WO2008080700A1

WO2008080700A1 - Mittel und verfahren zum beschichten von metalloberflächen

Info

Publication number: WO2008080700A1
Application number: PCT/EP2007/062572
Authority: WO
Inventors: Karsten Hackbarth; Wolfgang Lorenz; Eva Wilke; Marcel Roth; Reiner Wark; Stephan Müller; Guadalupe Sanchis Otero; Manuela GÖSKE-KRAJNC; Andreas Kunz
Original assignee: Henkel Ag & Co. Kgaa
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2008-07-10
Also published as: KR20090122195A; JP2010514866A; CN101573187A; RU2009128735A; DE102006062500A1; EP2106299A1; AU2007341515A1; BRPI0720642A2; US20090324983A1

Abstract

Mittel zum Beschichten von Metalloberflächen auf Basis vernetzender Polyesterharze als organisches Bindemittel, das, bezogen auf seine Gesamtmasse, 4 bis 20 Gew.-% Aluminiumschuppen und nicht mehr als 0,1 Gew.-% Isocyanatgruppen-haltige Verbindungen enthält. Vorzugsweise enthält das Mittel als organisches Bindemittel mindestens ein hydroxyliertes Polyesterharz, vorzugsweise mit einer mittleren Molmasse im Bereich von 2000 bis 15000, sowie eine Vernetzungskomponente für das hxdroxylierte Polyesterharz und einen sauren Vernetzungskatalysator. Ein Verfahren zum Aufbringen des Mittels auf Metallbänder im Bandverfahren wird ebenfalls beansprucht. Die Schichtauflage wird im Bereich von 3 bis 30 μm je nach Verwendungszweck eingestellt, wozu eine zweifache Beschichtung vorteilhaft sein kann. Beispielsweise kann das Mittel als „Verzinkungsersatz' dienen.

Description

„Mittel und Verfahren zum Beschichten von Metalloberflächen"

Die vorliegende Erfindung betrifft Korrosionsschutzzusammensetzungen zur Be- schichtung von Metalloberflächen sowie ein Verfahren zu Beschichtung von Metalloberflächen mit Aluminium-haltigen organischen Beschichtungen.

In der metallverarbeitenden Industrie müssen die metallischen Bestandteile der Erzeugnisse vor Korrosion geschützt werden. Beispielsweise im Fahrzeug- und Haushaltsgerätebau besteht aus Gründen der Prozeßvereinfachung der Wunsch, den Aufwand für die chemische Korrosionsschutzbehandlung zu verringern. Dies kann dadurch geschehen, daß Rohmaterial in Form von Metallblechen oder Metallbändern eingesetzt wird, das bereits eine Korrosionsschutzschicht trägt.

Die Beschichtung von Stahlblechen mit organischen Beschichtungen, die schweißbar sind und die direkt im Walzwerk nach dem sogenannten Coil-Coating- Verfahren aufgebracht werden, ist im Prinzip bekannt.

So beschreibt die DE-C-3412234 einen leitfähigen und schweißbaren Korro- sionsschutzprimer für elektrolytisch dünnverzinktes, phosphatiertes oder chroma- tiertes und verformbares Stahlblech. Dieser Korrosionsschutzprimer besteht aus einer Mischung von über 60 % Zink, Aluminium, Graphit und/oder Molybdändisul- fid sowie einem weiteren Korrosionsschutzpigment und 33 bis 35 % eines organischen Bindemittels sowie etwa 2 % eines Dispergierhilfsmittels oder Katalysators. Als organisches Bindemittel werden Polyesterharze und/oder Epoxidharze sowie deren Derivate vorgeschlagen. Die WO 99/24515 offenbart eine leitfähige und schweißbare Korrosionsschutz- Zusammensetzung zur Beschichtung von Metalloberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß sie a) 10 bis 40 Gew.-% eines organischen Bindemittels enthaltend aa) mindestens ein Epoxidharz ab) mindestens einen Härter ausgewählt aus Guanidin, substituierten Guanidinen, substituierten Harnstoffen, cyclischen tertiären Aminen und deren Mischungen ac) mindestens ein blockiertes Polyurethanharz b) 0 bis 15 Gew.-% eines Korrosionsschutzpigments auf Silicatbasis c) 40 bis 70 Gew.-% pulverförmiges Zink, Aluminium, Graphit und/oder Molybdänsulfid, Ruß, Eisenphosphid d) 0 bis 30 Gew.-% eines Lösungsmitttels enthalten.

