DE19517277C2 - Verfahren zur Herstellung von Mehrschicht-Effektlackierungen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Mehrschicht-Effektlackierungen, insbesondere Me­ tallic-Lackaufbauten auf Kraftfahrzeugen bzw. Kraft­ fahrzeugteilen unter Spritzauftrag wäßriger Basislacke, die Effektpigmente, insbesondere Metallicpigmente, enthalten.

Der Aufbau von Mehrschicht-Lackierungen, die Ef­ fektpigmente, wie Metallicpigmente, enthalten, ist in den letzten Jahren insbesondere auf dem Kraftfahr­ zeugsektor üblich geworden. Dem Fachmann stehen hierfür Systeme auf Lösemittelbasis zur Verfügung, je­ doch haben die zunehmend verschärften Bedingungen des Umweltschutzes auch zur Entwicklung von wäßri­ gen Systemen geführt. So werden heute Mehrschicht- Effektlackierungen mit Effektpigmenten enthaltenden wäßrigen Basislacken erzielt, die auf ein gegebenenfalls grundiertes und gegebenenfalls mit Füllern versehenes Substrat aufgetragen und nach kurzer Zwischentrock­ nung mit einem Klarlack auf wäßriger Basis oder Löse­ mittelbasis überlackiert werden, worauf gemeinsam ein­ gebrannt wird. Ein derartiges Verfahren wird beispiels­ weise in der DE-A-36 28 124 beschrieben.

In der Praxis des Auftrags von Effektpigmente ent­ haltenden Basislacken wird sowohl bei lösemittelhalti­ gen Systemen als auch bei wäßrigen Systemen im allge­ meinen ein zweifacher Auftrag des Effektpigmente ent­ haltenden Basislacks durchgeführt. Zwischen dem Auf­ trag der ersten und der zweiten Effektpigmente enthal­ tenden Lackschicht erfolgt eine kurze Antrocknung, im allgemeinen in der Spritzkabine. Während des Spritzens sowie während des Antrocknens ist es üblich sogenann­ te Sinkluft von oben her in die Spritzkabine mit einer Geschwindigkeit von unter 0,5 m/sec. einzuführen, um Spritznebel abzusenken, die sonst zu unerwünschten Ablagerungen in der Kabine und auf den gespritzten Teilen führen würden.

Beim Auftrag von Effektpigmente enthaltenden wäß­ rigen Basislacken hat es sich gezeigt, daß häufig Störun­ gen in der Ausrichtung des plättchenförmigen Effekt­ pigmentes auftreten, wodurch sich Störungen im Farb­ ton und insbesondere im sogenannten Flop-Effekt erge­ ben. Der Flop-Effekt wird durch die einheitliche Aus­ richtung von Effektpigmenten erzielt und äußert sich in unterschiedlichen Farb- und Brillianz-Effekten bei un­ terschiedlichem Lichteinfall bzw. unterschiedlichem Be­ trachtungswinkel. Zur Erzielung eines derartigen Flop- Effekts ist eine störungsfreie Ausrichtung der Effektpig­ mente erforderlich. Diese Ausrichtung wird beim übli­ chen, in zwei Spritzgängen durchgeführten Auftrag von Effektpigmente enthaltenden wäßrigen Basislacken häufig gestört.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von Mehrschicht-Ef­ fektlackierungen mit zweifachem Auftrag eines Effekt­ pigmente enthaltenden wäßrigen Basislacks, das eine störungsfreie Ausrichtung der Effektpigmente und da­ mit einen ungestörten Flop-Effekt ergibt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat es sich gezeigt, daß diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrschicht-Effekt-Lackierung durch Spritzauftrag einer ersten Schicht aus einem Ef­ fektpigmente enthaltenden wäßrigen Basislack auf ein Substrat, Antrocknen und Spritzauftrag einer zweiten Schicht des Effektpigmente enthaltenden Basislacks in einer Spritzkabine mit anschließendem Zwischentrock­ nen, Auftrag eines Klarlacks und anschließendem ge­ meinsamen Einbrennen gelöst werden kann, das da­ durch gekennzeichnet ist, daß man zum Antrocknen die nach Auftrag des Effektpigmente enthaltenden wäßri­ gen Basislacks erhaltene erste Schicht mit Luft derart anbläst, daß die Strömungsgeschwindigkeit am Substrat 4 bis 10 m/sec. beträgt, und daß man die erste Schicht des wäßrigen Basislacks durch elektrostatische Applikation und die zweite Schicht durch Druckluftspritzen aufbringt.

