MOTOR VEHICLE WITH MULTI-LAYER VARNISH COATING, AND PROCESS FOR MULTI-LAYER VARNISH COATING

Abstract: 1. A motor vehicle having a multilayered lacquering, comprising a layer of coloured lacquer containing polyester amine resins as binder, a transparent layer of effect lacquer which is applied thereto and which contains polyester amine resins and cellulose-ethers and/or -esters or -semi-esters as binder and a layer of clear lacquer which is applied thereto containing thermosetting acrylo/melamine-resin combinations of air-drying acrylo/isocyanate-resin combinations as binder, characterised in that the coloured layer of lacquer contains from 15 to 60%, by weight, of cellulose-ethers and/or -esters or -semi-esters based on the proportion of binder of this layer.

Description: Kraftfahrzeug mit mehrschichtiger Lackierung und Verfahren zum mehrschichtigen Lackieren Die Erfindung betrifft ein Kwaftfahrzeug mit mehrschichtiger Lackierung umfassend eine Farblackschicht enthaltend Polyester-Amin-Harze als Bindemittel, eine darauf befindliche transparente Effektlackschicht enthaltend Polyester-Amin-Harze sowie Celluloseäther und/oder -ester bzw. -halbester als Bindemittel, und eine darauf befindliche Klarlackschicht enthaltend hitzehärtbare Acryl-Melamin- Harz-Kombinationen oder lufttrocknende Acryl-Iso cyanat-Harz-Kombinationen als Bindemittel. Ausserdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum mehrschichtigen Lackieren von Kraftfahrzeugen. Es ist bekannt, Kraftfahrzeuge mit einer mehrschichtigen Lackierung auf einer oder mehreren Korrosionsschutzschichten insbesondere dann zu versehen, wenn die Lackierung einen sogenannten etalleffekt aufweisen-soll. Unter Korrosionsschutzschichten im Sinne der vorliegenden Erfindung werden alle Schutzschichten bzw. Lackschichten verstanden, die auf die Metallteile vor dem Aufbringen der Endlackierung aufgebracht werden. Dazu gehören auch die in der Regel vor der Endlackierung aufgetragenen Füllerschichten. Wenn eine Endlackierung mit Metalleffekt durchgeführt wird, umfasst diese in der Regel eine zweischichtige Lackierung. Die untere Schicht enthält zur Erzeugung des sogenannten Metalleffektes Netallplättchen, im allgemeinen Aluminiuinplättchen. Wenn nicht nur der Silber-Netalliceffekt der Aluminiumplättchen gewünscht wird, sondern eine farbige Metallic Lackierung, enthält diese Schicht zusätzlich entsprechende Farbpigmente. Auf diese die Metallplättchen enthaltende Lackschicht wird dann ein Klarlack aufgebracht. Die Hetallic-Lackierung kann neben dem Bindemittel Celluloseester, insbesondere Celluloseacetobutyrat enthalten ( vergl. US-PS 3 639 147). Es ist nach diesem Stand der Technik auch möglich die Metallic-Lackschicht und die Klarlackschicht nach dem sogenannten Nass-in-Nass Verfahren aufzubringen, d. h. die Metallic-Laclçschicht wird nicht ausgehärtet, bevor die Klarlackschicht aufgetragen wird, und beide Schichten werden dann gemeinsam gehärtet. Die DE-OS 30 35 917 beschreibt ein Verfahren zum Aufbringen einer mehrschichtigen Lackierung auf ein Kraftfahrzeug, gemäss dem auf eine Farblackschicht eine Effektlackschicht aufgebracht wird, die mit Titandioxid beschichtete Glimmerplättchen als Interferenzp;igment enthält, und gegebenenfalls hierauf eine Klarlackschicht aufgebracht