Beschichtungsstoffe, insbesondere Klarlacke, die mit aktinischer Strahlung oder thermisch und mit aktinischer Strahlung (Dual-Cure) gehärtet werden können und der Herstellung von transparenten Beschichtung, insbesondere Klarlackierungen, dienen, sind seit langem bekannt.

Hier und im Folgenden wird unter aktinischer Strahlung elektromagnetische Strahlung, wie nahes Infrarot (NIR), sichtbares Licht, UV-Strahlung, Röntgenstrahlung und Gammastrahlung, insbesondere UV- Strahlung, und Korpuskularstrahlung, wie Elektronenstrahlung, Betastrahlung, Protonenstrahlung, Neutronenstrahlung und Alphastrahlung, insbesondere Elektronenstrahlung, verstanden.

Die Beschichtungsstoffe, insbesondere die Klarlacke, sind feste, im Wesentlichen oder völlig wasser-und lösemittelfreie Pulverklarlacke" flüssige, im Wesentlichen oder völlig wasser-und lösemittelfreie 100%- Systeme, konventionelle, d. h. organische Lösemittel enthaltende, Klarlacke und wässrige Klarlacke, insbesondere Pulverslurry-Klarlacke.

Die Klarlacke und die hieraus hergestellten Klarlackierungen weisen zahlreiche technologische Vorteile auf. So können die Klarlacke problemlos appliziert und besonders rasch gehärtet werden. Die resultierenden Klarlackierungen sind u. a. hoch glänzend und kratzfest.

Nachteilig ist aber die Neigung der applizierten Beschichtungsstoffe, insbesondere Klarlacke bei der Härtung mit aktinischer Strahlung zu vergilben, sodass vergilbte (Klar-) Lackierungen entstehen. Durch die Vergilbung können aber im Falle. von farb-und/oder effektgebenden (Mehrschicht-) Lackierungen die Bunttöne und gegebenenfalls die optischen Effekte der unter den Klarlackierungen liegenden farb-und/oder effektgebenden Beschichtungen in unerwünschter Weise geändert werden. Die Vergilbung kann auch im Falle von farb-und/oder effektgebenden Einschichtlackierungen die Bunttöne und gegebenenfalls die optischen Effekte der Lackierung in unerwünschter Weise nachteilig beeinflussen.

Naturgemäß ist dies bei hellen Bunttönen, insbesondere hellen unbunten Bunttönen, wie Weiss oder Silber, und hellen bunten Bunttönen, wie Gelb oder Hellrot, besonders störend, während dunkle unbunte Bunttöne, wie Dunkelgrau oder Schwarz, und dunkle bunte Bunttöne, wie Dunkelblau oder Dunkelgrün, in dieser Hinsicht weniger problematisch sind.

Erfahrungsgemäß liegt die für eine praxisgerechte Vernetzung der Klarlackierungen notwendige Dosis an aktinischer Strahlung, insbesondere UV-Strahlung, im Bereich von 500 bis 5.000 mJ/cm-2, insbesondere 1.000 bis 3.000 mJ/cm-2. In diesem Bereich ist die Abhängigkeit der Vernetzungsdichte von der Strahlungsdosis sehr klein, d. h., die Vernetzung ist in der Regel spezifikationsgerecht. Um die Vergilbung zu vermeiden, ist man daher bestrebt, möglichst geringe Strahlendosen anzuwenden.

Die geringen Strahlendosen führen zwar zu einer praxisgerechten Vernetzung und beheben bis zu einem gewissen Grad das Problem der Vergilbung, indes hat es sich gezeigt, dass die Kratzfestigkeit der (Klar-) Lackierungen etwas geringer ist als die von (Klar-) Lackierungen, die mit höheren Strahlendosen gehärtet worden sind. Diese geringfügig niedrigere Kratzfestigkeit macht sich zwar bei farb-und/oder effektgebenden (Mehrschicht-) Lackierungen von hellem Buntton nicht störend bemerkbar, weil die Kratzer hier kaum sichtbar sind. Sie fallen jedoch bei farb-und effektgebenden (Mehrschicht-) Lackierungen von dunklem Buntton erheblich stärker auf, weswegen die geringfügig niedrigere Kratzfestigkeit hier nachteilig ist.