Die WO 01/85860 beschreibt eine leitfähige und schweißbare Korrosionsschutz- Zusammensetzung zur Beschichtung von Metalloberflächen dadurch gekennzeichnet, daß sie, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, a) 5 bis 40 Gew.-% eines organischen Bindemittels enthaltend aa) mindestens ein Epoxidharz ab) mindestens einen Härter ausgewählt aus Cyanoguanidin,

Benzoguanamin und plastifiziertem Harnstoffharz ac) mindestens ein Aminaddukt ausgewählt aus

Polyoxyalkylenthamin und Epoxidharz-Aminaddukten b) 0 bis 15 Gew.-% eines Korrosionsschutzpigments c) 40 bis 70 Gew.-% Leitfähigkeitspigment, ausgewählt aus pulverförmigem Zink, Aluminium, Graphit, Molybdänsulfid, Ruß und Eisenphosphid d) 0 bis 45 Gew.-% eines Lösungsmitttels sowie erwünschtenfalls bis zu 50 Gew.-% weitere Wirk- oder Hilfsstoffe enthält, wobei sich die Anteile der Komponenten zu 100 Gew.-% addieren. Es ist also eine Reihe von Beschichtungsmitteln für Metalle bekannt, die Partikel aus metallischem Aluminium enthalten. Das Aluminium wird hierbei vor allem als Leitfähigkeitspigment eingesetzt, damit die so erhaltenen Beschichtungen elektrisch geschweißt und ggf. elektrotauchlackiert werden können. Diese Beschichtungen dienen als Grundlage für eine nachfolgende Lackierung und sind nicht dafür vorgesehen, entweder die einzige organische Beschichtung darzustellen oder allenfalls mit einem Klarlack überzogen zu werden.

Zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit wird Stahl häufig im Schmelztauchverfahren oder elektrolytisch verzinkt oder legierungsverzinkt. Diese Zinkoder Zinklegierungsbeschichtungen verleihen dem Stahl ein charakteristisches silbrig-metallisches Aussehen. Im Schmelztauchverfahren verzinkte Oberflächen weisen aufgrund der Kristallisation der erstarrenden Zinkschmelze ein charakteristisches, eisblumenartiges Aussehen auf. Dies kann je nach Anwendungszweck aus dekorativen Gründen als erwünscht, jedoch auch als störend angesehen werden. Dem gegenüber sind die elektrolytisch abgeschiedenen Zink- oder Zinklegierungsschichten für das menschliche Auge gleichmäßig und homogen.

Dieser zinkbeschichtete („galvanisierte") Stahl kann überlackiert werden, wobei die Haftung des Lacks auf der Zinkschicht problematisch sein und eine spezielle Vorbehandlung erforderlich machen kann. Häufig wird der zinkbeschichtete Stahl jedoch unlackiert oder ggf. mit einem Klarlack überzogen eingesetzt, da das silberartige Aussehen der Zinkschicht entweder als dekorativ oder zumindest als nicht störend angesehen wird. Aufgrund der kathodischen Schutzwirkung der Zinkschicht, die außerdem durch Umwelteinflüsse passiviert werden kann, rostet der darunter liegende Stahl so lange nicht, wie die Zinkschicht noch geschlossen ist. Je nach Dicke der Zinkschicht und der Umwelteinflüsse kann es Jahrzehnte dauern, bis verzinkter Stahl Rotrost zeigt.

Das Verzinken von Stahl ist also eine klassische und weit verbreitete Maßnahme zum Korrosionsschutz. Das Verzinken ist jedoch energetisch aufwendig und erhöht die Dicke des Materials und damit den Gesamt-Materialverbrauch. Daher besteht Bedarf nach einem Verfahren, das unverzinktem Stahl ein ähnliches Aussehen und einen ähnlichen Korrosionsschutz wie eine Verzinkung verleiht. Die vorliegende Erfindung stellt ein solches Verfahren und ein hierbei einzusetzendes Mittel zur Verfügung.

Der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Mittel zum Beschichten von Metalloberflächen auf Basis vernetzender Polyesterharze als organisches Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel bezogen auf seine Gesamtmasse, 4 bis 20 Gew.-% Aluminiumschuppen und nicht mehr als 0,1 Gew.-% Isocyanatgruppen-haltige Verbindungen enthält.