wird. Nach diesem Verfahren wird zumindest die Effektlackschicht durch ein elektrostatisches Auftragsverfahren aufgebracht. Voraussetzung für die Durchführung dieses Verfahrens ist, dass die Farblackschicht eingebrannt wird, bevor die Effektlackschicht aufgebracht werden kann. Das vorstehend beschriebene Verfahren hat den Nachteil, dass der Einbrennvorgang zeimal durchgeführt werden muss. Bei Reparaturlackierungen ist damit der zusotzliche Umstand verbunden, dass die nicht zu lackierenden Teile des Kraftfahrzeuges zweimal abgeklebt werden müssen. Zunächst wird die Farblackschicht aufgetragen und eingebrannt, wobei die nicht zu lackierenden Teile durch Abkleben vor einem Lackauftrag geschützt werden muss. Nach dem Einbrennvorgang muss die Abklebung entfernt werden, und die Lackschicht wird nass geschliffen, um einen besseren Verbund zur danach aufgebrachten Lackschicht zu erreichen. Anschliessend müssen die nicht zu lackierenden Teile wiederum abgeklebt werden, bevor die Effektlackschicht und gegebenenfalls die Klarlackschicht aufgebracht und eingebrannt werden. Dieses Verfahren ist technisch sehr umständlich. Der vorliegenden Effindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, Kraftfahrzeuge mit einer Effektlackschicht zu schaffen, die wie gemäss DE-OS 30 35 917 einen stärker changierenden Effekt bzw. unterschiedlichere Effekte bei verschiedenen Blickwinkeln aufweist als die bekannte Eletallic-Lackierung, die aber in einfacherer Weise aufgebracht werden kann. Es wurde überraschenderweise gefunden, dass diese Aufgabenstellung dadurch gelöst werden kann, dass die drei Schichten Farblackschicht, Effektlackschicht und Klarlackschicht nass-in-nass aufgetragen und in einem Arbeitsgang gehärtet werden, wenn die Farblackschicht eine bestimmte nachfolgend de ±4niete Zusammensetzung aufweist. Gegenstand der Erfindung ist demgemäss ein Kraftfahreug mit mehrschichtiger Lackierung umfassend eine Farblackschicht enthaltend Polyester-Amin-Harze als Bindemittel, eine darauf befindliche transparente Effektlackschicht enthaltend Polyester-Amin-Harze sowie Celluloseäther und/oder -ester bzw. -halbester als Bindemittel, und eine darauf befindliche Klarlackschicht enthaltend hitzehärtbare Acryl-Melamin-Harz-Kombina- tionen oder lufttrocknende Acryl-Isocyanat-Harz-Kombinationen als Bindemittel, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Farblackschicht 15 bis 60 Gew.-, bezogen auf den Bindemittelanteil dieser Schicht, an Celluloseäthern und/oder -estern bzw. -halbestern enthält. Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum mehrschichtigen Lackieren von Kraftfahrzeugen, umfassend eine Farblackschicht enthaltend Polyester-Amin Harze als Bindemittel, eine darauf befindlicWe/Xek lackschicht enthaltend Polyester-Amin-Harze sowie Celluloseäther und/oder -ester bzw. -halbester als Bindemittel, und eine darauf befindliche Klarlackschicht enthaltend hitzehärtbare Acryl-Melamin-Harz-Kombination oder luftrocknende Acryl-Isocyanat-Harz-Kombination als Bindemittel, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Farblackschicht 15 bis 60 Gew.