Die Schere zwischen Kratzfestigkeit bzw. Sichtbarkeit der Kratzer und Vergilbung ist ein besonderes schwerwiegendes Problem bei allen kontinuierlichen Beschichtungsverfahren, die in einer Durchlaufanlage betrieben werden und bei denen es zu einem Bunttonwechsel bei den Substraten kommt, d. h., dass nacheinander unterschiedlich gefärbte Substrate beschichtet werden müssen. Dieses Problem wiegt ganz besonders schwer bei der Automobilserienlackierung. In einer Lackieranlage in der Linie einer Automobilfabrik sind die Anzahl und die Reihenfolge der Bunttonwechsel abhängig vom Eingang der Kundenbestellungen. Somit muss häufig beispielsweise eine silbermetallic lackierte Karosserie nach einer schwarz lackierten Karosserie mit einem mit UV-Strahlung härtbaren Klarlack beschichtet werden. Wird dabei eine hinsichtlich der Vergilbung vorteilhafte Strahlendosis angewandt, kann es sein, dass das schwarz lackierte Automobil im oben genannten Sinne nicht mehr ausreichend kratzfest ist.

Man könnte dem Problem zwar dadurch begegnen, dass man Karosserien desselben oder eines vergleichbaren Bunttons sozusagen"bündelt"und

unter den dafür optimalen Bedingungen mit UV-Strahlung härtet. Dies ist aber in der Praxis undurchführbar, weil kein Kunde es akzeptieren wird, dass er länger als üblich auf die Auslieferung seines Wagens warten muss, weil seine gewünschte Farbe erst ein paar Monate später"an der Reihe"ist. Hiervon abgesehen ist es bislang unbekannt, welche Steuergröße für die optimale Anpassung von Strahlendosis und Buntton überhaupt für die Praxis geeignet ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues Verfahren zum Beschichten von bunten und unbunten Substraten unterschiedlichen Bunttons mit einer transparenten oder pigmentierten Beschichtung zu finden, bei dem mindestens ein transparenter oder pigmentierter, mit aktinischer Strahlung oder thermisch und mit aktinischer Strahlung (Dual- Cure) härtbarer Beschichtungsstoff auf die bunten oder unbunten Oberflächen der Substrate appliziert wird, wonach man die resultierende Schicht mit aktinischer Strahlung oder mit Dual-Cure härtet, und das die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr länger aufweist.

Das neue Verfahren soll auch auf völlig unterschiedlich gefärbten Oberflächen nicht oder nur geringfügig vergilbte, kratzfeste, transparente oder pigmentierte Beschichtungen, insbesondere Klarlackierungen, liefern.

Außerdem soll das neue Verfahren kontinuierlich durchgeführt werden können, sodass auch bei häufigen Bunttonwechseln keine länger andauernden und daher unwirtschaftlichen Unterbrechungen der Produktion mehr notwendig sind.

Außerdem soll für das neue Verfahren eine Steuergröße bereitgestellt werden, die es gestattet, die bei der Härtung angewandte Strahlendosis optimal dem jeweiligen Buntton der zu beschichtenden Oberfläche oder pigmentierter Schicht der Substrate anzupassen.

Des Weiteren war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine neue Vorrichtung zum Beschichten von nacheinander durchlaufenden, bunten und unbunten Substraten unterschiedlichen Bunttons mit einer transparenten oder pigmentierten Beschichtung, insbesondere einer Klarlackierung, bereitzustellen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr länger aufweist.

Die neue Vorrichtung soll kontinuierlich betrieben werden können. Sie soll es ermöglichen, die bei der Härtung angewandte Strahlendosis optimal dem jeweiligen Buntton der zu beschichtenden Oberfläche oder pigmentierter Schicht der Substrate anzupassen, ohne dass es bei einem Bunttonwechsel zu einem mehr oder weniger längeren Stillstand in der Produktion kommt.

Nicht zuletzt soll die neue Vorrichtung die Durchführung des neuen Verfahrens, insbesondere im kontinuierlichen Betrieb, in technisch und wirtschaftlich ganz besonders vorteilhafter Weise gestatten.