Im allgemeinen ist, es beim erfindungsgemäßen Ver­ fahren bevorzugt, mit Temperaturen der Anblasluft zu arbeiten, die unter denen der Spritzkabinenluft liegen. Dies gilt insbesondere für erhöhte Werte der Tempera­ tur der Luft in der Spritzkabine.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat es sich überraschenderweise gezeigt, daß die Störung der ein­ wandfreien Ausrichtung von Effektpigmenten in wäßri­ gen Spritzlack-Systemen ausgeräumt werden kann, ins­ besondere in Spritzkabinen bei denen die üblichen Tem­ peraturen in der Größenordnung von 21°C bis 25°C und relative Luftfeuchtigkeiten von 60% bis 70% über­ schritten werden.

Es ist bevorzugt, wenn die zum Anblasen eingesetzte Luft eine relative Feuchtigkeit von beispielsweise bis zu 50%, z. B. 30 bis 50%, und Temperaturen von 15 bis 30°C aufweist. Wenn jedoch in der Spritzkabine geringe Luftfeuchtigkeit von beispielsweise nur 30% herrscht, so kann die relative Luftfeuchtigkeit der zum Anblasen eingesetzten Luft bevorzugt auch unter 30% betragen. Die Anblasluft mit einer relativen Feuchtigkeit, die ge­ genüber der in der Spritzkabine herrschenden relativen Feuchtigkeit verringert ist, kann beispielsweise durch Kompression von Kabinenluft erzielt werden.

Zur Erzielung des erfindungsgemäßen Zwecks ge­ nügt das Anblasen während eines kurzen Zeitraums, der im allgemeinen beispielsweise in der Größenordnung von 1 bis 2 Minuten liegt.

Der Auftrag des Effektpigmente enthaltenden wäßri­ gen Basislacks erfolgt in zwei Spritzgängen aus dem gleichen Basislack. Dabei wird bevorzugt so gearbeitet, daß der erste Spritzgang durch elektrostatische Appli­ kation (ESTA) und der zweite durch Druckluftspritzen durchgeführt wird. Die Schichtdicken der ersten Schicht und der zweiten Schicht können je nach den gewünsch­ ten zu erzielenden Effekten und den eingesetzten wäßri­ gen Basislacken variieren. Die Schichtdicke der ersten Schicht sowie der zweiten Schicht liegt beispielsweise jeweils bei bis zu etwa 10 µm, bevorzugt bei etwa 7 bis 9 µm (jeweils als Trockenfilmdicke).

Der Auftrag der zweiten, Effektpigmente enthalten­ den, wäßrigen Basislackschicht erfolgt bevorzugt unmit­ telbar nach dem Antrocknen. Die Effektpigmente ent­ haltende, wäßrige Basislackschicht kann eingebrannt oder bevorzugt nach einer kurzen Zwischentrocknung naß-in-naß mit einem Klarlack überlackiert werden.

Die Zwischentrocknung kann bei erhöhter Tempera­ tur erfolgen, beispielsweise ist es möglich kurz mit Infra­ rotstrahlung anzutrocknen, beispielsweise während 1 bis 3 Minuten und/oder kurz, beispielsweise 3 bis 5 Mi­ nuten, mit Warmluft bei einer Temperatur von etwa 60 bis 80°C.

Nach der Zwischentrocknung kann der Klarlack in üblicher Weise, beispielsweise durch Spritzauftrag, ap­ pliziert werden.

Nach dem Auftrag des Klarlacks erfolgt ein gemein­ sames Einbrennen bzw. Aushärten; die Härtungszeiten und Temperaturen hängen von den eingesetzten Basis­ lacken und Klarlacken ab; sie liegen im allgemeinen in der Größenordnung bis zu 140°C, beispielsweise 130 bis 140°C bei Zeiträumen in der Größenordnung bis zu 30 Minuten, beispielsweise 20 bis 30 Minuten.

Die eingesetzten wäßrigen Basislacke unterliegen keiner Beschränkung. Es können sämtliche üblichen wäßrigen Basislacke eingesetzt werden, die dem Fach­ mann geläufig sind und für Effektpigment-Lackierungen geeignet sind. Geeignete wäßrige Basislacke werden beispielsweise in der DE-A-36 28 124 beschrieben.

Auch die erfindungsgemäß einsetzbaren Klarlacke unterliegen keiner Beschränkung. Es können wäßrige Klarlack-Systeme, lösemittelhaltige Klarlack-Systeme oder Pulverklarlack-Systeme eingesetzt werden, die dem Fachmann geläufig und beispielsweise auf dem Kraftfahrzeug-Sektor üblich sind. Es kann sich am ein- oder mehrkomponentige Klarlacke handeln. Beispiele für verwendbare Klarlack-Systeme werden beispiels­ weise ebenfalls in der DE-A-39 10 829 genannt.