-% , bezogen auf den Bindemittelanteil dieser Schicht, an Celluloseäthern und/oder -estern bzw. -halbestern enthält, und dass alle genannten drei Schichten nass-in-naB aufgetragen und ge meinsam in einem Arbeitsgang gehärtet werden, wobei die Effektlackschicht durch ein elektrostatisches Auftragsverfahren aufgebracht wird. Bevorzugt hat die Farblackschicht eine Trockenfilmdicke von 10 bis 30 /um. Die Farblackschicht enthält als Bindemittel die gemäss dem Stand der Technik für Kraftfahrzeug-Lackierungen bekannten Polyester-Amin-Harz-Systeme. Es können ölhaltige oder ölfreie Polyester eingesetzt werden, insbesondere Alkydharze. Die Polyester liegen im Gemisch mit Aminharzen vor, wobei ltlelaminharze bevorzugt sind. Die Farblackschicht enthält in der Kraftfahrzeuglackierung üblicherweise eingesetzte Pigmente . Wenn eine weisse Schicht gewünscht wird, werden weisse Pigmente eingesetzt, anderenfalls farbige Pigmente. Das wesentliche Merkmal gemäss der Erfindung liegt darin, dass die Farblackschicht die oben genannten Celluloseäther usw. enthält. Nach dem Stand der Technik wurden solche Celluloseäther den Metallic-Lacken zugesetzt, um eine schnelle Fixierung der Metallic-Plättchen zu bewirken. Da dieses Problem bei Farblackschichten nicht auftreten kann, hat es nicht nahegelegen, die Celluloseäther usw. irgendwelchen Farblackschichten zuzusetzen, und i der Praxis ist dies bisher auch nicht erfolgt. Ein weiteres wesentliches Merkmal des Verfahrens zum mehrschichtigen Lackieren gemäss der Erfindung besteht darin, dass die Effektlackschicht durch ein elektrostatisches Auftragsverfahren aufgebracht wird. Durch Anwendung dieser Merkmale ist eg überraschenderweise möglich, dass alle genannten drei Schichten nass-in-nass aufgetragen und gemeinsam in einem Arbeitsgang gehärtet werden. Es wird nicht geschliffen und dennoch ein einwandfreier Ver bund der Lackschichten mit guter Oberfläche erhalten. Durch das Nichtanschleifen der Farblackschicht wird der zusätzliche Vorteil erzielt, dass ein gleichmässigerer Changiereffekt auftritt. Als Celluloseäther usw. werden dieJenigen Verbindungen für die Farblackschicht eingesetzt, die nach dem Stand der Technik für die Metallic-Lacke verwendet werden. Bevorzugt ist wie gemäss dem Stand der Technik Celluloseacetobutyrat. Die Menge beträgt für die Farblackschicht gemäss der Erfindung vorzugsweise mindestens 30 Gew.-, und vorzugsweise höchstens 50 Gew.-%, bezogen auf den Bindemittelanteil dieser Schicht. Wesentliches Merkmal gemäss der Erfindung ist, dass die auf die Farblackschicht aufgetragene Effektlackschicht transparent ist. Es wird hierunter eine zumindestens teilweise Transparenz verstanden, wie sie erhalten wird, wenn man als Pigmente mit Titandioxid beschichtete Glimmerplättchen als Interferenzpigmente verwendet. Diese Pigmente sind bekannt (vergl. z.B. DE-OS 19 59 998 und DE-AS 14 67 468). Die Effektlackschicht gemäss der Erfindung enthält als Bindemittel vorzugsweise die gleichen Bindemittel, wie die Farblackschicht, und wie sie oben bereits beschrieben wurden. Die Effektlackschicht enthält ebenfalls die oben beschriebenen Celluloseäther usw., und zwar zweckmässig in einer Menge von 15 bis 60 Gew -%. Vorzugsweise liegt die untere Grenze bei etwa 20 Gew.