thermal hardening can also be carried out in stages.
  • the thermal curing is advantageously carried out at a temperature of 50 to 100 ° C., particularly preferably 80 to 100 ° C. and in particular 90 to 100 ° C. for a time of 1 minute to 2 hours, particularly preferably 2 minutes to 1 hour and in particular 3 min to 30 min.
  • the thermal curing can be supplemented by curing with actinic radiation if the material of the coating material is suitable, UV radiation and / or electron beams in particular being able to be used. If necessary, it can be carried out or supplemented with actinic radiation from other radiation sources. In the case of electron beams, work is preferably carried out under an inert gas atmosphere. This can be ensured, for example, by supplying carbon dioxide and / or nitrogen directly to the surface of the lacquer layer.
  • the usual and known radiation sources and optical auxiliary measures are used for curing with actinic radiation.
  • suitable radiation sources are high-pressure or low-pressure mercury vapor lamps, which may be doped with lead to open a radiation window of up to 405 ⁇ m, or electron beam sources.
  • Their arrangement is known in principle and can be adapted to the conditions of the workpiece and the process parameters.
  • the areas (shadow areas) which are not directly accessible to radiation, such as cavities, folds and other undercuts due to construction can be cured with point, small area or all-round emitters combined with an automatic movement device for irradiating cavities or edges.
  • the curing can take place in stages, i. H. by multiple exposure or exposure to actinic radiation. This can also take place alternately, i. that is, curing alternately with UV radiation and electron radiation.
  • thermal curing and curing with actinic radiation are used together (dual cure), these methods can be used simultaneously or alternately be used. If the two curing methods are used alternately, thermal curing can be started, for example, and curing with actinic radiation can be ended. In other cases, it may prove advantageous to start and end the curing with actinic radiation.
  • the person skilled in the art can determine the hardening method, which is particularly well suited to each individual case, on the basis of his general specialist knowledge, if necessary with the aid of simple preliminary tests.
  • the multi-layer paint and / or effect coating according to the invention obtained in particular by the process according to the invention contains the layers lying one above the other in the following sequence:
  • a color and / or effect basecoat on the primer of the metal parts and the plastic parts a color and / or effect basecoat and 4) at least one clear coat on the base coat.
  • the coloring and / or effect-giving multi-layer coating can also be provided with a highly scratch-resistant clear coat (6).
  • the coloring and / or effect-giving multi-layer painting racks according to the invention have an excellent property profile which is very well balanced with regard to mechanics, optics, corrosion resistance and adhesion even at very low temperatures and / or after exposure to condensation.
  • the multi-layer coating rods according to the invention thus have the high optical quality and interlayer adhesion required by the market and do not pose any problems such as a lack of condensation resistance, crack formation (mud cracking) in the basecoats or flow problems or surface structures in the clear coating rods.
  • the multi-layer coating according to the invention has an excellent Metalhc effect, an excellent D.O.I. (distinctiveness of the reflected image) and excellent surface smoothness. It is weather-resistant, resistant to chemicals and bird droppings and scratch-resistant and shows very good reflow behavior.
  • Another significant advantage is the very good paintability of the multilayer coating according to the invention, even without sanding. As a result, it can easily be coated with conventional and known highly scratch-resistant coating materials based on organically modified ceramic materials.
  • Cars or cabins of commercial vehicles as well as their spare parts and attachments are overpainted metal parts or plastic parts.
  • the Complex substrates have a multi-layer coating that is of the same high quality over the entire surface.
  • the integrated bodies of cars or cabins of commercial vehicles, as well as their spare parts and add-on parts also have a longer service life, better aesthetic impression for the viewer and better technological usability, which makes them economically particularly attractive.

Landscapes

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Description

Integriertes Lackierverfahren für Kunststoffteile enthaltende Karosserien oder Kabinen von PKW und Nutzfahrzeugen sowie deren Ersatzteile und Anbauteile
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues integriertes Lackierverfahren für Kunststoffteile enthaltende Karosserien oder Kabinen von PKW und Nutzfahrzeugen sowie deren Ersatzteile und Anbauteile. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung die Karosserien oder Kabinen von PKW und Nutzfahrzeugen sowie deren Ersatzteile und Anbauteile, die mit Hilfe des neuen integrierten Lackierverfahrens beschichtet worden sind.
Bis auf wenige Ausnahmen werden die überwiegend aus verzinktem Stahl bestehenden Karosserien oder Kabinen von PKW und Nutzfahrzeugen, insbesondere Lastkraftwagen und Omnibusse, weltweit nach dem folgenden Verfahren lackiert:
1) Phosphatierung der Stahloberfläche;
2) Beschichtung mit einem kathodischen Elektrotauchlack und Einbrennen der Elektrotauchlackschicht, wodurch die korrosionsschützende
Elektrotauchlackierung resultiert;
3) Applikation eines Füllers und Einbrennen der resultierenden Füllerschicht, wodurch der energieabsorbierende Füller oder die Steinschlagschutzgrundierung resultiert;
4) Applikation eines Basislacks, insbesondere eines Wasserbasislacks, wodurch eine Basislackschicht resultiert;
5) Trocknen der Basislackschicht; 6) Applikation eines Klarlacks, wodurch eine Klarlackschicht resultiert; und
7) gemeinsame thermische Härtung der Basislackschicht und der Klarlackschicht, wodurch die färb- und/oder effektgebende Mehrschichtlackierung resultiert (Naß-in-naß-Verfahren).
Dieses Verfahren liefert Mehrschichtlackierungen von hervorragender chemischer Beständigkeit und Witterungsbeständigkeit sowie mit hervorragender Korrosionsschutzwirkung und hervorragendem optischen Gesamteindruck.
Die derzeit für die PKW- und Nutzfahrzeugherstellung zur Verfügung stehenden Kunststoffe und Kunstsstoffteile können das in der Automobilindustrie angewandte Lackierverfahren nicht durchlaufen, weil sie bei den hierbei angewandten Einbrenn- oder Härtungstemperaturen von über 90°C deformiert werden. Es ist daher notwendig, alle später an die Karosserien oder Kabinen anzubauenden Kunststoffteile separat, d. h. Off-line, zu lackieren, wobei Lacke verwendet werden müssen, die in ihrem Härtungsverhalten und in ihren sonstigen Eigenschaften den Kunststoffen angepaßt werden müssen. Deswegen kann auch der Farbton der Lackierung der Kunstsstoffteile nur mit einem hohen Aufwand dem Farbton der Lackierung der Metallteile angepaßt werden.
Die Automobilindustrie versucht daher das Farbtonproblem durch die sogenannte Online- oder Inline-Lackierung von vornherein auszuschalten.
Hierbei ist unter der Online-Lackierung das Lackierverfahren zu verstehen, bei dem die Kunststoffteüe nach der Applikation und dem Einbrennen des Füllers auf den Metallteilen der jeweihgen PKW-Karosserie oder der Nutzfahrzeugkabine auf deren Montagebühne (skid) angefügt werden und anschließend gemeinsamen decklackiert werden. Unter hύine-Lackierung ist das Lackierverfahren zu verstehen, bei der die Kunststoffteile bereits nach der Elektrotauchlackierung der Metallteile und vor der Applikation des Füllers auf der Montagebühne der jeweiligen PKW-Karosserie oder der Nutzfahrzeugkabine angefügt werden, wonach die gesamte Anordnung einheitlich komplett lackiert wird.
Diese an und für sich vorteilhaften Ansätze scheitern jedoch häufig daran, daß die bisher üblicherweise angewandten thermisch härtenden Beschichtungsstoffe nach ihrer Aushärtung bei Härtungstemperaturen unter 100°C die Kundenspezifikationen, insbesondere hinsichtlich der Korrosionsschutzwirkung, der Steinschlagbeständigkeit und der Schwitzwasserbeständigkeit, nicht erfüllen können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues integriertes Verfahren zum Lackieren von Kunststoffteilen enthaltenden Karosserien von PKW und Nutzfahrzeugen sowie deren Ersatzteile und Anbauteile zu finden, das die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr länger aufweist, sondern Karosserien von PKW Nutzfahrzeugen, insbesondere Nutzfahrzeugkabinen, liefert, die einen einheitlichen Farbton aufweisen und hinsichtlich ihres optischen Gesamteindrucks, ihrer Korrosionsschutzwirkung sowie ihrer Steinschlag- Chemikalien-, Witterungs- und Schwitzwasserbeständigkeit alle Anforderungen des Marktes erfüllen. Insbesondere sollen die nach den neuen integrierten Verfahren hergestellten färb- und/oder effektgebende Mehrschichtlackierungen eine sehr gute Beständigkeit im Hochdruckreinigertest nach vorhergehender Feuchtigkeitsbelastung und eine hohe Steinschlagbeständigkeit auch bei -20°C aufweisen.
Demgemäß wurde das neue integrierte Verfahren zum Lackieren von Kunststoffteilen enthaltenden Karosserien oder Kabinen von PKW und Nutzfahrzeugen sowie deren Ersatzteile und Anbauteile gefunden, bei dem man 1) die Metallteile der Karosserie oder der Kabine und/oder deren Ersatzteile oder Anbauteile mit einem Elektrotauchlack beschichtet und die resultierende Elektrotauchlackschicht thermisch härtet, wodurch die korrosionshemmende Elektrotauchlackierung resultiert;
2) die elektrotauchlackierten Metallteile der Karosserie oder der Kabine und/oder deren Ersatzteile oder Anbauteile mit den Kunststoffteilen der Karosserie oder der Kabine integriert, wobei die Kunstsstoffteile
2.1) auf ihrer Oberfläche keine Grundierung,
2.2) auf ihrer Oberfläche eine Grundierung aus einer bei Temperaturen <100°C thermisch gehärteten elektrisch leitfähigen Hydroprimerlackierung oder
2.3) auf ihrer Oberfläche eine angetrocknete, indes nicht ausgehärtete elektrisch leitfähige Hydroprimerschicht
aufweisen;
3) die integrierte Metall-Kunststoff-Karosserie oder -Kabine sowie deren Ersatzteile und Anbauteile mit einem Hydroprimer beschichtet, wobei
3.1) die integrierte Metall-Kunststoff-Karosserie oder -Kabine sowie deren Ersatzteile und Anbauteile, deren Kunstsstoffteile keine
Grundierung aufweisen (Variante 2.1), einheitlich mit einem elektrisch leitfahigen Hydroprimer beschichtet wird und die resultierende Hydroprimerschicht bei Temperaturen <100°C ausgehärtet wird, wodurch eine zweischichtige Grundierung aus Elektrotauchlackierung und elektrisch leitfähiger
Hydroprimerlackierung auf den Metallteilen und eine einschichtige Grundierung aus elektrisch leitfähiger Hydroprimerlackierung auf den Kunstsstoffteilen resultieren;
3.2) die integrierte Metall-Kunststoff-Karosserie oder -Kabine sowie deren Ersatzteile und Anbauteile, deren Kunstsstoffteile eine
Grundierung aus einer Hydroprimerlackierung aufweisen (Variante 2.2), einheitlich mit einem hellen Hydroprimer beschichtet wird und die resultierende helle Hydroprimerschicht bei Temperaturen <100°C ausgehärtet wird, wodurch auf den Kunstsstoffteilen eine zweischichtige Grundierung aus elektrisch leitfähiger
Hydroprimerlackierung und heller Hydroprimerlackierung und auf den Metallteilen eine zweischichtige Grundierung aus Elektrotauchlackierung und heller Hydroprimerlackierung resultieren;
oder
3.3) die integrierte Metall-Kunststoff-Karosserie oder -Kabine sowie deren Ersatzteile und Anbauteile, deren Kunstsstoffteile eine angetrocknete elektrisch leitfähige Hydroprimerschicht aufweisen
(Variante 2.3), einheitlich und bezüglich der Kunstsstoffteile naßin-naß mit einem hellen Hydroprimer beschichtet wird, wonach die elektrisch leitfähige Hydroprimerschicht und die helle Hydroprimerschicht gemeinsam bei Temperaturen <100°C ausgehärtet werden, wodurch auf den Kunstsstoffteilen eine zweischichtige Grundierung aus elektrisch leitfähiger Hydroprimerlackierung und heller Hydroprimerlackierung und auf den Metallteilen eine zweischichtige Grundierung aus Elektrotauchlackierung und heller Hydroprimerlackierung resultieren; 4) auf die Grundierungen einheitlich einen färb- und/oder effektgebenden Wasserbasislack apphziert und die resultierende Wasserbasislackschicht ohne auszuhärten antrocknet, wonach man
5) auf die angetrocknete Wasserbasislackschicht naß-in-naß mindestens einen Zweikomponentenklarlack apphziert, wodurch mindestens eine Klarlackschicht resultiert; und
6) die angetrocknete Wasserbasislackschicht und mindestens die eine Klarlackschicht gemeinsam bei Temperaturen <100°C thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung härtet, wodurch die integrierte färb- und/oder effektgebende Mehrschichtiackierung resultiert.
n folgenden wird das neue integrierte Verfahren zum Lackieren von Kunststoffteilen enthaltenden Karosserien oder Kabinen von PKW und Nutzfahrzeugen sowie deren Ersatzteile und Anbauteile der Kürze halber als „erfindungsgemäßes Verfahren" bezeichnet.