Demgemäß wurde das neue Verfahren zum Beschichten von bunten und unbunten Substraten (2) unterschiedlichen Bunttons mit einer transparenten oder pigmentierten Beschichtung (4.3) gefunden, bei dem mindestens ein transparenter oder pigmentierter, mit aktinischer Strahlung oder thermischen mit aktinischer Strahlung (Dual-Cure) härtbarer Beschichtungsstoff (4.1) auf die bunten oder unbunten Oberflächen (2.1) der Substrate (2) appliziert wird, wonach man die resultierende Schicht (4.2) mit aktinischer Strahlung oder mit Dual-Cure härtet, wobei die Gesamtdosis D an eingestrahlter aktinischer Strahlung, die im Bereich von 500 bis 5.000 mJcm-2 liegt, in Abhängigkeit vom jeweiligen Buntton der Oberfläche (2.1) oder pigmentierter Schicht (4.2) eingestellt und begrenzt wird.

Im Folgenden wird das neue Verfahren zum Beschichten von bunten und unbunten Substraten (2) unterschiedlichen Bunttons mit einer transparenten oder pigmentierten Beschichtung (4.3) als » erfindungsgemäßes Verfahren « bezeichnet.

Außerdem wurde die neue Vorrichtung (1) zum Beschichten von nacheinander durchlaufenden, bunten und unbunten Substraten (2) unterschiedlichen Bunttons mit einer transparenten oder pigmentierten Beschichtung (4.3) gefunden, umfassend -ggf. eine Fördervorrichtung (3) zum Transport der Substrate (2) zu der, durch die und weg von der Vorrichtung (1), eine Station (4) zum Applizieren mindestens eines transparenten oder pigmentierten, mit aktinischer Strahlung oder thermisch und mit aktinischer Strahlung (Dual-Cure-) härtbaren Beschichtungsstoffs (4.1) auf die bunten oder unbunten Oberflächen (2.1) der Substrate (2), eine Station (5) zur Härtung der in der Station (4) applizierten Schicht (4.2) mit aktinischer Strahlung oder Dual-Cure, wo durch die transparente oder pigmentierte Beschichtung (4.3) resultiert, wobei die Station (5) mindestens eine Vorrichtung (6) zur Regelung und Begrenzung der Gesamtdosis D an eingestrahlter aktinischer Strahlung, die im Bereich von 500 bis 5.000 mJcm-2 liegt, in Abhängigkeit vom Buntton der Oberfläche (2.1) oder der pigmentierten Schicht (4.2) des gerade die Station (5) durchlaufenden Substrats (2) umfasst.

Im Folgenden wird die neue Vorrichtung (1) zum Beschichten von nacheinander durchlaufenden, bunten und unbunten Substraten (2)

unterschiedlichen Bunttons mit einer transparentenoder pigmentierten Beschichtung (4.3) als » erfindungsgemäße Vorrichtung (1) « bezeichnet.

Im Hinblick auf den Stand der Technik war es überraschend und für den Fachmann nicht vorhersehbar, dass die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde lag, mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) gelöst werden konnte.

Das neue Verfahren lieferte auch auf völlig unterschiedlich gefärbten Oberflächen nicht oder nur geringfügig vergilbte, kratzfeste, transparente oder pigmentierte Beschichtungen, insbesondere Klarlackierungen.

Außerdem konnte das neue Verfahren kontinuierlich durchgeführt werden, sodass auch bei häufigen Bunttonwechsein keine länger andauernden und daher unwirtschaftlichen Unterbrechungen der Produktion mehr notwendig waren.

Außerdem konnte für das neue Verfahren eine Steuergröße bereitgestellt werden, die es gestattete, die bei der Härtung angewandte Strahlendosis optimal dem jeweiligen Buntton der zu beschichtenden Oberfläche oder der pigmentierten Schicht der Substrate anzupassen. Dabei war es besonders überraschend, dass die zur die optimalen Anpassung benötigte Steuergröße für jeden Buntton bereits aus der Abhängigkeit der farbmetrischen gemessenen Vergilbung von der Strahlendosis oder in einer weiteren Verfeinerung aus der Abhängigkeit der farbmetrischen gemessenen Vergilbung von der Strahlendosis und der farbmetrisch gemessenen Heftigkeit des Bunttons abgeleitet werden konnte. Ganz besonders überraschte dabei, dass man die Anpassung bereits auf der Basis von farbmetrischen Messungen bei einem Messwinkel und in der weiteren Verfeinerung auf der Basis einer farbmetrischen Größe vornehmen konnte.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) konnte kontinuierlich betrieben werden. Sie ermöglichte es, die bei der Härtung angewandte Strahlendosis optimal dem jeweiligen Buntton der zu beschichtenden Oberfläche oder der pigmentierten Schicht der Substrate anzupassen, ohne dass es bei einem Bunttonwechsel zu einem mehr oder weniger längeren Stillstand in der Produktion kam.