-%. Die obere Grenze liegt vorzugsweise bei 40 Gew,-g. In diesem Zusammenhang ist noch zu erwähnen, dass die Menge der Celluloseäther usw. in der Farblackschicht gemäss der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik relativ hoch liegt. Die Trocken filmstärke der Effektlackschicht liegt zweckmässig im Bereich von etwa 5 bis 25 zum. Die untere Grenze liegt vorzugsweise bei etwa 10/um, während die obere Grenze vorzugsweise bei etwa 15/um liegt. Uberraschenderweise lassen sich einwandfreie und zufriedenstellende Effekt-Lackierungen auf Kraftfahrzeugen unter Verwendung von Effektlackschichten mit diesen Pigmenten nur dann erzielen, wenn die Effektlackschicht durch ein elektrostatisches Auftragsverfahren aufgebracht wird. Dies ist besonders deshalb überraschend, weil Metallic-Lacke sich nicht oder nur unbefriedigend elektrostatisch auftragen lassen. Es hat deshalb nicht nahegelegen, an Stelle der Metallic-Lackschicht die Effektlackschicht gemass der vorliegenden Erfindung durch ein elektrostatisches Auftragsverfahren aufzubringen. Es können die an sich bekannten elektrostatischen Auftragsverfahren angewandt werden. Beispielsweise kann in einer stationären Anlage der Lacl. über eine rotierende Glocke oder Scheibe in einem elektrostatischen Feld, sogenannten Randsburg (eingetragenes Warenzeichen)-Anlagen versprüht werden. Es kann auch mit bekannten elektrostatischen Handspritzpistolen gespritzt erden. Auf die Effektlackschicht wird eine Klarlackschicht aufgebracht, die als Bindemittel entweder hitzehärt- bare Acryl-Melamin-Harz-Kombinationen oder lufttrockende Acryl-Isocyanat-Harz-KLombinationen aufweist. Beide Lacksysteme sind auf dem Gebiet der Lackierung von Kraftfahrzeugen bekannt. Wenn die hitzehärtbaren Kombinationen eingesetzt werden, müssen nach Auftrag aller Lackschichten diese gemeinsam in einem Arbeitsgang durch Erhitzen auf erhöhte Temperaturen gehärtet werden. Es werden die nach dem Stand der Technik für die Endlackierung üblichen Härtetemperaturen angewandt, z.B. von etwa 700C bis 170 C für Zeiträume von etwa 10 bis 40 Minuten, wobei in der Regel die Dauer des Einbrennvorganges umgekehrt proportional zur angewandten Temperatur ist. Wenn dagegen gemäss der Erfindung die bekannten lufttrocknenden Systeme eingesetzt werden, was hauptsächlich bei der Kraftfahrzeug-Reparaturlackierung der Fall ist, wird das mit den drei Lackschichten gemäss der Erfindung versehene Kraftfahrzeug bei Umwelt Bedingungen getrocknet oder auf mässige Temperaturen von nicht über etwa 800C erwärmt. Es erfolgt dabei eine Härtung aller drei Lackschichten. Die Trockenfilinstärke der Klarlackschicht beträgt zweckmässig 15 bis 50/um, wobei für die untere Grenze 20/um und für die obere Grenze 40/um bevorzugt sind. Unter dem Begriff "Acryl" werden gemäss der Erfindung auch Hethacryl-Harzsysteme verstanden, wie diese auch gemäss dem Stand der Technik auf diesem Gebiet eingesetzt werden (vergl. u.a. US-PS 3 639 147, G3-PS 1 284 755, DE-OS 28 12 397). Der Anteil an mit Titandioxid beschichteten Glimmerplättchen in der Effektlackschicht beträgt zweckmässig 0,5 bis 8 Gew.-, vorzugsweise mindestens etwa 1 Gew.-iS und höchstens etwa 6 Gew.-%, berechnet auf Gesamtgewicht des Lackes.(Berechnet auf Festkörper etwa 3 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 4 bis 30 Gew.