Außerdem wurde die neue integrierte färb- und/oder effektgebende Mehrschichtiackierung für Kunststoffteile enthaltende Karosserien oder Kabinen von PKW und Nutzfahrzeugen sowie deren Ersatzteile und Anbauteile gefunden, die die folgenden Schichten in der angegebenen Reihenfolge übereinander liegend enthält:
1) auf den Metallteilen eine kathodisch oder anodisch, insbesondere kathodisch, abgeschiedene und thermisch gehärtete Elektrotauchlackierung sowie eine elektrisch leitfähige Primerlackierung und/oder eine helle Primerlackierung als Grundierung und ) auf den Kunststoffteilen eine elektrisch leitfähige Primerlackierung oder eine elektrisch leitfähige Primerlackierung und eine helle Primerlackierung als Grundierung
mit der Maßgabe, daß die integrierten Karosserien oder Kabinen der PKW und Nutzfahrzeugen sowie deren Ersatzteile und Anbauteile von mindestens einer Primerlackierung über ihre Oberfläche hinweg einheitlich bedeckt sind;
sowie
3) auf der Grundierung der Metallteile und der Kunstsstoffteile eine farb- und/oder effektgebende Basislackierung und
4) auf der Basislackierung mindestens eine Klarlackierung.
n folgenden wird die neue integrierte färb- und/oder effektgebende Mehrschichtiackierung für Kunststoffteile enthaltende Karosserien oder Kabinen von PKW und Nutzfahrzeugen sowie deren Ersatzteile und Anbauteile der Kürze halber als „erfindungsgemäße Mehrschichtiackierung" bezeichnet.
hn Hinblick auf den Stand der Technik war es überraschend und für den Fachmann nicht vorhersehbar, daß die komplexe Aufgabe, die der vorhegenden Erfindung zugrunde hegt, mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Lackierung gelöst werden konnte. Insbesondere überraschte, daß die Verwendung einer elektrisch leitfahigen Hydroprimerlackierung sowohl auf den Kunststoffteilen als auch auf den Metallteilen ganz wesentlich zur Lösung beitrug. Noch mehr überraschte, daß die Aufgabe im wesentlichen mit Hilfe wäßriger Beschichtungsstoffe gelöst werden konnte, was sowohl das erfindungsgemäße Verfahren als auch die erfindungsgemäße Lackierung besonders umweltfreundlich macht. Darüber hinaus war es nicht vorhersehbar, daß das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Lackierung in ihrer Energiebilanz herkömmlichen Verfahren und Lackierungen überlegen sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren findet Anwendung bei Karosserien von PKW, die heutzutage aus Metallteilen und Kunststoffteilen bestehen. Außerdem findet es Anwendung bei Kabinen von Nutzfahrzeugen, insbesondere von Lastkraftwagen und Omnibussen, die heutzutage ebenfalls aus diesen Bestandteilen bestehen. Des weiteren wird das erfindungsgemäße Verfahren bei den Ersatzteilen und den Anbauteilen der Karosserien und der Kabinen angewandt.
Das erfindungsgemäße Verfahren geht im Verfahrensschritt (1) aus von der Elektrotauchlackierung von Teilen der Karosserie oder der Kabine oder deren Ersatzteile und Anbauteile, die aus Metall bestehen. Geeignete Metalle sind die übhchen und bekannten Karosseriestähle, deren Oberfläche verzinkt und/oder phosphatiert sein kann.
Für die Elektrotauchlackierung sind alle übhchen anodischen (ATL) oder kathodischen (KTL) Elektrotauchlackbäder (ETL) geeignet.
Diese Elektrotauchlackbäder sind wäßrige Beschichtungsstoffe (ETL) mit einem Feststoffgehalt von insbesondere 5 bis 30 Gew.-%.
Der Feststoff der ETL besteht aus
(A) üblichen und bekannten Bindemitteln, die ionische oder in ionische Gruppen überführbare funktioneile Gruppen (al) sowie zur chemischen Vernetzung befähigte funktionelle Gruppen (a2) tragen, wobei sie fremd- und/oder selbstvernetzend, insbesondere aber fremdvernetzend, sind:
(B) gegebenenfalls Vernetzungsmitteln, die komplementäre funktioneile Gruppen (bl) tragen, die mit den funktionellen Gruppen (a2) chemische Vernetzungsreaktionen eingehen können, und dann obligatorisch angewandt werden, wenn die Bindemittel (A) fremdvernetzend sind; sowie
(C) übliche und bekannte Lackadditive
Sind die Vernetzungsmittel (B) und/oder deren funktioneUen Gruppen (bl) bereit in die Bindemittel (A) eingebaut, spricht man von Selbstvernetzung.
Als komplemetäre funktioneUe Gruppen (a2) der Bindemittel (A) kommen vorzugsweise Thio-, Amino-, Hydroxyl-, Carbamat-, AUophanat-, Carboxy-, und/oder (Meth)acrylatgruppen, insbesondere aber Hydroxylgruppen, und als komplementäre funktioneUen Gruppen (bl) vorzugsweise Anhydrid-, Carboxy-, Epoxy-, blockierte Isocyanat-, Urethan-, Methylol-, Methylolether-, Siloxan-, Amino-, Hydroxy- und/oder beta-Hydroxyal ylamidgruppen, insbesondere aber blockierte Isocyanatgruppen in Betracht.
Beispiele geeigneter ionischer oder in ionische Gruppen überführbare funktioneUe Gruppen (al) der Bindemittel (A) sind
(all) funktioneUe Gruppen, die durch Neutralisationsmittel und/oder Quaternisierungsmittel in Kationen überführt werden können, und/oder kationische Gruppen oder
(al2) funktioneUe Gruppen, die durch Neutralisationsmittel in Anionen überführt werden können, und/oder anionische Gruppen.
Die Bindemittel (A) mit funktioneUen Gruppen (al l) werden in kathodisch abscheidbaren Elektrotauchlacken (KTL) verwendet, wogegen die Bindemittel (A) mit funktioneUen Gruppen (al2) in anodischen Elektrotauchlacken (ATL) angewandt werden. Beispiele geeigneter erfindungsgemäß zu verwendender funktioneUer Gruppen (all), die durch Neutralisationsmittel und/oder Quatemisierungsmittel in Kationen überführt werden können, sind primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppen, sekundäre Sulfidgruppen oder tertiäre Phoshingruppen, insbesondere tertiäre Aminogruppen oder sekundäre Sulfidgruppen.
Beispiele geeigneter erfindungsgemäß zu verwendender kationischer Gruppen (al l) sind primäre, sekundäre, tertiäre oder quaternäre Ammoniumgruppen, tertiäre Sulfoniumgruppen oder quaternäre Phosphoniumgruppen, vorzugsweise quaternäre Ammoniumgruppen oder quaternäre Ammoniumgruppen, tertiäre Sulfoniumgruppen, insbesondere aber quaternäre Ammoniumgruppen.
Beispiele geeigneter erfindungsgemäß zu verwendender funktioneUer Gruppen (al2), die durch Neutralisationsmittel in Anionen überführt werden können, sind Carbonsäure-, Sulfonsäure- oder Phosphonsäuregruppen, insbesondere Carbonsäuregruppen .
Beispiele geeigneter erfindungsgemäß zu verwendender anionischer Gruppen (al2) sind Carboxylat-, Sulfonat- oder Phosphonatgruppen, insbesondere Carboxylatgruppen.
Die Auswahl der Gruppen (al l) oder (al2) ist so zu treffen, daß keine störenden Reaktionen mit den funktioneUe Gruppen (a2), die mit den Vernetzungsmitteln (B) reagieren können, möghch sind. Der Fachmann kann daher die Auswahl in einfacher Weise anhand seines Fachwissens treffen.
Beispiele geeigneter Neutralisationsmittel für in Kationen umwandelbare funktioneUe Gruppen (al l) sind anorganische und organische Säuren wie Schwefelsäure, Salzsäure, Phosphorsäure, Ameisensäure, Essigsäure, Milchsäure, Dimethylolpropionsäure oder Zitronensäure, insbesondere Ameisensäure, Essigsäure oder Milchsäure.
Beispiele für geeignete Neutrahsationsmittel für in Anionen umwandelbare funktioneUe Gruppen (al2) sind Ammoniak, Ammoniumsalze, wie beispielsweise Ammoniumcarbonat oder Ammoniumhydrogencarbonat, sowie Amine, wie z.B. Trimethylaπύn, Triethylamin, Tributylamin, Dimethylanihn, Diethylanihn, Triphenylamin, Dimethylethanolamin, Diethylethanolamin, Methyldiethanolamin, Triethanolamin und dergleichen.
hn allgemeinen wird die Menge an Neutrahsationsmittel so gewählt, daß 1 bis 100 Äquivalente, bevorzugt 50 bis 90 Äquivalente der funktioneUen Gruppen (al 1) oder (al2) des Bindemittels (bl) neutrahsiert werden.
Beispiele geeigneter Bindemitel (A) für ATL sind aus der Patentschrift DE-A-28 24 418 bekannt. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um Polyester, Epoxydharzester, Poly(meth)acrylate, Maleinatöle oder Polybutadienöle mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 300 bis 10.000 Dalton und einer Säurezahl von 35 bis 300 mg KOH/g.
Beispiele geeigneter KTL sind aus den Patentschriften EP-A-0 082 291, EP-A-0 234 395, EP-A-0 227 975, EP-A-0 178 531, EP-A-333 327, EP-A-0 310 971, EP- A-0 456 270, US-A-3,922,253, EP-A-0 261 385, EP-A-0 245 786, DE-A-33 24 211, EP-A-0 414 199 oder EP-A-476 514 bekannt. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um primäre, sekundäre, tertiäre oder quatemäre Amino- oder Ammoniumgruppen und/oder tertiäre Sulfoniumgruppen enthaltende Harze (A) mit Aminzahlen vorzugsweise zwischen 20 und 250 mg KOH/g und einem gewichtsmittleren Molekulargewicht vongsweise 300 bis 10.000 Dalton. Insbesondere werden Amino(meth)acrylatharze, Amonoepoxidharze, Aminoepoxidharze mit endständigen Doppelbindungen, Aminoepoxiharze mit primären und/oder sekundären Hydroxylgruppen, Aminopolyurethanharze, aminogruppenhaltige Polybutadienharze oder modifizierte Epoxidharz- Kohlendioxid-Amin-Umsetzungsprodukte.
Erfindungsgemäß werden KTL und die entsprechenden Elektrotauchackbäder bevorzugt verwendet.
Vorzugsweise enthalten die ETL Vernetzungsmittel (B).
Beispiele geeigneter Vernetzungsmittel (B) sind blockierte organische Polyisocyanate, insbesondere blockierte sogenannte Lackpolyisocyanate, mit aliphatisch, cycloaliphatisch, araliphatisch und/oder aromatisch gebundenen, blockierten Isocyanatgruppen.
Bevorzugt werden zu ihrer HersteUung Polyisocyanate mit 2 bis 5 Isocyanatgruppen pro Molekül und mit Viskositäten von 100 bis 10.000, vorzugsweise 100 bis 5000 und insbesondere 100 bis 2000 mPas (bei 23 °C) eingesetzt. Außerdem können die Polyisocyanate in übhcher und bekannter Weise hydrophil oder hydrophob modifiziert sein.
Beispiele für geeignete Polyisocyanate sind beispielsweise in "Methoden der organischen Chemie", Houben-Weyl, Band 14/2, 4. Auflage, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1963, Seite 61 bis 70, und von W. Siefken, Liebigs Annalen der Chemie, Band 562, Seiten 75 bis 136, beschrieben.