Die vernetzenden Polyesterharze sind besonders geeignet, die Aluminiumschuppen dauerhaft einzuschließen und auf der Metalloberfläche zu fixieren, wobei eine Beschichtung mit guten Korrosionsschutz-Eigenschaften entsteht. Um eine möglichst Isocyanat- bzw. Polyurethan-freie Beschichtung zu erhalten, enthält das erfindungsgemäße Mittel nicht mehr als 0,1 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 0,01 Gew.-% und besonders bevorzugt überhaupt keine nachweisbaren Isocya- natgruppen-haltigen Verbindungen. Durch die Abwesenheit von Isocyanat bzw. Polyurethanen ist die Beschichtung besonders unempfindlich gegen Umwelteinflüsse und insbesondere gegen Sonnenlicht.

Ein Gehalt von 4 bis 20 Gew.-% Aluminiumschuppen führt dazu, dass die ausgehärtete Beschichtung bei einer angestrebten Dicke zwischen etwa 3 und etwa 30 μm die darunterliegende Metalloberfläche optisch völlig abdeckt. Die Metalloberfläche wirkt dann optisch so, als sei sie elektrolytisch verzinkt worden. Durch die Korrosionsschutzwirkung der Beschichtung wird Rotrostbildung bei so beschichtetem Stahl langfristig unterdrückt. Das Mittel verleiht also dem hiermit beschichtetem Stahl ähnliche optische und Korrosionsschutz-Eigenschaften, wie sie verzinkter Stahl aufweist. Der Energieaufwand für das Aufbringen der Beschichtung ist jedoch geringer als derjenige für eine Verzinkung. Außerdem ist die mit dem erfindungsgemäßen Mittel erhaltene Schicht leichter als eine Verzinkungsschicht, so dass gegenüber einer Verzinkung Material eingespart wird. Geeignete Aluminiumschuppen sind im Handel erhältlich. Sie können beispielsweise einen mittleren Flächendurchmesser im Bereich von 20 bis 60 μm, vorzugsweise 30 bis 50 μm, und eine Dicke im Bereich von 0,3 bis 1 μm, vorzugsweise im Bereich von 0,4 bis 0,6 μm aufweisen. Vorzugsweise enthält das Mittel, bezogen auf seine Gesamtmasse, 5 bis 12 Gew.-% Aluminiumschuppen.

Die Korrosionsschutzwirkung des erfindungsgemäßen Mittels kann verbessert werden, wenn man ihm, bezogen auf seine Gesamtmasse, etwa 2 bis etwa 10 Gew.-%, insbesondere etwa 3 bis etwa 7 Gew.-% Korrosionsinhibitoren und/oder Korrosionsschutzpigment zusetzt. Korrosionsschutzpigmente können beispielsweise ausgewählt sein aus Calcium- oder Zinkphosphaten, Magnesiumoxid, insbesondere in nanoskaliger Form, feinkörnigem oder sehr feinkörnigem Barriumsul- fat und Korrosionsschutzpigmenten auf Calcium-Silikatbasis. Letztere sind wegen ihrer besonders guten Wirksamkeit bevorzugt.

Üblicherweise enthält das erfindungsgemäße Mittel, bezogen auf seine Gesamtmasse, 20 bis 50 Gew.-% und insbesondere 30 bis 40 Gew.-% organisches Bindemittel und 30 bis 70 Gew.-%, insbesondere 50 bis 60 Gew.-% Lösungsmittel, wobei die Summe der Anteile an Lösungsmittel und organischem Bindemittel aufgrund der Anwesenheit weiterer Bestandteile wie zumindest der Aluminiumschuppen nicht größer als 96 Gew.-%, vorzugsweise nicht größer als 90 Gew.-% und insbesondere nicht größer als 70 Gew.-% ist.

Die Komponenten des organischen Bindemittels sind in der Regel als Lösung bzw. Dispersion in organischem Lösungsmittel im Handel. Aufgrund des Einsatzes solcher Rohstoffe ist auch das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel lösungsmittel- haltig. Die Anwesenheit von Lösungsmittel wirkt sich günstig auf die Viskosität des Mittels aus. Diese soll insbesondere so eingestellt sein, dass das Mittel nach gängigen Methoden der Bandbeschichtung auf ein laufendes Metallband aufgetragen werden kann. Die Viskosität bei derjenigen Temperatur, bei der das Mittel auf das Metallband aufgebracht wird, lässt sich durch Variation der Lösungsmittelmenge auf den gewünschten Bereich einstellen. Es kann daher vorteilhaft sein, wenn das erfindungsgemäße Mittel außer dem Lösungsmittelanteil der Rohstoffe noch zusätzlich Lösungsmittel enthält. Als Lösungsmittel kann das Mittel, je nach eingesetztem Rohstoff, beispielsweise so genanntes „Solventnaphta", Diethylenglykol- monobutyletheracetat, Propylenglykolmethylether, Cyclohexanon, Diacetonalko- hol, Diethylenglykol, Propylenglykol-n-Butylether, Methoxypropylacetat, Metho- xypropanol, Butanol, insbesondere Isobutanol, XyIoI oder weitere auf dem Gebiet der Lacke und Farben übliche Lösungsmittel enthalten.