Als Effektpigmente können die erfindungsgemäß ver­ wendeten Basislacke übliche Metallicpigmente, wie Aluminiumbronzen, enthalten, sowie auch andere übli­ che plättchenförmige Effektpigmente, z. B. auf der Basis von Glimmerplättchen, die beispielsweise mit Titandio­ xid überzogen sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders ge­ eignet zur Herstellung von Mehrschicht-Metallic- Lackierungen auf dem Kraftfahrzeugsektor, beispiels­ weise für Kraftfahrzeugkarosserien und Teile von Kraftfahrzeugkarosserien. Selbstverständlich kann es auch für andere Zwecke eingesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit üblichen Vorrichtungen durchgeführt werden. Es wird in übli­ chen Spritzkabinen gearbeitet, der Spritzvorgang wird mit üblichen Spritzaggregaten, die beispielsweise für ESTA-Applikation oder pneumatische Applikation ge­ eignet sind, z. B. Spritzpistolen und Hochrotationsgloc­ ken, durchgeführt.

Das Anblasen der ersten Effektlack-Schicht bedarf keiner speziellen Vorrichtung. Beispielsweise ist es möglich die lackierten Substrate direkt mit üblichen Blasringen anzublasen, die um das Substrat, beispiels­ weise die Karosserie oder das Teil davon, herumgeführt werden können. Bei den Blasringen handelt es sich bei­ spielsweise um ringförmige Rohre mit Austrittsöffnun­ gen, in die Anblasdüsen eingeschraubt werden können. Die günstigste Strömungsgeschwindigkeit der Anblas­ luft kann direkt ermittelt werden. Sie liegt am Objekt in der Größenordnung von 4 bis 10 m/sec., bevorzugt in der Größenordnung von 5 bis 8 m/sec. Das entspricht beispielsweise einer Strömungsgeschwindigkeit am Austritt der Anblasdüsen von 12 bis 16 m/sec., wenn diese in einem Abstand von beispielsweise 20-35 cm, bevorzugt 25 bis 32 cm am zu lackierenden Objekt vor­ beigeführt werden.

Durch die vorliegende Erfindung wird es möglich Mehrschichtlackierungen mit Effektwirkung, insbeson­ dere Metalliceffekten, mit ausgezeichnetem Flop und Farbton aus wäßrigen Effektbasislacken zu erzielen, oh­ ne Störungen in Kauf nehmen zu müssen.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung von Mehrschicht-Effekt-Lackierungen durch Spritzauftrag einer ersten Schicht aus einem Effektpigmente enthaltenden wäßrigen Basislack auf ein Substrat, Antrocknen und Spritzauftrag einer zweiten Schicht des Effektpigmente enthaltenden Basislacks, in einer Spritzkabine, anschließendes Zwischentrocknen, Auftrag eines Klarlacks und anschließendes gemeinsames Einbrennen, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Antrocknen die nach Auftrag des Effektpigmente enthaltenden wäßrigen Basislacks erhaltene erste Schicht mit Luft derart anbläst, daß die Strömungsgeschwindigkeit am Substrat 4 bis 10 m/sec. beträgt, und daß man die erste Schicht des wäßrigen Basislacks durch elektrostatische Applikation und die zweite Schicht durch Druckluftspritzen aufbringt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man mit Luft anbläst, deren relative Feuchtigkeit unter dem in der Spritzkabine auftre­ tenden Wert für die relative Luftfeuchtigkeit liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man mit Luft anbläst, deren Temperatur unter der in der Spritzkabine herr­ schenden Lufttemperatur liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man während eines Zeitraums von 1 bis 2 Minuten anbläst.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man mit Luft anbläst, die durch Kompression von Luft aus der Spritzkabine erhalten wurde.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man mit Luft mit ei­ ner relativen Feuchtigkeit von bis zu 50% und einer Temperatur von 15 bis 30°C anbläst.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Effektpig­ mente enthaltenden wäßrigen Basislack einen Me­ tallicpigmente enthaltenden wäßrigen Basislack verwendet.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man Kraftfahrzeug- Karosserien oder deren Teile lackiert.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man Kraftfahrzeug-Karosserien oder deren Teile mit einer Metallic-Lackierung versieht.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das Anblasen mittels Blasringen durchführt, die man um die Karosserie oder um das Teil davon herumführt.