Weitere Beispiele geeigneter Polyisocyanate sind Isophorondiisocyanat (= 5- Isocyanato-l-isocyanatomethyl-l,3,3-trimethyl-cyclohexan), 5-Isocyanato-l-(2- isocyanatoeth- 1 -yl)- 1 ,3 , 3 -trimethyl-cyclohexan, 5 -Isocyanato- 1 -(3 - isocyanatoprop- 1 -yl)- 1 ,3 ,3 -trimethyl-cyclohexan, 5-Isocyanato-(4-isocyanatobut- 1 -yl)- 1 ,3 ,3-trimethyl-cyclohexan, 1 -Isocyanato-2-(3 -isocyanatoprop- 1 -yl)- cyclohexan, l-Isocyanato-2-(3-isocyanatoeth-l-yl)cyclohexan, l-Isocyanato-2-(4- isocyanatobut-l-yι)-cyclohexan, 1,2-Diisocyanatocyclobutan, 1,3- Diisocyanatocyclobutan, 1 ,2-Diisocyanatocyclopentan, 1,3-
Diisocyanatocyclopentan, 1,2-Diisocyanatocyclohexan, 1,3-
Diisocyanatocyclohexan, 1,4- Diisocyanatocyclohexan, Dicyclohexylmethan-2,4'- diisocyanat, Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat, flüssiges Dicyclohexylmethan- 4,4'-diisocyanat eines trans/trans-Gehalts von bis zu 30 Gew.-%, vorzugsweise 25 Gew.-% und insbesondere 20 Gew.-%, das durch Phosgenierung von Isomerengemischen des Bis(4-aminocyclohexyl)methans oder durch fraktionierte Kristallisation von handelsüblichem Bis(4-isocyanatocyclohexyl)methan gemäß den Patentschriften DE-A-44 14 032, GB-A-1220717, DE-A-16 18 795 oder DE- A-17 93 785 erhälthch ist; Trimethylendiisocyanat, Tetramethylendiisocyanat, Pentamethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Ethylethylendiisocyanat, Trimethylhexandiisocyanat, Heptamethylendiisocyanat oder Diisocyanate, abgeleitet von Dimerfettsäuren, wie sie unter der Handelsbezeichnung DDI 1410 von der Firma Henkel vertrieben und in den Patentschriften WO 97/49745 und WO 97/49747 beschrieben werden, insbesondere 2-Heptyl-3,4-bis(9- isocyanatononyl)-l-pentyl-cyclohexan, 1,2-, 1,4- oder 1,3-
Bis(isocyanatomethyl)cyclohexan, 1,2-, 1,4- oder l,3-Bis(2-isocyanatoeth-l- yl)cyclohexan, l,3-Bis(3-isocyanatoprop-l-yl)cyclohexan oder 1,2-, 1,4- oder 1,3- Bis(4-isocyanatobut-l -yl)cyclohexan, m-Tetramethylxylylendiisocyanat (= 1 ,3-Bis-(2-isocyanatoprop-2-yl)-benzol oder Toluylendiisocyanat.
Beispiele geeigneter Polyisocyanataddukte sind isocyanatgruppenhaltige Polyurethanpräpolymere, die durch Reaktion von Polyolen mit einem Überschuß an Polyisocyanaten hergestellt werden können und bevorzugt niederviskos sind. Es können auch Isocyanurat-, Biuret-, AUophanat-, ninooxadiazindion-, Urethan-, Harnstoff- Carbodiimid und/oder Uretdiongmppen aufweisende Polyisocyanate verwendet werden. Urethangruppen aufweisende Polyisocyanate werden beispielsweise durch Umsetzung eines Teils der Isocyanatgruppen mit Polyolen, wie z.B. Trimethylolpropan und Glycerin, erhalten. Ganz besonders bevorzugt werden Gemische aus Uretdion- und/oder Isocyanuratgruppen und/oder AUophanatgruppen aufweisenden
Polyisocyanataddukten auf Basis von Hexamethylendiisocyanat, wie sie durch katalytische Ohgomerisierung von Hexamethylendiisocyanat unter Verwendung von geeigneten Katalysatoren entstehen, eingesetzt. Der Polyisocyanatbestandteil kann im übrigen auch aus behebigen Gemischen der beispielhaft genannten freien Polyisocyanate bestehen.
Beispiele für geeignete Blockierungsmittel zur HersteUung der blockierten Polyisocyanate (B) sind die aus der US -Patentschrift US-A-4,444,954 bekannten Blockierungsmittel wie
i) Phenole wie Phenol, Cresol, Xylenol, Nitrophenol, Chlorophenol, Ethylphenol, t-Butylphenol, Hydroxybenzoesäure, Ester dieser Säure oder 2,5- di-tert.-Butyl-4-hydroxytoluol;
ii) Lactame, wie ε-Caprolactam, δ-Valerolactam, γ-Butyrolactam oder ß- Propiolactam;
iii) aktive methylenische Verbindungen, wie Diethylmalonat, Dimethylmalonat, Acetessigsäureethyl- oder -methylester oder Acetylaceton;
iv) Alkohole wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, t-Butanol, n-Amylalkohol, t-Amylalkohol, Laurylalkohol,
Ethylenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmonoethylether,
Ethylenglykolmonobutylether, Diethylenglykolmonomethylether,
Diethylenglykolmonoethylether, Propylenglykolmonomethylether,
Methoxymethanol, Glykolsäure, Glykolsäureester, Milchsäure, Milchsäureester, Methylolharnstoff, Methylolmelamin, Diacetonalkohol, Ethylenchlorohydrin, Ethylenbromhydrin, l,3-Dichloro-2-propanol, 1,4- Cyclohexyldimethanol oder Acetocyanhydrin;
v) Mercaptane wie Butylmercaptan, Hexylmercaptan, t-Butylmercaptan, t- Dodecylmercaptan, 2-Mercaptobenzothiazol, Thiophenol,
Methylthiophenol oder Ethylthiophenol;
vi) Säureamide wie Acetoanihd, Acetoanisidinamid, Acrylamid, Methacrylamid, Essigsäureamid, Stearinsäureamid oder Benzamid;
vii) Imide wie Succinimid, Phthalimid oder Maleimid;
viii) Amine wie Diphenylamin, Phenylnaphthylamin, Xylidin, N- Phenylxyhdin, Carbazol, Anilin, Naphthylamin, Butylamin, Dibutylamin oder Butylphenylamin;
ix) nidazole wie hnidazol oder 2-Ethylimidazol;
x) Harnstoffe wie Harnstoff, Thioharnstoff, Ethylenhamstoff, Ethylen- thioharnstoff oder 1 ,3 -Diphenylharnstoff ;
xi) Carbamate wie N-Phenylcarbamidsäurephenylester oder 2-Oxazolidon;
xii) nine wie Ethylenimin;
xiii) Oxime wie Acetonoxim, Formaldoxim, Acetaldoxim, Acetoxim,
Methylethylketoxim, Diisobutylketoxim, Diacetylmonoxim,
Benzophenonoxim oder Chlorohexanonoxime;
xiv) Salze der schwefehgen Säure wie Natriumbisulfit oder Kaliumbisulfit; xv) Hydroxamsäureester wie Benzylmethacrylohydroxamat (BMH) oder AUylmethacrylohydroxamat; oder
xvi) substituierte Pyrazole, Ketoxime, nidazole oder Triazole; sowie
Gemische dieser Blockierungsmittel, insbesondere Dimethylpyrazol und Triazole, Malonester und Acetessigsäureester, Dimethylpyrazol und Succinimid oder Butyldiglykol und Trimethylolpropan.
Weitere Beispiele für geeignete Vemetzungsmittel (B) sind aUe bekannten aliphatischen und/oder cycloaliphatischen und/oder aromatischen Polyepoxide, beispielsweise auf Basis Bisphenol-A oder Bisphenol-F. Als Polyepoxide geeignet sind beispielsweise auch die im Handel unter den Bezeichnungen Epikote® der Firma Shell, Denacol® der Firma Nagase Chemicals Ltd., Japan, erhältlichen Polyepoxide, wie z.B. Denacol EX-411
(Pentaerythritpolyglycidylether), Denacol EX-321
(Trimethylolpropanpolyglycidylether), Denacol EX-512 (Polyglycerol- polyglycidylether) und Denacol EX-521 (Poiyglycerolpoiyglycidylether).
Als Vemetzungsmittel (B) können auch Tris(alkoxycarbonylamino)triazine (TACT) der aUgemeinen Formel
eingesetzt werden.
Beispiele geeigneter Tris(alkoxycarbonylamino)triazine (B) werden in den Patentschriften US-A-4,939,213, US-A-5 ,084,541 oder EP-A-0 624 577 beschrieben. Insbesondere werden die Tris(methoxy-, Tris utoxy- und/oder Tris(2-ethylhexoxycarbonylamino)triazine verwendet.
Von Vorteil sind die Methyl-Butyl-Mischester, die Butyl-2-Ethylhexyl-Mi- schester und die Butylester. Diese haben gegenüber dem reinen Methylester den Vorzug der besseren Löshchkeit in Polymerschmelzen und neigen auch weniger zum Auskristallisieren.
Weitere Beispiele geeigneter Vemetzungsmittel (B) sind Aminoplastharze, beispielsweise Melamin-, Guanamin-, Benzoguanamin- oder Harnstoffharze. Dabei kommen auch die übhchen und bekannten Aminoplastharze in Betracht, deren Methylol- und oder Methoxymethylgruppen z. T. mittels Carbamat- oder AUophanatgruppen defunktionalisiert sind. Vemetzungsmittel dieser Art werden in den Patentschriften US-A-4710 542 und EP-B-0 245 700 sowie in dem Artikel von B. Singh und Mitarbeiter "Carbamylmethylated Melamines, Novel CrossUnkers for the Coatings Industry" in Advanced Organic Coatings Science and Technology Series, 1991, Band 13, Seiten 193 bis 207, beschrieben.
Weitere Beispiele geeigneter Vemetzungsmittel (B) sind beta-Hydroxyalkylamide wie N,N,N',N'-Tetrakis(2-hydroxyethyl)adipamid oder N,N,N',N'-Tetrakis(2- hydroxypropyl)-adipamid.
Weitere Beispiele geeigneter Vemetzungsmittel (B) sind Verbindungen mit im Mittel mindestens zwei zur Umesterung befähigten Gruppen, beispeilsweise Umsetzungsprodukte von Malonsäurediestern und Polyisocyanaten oder von Estem und Teilestem mehrwertiger Alkohole der Malonsäure mit Monoisocyanaten, wie sie der europäischen Patentschrift EP-A-0 596 460 beschrieben werden;
Die Menge der Vemetzungsmittel (B) in dem ETL kann breit variieren und richtet sich insbesondere zum einen nach der Funktionalität der Vemetzungsmittel (B) und zum anderen nach der Anzahl der im Bindemittel (A) vorhandenen vernetzenden funktioneUen Gruppen (a2) sowie nach der Vernetzungsdichte, die man erzielen wiU. Der Fachmann kann daher die Menge der Vemetzungsmittel (B) aufgrund seines allgemeinen Fachwissens, gegebenenfaUs unter Zuhilfenahme einfacher orientierender Versuche ermitteln. Vorteilhafterweise ist das Vemetzungsmittel (B) in dem ETL in einer Menge von 5 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 50 Gew.-% und insbesondere 15 bis 45 Gew.-%, jeweils bezogen auf den Feststoff gehalt des erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffs, enthalten. Hierbei empfiehlt es sich des weiteren, die Mengen an Vemetzungsmittel (B) und Bindemittel (A) so zu wählen, daß in dem ETL das Verhältnis von funktioneUen Gmppen (bl) im Vemetzungsmittel (B) und funktioneUen Gmppen (a2) im Bindemittel (A) zwischen 2 : 1 bis 1 : 2, vorzugsweise 1,5 : 1 bis 1 : 1,5, besonders bevorzugt 1,2 : 1 bis 1 : 1,2 und insbesondere 1,1 : 1 bis 1 : 1,1 hegt.
Der ETL kann lackübhche Additive (C) in wirksamen Mengen enthalten. Beispiele geeigneter Additive (C) sind
organische und/oder anorganische Pigmente, Korrosionsschutzpigmente und oder FüUstoffe wie Calciumsulfat, Bariumsulfat, Silikate wie Talk oder Kaolin, Kieselsäuren, Oxide wie Aluminiumhydroxid oder
Magnesiumhydroxid, Nanopartikel, organische FüUstoffe wie Textilfasem, CeUulosefasem, Polyethylenfasern oder Holzmehl, Titandioxid, Ruß, Eisenoxid, Zinkphosphat oder Bleisilikat; diese Additive können auch über Pigmentpasten in die erfindungsgemäße ETL eingearbeitet werden;
Radikalfänger; organische Korrosionsinhibitoren;
Katalysatoren für die Vernetzung wie anorganische und organische Salze und Komplexe des Zinns, Bleis, Antimons, Wismuts, Eisens oder
Mangans, vorzugsweise organische Salze und Komplexe des Wismuts und des Zinns, insbesondere Wismutlactat, -ethylhexanoat oder - dimethylolpropionat, Dibutylzinnoxid oder DibutylzinndUaurat ;
- Slipadditive;
Polymerisationsinhibitoren;
Entschäumer;
Emulgatoren, insbesondere nicht ionische Emulgatoren wie alkoxyherte Alkanole und Polyole, Phenole und Alkylphenole oder anionische Emulgatoren wie Alkalisalze oder Ammoniumsalze von Alkancarbon- säuren, Alkansulfonsäuren, und Sulfosäuren von alkoxylierten Alkanolen und Polyolen, Phenolen und Alkylphenole;
Netzmittel wie Siloxane, fluorhaltige Verbindungen,
Carbonsäurehalbester, Phosphorsäureester, Polyacrylsäuren und deren Copolymere oder Polurethane;
Haftvermittler;
Verlaufmittel;
- filmbildende Hilfsmittel wie CeUulose-Derivate; Rammschulzmittel;
organische Lösemittel;
niedermolekulare, oligomere und hochmolekulare Reaktivverdünner, die an der thermischen Vernetzung teilnehmen können, insbesondere Polyole wie Tricyclodecandimethanol, dendrimere Polyole, hyperverzweigte Polyester, Polyole auf der Basis von Metatheseoligomeren oder verzweigten Alkanen mit mehr als acht Kohlenstoffatomen im Molekül;
Antikratermittel;
Weitere Beispiele geeigneter Lackadditive werden in dem Lehrbuch „Lackadditive" von Johan Bieleman, Wüey-VCH, Weinheim, New York, 1998, beschrieben.