Als organisches Bindemittel enthält das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel vorzugsweise mindestens ein hydroxyliertes Polyesterharz sowie eine Vernetzungskomponente hierfür. Das hydroxylierte Polyesterharz hat vorzugsweise eine mittlere Molmasse im Bereich von 2000 bis 15000, insbesondere im Bereich von etwa 3000 bis etwa 10000. Als Bestimmungsmethode für die Molmasse kann die Gelpermeationschromogratographie gewählt werden. In der Regel werden Molmassen jedoch in den technischen Produktdatenblätter der Hersteller angegeben, auf die für den Zweck der vorliegenden Erfindung zurückgegriffen werden kann.

Vorzugsweise setzt man solche hydroxylierte Polyesterharze ein, die im Lösungsmittel-freien Zustand eine Säurezahl von kleiner als 5, insbesondere von nicht mehr als 3 mg KOH/g und eine OH-Zahl im Bereich von 10 bis 50, insbesondere im Bereich von 15 bis 40 mg KOH/g aufweisen.

Als Vernetzungskomponente für das hydroxylierte Polyesterharz wählt man vorzugsweise ein Melamin-Formaldehyd-Vernetzungsreagenz. Beispielsweise kann ein Methoxymethylmelamin eingesetzt werden, das in der Regel als sekundäres Amin vorliegt und am Stickstoff alkoxyliert ist. Solche Vernetzungsmittel sind im Handel erhältlich und liegen häufig lösungsmittelhaltig vor.

Die Vernetzungsreaktion beim Aushärten des organischen Bindemittels kann verbessert und beschleunigt werden, wenn das Mittel zusätzlich mindestens einen sauren Vernetzungskatalysator, vorzugsweise einen schwach sauren Vernetzungskatalysator enthält. Dieser liegt vorzugsweise in blockierter Form vor, so dass die Vernetzungsreaktion erst bei einer Temperatur startet, die oberhalb der Lager- und Applikationstemperatur des Mittels liegt. Beispielsweise ist ein nichtionischer blockierter sauerer Vernetzungskatalysator geeignet, der bei einer Temperatur von oberhalb 110⁰C aktiviert wird. Solche Katalysatoren für Einbrennlacke auf Melaminformaldeyd-Basis sind kommerziell erhältlich und liegen in der Regel als Lösung in einem organischen Lösungsmittel (z.B. XyIoI) vor.

Vorzugsweise verwendet man ein solches Mittel, das, bezogen auf die Gesamtmasse des Mittels, 15 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 35 Gew.-% hydroxy- liertes Polyesterharz, 2 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 8 Gew.-% Vernetzungskomponente für das hydroxylierte Polyesterharz, 0,05 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Gew.-% sauren Vernetzungskatalysator enthält.

Außer diesen Komponenten kann das erfindungsgemäße Mittel weitere Additive enthalten, die auf dem Gebiet der organischen Beschichtungsmittel gebräuchlich sind. Beispielsweise können diese Füllstoffe, Antiabsetzmittel, Entschäumer oder Verlaufshilfsmittel darstellen. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Mittel anorganische Füllstoffe, beispielsweise auf Glimmer-, Quarz- und/oder Chlorit- Basis enthalten. Die durchschnittliche Teilchengröße soll mit den angestrebten Beschichtungsdicken verträglich sein und vorzugsweise nicht oberhalb von 5 μm liegen. Der Füllstoff soll vorzugsweise nicht mehr als 1 Gew.-% an Teilchen enthalten, die größer als 15 μm sind. Vorzugsweise enthält das Mittel bezogen auf seine Gesamtmasse etwas 2 bis etwa 20 Gew.-%, insbesondere etwa 4 bis etwa 10 Gew.-% Füllstoffe.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt in einem Verfahren zum Beschichten von Metallband, insbesondere von unverzinktem Stahlband im Bandverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass man i) das Band erforderlichenfalls reinigt, ii) das Band mit einer sauren Behandlungslösung in Kontakt bringt, die auf der Stahloberfläche eine Konversionsschicht erzeugt, die nicht mehr als 1 mg Chrom pro m² enthält, und danach mit oder ohne Zwischenspülung mit Wasser, iii) mit einem Mittel wie vorstehend beschrieben mit einer solchen Nassfilmdicke beschichtet, dass man nach dem Aushärten eine Schichtauflage im Bereich von 3 bis 30 μm erhält, und iv) die im Schritt iii) aufgebrachte Nassschicht durch IR-Strahlung oder durch Erhitzen des Bandes auf eine Substrattemperatur im Bereich von 120 bis 280 ⁰C, vorzugsweise im Bereich von 230 bis 250⁰C aushärtet.