-, je nach Farbe des.Unter- grunds.) Für die Farblackschicht und die Effektlackschicht werden bevorzugt solche der oben beschrbbenen Harzsysteme eingesetzt, die in 1 bis 15 Minuten, vorzugsweise 2 bis 12 Minuten, besonders bevorzugt 3 bis 8 Minuten physikalisch trocknen. Es ist zweckmässig, auf die Farblacklackschicht die Effektlackschicht nach 1 bis 15 minuten, vorzugsweise 2 bis 12 Minuten, besonders bevorzugt 3 bis 8 Minuten, aufzubringen.Das gleiche gilt sinngemäss für den Auftrag der Klarlackschicht auf die Effektlackschicht Die jeweils davor aufgebrachten Schichten müssen also, wie oben dargelegt, innerhalb der genannten Zeit so weit physikalisch angetrocknet sein, dass ein wesentliches Durchmischen oder stärkeres Anquellen der darauf aufgebrachten Lackschichten beim Auftrag vermieden wird. Die oben genannten Trocknungszeiten für den Effekt-Lack haben ausserdem.die Wirkung, dass sehr schnell eine Verfestigung des Bindemittels eintritt, und dass deshalb die mit Titandioxid beschichteten Glimmerplättchen sich nicht mehr in der Schicht bewegen können. Kurz nach dem Auftrag der Effektlackschicht nehmen die Glimmerplättchen überwiegend eine Anordnung etwa parallel zum Untergrund an. Diese Anordnung führt zu dem besonderen Effekt. Wenn sich aber die Glimmerplättchen längere Zeit in der aufgetragenen Schicht belegen, insbesondere drehen können, besteht die Gefahr, dass sie zu einem erheblichen Anteil eine andere Orientierung einnehmen, wodurch der changierende Effekt vermindert oder vermieden würde. Uberraschenderweise wird der Interferenzeffekt besonders ausgeprägt und stark dann erhalten, wenn die Schichten, insbesondere die Effektlackschicht und die Farblackschicht, die oben angegebenen Stärken aufweisen. Die gemäss der Erfindung verwendeten Lacke enthalten naturgemäss die üblichen lacktechnischen Zusatzstoffe und Lösungsmittel. BeisPiel 1 Bei der Serienlackierung von Kraftfahrzeugen wird auf die in üblicher Weise mit Korrosionsschutzschichten versehenen Karosserieteile eine Farblackschicht in einer Trockenfilmstärke von 20/um aufgebracht, die einen öl-freien Polyester und Melaminharz enthält, einen Gehalt von 40 Gew.-% Celluloseacetobutyrat, bezogen auf den Bindemittelgehalt dieser Schicht, aufweist und 35 Bayferro > 3920 FF (anorganisches Braunpigment) , berechnet auf Gesamtfestanteil, sowie übliche Lackzusätze und Lösemittel enthält. Nach 5 I.tinuten Ablüftzeit wird, ohne anzuschleifen, nass-in-nass mit Hilfe einer stationären Anlage zum elektrostatischen Lackieren unter Verwendung einer rotierenden Glocke im elektrostatischen Feld eine Effektlackschicht in einer Trockenfilmstärke von 10/um aufgebracht, die einen ölfreien Polyester und brjelaminharz als Bindemittel enthält, einen Gehalt von etwa 32 Gew.-Sd Celluloseacetobutyrat, bezogen auf den Bindemittelgehalt dieser Schicht, aufweist und 2 Gew.- mit Titandioxid in Rutil-Form beschichtete Glimmerplättchen, bezogen auf den Lack, und übliche Lackzusätze und Lösungsmittel enthält. Möglichst schnell danach, in der Praxis nach etwa 3 bis 5 Minuten, wird hierauf die Klarlackschicht aufgebracht, die eine in der Kraftfahrzeuglackierung übliche Acryl-Nelaminharzkombination in einem üblichen Lösungsmittelgemisch enthält. Die Trockenfilmstärke dieser Schicht beträgt etwa 301um. Danach wird 20 Mi 0 nuten bei etwa 140 C eingebrannt. Beispiel 2 Ein Kraftfahrzeug mit einer üblichen Füllerlackierung wird angeschliffen. Hierauf wird eine Farblackschicht nach den Ublichen