Erfindungsgemäß bieten bleifreie KTL besondere Vorteile und werden deshalb bevorzugt verwendet.
Methodisch gesehen weist die Elektrotauchlackierang keine Besonderheiten auf, sondern wird wie üblich durchgeführt, indem die zu beschichtenden Metallteile im Elektrotauchbad als Kathode oder Anode, insbesondere als Kathode, geschaltet werden, wonach der ETL auf der MetaUoberfläche abgeschieden wird. Nach der Entnahme der MetaUteile aus dem Elektrotauchbad wird die Elektrotauchlackschicht nach einer gewissen Ruhezeit in üblicher und bekannter Weise thermisch gehärtet, wodurch die Elektrotauchlackierung resultiert.
Hiemach werden die elektrotauchlackierten Metallteile in dem erfindungsgemäße
Verfahrensschritt (2) mit den Kunstsstoffteilen integriert, vorzugsweise passgenau zusammengefügt. Hierbei können die Metallteile auf einer Montagebühne (skid) passgenau positioniert werden, wonach man die Kunstsstoffteile anfügt. Vorzugsweise werden aber die Kunstsstoffteile auf der Montagebühne (skid) passgenau positioniert und die MetaUteile angefügt. Hiemach ist es möghch, den gesamten Aufbau, das heißt die integrierte Karosserie oder Kabine in einem Arbeitsgang einheithch zu lackieren.
Was die Kunststoffteile betrifft, ergeben sich erfindungsgemäß drei Varianten.
Zum einen weisen die Kunstsstoffteile keine Grundierung auf (Variante 2.1).
Zum anderen weisen die Kunstsstoffteile auf ihrer Oberfläche eine Grandierang aus einer bei Temperaturen <100°C thermisch gehärteten elektrisch leitfähigen Hydroprimerlackierung auf (Variante 2.2).
Zum dritten weisen die Kunstsstoffteile auf ihre Oberfläche eine angetrocknete, indes nicht ausgehärtete elektrisch leitfahige Hydroprimerschicht auf (Variante
2.3).
Hieraus resultieren für den erfindungsgemäßen Verfahrensschritt (3) drei erfindungsgemäße Varianten:
Variante 3.1):
Die integrierte Metall-Kunststoff-Karosserie oder -Kabine sowie deren Ersatzteile und Anbauteile, deren Kunstsstoffteile keine Grundierung aufweisen (Variante 2.1), wird auf ihrer Oberfläche einheithch mit einem elektrisch leitfähigen Hydroprimer beschichtet, und die resultierende Hydroprimerschicht wird bei Temperaturen <100°C ausgehärtet, wodurch eine zweischichtige Grundierang aus Elektrotauchlackierang und elektrisch leitfähiger Hydroprimerlackierung auf den MetaUteilen und eine einschichtige Grundierang aus elektrisch leitfähiger Hydroprimerlackierung auf den Kunstsstoffteilen resultieren. Bei dieser Varianten kann man noch
(3.1.1) einheitlich auf die gehärtete elektrisch leitfähige Hydroprimerlackierang einen heUen Hydroprimer applizieren und die resultierende heUe Hydroprimerschicht bei Temperaturen <100°C thermisch härten
oder
(3.1.2) die elektrisch leitfähige Hydroprimerschicht nach ihrer Applikation ohne auszuhärten antrocknen, auf die angetrocknete elektrisch leitfähige
Hydroprimerschicht naß-in-naß einen heUen Hydroprimer applizieren, wonach man die elektrisch leitfähige Hydroprimerschicht und die resultierende helle Hydroprimerschicht gemeinsam bei Temperaturen <100°C aushärtet.
Nach beiden Varianten (3.1.1) und (3.1.2) resultieren auf den Metallteilen eine dreischichtige Grundierang aus Elektrotauchlackierang, elektrisch leitfähiger Hydroprimerlackierang und heller Hydroprimerlackierang und auf den Kunstsstoffteilen eine zweischichtige Grundierang aus elektrisch leitfähiger Hydroprimerlackierang und heller Hydroprimerlackierung.
Variante 3.2):
Die integrierte MetaU-Kunststoff-Karosserie oder -Kabine sowie deren Ersatzteile und Anbauteüe, deren Kunstsstoffteile eine Grundierang aus einer Hydroprimerlackierung aufweisen (Variante 2.2), wird auf ihrer Oberfläche einheithch mit einem heUen Hydroprimer beschichtet und die resultierende heUe Hydroprimerschicht wird bei Temperaturen <100°C ausgehärtet, wodurch auf den Kunstsstoffteilen eine zweischichtige Grundierang aus elektrisch leitfähiger Hydroprimerlackierang und heUer Hydroprimerlackierung und auf den MetaUteilen eine zweischichtige Grundierang aus Elektrotauchlackierang und heUer Hydroprimerlackierang resultieren.
Variante 3.3):
Die integrierte MetaU-Kunststoff-Karosserie oder -Kabine sowie deren Ersatzteile und Anbauteile, deren Kunstsstoffteile eine angetrocknete elektrisch leitfähige Hydroprimerschicht aufweisen (Variante 2.3), wird auf ihrer Oberfläche einheithch und bezüglich der Kunstsstoffteile naß-in-naß mit einem hellen Hydroprimer beschichtet, wonach die elektrisch leitfahige Hydroprimerschicht und die heUe Hydroprimerschicht gemeinsam bei Temperaturen <100°C ausgehärtet werden, wodurch auf den Kunstsstoffteilen eine zweischichtige Grundierang aus elektrisch leitfähiger Hydroprimerlackierang und heller Hydroprimerlackierung und auf den MetaUteilen eine zweischichtige Grundierung aus Elektrotauchlackierung und heUer Hydroprimerlackierung resultieren.
Welche Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens im Einzelfall angewandt wird, richtet sich nach der jeweihgen ProblemsteUung und nach den jeweils vorhandenen technischen Anlagen.
Erfindungsgemäß sind für aUe Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens aUe elektrisch leitfähigen Hydroprimer geeignet, wie sie üblicherweise für die Beschichtung von Kunststoffen wie ABS, AMMA, ASA, CA, CAB, EP, UF, CF, MF, MPF, PF, PAN, PA, PE, HDPE, LDPE, LLDPE, UHMWPE, PET, PMMA, PP, PS, SB, PUR, PVC, RF, SAN, PBT, PPE, POM, PUR-RIM, SMC, BMC, PP- EPDM und UP (Kurzbezeichnungen nach DIN 7728T1) sowie deren Polymerblends und faserverstärkte Kunststoffe auf dieser Basis verwendet werden und die sich bei Temperaturen <100°C aushärten lassen. GegebenenfaUs werden die Kunststoffteile zu Zwecken der besseren Haftung des Hydroprimer in Power- Wash-Anlagen oder durch Beflammen oder durch Plasmabehandlung vorbehandelt. Geeignete elektrisch leitfähige Hydroprimer steUen sogenannte Zweikomponentensysteme dar.
Die Komponente I der elektrisch leitfähigen Hydroprimer enthalten übliche und bekannte wäßrige Polyurethandispersionen, vorzugsweise auf der Basis von Polyester-Polyurethanen.
Geeignete Polyester-Polyurethane enthalten üblicherweise die vorstehend beschriebenen (potentieU) kationischen funktioneUen Grappen (al l) oder die (potentieU) anionischen funktioneUen Grappen (al2). AnsteUe dieser funktioneUen Grappen oder zusätzhch zu diesen können sie nichtionische funktioneUen Grappen (al3) auf der Basis von Polyalkylenethern enthalten. Sie werden erhalten durch die Umsetzung von
Polyesterpolyolen und
Verbindungen, durch welche stabilisierende (potentieU) ionische und/oder nichtionische funktioneUe Grappen eingeführt werden, sowie gegebenenfaUs
Polyaminen und
Aminolakoholen
mit Polyisocyanaten, insbesondere den vorstehend beschriebenen Diisocyanaten.
Die Polyesterpolyole sind erhälthch durch Umsetzung von gegebenenfaUs sulfonierten gesättigen und/oder ungesättigten Polycarbonsäuren oder deren veresterungsfähigen Derivaten, gegebenenfaUs zusammen mit Monocarbonsäuren, sowie
- gesättigten und/oder ungesättigten Polyolen, gegebenenfaUs zusammen mit Monoolen.
Beispiele für geeigente Polycarbonsäuren sind aromatische, aliphatische und cycloaliphatische Polycarbonsäuren. Bevorzugt werden aromatische und/oder aliphatische, insbesondere aromatische, Polycarbonsäuren eingesetzt.
Beispiele für geeignete aromatische Polycarbonsäuren sind Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Phthalsäure-, Isophthalsäure- oder Terephthalsäuremonosulfonat, oder Halogenphthalsäuren, wie Tetrachlor- bzw. Tetrabromphthalsäure, von denen Isophthalsäure vorteilhaft ist und deshalb bevorzugt verwendet wird.
Beispiele für geeignete acyclische aliphatische oder ungesättigte Polycarbonsäuren sind Oxalsäure, Malonsäure, Bemsteinsäure, Glutarsäure, Adi- pinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Undecandicarbonsäure, Dodecandicarbonsäure oder Dimerfettsäuren oder Maleinsäure, Fumarsäure oder Itaconsäure von denen Adipinsäure, Glutarsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dimerfettsäuren und Maleinsäure vorteilhaft sind und deshalb bevorzugt verwendet werden.
Beispiele für geeignete cycloaliphatische und cychsche ungesättigte Polycarbonsäuren sind 1,2-Cyclobutandicarbonsäure, 1,3-
Cyclobutandicarbonsäure, 1,2-Cyclopentandicarbonsäure, 1,3-
Cyclopentandicarbonsäure, Hexahydrophthalsäure, 1 ,3-Cyclohexandicarbonsäure, 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, 4-Methylhexahydrophthalsäure, Tricy- clodecandicarbonsäure, Tetrahydrophthalsäure oder 4-Methyltetrahydro- phthalsäure. Diese Dicarbonsäuren können sowohl in ihrer eis- als auch in ihrer trans-Form sowie als Gemisch beider Formen eingesetzt werden.
Geeignet sind auch die veresterangsfähigen Derivate der obengenannten Polycarbonsäuren, wie z.B. deren ein- oder mehrwertige Ester mit aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 4-C-Atomen oder Hydroxyalkoholen mit 1 bis 4 C-Atomen. Außerdem können auch die Anhydride der obengenannten Polycarbonsäuren eingesetzt werden, sofern sie existieren.
GegebenenfaUs können zusammen mit den Polycarbonsäuren auch Monocarbonsäuren eingesetzt werden, wie beispielsweise Benzoesäure, tert.- Butylbenzoesäure, Laurinsäure, Isononansäure, Fettsäuren natürlich vorkommender Öle, Acrylsäure, Methacrylsäure, Ethacrylsäure oder Crotonsäure. Bevorzugt wird als Monocarbonsäure Isononansäure eingesetzt.
Beispiele geeigneter Polyole sind Diole und Triole, insbesondere Diole. Üblicherweise werden Triole neben den Diolen in untergeordneten Mengen verwendet, um Verzweigungen in die Polyesterpolyole einzuführen.
Geeignete Diole sind Ethylenglykol, 1,2- oder 1,3-Propandiol, 1,2-, 1,3- oder 1,4- Butandiol, 1,2-, 1,3-, 1,4- oder 1 ,5-Pentandiol, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5- oder 1,6- Hexandiol, Hydroxypivahnsäureneopentylester, Neopentylglykol,
Diethylenglykol, 1,2-, 1,3- oder 1,4-Cyclohexandiol, 1,2-, 1,3- oder 1,4- Cyclohexandimethanol, Trimethylpentandiol, Ethylbutylpropandiol oder die steUungsisomeren Diethyloctandiole. Diese Diole können auch als solche für die HersteUung der erfmdungsgemäß zu verwendenden Polyurethane (A) eingesetzt werden.
Weitere Beispiele geeigneter Diole sind Diole der Formel I oder II: Rl R
\
C (I),
/ \ HOH2C CH2OH
in der R1 und R2 jeweils einen gleichen oder verschiedenen Rest darsteUen und für einen Alkylrest mit 1 bis 18 C-Atomen, einen Arykest oder einen cycloaliphatischen Rest stehen, mit der Maßgabe, daß R1 und/oder R2 nicht Methyl sein darf;
R4 Rö
R3— C — (R5)π C — R7 (U),
OH OH
in der R3, R4, R6 und R7 jeweils gleiche oder verschiedene Reste darsteUen und für einen Alkylrest mit 1 bis 6 C-Atomen, einen Cycloalkylrest oder einen Arykest stehen und R5 einen Alkylrest mit 1 bis 6 CrAtomen, einen Arylrest oder einen ungesättigten Alkylrest mit 1 bis 6 C-Atomen darstellt, und n entweder 0 oder 1 ist.