Sofern Metallbänder beschichtet werden, die unmittelbar zuvor mit einer Metallauflage, beispielsweise mit Zink oder Zinklegierungen elektrolytisch oder im Schmelztauchverfahren überzogen wurden, ist eine Reinigung der Metalloberflächen vor der Durchführung der Konversionsbehandlung (ii) nicht erforderlich. Sind die Metallbänder bereits gelagert worden und insbesondere mit Korrosionsschutzölen versehen, ist ein Reinigungsschritt notwendig, bevor man den Schritt (ii) durchführt.

Bei der im Schritt (ii) einzusetzenden Konversionslösung kann es sich um eine im Stand der Technik bekannte schichtbildende oder nicht schichtbildende Phospha- tierlösung handeln. Alternativ lässt sich eine sauere Behandlungslösung einsetzen, die als schichtbildende Komponente komplexe Fluride von Silicium und insbesondere von Titan und/oder Zirkon enthält. Weiterhin kann die Konversionslösung organische Polymere wie beispielsweise Polyacrylate oder Aminosubstituier- te Polyvinylphenoldehvate enthalten. Ein Zusatz von nanoskaliger Kieselsäure oder nanoskaligem Aluminiumoxid zur Konversionslösung im Schritt (ii) kann zu weiter verbesserten Korrosionsschutz- und Haftungseigenschaften führen. Dabei werden unter „nanoskalig" Teilchen verstanden, die im Mittel einen Teilchendurchmesser von weniger als 1000 nm, insbesondere von weniger als 500 nm aufweisen.

Dabei führt man zumindest die Schritte (ii) und (iii) als Bandbehandlungsverfahren durch, wobei man im Schritt (iii) das flüssige Behandlungsmittel in einer solchen Menge aufbringt, dass man nach dem Aushärten die gewünschte Schichtdicke im Bereich von 3 bis 30 μm erhält. Das Beschichtungsmittel kann dabei nach unter- schiedlichen Verfahren aufgetragen werden, die im Stand der Technik geläufig sind. Beispielsweise können Auftragswalzen verwendet werden, mit denen sich direkt die erwünschte Nassfilm-Dicke einstellen lässt. Alternativ hierzu kann man das Metallband in das Beschichtungsmittel eintauchen oder es mit dem Beschich- tungsmittel besprühen, wonach man mit Hilfe von Abquetschwalzen die erwünschte Nassfilmdicke einstellt.

Nach dem Auftragen des flüssigen Behandlungsmittels im Schritt (iii) wird das beschichtete Blech auf die erforderliche Trocknungs- bzw. Vernetzungstemperatur für die organische Beschichtung erwärmt. Das Erwärmen des beschichteten Substrats auf die erforderliche Substrattemperatur („Peak-metall-temperature" = TMP) im Bereich von 120 bis 280⁰C, vorzugsweise im Bereich von 230 bis 250⁰C kann in einem aufgeheizten Durchlaufofen erfolgen. Das Behandlungsmittel kann jedoch auch durch Infrarotstrahlung auf die entsprechende Trocknungs- bzw. Vernetzungstemperatur gebracht werden.

Je nach späterem Verwendungszweck des erfindungsgemäß beschichtetem Metallsubstrats werden unterschiedliche Bereiche für die Schichtdicke bevorzugt. Wird eine Schichtdicke von mehr als etwa 10 μm und insbesondere von mehr als etwa 15 μm angestrebt, kann es empfehlenswert sein, die Beschichtung in zwei Stufen durchzuführen, wobei das in jeder Stufe aufgebrachte Mittel jeweils gehärtet wird. Diese Verfahrensfolge ist also dadurch gekennzeichnet, dass man die beiden Schritte iii) und iv) zweifach ausführt und im ersten Schrittpaar iii) + iv) eine Schichtauflage im Bereich von 3 bis 15 μm und hierauf im zweiten Schrittpaar iii) + iv) eine weitere Schichtauflage im Bereich von 10 bis 27 μm aufbringt.