Spritzverfahren mit einer Trocken filmstärke von 25/um auf gebracht, die einen ölfreien Polyester und Melaminharz enthält, einen Gehalt von 35% Celluloseacetobutyrat, bezogen auf den Bindemittelgehalt dieser Schicht, aufweist und 55 % Rutil-Titan dioxid, berechnet auf den Gesamtfestanteil, sowie übliche Lackzusätze und Lösemittel enthält. Nach einer Ablüftzeit von 8 Minuten wird mittels einer elektrostatischen Handspritzpistole der Effektlack in einer Trockenfilmstärke von 15/um aufgebracht. Er enthält als Bindemittel einen ölfreien Polyester, Melaminharz und 30 Gew.-% Celluloseacetobutyrat, bezogen auf das Bindemittel, und 5 Gew.-% , bezogen auf den Lack, des im Beispiel 1 beschriebenen Interferenzpigments. Nach 5 Minuten wird mit einem Klarlack, enthältend eine Acryl-Isocyanatharzkombination als Bindemittel in einer Trockenfilmstärke von 30/um beschichtet. Danach wird 10 Minuten auf 800C oder 1 Stunde lang auf 50 0C erwärmt oder auch unter Umweltbedingungen getrocknet. Die so lackierten Kraftfahrzeuge haben einen eindrucksvollen changierenden Effekt. Bei im wesentlichen senkrechter Blickrichtung entspricht der Farbton im wesentlichen dem Farbton des verwendeten Interferenzpigments. Bei Veränderung des Blickwinkels tritt die Untergrundfarbe stärker in Erscheinung.

Claims: Patentansprüche: 1. Kraftfahrzeug mit mehrschichtiger Lackierung umfassend eine Farblackschicht enthaltend Poly ester-Amin-Harze als Bindemittel, eine darauf be findliche transparente Effektlackschicht enthaltend Polyester-Amin-Harze sowie Cellulosether und/oder -ester bzw. -halbester als Bindemittel, und eine darauf befindliche Klarlackschicht enthaltend hitzehärtbare Acryl-Nelamin-Harz-Kombinationen oder lufttrockende Acryl-Isocyanat-Hzrz-Kombina- tionen als Bindemittel, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Farblackschicht 15 bis 60 Gew.-% , bezogen auf den Bindemsttelanteil dieser Schicht, an Celluloseäthern und/oder -estern bzw. -halbestern enthält. 2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Farblackschicht eine Trockenfilm Dicke von 10 bis 30/um hat. 3. Verfahren zum mehrschichtigen Lackieren von Kraftfahrzeugen, umfassend eine Farblackschicht enthaltend Polyester-Amin-Harze als Bindemittel, eine darauf befindlicte/ B ei52ckschicht ent haltend Polyester-Amin-Harze sowie Cellulose äther und/oder -ester bzw. -halbester als Binde mittel, und eine darauf befindliche Klarlackschicht enthaltend hitzehärtbare Acryl-Nelamin-Harz Kombination oder lufttrocknende Acryl-Isocyanat Harz-Kombination als Bindemittel, dadurch gekelm- zeichnet, dass die Farblackschicht 15 bis 60 Gew.- %, bezogen auf den Bindemittelanteil dieser Schicht, an Celluloseäthern und/oder -estern bzw. -halb estern enthält, und dass alle genannten drei Schichten nass-in-nass aufgetragen und gemeinsam in einem Arbeitsgang gehärtet werden, wobei die Effektlackschicht durch ein elektrostatisches Auftragsverfahren aufgebracht wird, 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farblackschicht in einer solchen Menge aufgetragen wird, dass die Trockenfilm-Dicke 10 bis 30/um beträgt.

Inventors: GRAETZ, HANS-JOACHIM, DR. DIPL.-CHEM.
Applicants: HERBERTS GESELLSCHAFT MIT BESCHRANKTER HAFTUNG
Application year: 1982
Main classification: C09D3
IPC codes: B32B15, B05D7