Als Diole I der aUgemeinen Formel I sind alle Propandiole der Formel geeignet, bei denen entweder R1 oder R2 oder R1 und R2 nicht gleich Methyl ist, wie beispielsweise 2-Butyl-2-ethylpropandiol- 1 ,3 , 2-Butyl-2-methylpropandiol- 1,3, 2-Phenyl-2-methylpropan-diol-l,3, 2-Propyl-2-ethylpropandiol-l,3,
2-Di-tert.-butylpropandiol- 1,3, 2-Butyl-2-propylpropandiol- 1,3, l-Dihydroxymethyl-bicyclo[2.2.1]heptan, 2,2-Diethylpro-pandiol-l ,3, 2,2-Di- propylpropandiol-1,3 oder 2-Cyclo-hexyl-2-methylpropandiol-l,3 und andere.
Als Diole H der aUgemeinen Formel II können beispielsweise 2,5-Dimethyl- hexandiol-2,5 , 2,5 -Diethylhexandiol-2,5 , 2-Ethyl-5 -methylhexandiol-2,5 , 2,4-Dimethylpentandiol-2,4, 2,3-Dimethylbutandiol-2,3, l,4-(2'-Hy- droxypropyl)-benzol und l,3-(2'-Hydroxypropyl)-benzol eingesetzt werden.
Von diesen Diolen sind Hexandiol und Neopentylglykol besonders vorteilhaft und werden deshalb besonders bevorzugt verwendet.
Die vorstehend genannten Diole können auch als solche für die HersteUung der Polyester-Polyurethane mit eingesetzt werden.
Beispiele geeigneter Triole sind Trimethylolethan, Trimethylolpropan oder Glyce- rin, insbesondere Trimethylolpropan.
Die vorstehend genannten Triole können auch als solche für die HersteUung der Polyester-Polyurethane mit eingesetzt werden (vgl. die Patentschrift EP-A-0 339 433).
GegebenenfaUs können untergeordnete Mengen von Monoolen mit verwendet werden. Beispiele geeigneter Monoole sind Alkohole oder Phenole wie Ethanol, Propanol, n-Butanol, sec- Butanol, tert.-Butanol, Amylalkohole, Hexanole, Fettalkohole, AUylalkohol oder Phenol.
Die HersteUung der Polyesterpolyole kann in Gegenwart geringer Mengen eines geeigneten Lösemittels als Schleppmittel durchgeführt werden. Als Schleppmittel werden z. B. aromatische Kohlenwasserstoffe, wie insbesondere Xylol und (cyclo)aliphatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Cyclohexan oder Methylcyclohexan, eingesetzt.
Weitere Beispiele geeigneter Polyole sind Polyesterdiole, die durch Umsetzung eines Lactons mit einem Diol erhalten werden. Sie zeichnen sich durch die Gegenwart von entständigen Hydroxylgruppen und wiederkehrenden
Polyesteranteilen der Formel -(-CO-(CHR8)m- CH2-O-)- aus. Hierbei ist der Index m bevorzugt 4 bis 6 und der Substitutent R^ = Wasserstoff, ein Alkyl-, Cycloalkyl- oder Alkoxy-Rest. Kein Substituent enthält mehr als 12 Kohlenstoffatome. Die gesamte Anzahl der Kohlenstoffatome im Substituenten übersteigt 12 pro Lactonring nicht. Beispiele hierfür sind Hydroxycapronsäure, Hydroxybuttersäure, Hydroxydecansäure und/oder Hydroxystearinsäure.
Für die HersteUung der Polyesterdiole wird das unsubstituierte ###-Caprolacton, bei dem m den Wert 4 hat und aUe R^-Substituenten Wasserstoff sind, bevorzugt. Die Umsetzung mit Lacton wird durch niedermolekulare Polyole wie Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1 ,4-Butandiol oder Dimethylolcyclohexan gestartet. Es können jedoch auch andere Reaktionskomponenten, wie Ethylendiamin, Alkyldialkanolamine oder auch Harnstoff mit Caprolacton umgesetzt werden. Als höhermolekulare Diole eignen sich auch Polylactamdiole, die durch Reaktion von beispielsweise ###-Caprolactam mit niedermolekularen Diolen hergesteUt werden.
Polyetherpolyole, insbesondere mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 400 bis 5000, insbesondere von 400 bis 3000, könne neben den vorstehend beschriebenen Polyesterpolyolen verwendet werden. Gut geeignete Polyetherdiole sind z.B. Polyetherdiole der aUgemeinen Formel H-(-O-(CHR9)0-)pOH, wobei der Substituent R^ = Wasserstoff oder ein niedriger, gegebenenfaUs substituierter Alkylrest ist, der Index o = 2 bis 6, bevorzugt 3 bis 4, und der Index p = 2 bis 100, bevorzugt 5 bis 50, ist. Als besonders gut geeignete Beispiele werden Uneare oder verzweigte Polyetherdiole wie Poly(oxyethylen)glykole, Poly(oxypropylen)glykole und Poly(oxybutylen)glykole genannt.
Die Polyetherdiole sollen einerseits keine übermäßigen Mengen an Ethergruppen einbringen, weil sonst die gebildeten Polyurethane in Wasser anqueUen. Andererseits können sie in Mengen verwendet werden, welche die nichtionische Stabilisierung der Polyurethane gewährleistet. Sie dienen dann als kettenständige funktioneUe nichtionische Gruppen (al3).
Die Einführung von (potentieUe) kationischen funktioneUen Gruppen (al 1) erfolgt über den Einbau von Verbindungen, die mindestens eine, insbesondere zwei, gegenüber Isocyanatgruppen reaktive und mindestens eine zur Kationenbildung befähigte Gruppe im Molekül enthalten; die einzusetzende Menge kann aus der angestrebten Aminzahl berechnet werden.
Geeignete gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Grappen sind insbesondere Hydroxylgruppen sowie primäre und/oder sekundäre Aminogruppen, von denen die Hydroxylgruppen bevorzugt verwendet werden.
Beispiele geeigneter Verbindungen dieser Art sind 2,2-Dimethylolethyl- oder - propylamin, die mit einem Keton blockiert sind, wobei die resultierende Ketoximgrappe vor der Bildung der kationischen Gruppe (bl) wieder hydrolysiert wird, oder N,N-Dimethyl-, N,N-Diethyl- oder N-Methyl-N-ethyl-2,2- dimethylolethyl- oder -propylamin.
Die Einführung von (potentieU) anionischen Grappen (al2) in die Polyurethanmoleküle erfolgt über den Einbau von Verbindungen, die mindestens eine gegenüber Isocyanatgruppen reaktive und eine zur Anionenbildung befähigte Gruppe im Molekül enthalten; die einzusetzende Menge kann aus der angestrebten Säurezahl berechnet werden.
Beispiele geeigneter Verbindungen dieser Art sind solche, die zwei gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Grappen im Molekül enthalten. Geeignete gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Grappen sind insbesondere Hydroxylgruppen, sowie primäre und/oder sekundäre Aminogruppen. Demnach können beispielsweise Alkansäuren mit zwei Substituenten am ###-ständigem Kohlenstoffatom eingesetzt werden. Der Substituent kann eine Hydroxylgruppe, eine Alkylgrappe oder bevorzugt eine Alkylolgruppe sein. Diese Alkansäuren haben mindestens eine, im aUgemeinen 1 bis 3 Carboxylgruppen im Molekül. Sie haben 2 bis etwa 25, vorzugsweise 3 bis 10 Kohlenstoffatome. Beispiele geeigneter Alkansäuren sind Dihydroxypropionsäure, Dihydroxybernsteinsäure und Dihydroxybenzoesäure. Eine besonders bevorzugte Gruppe von Alkansäuren sind die ###,###-Dimethylolalkansäuren der aUgemeinen Formel RlO-
C(CH2θH)2COOH, wobei RIO für ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgrappe mit bis zu etwa 20 Kohlenstoff atomen steht. Beispiele besonders gut geeigneter Alkansäuren sind 2,2-Dimethylolessigsäure, 2,2-Dimethylolpropionsäure, 2,2- Dimethylolbuttersäure und 2,2-Dimenthylolpentansäure. Die bevorzugte Dihydroxyalkansäure ist 2,2-Dimethylolpropionsäure. Aminogruppenhaltige Verbindungen sind beispielsweise ###,###-Diaminovaleriansäure, 3,4- Diaminobenzoesäure, 2,4-Diaminotoluolsulfonsäure und 2,4-Diamino- diphenylethersulfonsäure.
Nichtionische stabüisierende Poly(oxyalkylen)gruppen (al3) können als laterale oder endständige Grappen in die Polyurethanmoleküle eingeführt werden. Hierfür können beispielsweise Alkoxypoly(oxyalkylen)alkohole mit der allgemeinen Formel RπO-(-CH2-CH12-O-)r H in der Rπ für einen Alkyhest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, R12 für ein Wasserstoffatom oder einen Alkyhest mit 1 bis 6 Kohlenstoff atomen und der Index r für eine Zahl zwischen 20 und 75 steht, eingesetzt werden, (vgl. die Patentschriften EP-A-0 354 261 oder EP-A-0 424 705).
Der Einsatz von Polyolen, Polyaminen und Ammoalkoholen führt zur Molekulargewichtserhöhung der Polyurethane.
Geeignete Polyole für die Kettenverlängerang sind Polyole mit bis zu
36 Kohlenstoffatomen je Molekül wie Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,2- Butylenglykol, 1 ,6-Hexandiol, Trimethylolpropan, Ricinusöl oder hydriertes Ricinusöl, Di-trimethylolpropanether, Pentaerythrit, 1,2-Cyclohexandiol, 1,4- Cyclohexandimethanol, Bisphenol A, Bisphenol F, Neopentylglykol, Hydroxypivahnsäure-neopentylglykolester, hydroxyethyhertes oder hydroxypropyliertes Bisphenol A, hydriertes Bisphenol A oder deren Mischungen (vgl. Patentschriften EP-A- 0 339 433, EP-A- 0436 941, EP-A- 0 517 707).
Beispiele geeigneter Polyamine weisen mindestens zwei primäre und/oder sekundäre Aminogruppen auf. Polyamine sind im wesentlichen Alkylenpolyamine mit 1 bis 40 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise etwa 2 bis 15 Kohlenstoffatomen. Sie können Substituenten tragen, die keine mit Isocyanat-Gruppen reaktionsfähige Wasserstoffatome haben. Beispiele sind Polyamine mit linearer oder verzweigter aliphatischer, cycloaliphatischer oder aromatischer Struktur und wenigstens zwei primären Aminogruppen.
Als Diamine sind zu nennen Hydrazin, Ethylendiamin, Propylendiamin, 1,4- Butylendiamin, Piperazin, 1 ,4-Cyclohexyldimethylamin, Hexamethylendiamin- 1,6, Trimethylhexamethylendiamin, Methandiamin, Isophorondiamin, 4,4'- Diaminodicyclohexylmethan und Aminoethylenothanolamin. Bevorzugte Diamine sind Hydrazin, Alkyl- oder Cycloalkyldiamine wie Propylendiamin und l-Amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexan.
Es können auch Polyamine eingesetzt werden, die mehr als zwei Aminogruppen im Molekül enthalten. In diesen Fällen ist jedoch - z.B. durch Mitverwendung von Monoaminen - darauf zu achten, daß keine vernetzten Polyurethanharze erhalten werden. Solche brauchbaren Polyamine sind Diethylentriamin, Trie- thylentetramin, Dipropylendiamin und Dibutylentriamin. Als Beispiel für ein Monoamin ist Ethylhexylamin zu nennen (vgl. die Patentschrift EP-A- 0 089 497).
Beispiele geeigneter Aminoalkohole sind Ethanolamin oder Diethanolamin. Die Polyurethane können endständige und/oder laterale olefinisch ungesättigte Gruppen enthalten. Gruppen dieser Art können beispielsweise mit Hilfe von Verbindungen eingeführt werden, welche mindestens eine isocyanatreaktive Gruppe, insbesondere Hydroxylgruppe, und mindestens eine Vinylgruppe aufweisen. Beispiele geeigneter Verbindungen dieser Art sind TrimethylolpropanmonoaUylether oder Trimethylolpropanmono(meth)acrylat.
Die Polyurethane können mit ethylenisch ungesättigten Verbindungen gepfropft werden. Beispiele geeigneter erfindungsgemäß zu verwendender Polyurethane (A), welche als Pfropfmischpolymerisate vorhegen, sind aus den Patentschriften EP-A-0 521 928, EP-A-0 522 420, EP-A-0 522 419 oder EP-A-0 730 613 bekannt.
Die HersteUung der Polyurethane weist methodisch keine Besonderheiten auf, sondern erfolgt nach den üblichen und bekannten Methoden der Polyurethanchemie.
Zur HersteUung des elektrisch leitfähigen Hydroprimers werden die Polyurethane mit den vorstehend beschriebenen Neutrahsationsmitteln neutrahsiert und in Wasser dispergiert, so daß eine Dispersion mit einem Feststoffgehalt von vorzugsweise 10 bis 70, bevorzugt 20 bis 60, besonders bevorzugt 25 bis 50 und insbesondere 30 bis 45 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Dispersion, resultiert.