Beispielsweise kann man im ersten Schrittpaar eine Schichtdicke im Bereich von 5 μm und im zweiten Schrittpaar eine Schichtdicke im Bereich von 20 μm aufbringen. Weitere denkbare Kombinationen sind: etwa 10 μm im ersten Beschichtungs- schritt und etwa 15 μm im zweiten Beschichtungsschritt oder etwa 12 μm im ersten Beschichtungsschritt und ebenfalls etwa 12 μm im zweiten Beschichtungsschritt. Weiterhin umfasst die vorliegende Erfindung ein Band oder ein hieraus gefertigtes Blech oder Bauteil, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich ist. Je nach angestrebtem Verwendungszweck kann die Beschichtungsdicke unterschiedlich sein und die Beschichtung überlackiert werden oder nicht.

In einer Ausführungsform liegt die in den Schritten iii) und iv) erzeugte Schichtauflage im Bereich von 3 bis 10 μm, worauf mindestens eine weitere Lackschicht aufgebracht ist, die keinen Klarlack darstellt. In dieser Ausführungsform wirkt die erfindungsgemäße Beschichtung daher als Primer für eine nachfolgende Lackierung. Der weiter oben erläuterte optische Effekt der Ähnlichkeit mit einer Verzin- kungsschicht geht hierbei zwar verloren, jedoch macht man sich die Korrosionsschutzwirkung der erfindungsgemäß aufgebrachten Beschichtung zunutze. Solche deckend überlackierten Bleche können beispielsweise im Fahrzeugbau oder bei der Herstellung von Haushaltsgeräten oder Metallmöbeln eingesetzt bzw. erzeugt werden. Sie können dann jeweils die Außenseite der genannten Produkte bilden. Bei der Überlackierung kann es sich beispielsweise um einen KTL-Lack oder um einen Pulverlack handeln.

In einer weiteren Ausführungsform liegt die erfindungsgemäß aufgebrachte Beschichtung nach dem Aushärten im Schritt iv) mit einer Schichtdicke im Bereich von etwa 3 bis etwa 15 μm und insbesondere im Bereich von etwa 8 bis etwa 14 μm vor. Sie bewirkt dann einen ausreichenden Korrosionsschutz, um ohne weitere Überlackierung als so genannte „Rückseitenlackierung" zu dienen. Sie deckt also innen liegende Oberflächen von beispielsweise Fahrzeugen, Möbeln oder Haushaltsgeräten, die wenig korrosiv beansprucht werden, ausreichend ab, so das keine weitere Überlackierung erforderlich ist.

Soll die erfindungsgemäße Beschichtung auf der Außenseite der aus dem beschichteten Substrat gefertigten Gegenstände liegen und soll sie weiterhin nicht oder allenfalls mit einem Klarlack überlackiert werden, erzeugt man vorzugsweise insgesamt eine Schichtauflage im Bereich von etwa 20 bis 30 μm. Vorzugsweise erzeugt man diese nach dem weiter oben ausgeführten zweistufigen Verfahren, in dem man die Schritte iii) und iv) zweimal hintereinander ausführt.

In dieser Ausführungsform erhält man ein Metallband oder ein hieraus gefertigtes Blech oder Bauteil, bei dem die erfindungsgemäß aufgebrachte Beschichtung entweder nicht überbeschichtet an der Oberfläche des Bauteils liegt oder allenfalls mit einem Klarlack überzogen ist. In dieser Ausführungsform ist das Verzinkungs- ähnliche Aussehen der erfindungsgemäßen Beschichtung sichtbar, was aus ästhetischen Gründen erwünscht sein kann. In dieser Ausführungsform dient die erfindungsgemäße Beschichtung sozusagen als „Verzinkungsersatz". Es wird auf kostengünstigere Weise sowohl der optische Eindruck als auch die Korrosionsschutzwirkung einer verzinkten Stahloberfläche erzeugt, ohne zu der energetisch und vom Materialverbrauch aufwendigeren Verzinkung greifen zu müssen.

In dieser Ausführungsform, bei der die erfindungsgemäße Beschichtung sichtbar bleibt, verwendet man das Band oder ein hieraus gefertigtes Blech oder Bauteil vorzugsweise zur Herstellung von Haushaltsgeräten oder Architekturteilen, insbesondere für Gebäudewände oder Dächer oder für die Außenverkleidung von Gebäudewänden oder Dächern. Die in dieser Ausführungsform beschichteten Bleche können also für alle Anwendungszwecke eingesetzt werden, für die man derzeit nicht überlackierten oder allenfalls mit einem Klarlack versehenen verzinkten Stahl einsetzt. Neben den bereits genannten Beispielen können dies beispielsweise auch Regenrinnen an Gebäuden oder Kanäle von Klimaanlagen oder für Zu- oder Abluftführung sein. Weiterhin kann so beschichtetes Material für Geländer oder für Pfosten, beispielsweise als Träger für Verkehrsampeln oder Verkehrsschilder eingesetzt werden. Zäune, Tore, Leitplanken, Behälter wie beispielsweise Müllbehälter sind weitere Verwendungsmöglichkeiten für das als „Verzinkungsersatz" erfindungsgemäß beschichtete Material.