Der weitere wesenthche Bestandteil der Komponente I des erfindungsgemäß zu verwendenden elektrisch leitfahigen Hydroprimers ist mindestens ein elektrisch leitfähiges Pigment. Beispiele geeigneter elektrisch leitfähiger Pigmente sind MetaUpigmente, Leitfähigkeitsraße, dotierte Perlglanzpigmente oder leitfähiges Bariumsulfat. Besonders gut geeignete elektrisch leitfähige Pigmente sind die Leitfähigkeitsraße Ergänzend wird auf Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, »MetaUpigmente«, S. 381, und »Leitfähige Pigmente«, S. 354, verwiesen.
Der Gehalt des elektrisch leitfähigen Hydroprimers an elektrisch leitfähigen Pigmenten kann sehr breit variieren und hegt vorzugsweise bei 0,01 bis 10, bevorzugt 0,1 bis 8, besonders bevorzugt 0,5 bis 7, ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 6 und insbesondere 0,5 bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge des elektrisch leitfähigen Hydroprimers.
Darüber hinaus kann der elektrisch leitfähige Hydroprimer die vorstehend beschriebenen lacküblichen Additive (C) in üblichen und bekannten wirksamen Mengen sowie außerdem
wassermischbare organische Lösemittel und/oder
rheologiesteuernde Additive, wie die aus den Patentschriften WO 94/22968, EP-A-0 276 501, EP-A-0 249 201 oder WO 97/12945 bekannten; vernetzte polymere Mikroteilchen, wie sie beispielsweise in der EP-A-0 008 127 offenbart sind; anorganische Schichtsilikate, vorzugsweise Smektite, insbesondere MontmoriUonite und Hectorite, wie
Aluminium-Magnesium-Silikate, Natrium-Magnesium- und
Natrium-Magnesium-Huor-Lithium-Schichtsihkate des
MontmoriUonit-Typs oder anorganische Schichtsilikate wie Aluminium-Magnesium-Silikate, Natrium-Magnesium- und Natrium-Magnesium-Fluor-Iithium-Schichtsilikate des
MontmoriUonit-Typs (ergänzend wird auf das Buch von Johan Bielemann »Lackadditive«, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998, Seitenl7 bis 30, verwiesen); Kieselsäuren wie Aerosile; oder synthetische Polymere mit ionischen und/oder assoziativ wirkenden Gruppen wie Polyvinylalkohol, Poly(meth)acrylamid, Poly(meth)acrylsäure, Polyvinylpyrrolidon,
Styrol-Maleinsäureanhydrid- oder Ethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymere und ihre Derivate oder hydrophob modifizierte Polyacrylate; oder assoziative Verdickungsmittel auf Polyurethanbasis, wie sie in Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, »Verdickungsmittel«, Seiten 599 bis 600, und in dem Lehrbuch »Lackadditive« von Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998, Seiten 51 bis 59 und 65, beschrieben werden;
enthalten.
Die Komponente II des erfindungsgemäß zu verwendenden elektrisch leitfähigen Hydroprimers enthält mindestens ein Polyisocyanat, welches vorteilhafterweise als solches flüssig ist. Darüber hinaus kann die Komponente π auch noch übliche und bekannte organische Lösemittel enthalten, die gegenüber Polyisocyanaten inert sind.
Bis zur Verwendung des elektrisch leitfahigen Hydroprimers in dem erfindungsgemäßen Verfahren werden seine Komponenten I und 11 getrennt voneinander gelagert
Das Gewichtsverhältnis von Komponente I und Komponente II kann außerordentlich breit variieren und richtet sich zum einen nach der Vernetzungsdichte, die die ausgehärtete elektrisch leitfähige Hydroprimerlackierung haben soU, und zum anderen nach der Anzahl der isocyanatreaktiven Grappen in der Komponente I sowie der Funktionahtät und der Konzentration der Polyisocyanate in der Komponente fl". Vorteilhafterweise hegt das Gewichtsverhältnis I : II bei 100 : 50, vorzugsweise 100 : 40, bevorzugt 100 : 30, besonders bevorzugt 100 : 20, ganz besonders bevorzugt 100 : 15 und insbesondere 100 : 10. Nach seiner Applikation in übhcher und bekannter Weise wird der Hydroprimer im erfindungsgemäßen Verfahrensschritt (3) bei Temperaturen <100°C thermisch gehärtet, wodurch die elektrisch leitfähige Hydroprimerlackierang resultiert.
Beispiele geeigneter erfindungsgemäß zu verwendender heUer Hydroprimer sind ebenfaUs Zweikomponentensysteme. Ihre Komponente I enthält mindestens ein in Wasser gelöstes oder dispergiertes hydroxylgruppenhaltiges Bindemittel und mindestens ein heUes Pigment, und ihre Komponente H enthält mindestens ein Polyisocyanat.
Als hydroxylgruppenhaltige Bindemittel kommen Polyester, Polyacrylate, Polyurethane, acrylierte Polyester und/oder acryherte Polyurethane, insbesondere Polyurethane, in Betracht. Beispiele geeigneter Polyurethane sind die vorstehend beschriebenen.
Beispiele geeigneter heUer Pigmente sind die vorstehend und die nachstehend beschriebenen Pigmente, sofern sie heU und deckend sind.
Als Komponenten II kommen die vorstehend beschriebenen Komponenten II in Betracht.
Die heUen Hydroprimer werden mit Vorteil dann angewandt, wenn eine Angleichung zwischen dem Farbton der vorzugsweise dunklen, elektrisch leitfähigen Hydroprimerlackierung und der, insbesondere hellen, Wasserbasislackierang notwendig ist.
Erfindungsgemäß wird auf die im Verfahrensschritt (3) resultierende Grundierang der integrierten Karosserie oder Kabine bzw. deren Ersatzteile und Anbauteile ein färb- und/oder effektgebender Wasserbasislack apphziert. Geeignete Wasserbasislacke enthalten mindestens ein in Wasser gelöstes oder dispergiertes hydroxylgrappenhaltiges Bindemittel und mindestens ein farb- und/oder effektgebendes Pigment. Darüber hinaus können sie die vorstehend beschriebenen lacküblichen Additive sowie mindestens eines der vorstehend beschriebenen Vemetzungsmittel in den bekannten wirksamen Mengen enthalten.
Beispiele geeigneter hydroxylgruppenhaltiger Bindemittel sind Polyurethane und oder acrylierte Polyurethane.
Darüber hinaus kann der Wasserbasislack noch mindestens ein hydroxylgrappenhaltiges Polyacrylat, einen hydroxylgrappenhaltigen Polyester und/oder einen hydroxylgrappenhaltigen acrylierten Polyester als zusätzliche(s) Bindemittel enthalten.
Beispiele geeigneter färb- und/oder effektgebender Pigmente können aus anorganischen oder organischen Verbindungen hergesteUt werden. Der erfindungsgemäß zu verwendende Wasserbasislack gewährleistet daher aufgrund dieser Vielzahl geeigneter Pigmente eine universeUe Einsatzbreite und ermöglicht die Realisierung einer Vielzahl von Farbtönen und optischer Effekte.
Als Effektpigmente können Metallplättchenpigmente wie handelsübliche Aluminiumbronzen, gemäß DE-A-36 36 183 chromatierte Aluminiumbronzen, handelsübliche Edelstahlbronzen und nichtmetallische Effektpigmente, wie zum Beispiel Perlglanz- bzw. Interferenzpigmente, eingesetzt werden. Ergänzend wird auf Römpp Lexikon Lacke und Drackfarben, Georg Thieme Verlag, 1998, Seiten 176, »Effektpigmente« und Seiten 380 und 381 »MetaUoxid-Ghmmer-Pigmente« bis »MetaUpigmente«, verwiesen.
Beispiele für geeignete anorganische farbgebende Pigmente sind Titandioxid, Eisenoxide, Sicotransgelb und Ruß. Beispiele für geeignete organische farbgebende Pigmente sind Thioindigopigmente I danthrenblau, Cromophthalrot, Irgazinorange und Hehogengrün. Ergänzend wird auf Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, 1998, Seiten 180 und 181, »Eisenblau- Pigmente« bis »Eisenoxidschwarz«, Seiten 451 bis 453 »Pigmente« bis »Pigmentsvolumenkonzentration«, Seite 563 »Thioindigo-Pigmente« und Seite 567 »Titandioxid-Pigmente« verwiesen.
Der Anteil der Pigmente an dem Wasserbasislack kann außerordenthch breit variieren und richtet sich vor aUem nach der Deckkraft der Pigmente, dem gewünschten Farbton und dem gewünschten optischen Effekt. Vorzugsweise sind die Pigmente in dem erfindungsgemäßen Wasserbasislack in einer Menge von 0,5 bis 50, bevorzugt 0,5 bis 45, besonders bevorzugt 0,5 bis 40, ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 35 und insbesondere 0,5 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogenen auf das Gesamtgewicht des Wasserbasislacks, enthalten. Dabei kann auch das Pigment/Bindemittel Verhältnis, d. h. das Verhältais der Pigmente zu den Polyurethanen sowie sonstigen gegebenenfaUs vorhandenen Bindemitteln, außerordenthch breit variieren. Vorzugsweise hegt dieses Verhältnis bei 6,0 : 1,0 bis 1,0 : 50, bevorzugt 5 : 1,0 bis 1,0 : 50, besonders bevorzugt 4,5 : 1,0 bis 1,0 : 40, ganz besonders bevorzugt 4 : 1,0 bis 1,0 : 30 und insbesondere 3,5 : 1,0 bis 1,0 : 25.
Diese Pigmente können auch über Pigmentpasten in die erfindungsgemäßen Wasserbasislacke eingearbeitet werden, wobei als Reibharze u.a. die Polyurethane in Betracht kommen.
Für die HersteUung der Polyurethane kommen die vorstehend bei der HersteUung der Hydroprimer beschriebenen Ausgangsverbindungen in Betracht.
Beispiele gut geeigneter Wasserbasislacke sowie die entsprechenden
Lackierungen sind aus den Patentschriften EP-A-0 089 497, EP-A-0 256 540, EP- A-0 260 447, EP-A-0 297 576, WO 96/12747, EP-A-0523 610, EP-A-0228 003,
EP-A-0 397 806, EP-A-0 574417, EP-A-0 531 510, EP-A-0 581 211, EP-A-0708 788, EP-A-0 593 454, DE-A-43 28 092, EP-A-0 299 148, EP-A-0 394737, EP-A- 0 590 484, EP-A-0 234 362, EP-A-0 234 361, EP-A-0 543 817, WO 95/14721, EP-A-0 521 928, EP-A-0522420, EP-A-0 522419, EP-A-0649 865, EP-A-0536 712, EP-A-0596 460, EP-A-0 596461, EP-A-0584 818, EP-A- 0669 356, EP-A- 0 634 431, EP-A-0 678 536, EP-A-0 354 261, EP-A-0 424 705, WO 97/49745, WO 97/49747, EP-A-0401 565, EP-B-0730 613 oder WO 95/14721 bekannt.
Nach seiner Applikation in üblicher und bekannter Weise wird der Wasserbasislack nicht thermisch gehärtet, sondern lediglich angetrocknet.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird im Verfahrensschritt (5) auf die angetrocknete Wasserbasislackschicht naß-in-naß mindestens ein, vorzugsweise ein, Zweikomponentenklarlack apphziert, wodurch die Klarlackschicht resultiert.
Bekanntermaßen enthalten die Zweikomponentenklarlacke eine Komponente I mit mindestens einem hydroxylgrappenhaltigen Bindemittel und eine Komponente II mit mindestens einem Polyisocyanat. Die Komponenten I und II werden bis zu ihrer gemeinsamen Verwendung getrennt voneinander gelagert.
Beispiele geeigneter Polyisocyanate sind die vorstehend beschriebenen.
Beispiele geeigneter hydroxylgrappenhaltiger Bindemittel sind ohgomere oder polymere, statistisch, alternierend und/oder blockartig aufgebaute lineare und/oder verzweigte und/oder kammartig aufgebaute (Co)Polymerisate von ethylenisch ungesättigten Monomeren, oder Polyadditionsharze und/oder
Polykondensationsharze. Zu diesen Begriffen wird ergänzend auf Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, Seite 457, »Polyaddition« und »Polyadditionsharze (Polyaddukte)«, sowie Seiten 463 und 464, »Polykondensate«, »Polykondensation« und »Polykondensationsharze« verwiesen. Beispiele gut geeigneter (Co)Polymerisate sind Poly(meth)acrylate und partieU verseifte Polyvinylester.