Aus den vorstehenden Erläuterungen zur Wirkung als „Verzinkungsersatz" ergibt sich, dass das bevorzugte Substrat unverzinkter Stahl, insbesondere kaltgewalzter Stahl ist. Andere im Fahrzeugbau, in der Haushaltsgeräte- und Möbelindustrie ge- bräuchliche Metalle wie beispielsweise Zink oder Aluminium oder jeweils deren Legierungen können jedoch ebenfalls mit dem erfindungsgemäßen Mittel bzw. Verfahren beschichtet werden. Dies gilt auch für verzinkten oder legierungsver- zinkten Stahl. In den letztgenannten Fällen spielt dann weniger der optische Effekt des „Verzinkungssatzes", sondern mehr der Korrosionsschutzeffekt eine Rolle. Beispielsweise kann ein erfindungsgemäßes Mittel wie folgt zusammengesetzt sein (Mengenangaben in Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse):

Dabei bedeuten: Komponente 1

1 verzeigter gesättigter Polyester, SZ <3, OH-Zahl 45, Molmasse: 3000, 65% in SN 150/BG

2 linearer gesättigter Polyester, SZ <3, OH-Zahl 15, Molmasse: 7.000, 60% in SN150/DBE

3 linearer gesättigter Polyester, SZ <3, OH-Zahl 35, Molmasse: 3.000, 60% in SN150/BG

4 Methyl-buthyl-Melaminharz, 82%ig in Butanol

5 linearer gesättigter Polyester, SZ <3, OH-Zahl 5-10, Molmasse: 15.000, Granulat

6 OH-gruppenhaltiger Polycarbonat-Polyester, Äquivalentgewicht 1000, 100%

7 linearer gesättigter Polyester, SZ <3, OH-Zahl 20, Molmasse: 5.000, 55% in SN150, Methoxypropylacetat, Methoxypropanol

8 linearer gesättigter Polyester, SZ <3, OH-Zahl 25-35, Molmasse: 5.000, 60% in SN150, Methoxypropylacetat, Methoxypropanol

9 methyliertes Melamin-Formaldehyd-Vernetzungsreagenz ^

10 Korrosionsschutzpigment auf Calciumsilikatbasis

11 Korrosionsschutzpigment auf Basis Oxiaminophosphat, Magnesiumsalz

12 Korrosionsschutzpigment auf Basis eines modifizierten Sr/Al-Polyphosphates

13 Korrosionsschutzpigment auf Basis Oxiaminophosphat, Magnesiumsalz

14 Korrosionsschutzpigment auf Zn/Al-Polyphosphatsilikatbasis

15 Korrosionsschutzpigment auf Zn/Al-Polyphosphatbasis

16 anorganischer Füllstoff auf Talkumbasis

17 anorganischer Füllstoff auf Basis Glimmer, Quarz.Chlorit

18 anorganischer Füllstoff auf Basis Bariumsulfat

19 anorganischer Füllstoff auf Basis Glimmer

20 anorganischer Füllstoff auf Basis Kaolin

21 silikonfreies Verlaufsmittel

22 nichtionischer blockierter saurer Vernetzungskatalysator

23 Aluminiumpulver Typ 1

24 Aluminiumpulver Typ 1

25 Aluminiumpulver Typ 2

26 Aluminiumpulver Typ 3

27 Aluminiumpulver Typ 4

28 Aluminiumpulver Typ 1

29 Solventnaphtha

30 Solventnaphtha

31 Solventnaphtha

32 Propylenglykolmethylester

33 Diethylenglykolmonobuthyletheracetat

Claims

Patentansprüche

1. Mittel zum Beschichten von Metalloberflächen auf Basis vernetzender Polyesterharze als organisches Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel bezogen auf seine Gesamtmasse, 4 bis 20 Gew.-% Aluminiumschuppen und nicht mehr als 0,1 Gew.-% Isocyanatgruppen- haltige Verbindungen enthält.