Beispiele gut geeigneter Polyadditionsharze und/oder Polykondensationsharze sind Polyester, Alkyde, Polyurethane, Polylactone, Polycarbonate, Polyether, Epoxidharz- Amin-Addukte, Polyhamstoffe, Polyamide oder Polyimide.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Hydroxylgrappen enthaltenden Bindemittel oder Harze sind Ohgomere und Polymere, n Rahmen der vorhegenden Erfindung werden unter Oligomeren Harze verstanden, die mindestens 2 bis 15 wiederkehrende Monomereinheiten in ihrem Molekül enthalten. Im Rahmen der vorhegenden Erfindung werden unter Polymeren Harze verstanden, die mindestens 10 wiederkehrende Monomereinheiten in ihrem Molekül enthalten. Ergänzend wird zu diesen Begriffen auf Römpp Lexikon Lacke und Drackfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, »Oligomere«, Seite 425, verwiesen.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Hydroxylgrappen enthaltenden Harze enthalten primäre und/oder sekundäre Hydroxylgruppen. Es ist ein ganz wesenthcher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Harze, daß beide Arten von Hydroxylgrappen verwendet werden können. Dies ermöglicht es, die Reaktivität der erfindungsgemäßen Harze über sterische Effekte gezielt zu steuern.
Die OH-Zahl der erfindungsgemäß zu verwendenden Hydroxylgrappen enthaltenden Harze kann sehr breit variieren und hegt vorzugsweise bei 10 bis 500, bevorzugt 20 bis 400 und insbesondere 30 bis 350 mg KOH/g.
Das Harz kann des weiteren mindestens eine funktioneUe Grappe enthalten, die beim Bestrahlen mit aktinischer Strahlung mit einer Grappe ihrer Art oder einer anderen funktioneUen Gruppe reagiert. Diese funktioneUen Grappen können bereits in den erfindungsgemäß zu verwendenden Hydroxylgrappen enthaltenden Harzen vorhanden sein oder nachträglich in die Harze durch polymeranaloge Reaktionen, eingeführt werden.
Beispiele geeigneter funktioneUer Gruppen dieser Art sind AUyl-, Vinyl- Acrylat- oder Methacrylatgrappen, insbesondere Acrylatgrappen. Bei der aktinischen Strahlung kann es sich um elektromagnetische Strahlung wie Röntgenstrahlung, UV-Strahlung, sichtbares licht oder nahes IR-Licht (NTR) oder um Korpuskularstrahlung wie Elektronenstrahlen handeln.
Von den vorstehend beschriebenen Hydroxylgruppen enthaltenden Bindemitteln werden die Poly(meth)acrylate, die Polyester und die Polyurethane bevorzugt verwendet. Besondere Vorteile resultieren aus der gemeinsamen Verwendung der Poly(meth)acrylate und der Polyester.
Außer dem Bindemittel und den Polyisocyanaten können die erfindungsgemäß zu verwendenden Zweikomponentenklarlacke noch die vorstehend beschriebenen lacküblichen Additive in den bekannten wirksamen Mengen enthalten. Es versteht sich von selbst, daß hierbei nur solche Additive angewandt werden, die die Transparenz der Klarlackierang nicht beeinträchtigen. Weitere Beispiele geeigneter Additive für Klarlacke sind
Katalysatoren für die Vernetzung wie Dibutylzinndilaurat,
Lithiumdecanoat oder Zinkoctoat;
transparente Füllstoffe auf der Basis von Siliziumdioxid, Aluminiumoxid oder Zirkoniumoxid; ergänzend wird noch auf das Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1998, Seiten 250 bis 252, verwiesen; Sag control agents wie Harnstoffe, modifizierte Harnstoffe und/oder Kieselsäuren, wie sie beispielsweise in den Literaturstellen EP-A- 192 304, DE-A-23 59 923, DE-A-18 05 693, WO 94/22968, DE-C-27 51 761, WO 97/12945 oder "färbe + lack", 11/1992, Seiten 829 ff., beschrieben werden; und/oder
Mattierangsmittel wie Magnesiumstearat.
Nach der Applikation werden die Wasserbasislackschicht und die Klarlackschicht im erfindungsgemäßen Verfahrensschritt (6) gemeinsam bei Temperaturen <100°C thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung gehärtet, wobei insbesondere der Zweikomponentenklarlack thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung (Dual Cure) gehärtet wird. Hierdurch resultieren die Basislackierung und die Klarlackierang.
In einem weiteren Verfahrensschritt (7) kann die Klarlackierang mit einer hochkratzfesten Klarlackierang überschichtet werden. Beispiele geeigneter Klarlacke für die HersteUung solcher hochkratzfeste Klarlackierangen sind organisch modifizierte Keramikmaterialien, welche auch unter der Marke ORMOCER® vertrieben werden.
Bis auf die Applikation des Elektrotauchlacks (ETL) kann die Applikation der vorstehend beschriebenen Beschichtungsstoffe durch alle üblichen Applikationsmethoden, wie z.B. Spritzen, Rakeln, Streichen, Gießen, Tauchen, Tränken, Träufeln oder Walzen erfolgen. Dabei kann das zu beschichtende Substrat (die integrierte Karosserie oder Kabine sowie das Ersatzteil oder Anbauteil) als solches ruhen, wobei die Applikationseinrichtung oder -anläge bewegt wird. Indes kann auch das zu beschichtende Substrat bewegt werden, wobei die Applikationsanlage relativ zum Substrat ruht oder in geeigneter Weise bewegt wird. Welche Methode angewandt wird, richtet sich in erster Linie nach der Größe des Substrats. So wird man ein so großes Substrat wie eine Kabine für Nutzfahrzeuge in erster Linie mit Hilfe beweglicher Applikationseinrichtungen beschichten.
Vorzugsweise werden Spritzapplikationsmethoden angewandt, wie zum Beispiel Drackluftspritzen, Airless-Spritzen, Hochrotation, elektrostatischer Sprühauftrag (ESTA), gegebenenfaUs verbunden mit Heißspritzapplikation wie zum Beispiel Hot-Air - Heißspritzen. Die Applikation kann bei Temperaturen von max. 70 bis 80 °C durchgeführt werden, so daß geeignete Applikationsviskositäten erreicht werden, ohne daß bei der kurzzeitig einwirkenden thermischen Belastung eine Veränderung oder Schädigungen des Beschichtungsstoffs und seines gegebenenfaUs wiederaufzubereitenden Overspray eintreten. So kann das Heißspritzen so ausgestaltet sein, daß der Beschichtungsstoff nur sehr kurz in der oder kurz vor der Spritzdüse erhitzt wird.
Die für die Applikation verwendete Spritzkabine kann beispielsweise mit einem gegebenenfalls temperierbaren Umlauf betrieben werden, der mit einem geeigneten Absorptionsmedium für den Overspray, z. B. dem Beschichtungsstoff selbst, betrieben wird.
Sofem der Beschichtungsstoff Bestandteile enthält, die mit aktinischer Strahlung vernetztbar sind, wird die Applikation bei Beleuchtung mit sichtbarem Licht einer WeUenlänge von über 550 nm oder unter Lichtausschluß durchgeführt. Hierdurch werden eine stoffliche Änderung oder Schädigung des Beschichtungsstoffs und des Overspray vermieden.
Im aUgemeinen werden die elektrisch leitfähige Hydroprimerschicht sowie die heUe Hydroprimerschicht, die Basislackschicht und die Klarlackschicht in einer Naßschichtdicke apphziert, daß nach ihrer Aushärtung Schichten mit der für ihre Funktionen notwendigen und vorteilhaften Schichtdicken resultieren, hn Falle der elektrisch leitfahigen Hydroprimerlackierang und der hellen Hydroprimerschicht liegt diese Schichtdicke bei 10 bis 150, vorzugsweise 15 bis 120, besonders bevorzugt 20 bis 100 und insbesondere 25 bis 90 μm, im FaUe der Basislackierung hegt sie bei 5 bis 50, vorzugsweise 10 bis 40, besonders bevorzugt 12 bis 30 und insbesondere 15 bis 25 μm, und im FaUe der Klarlackierang hegt sie bei 10 bis 100, vorzugsweise 15 bis 80, besonders bevorzugt 20 bis 70 und insbesondere 25 bis 60 μm.
Die thermische Aushärtung kann nach einer gewissen Ruhezeit erfolgen. Sie kann eine Dauer von 30 s bis 2 h, vorzugsweise 1 min bis 1 h und insbesondere 1 min bis 45 min haben. Die Ruhezeit dient beispielsweise zum Verlauf und zur Entgasung der Lackschichten oder zum Verdunsten von flüchtigen Bestandteilen wie Lösemittel. Die Ruhezeit kann durch die Anwendung erhöhter Temperaturen bis 90 °C und/oder durch eine reduzierte Luftfeuchte < 10g Wasser kg Luft, insbesondere < 5g/kg Luft, unterstützt und/oder verkürzt werden, sofem hierbei keine Schädigungen oder Veränderungen der Lackschichten eintreten, etwa eine vorzeitige vollständige Vernetzung.
Die thermische Härtung weist keine methodischen Besonderheiten auf, sondern erfolgt nach den üblichen und bekannten Methoden wie Erhitzen in einem Umluftofen oder Bestrahlen mit IR-Lampen. Hierbei kann die thermische Härtung auch stufenweise erfolgen. Vorteilhafterweise erfolgt die thermische Härtung bei einer Temperatur von 50 bis 100 °C, besonders bevorzugt 80 bis 100 °C und insbesondere 90 bis 100 ° C während einer Zeit von 1 min bis zu 2 h, besonders bevorzugt 2 min bis zu 1 h und insbesondere 3 min bis 30 min.
Die thermische Härtung kann bei entsprechender stofflicher Zusammensetzung des Beschichtungsstoffs durch die Härtung mit aktinischer Strahlung ergänzt werden, wobei insbesondere UV-Strahlung und/oder Elektronenstrahlen verwendet werden können. GegebenenfaUs kann sie mit aktinischer Strahlung von anderen StrahlenqueUen durchgeführt oder ergänzt werden, hn FaUe von Elektronenstrahlen wird vorzugsweise unter Inertgasatmosphäre gearbeitet. Dies kann beispielsweise durch Zuführen von Kohlendioxid und/oder Stickstoff direkt an die Oberfläche der Lackschicht gewährleistet werden.
Auch im FaUe der Härtung mit UV-Strahlung kann, um die Bildung von Ozon zu vermeiden, unter kiertgas gearbeitet werden.
Für die Härtung mit aktinischer Strahlung werden die übhchen und bekannten StrahlenqueUen und optischen Hilfsmaßnahmen angewandt. Beispiele geeigneter StrahlenqueUen sind Quecksilberhoch- oder -niederdrackdampflampen, welche gegebenenfaUs mit Blei dotiert sind, um ein Strahlenfenster bis zu 405 um zu öffnen, oder Elektronenstrahlquellen. Deren Anordnung ist im Prinzip bekannt und kann den Gegebenheiten des Werkstücks und der Verfahrensparameter angepaßt werden. Bei kompliziert geformten Werkstücken wie Automobilkarosserien können die nicht direkter Strahlung zugänglichen Bereiche (Schattenbereiche) wie Hohlräume, Falzen und anderen konstruktionsbedingte Hinterschneidungen mit Punkt-, Kleinflächen- oder Rundumstrahlern verbunden mit einer automatischen Bewegungseinrichtung für das Bestrahlen von Hohlräumen oder Kanten ausgehärtet werden.
Die Anlagen und Bedingungen dieser Härtungsmethoden werden beispielsweise in R. Holmes, »U.V. and E.B. Curing Formulations for Printing Inks«, Coatings and Paints, S1TA Technology, Academic Press, London, United Kindom 1984, beschrieben.
Hierbei kann die Aushärtung stufenweise erfolgen, d. h. durch mehrfache Belichtung oder Bestrahlung mit aktinischer Strahlung. Dies kann auch alternierend erfolgen, d. h., daß abwechselnd mit UV-Strahlung und Elektronenstrahlung gehärtet wird.
Werden die thermische Härtung und Härtung mit aktinischer Strahlung zusammen angewandt (Dual Cure), können diese Methoden gleichzeitig oder alternierend eingesetzt werden. Werden die beiden Härtungsmethoden alternierend verwendet, kann beispielsweise mit der thermischen Härtung begonnen und mit der Härtung mit aktinischer Strahlung geendet werden. In anderen Fällen kann es sich als vorteilhaft erweisen, mit der Härtung mit aktinischer Strahlung zu beginnen und hiermit zu enden. Der Fachmann kann die Härtungsmethode, welche für jeden Einzelfall besonders gut geeignet ist aufgrund seines aUgemeinen Fachwissens gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einfacher Vorversuche ermitteln.
Die insbesondere nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene erfindungsgemäße färb- und/oder effektgebende Mehrschichtiackierung enthält die in der folgenden Reihenfolge übereinanderliegenden Schichten:
1) auf den MetaUteilen eine kathodisch oder anodisch, insbesondere kathodisch, abgeschiedene und thermisch gehärtete Elektrotauchlackierung sowie eine elektrisch leitfähige Hydroprimerlackierung und/oder eine helle Primerlackierung als Grundierang und
2) auf den Kunststoffteilen eine elektrisch leitfähige Hydroprimerlackierang oder eine elektrisch leitfähige Hydroprimerlackierung und eine heUe Hydroprimerlackierang als Grundierang
mit der Maßgabe, daß die integrierten Karosserien oder Kabinen der PKW und Nutzfahrzeugen sowie deren Ersatzteile und Anbauteile von mindestens einer Hydroprimerlackierang über ihre gesamte Oberfläche hinweg einheithch bedeckt sind;
sowie
3) auf der Grundierang der MetaUteile und der Kunstsstoffteile eine farb- und/oder effektgebende Basislackierung und 4) auf der Basislackierung mindestens eine Klarlackierang.
Die färb- und/oder effektgebende Mehrschichtiackierung kann noch mit einer hochkratzfesten Klarlackierang (6) versehen sein.
Die erfindungsgemäßen färb- und/oder effektgebenden Mehrschichtiackierangen weisen ein hervorragendes Eigenschaftsprofil auf, das hinsichtlich der Mechanik, Optik, Korrosionsbeständigkeit und Haftung auch bei sehr tiefen Temperaturen und/oder nach Schwitzwasserbelastung sehr gut ausgewogen ist. So haben die erfindungsgemäßen Mehrschichtiackierangen die vom Markt geforderte hohe optische Qualität und Zwischenschichthaftung und werfen keine Probleme wie mangelnde Schwitzwasserbeständigkeit, Rißbildung (mudcracking) in den Basislackierungen oder Verlaufsstörungen oder Oberflächenstrukturen in den Klarlackierangen auf.
Insbesondere weist die erfindungsgemäße Mehrschichtiackierung einen hervorragenden Metalhc-Effekt, einen hervorragenden D.O.I. (distinctiveness of the reflected image) und eine hervorragende Oberflächenglätte, auf. Sie ist witterungsstabil, resistent gegenüber Chemikalien und Vogelkot und kratzfest und zeigt ein sehr gutes Reflow- Verhalten.
Ein weiterer wesenthcher Vorteil ist die sehr gute Überlackierbarkeit der erfindungsgemäßen Mehrschichtiackierung auch ohne Anschleifen. Dadurch kann sie leicht mit übhchen und bekannten hochkratzfesten Beschichtungsstoff en auf der Basis organisch modifizierter Keramikmaterialien beschichtet werden.
Es sei betont, daß diese Vorteile unabhängig davon erhalten werden, ob die jeweils betrachteten Teile der erfindungsgemäßen integrierten Karosserien von
PKW oder Kabinen von Nutzfahrzeugen sowie deren Ersatzteile und Anbauteile überlackierte MetaUteile oder Kunststoffteile sind. Mit anderen Worten: die komplexen Substrate weisen eine Mehrschichtiackierung auf, die über die gesamte Oberfläche hinweg von gleich hoher hervorragender Qualität ist.
Nicht zuletzt erweist es sich aber als ganz besonderer Vorteil, daß mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Mehrschichtiackierung reahsiert werden kann, welche überwiegend auf wäßrigen Beschichtungsstoffen basiert.
Demzufolge weisen auch die erfindungsgemäßen integrierten Karosserien von PKW oder Kabinen von Nutzfahrzeugen sowie deren Ersatzteile und Anbauteile auch eine längere Gebrauchsdauer, einen besseren ästhetischen Eindrack beim Betrachter und eine bessere technologische Verwertbarkeit auf, was sie wirtschaftlich besonders attraktiv macht.

Claims

Patentansprüche
Integriertes Verfahren zum Lackieren von Kunststoffteilen enthaltenden Karosserien oder Kabinen von PKW und Nutzfahrzeugen sowie deren Ersatzteile und Anbauteile, bei dem man
1) die Metallteüe der Karosserie oder der Kabine und/oder deren Ersatzteile oder Anbauteüe mit einem Elektrotauchlack beschichtet und die resultierende Elektrotauchlackschicht thermisch härtet, wodurch die korrosionshemmende Elektrotauchlackierang resultiert;
2) die elektrotauchlackierten MetaUteile der Karosserie oder der Kabine und/oder deren Ersatzteile oder Anbauteile mit den Kunststoffteilen der Karosserie oder der Kabine integriert, wobei die Kunstsstoffteile
2.1) auf ihrer Oberfläche kein Grundierang,
2.2) auf ihrer Oberfläche eine Grundierang aus einer bei Temperaturen <100°C thermisch gehärteten elektrisch leitfahigen Hydroprimerlackierang oder
2.3) auf ihrer Oberfläche eine angetrocknete, indes nicht ausgehärtete elektrisch leitfähige Hydroprimerschicht
aufweisen; ) die integrierte MetaU-Kunststoff-Karosserie oder -Kabine mit einem Hydroprimer beschichtet, wobei
3.1) die integrierte MetaU-Kunststoff-Karosserie oder -Kabine sowie deren Ersatzteile oder Anbauteile, deren Kunstsstoffteile keine Grundierang aufweisen (Variante 2.1), einheithch mit einem elektrisch leitfähigen Hydroprimer beschichtet wird und die resultierende Hydroprimerschicht bei Temperaturen <100°C ausgehärtet wird, wodurch eine zweischichtige Grundierang aus Elektrotauchlackierung und elektrisch leitfähiger Hydroprimerlackierang auf den MetaUteilen und eine einschichtige Grundierang aus elektrisch leitfähiger Hydroprimerlackierang auf den Kunstsstoffteilen resultieren;
3.2) die integrierte MetaU-Kunststoff-Karosserie oder -Kabine sowie deren Ersatzteile oder Anbauteile, deren Kunstsstoffteile eine Grundierung aus einer
Hydroprimerlackierang aufweisen (Variante 2.2), einheithch mit einem heUen Hydroprimer beschichtet wird und die resultierende heUe Hydroprimerschicht bei Temperaturen <100°C ausgehärtet wird, wodurch auf den Kunstsstoffteilen eine zweischichtige Grundierang aus elektrisch leitfähiger Hydroprimerlackierang und heUer Hydroprimerlackierang und auf den MetaUteilen eine zweischichtige Grundierang aus Elektrotauchlackierung und heUer Hydroprimerlackierung resultieren;
oder
3.3) die integrierte MetaU-Kunststoff-Karosserie oder -Kabine sowie deren Ersatzteüe oder Anbauteile, deren Kunstsstoffteile eine angetrocknete elektrisch leitfähige Hydroprimerschicht aufweisen (Variante 2.3), einheitlich und bezüglich der Kunstsstoffteüe naß-in-naß mit einem heUen Hydroprimer beschichtet wird, wonach die elektrisch leitfahige Hydroprimerschicht und die heUe Hydroprimerschicht gemeinsam bei Temperaturen <100°C ausgehärtet werden, wodurch auf den Kunstsstoffteüen eine zweischichtige Grundierang aus elektrisch leitfähiger Hydroprimerlackierang und heUer Hydroprimerlackierang und auf den MetaUteilen eine zweischichtige Grundierang aus Elektrotauchlackierang und heUer Hydroprimerlackierang resultieren;
4) auf die Grandierungen einheitlich einen färb- und/oder effektgebenden Wasserbasislack apphziert und die resultierende Wasserbasislackschicht ohne auszuhärten antrocknet, wonach man
5) auf die angetrocknete Wasserbasislackschicht naß-in-naß mindestens einen Zweikomponentenklarlack apphziert, wodurch mindestens eine Klarlackschicht resultiert; und
6) die angetrocknete Wasserbasislackschicht und mindestens die eine
Klarlackschicht gemeinsam bei Temperaturen <100°C thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung härtet, wodurch die integrierte färb- und/oder effektgebende Mehrschichtiackierang resultiert.
2. Das Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß man im Verfahrensschritt (2) die elektrotauchlackierten MetaUteile der Karosserie oder der Kabine und/oder deren Ersatzteile oder Anbauteile auf eine Montagebühne (skid) plaziert, auf der die Kunststoffteile der Karosserie oder der Kabine bereits passgenau positioniert sind.
3. Das Verfahren nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man im Verfahrensschritt (3.1)
(3.1.1) einheithch auf die gehärtete elektrisch leitfahige
Hydroprimerlackierung einen heUen Hydroprimer apphziert und die resultierende heUe Hydroprimerschicht bei Temperaturen <100°C thermisch härtet
oder
(3.1.2) die elektrisch leitfahige Hydroprimerschicht nach ihrer Apphkation ohne auszuhärten antrocknet, auf die angetrocknete elektrisch leitfahige Hydroprimerschicht naß-in-naß einen hellen Hydroprimer apphziert, wonach man die elektrisch leitfahige
Hydroprimerschicht und die resultierende heUe Hydroprimerschicht gemeinsam bei Temperaturen <100°C aushärtet,
wodurch nach beiden Varianten auf den MetaUteilen eine dreischichtige
Grundierang aus Elektrotauchlackierang, elektrisch leitfähiger Hydroprimerlackierung und heUer Hydroprimerlackierung und auf den Kunstsstoffteüen eine zweischichtige Grundierang aus elektrisch leitfähiger Hydroprimerlackierang und heller Hydroprimerlackierung resultieren.
. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man einen bleifreien kathodisch abscheidbaren Elektrotauchlack auf der Basis mindestens eines Epoxid-Amin-Addukts verwendet.
5. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitfahige Hydroprimer eine Komponente I, enthaltend mindestens eine wäßrige Polyurethandispersion und mindestens ein elektrisch leitfähiges Pigment, und mindestens eine Komponente π, enthaltend mindestens ein Polyisocyanat, enthält.
6. Das Verfahren nach Ansprach 5, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch leitfahiges Pigment Ruß verwendet wird.
7. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der helle Hydroprimer eine Komponente I, enthaltend mindestens ein in Wasser gelöstes oder dispergiertes hydroxylgrappenhaltiges Bindemittel und mindestens ein heUes Pigment, und eine Komponente π, enthaltend mindestens ein Polyisocyanat, enthält.
8. Das Verfahren nach Ansprach 7, dadurch gekennzeichnet, daß als hydroxylgruppenhaltige Bindemittel mindestens ein Polyester, ein Polyacrylat, ein Polyurethan, ein acrylierter Polyester und/oder ein acryliertes Polyurethan, insbesondere ein Polyurethan, verwendet wird.
9. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbasislack mindestens ein in Wasser gelöstes oder dispergiertes hydroxylgruppenhaltiges Bindemittel und mindestens ein färb- und/oder effektgebendes Pigment enthält.
10. Das Verfahren nach Ansprach 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbasislack als hydroxylgrappenhaltige Bindemittel mindestens ein Polyurethan und oder mindestens ein acryliertes Polyurethan verwendet wird.
11. Das Verfahren nach Ansprach 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbasislack noch mindestens ein hydroxylgruppenhaltiges Polyacrylat, einen hydroxylgrappenhaltigen Polyester und oder einen hydroxylgrappenhaltigen acryherten Polyester als zusätzliche(s) Bindemittel enthält.
12. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbasislack mindestens ein Vemetzungsmittel enthält.
13. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweikomponentenklarlack eine Komponente I mit mindestens einem hydroxylgrappenhaltigen Bindemittel und eine Komponente II mit mindestens einem Polyisocyanat enthält.
14. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweikomponentenklarlack thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung (Dual Cure) härtbar ist.
15. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der gehärtete Zweikomponentenklarlackmit mit einer hochkratzfesten Klarlackierang überschichtet wird.
16. Integrierte färb- und/oder effektgebende Mehrschichtiackierang für integrierte Kunststoffteile enthaltende Karosserien oder Kabinen von PKW und Nutzfahrzeugen sowie deren Ersatzteile und Anbauteile, die die folgenden Schichten in der angegebenen Reihenfolge übereinanderhegend enthält:
1) auf den Metallteilen eine kathodisch oder anodisch, insbesondere kathodisch, abgeschiedene und thermisch gehärtete
Elektrotauchlackierang sowie eine elektrisch leitfahige
Primerlackierung und/oder eine heUe Hydroprimerlackierang als
Grundierang und
2) auf den Kunststoffteilen eine elektrisch leitfähige
Hydroprimerlackierang oder eine elektrisch leitfähige Hydroprimerlackierang und eine heUe Hydroprimerlackierang als Grundierang
mit der Maßgabe, daß die integrierten Karosserien oder Kabinen der PKW und Nutzfahrzeugen sowie deren Ersatzteile und Anbauteile von mindestens einer Hydroprimerlackierang über ihre gesamte Oberfläche hinweg einheithch bedeckt sind;
sowie
3) auf der Grundierang der MetaUteüe und der Kunstsstoffteile eine färb- und/oder effektgebende Basislackierung und
4) auf der Basislackierung mindestens eine Klarlackierang.
17. Die integrierte färb- und/oder effektgebende Mehrschichtiackierang nach Ansprach 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer hochkratzfesten Klarlackierang (6) versehen ist.
8. Kunststoffteile enthaltende Karosserien oder Kabinen von PKW und Nutzfahrzeugen sowie deren Ersatzteile und Anbauteile, enthaltend mindestens eine färb- und/oder effektgebende Mehrschichtiackierung, hersteUbar gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, und/oder mindestens eine färb- und/oder effektgebende Mehrschichtiackierung gemäß Anspruch 16 oder 17.
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