2. Mittel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumschuppen einen mittleren Flächendurchmesser im Bereich von 20 bis 60 μm und eine Dicke im Bereich von 0,3 bis 1 μm aufweisen.

3. Mittel nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich, bezogen auf seine Gesamtmasse, 2 bis 10 Gew.-% Korrosionsinhibitoren oder Korrosionsschutzpigment enthält.

4. Mittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es, bezogen auf seine Gesamtmasse,

20 bis 50 Gew.-% organisches Bindemittel,

30 bis 70 Gew.-% Lösungsmittel enthält, wobei die Summe der Anteile an Lösungsmittel und organischem

Bindemittel nicht größer ist als 96 Gew.-%, vorzugsweise nicht größer als

90 Gew.-% ist.

5. Mittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es als organisches Bindemittel mindestens ein hydroxyliertes Polyesterharz, vorzugsweise mit einer mittleren Molmasse im Bereich von 2000 bis 15000, sowie eine Vernetzungskomponente für das hxdroxylierte Polyesterharz enthält.

6. Mittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es als Vernet- zungskomponente mindestens ein Melamin-Formaldehyd- Vernetzungsreagenz enthält.

7. Mittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mindestens einen sauren Vernetzungskatalysator, vorzugsweise in blockierter Form, enthält.

8. Mittel nach Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es, bezogen auf die Gesamtmasse des Mittels,

15 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 35 Gew.-% hydroxyliertes Polyesterharz,

2 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 8 Gew.-% Vernetzungskomponente für das hydroxylierte Polyesterharz,

0,05 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Gew.-% sauren Vernetzungskatalysator enthält.

9. Verfahren zum Beschichten von Metallband im Bandverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass man i) das Band erforderlichenfalls reinigt, ii) das Band mit einer sauren Behandlungslösung in Kontakt bringt, die auf der Stahloberfläche eine Konversionsschicht erzeugt, die nicht mehr als 1 mg Chrom pro m² enthält, und danach mit oder ohne Zwischenspülung mit Wasser, iii) mit einem Mittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 mit einer solchen Nassfilmdicke beschichtet, dass man nach dem Aushärten eine Schichtauflage im Bereich von 3 bis 30 μm erhält, und iv) die im Schritt iii) aufgebrachte Nassschicht durch IR-Strahlung oder durch Erhitzen des Bandes auf eine Substrattemperatur im Bereich von 120 bis 280 ⁰C, vorzugsweise im Bereich von 230 bis 250⁰C aushärtet.

10.Verfahren nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass man die beiden Schritte iii) und iv) zweifach ausführt und im ersten Schrittpaar iii) + iv) eine Schichtauflage im Bereich von 3 bis 15 μm und hierauf im zweiten Schrittpaar iii) + iv) eine weitere Schichtauflage im Bereich von 10 bis 27 μm aufbringt.

11. Band oder hieraus gefertigte Blech oder Bauteil, das nach einem Verfahren nach Anspruch 9 oder nach Anspruch 10 erhältlich ist.

12. Band oder hieraus gefertigte Blech oder Bauteil nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die in den Schritten iii) und iv) erzeugte Schichtauflage im Bereich von 3 bis 10 μm liegt und hierauf mindestens eine weitere Lackschicht aufgebracht ist, die keinen Klarlack darstellt.

13. Band oder hieraus gefertigte Blech oder Bauteil nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die in den Schritten iii) und iv) erzeugte Schichtauflage im Bereich von 3 bis 15 μm liegt und dass hierauf keine weitere Lackschicht aufgebracht ist.

14. Band oder hieraus gefertigte Blech oder Bauteil nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die in den Schritten iii) und iv) insgesamt erzeugte Schichtauflage im Bereich von 20 bis 30 μm liegt und dass hierauf keine weitere Lackschicht oder nur ein Klarlack aufgebracht ist.

15. Band oder hieraus gefertigte Blech oder Bauteil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte iii) und iv) nach Anspruch 10 zweifach ausgeführt wurden.

16. Verwendung eines Bandes oder eines hieraus gefertigten Blechs oder Bauteils nach einem der Ansprüche 12 und 13 zur Herstellung von Fahrzeugen, Möbeln oder Haushaltsgeräten.

17. Verwendung eines Bandes oder eines hieraus gefertigten Blechs oder Bauteils nach einem der Ansprüche 14 und 15 zur Herstellung von Haushaltsgeräten oder Architekturteilen, insbesondere für Gebäudewände oder Dächer oder für die Außenverkleidung von Gebäudewänden o- der Dächern.