Nicht zuletzt gestattete die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) die Durchführung des neuen Verfahrens, insbesondere im kontinuierlichen Betrieb, in technisch und wirtschaftlich ganz besonders vorteilhafter Weise.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) wird durch die Figur 1 schematisch näher erläutert. Die vorstehend und im Folgenden angegebenen Bezugszeichen nehmen Bezug auf Figur 1.

In der Figur 1 haben die Bezugszeichen die folgende Bedeutung : (1) erfindungsgemäße Vorrichtung, (2) Substrat, (2.1) bunte oder unbunte Oberfläche des Substrats (2), (2.2) bunt oder unbunt pigmentierte Beschichtungsstoffe oder Folien, (2.3) Basislackschicht, insbesondere Wasserbasislackschicht, (3) Fördereinrichtung zum Transport der Substrate (2) zu der, durch die und weg von der Vorrichtung (1),

(4) Station zum Applizieren mindestens eines transparenten oder pigmentierten, mit aktinischer Strahlung oder thermisch und mit aktinischer Strahlung (Dual-Cure) härtbarer Beschichtungsstoffs (4.1) auf die Oberflächen (2.1), (4.1) transparenter oder pigmentierter, mit aktinischer Strahlung oder mit Dual-Cure härtbarer Beschichtungsstoff, (4.2) applizierte Schicht aus dem Beschichtungsstoff (4.1), (4.3) durch Härtung der Schicht (4.2) hergestellte transparente oder pigmentierte Beschichtung, (5) Station zur Härtung der Schicht (4.2) mit aktinischer Strahlung oder mit Dual-Cure, (6) Vorrichtung zur Regelung und Begrenzung der Gesamtdosis D an eingestrahlter aktinischer Strahlung und (7) Station, die der Station (4) vorgeschaltet ist und worin die Substrate (2) mit einer Oberfläche (2.1) versehen werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Beschichten von bunten oder unbunten Substraten (2). Zu den Definitionen der Eigenschaften » bunt « und » unbunt « wird auf Römpp-Online, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 2002, » Unbunte Farbe «, » Unbuntpunkt «, » Buntheit « und » Buntton «, verwiesen.

Als Substrate (2) kommen alle planaren, dreidimensional geformten oder noch zu verformenden Gegenstände in Betracht, deren Oberflächen

üblicherweise mit schützenden, dekorativen und/oder funktionalen Beschichtungen beschichtet werden.

Demnach können die Beschichtungen farbgebend, optisch effektgebend, elektrisch leitfähig, magnetisch abschirmend, fluoreszierend, phosphoreszierend, korrosionshemmend oder vor mechanischer Schädigung schützend sein. Sie können aber auch mehrere dieser Funktionen erfüllen. Vorzugsweise sind sie farb-und/oder effektgebend.

Insbesondere handelt es sich um so genannte farb-und/oder effektgebende Mehrschichtlackierungen. Es kann sich jedoch auch um farb-und/oder effektgebende Einschichtlackierungen handeln.

Die Substrate (2) können aus den unterschiedlichsten Materialien, wie Metallen, Kunststoffen, Holz, Keramik, Stein, Textil, Papier, Kunstfaser- und Naturfaserverbunden, Leder, Glas, Glasfasern, Glas-und Steinwolle, mineral-und harzgebundenen Baustoffen, wie Gips-und Zementplatten oder Dachziegel, sowie Verbunden dieser Materialien, bestehen oder aufgebaut sein. Vorzugsweise handelt es sich um Metalle und Kunststoffe.

Die Substrate (2) können der Herstellung von Fortbewegungsmitteln, inklusive Fluggeräte, Schiffe, Schienenfahrzeuge, mit Muskelkraft betriebene Fahrzeuge und Kraftfahrzeuge, und Teilen hiervon, Bauwerken im Innen-und Außenbereich und Teilen hiervon, Türen, Fenstern und Möbeln sowie im Rahmen der industriellen Lackierung von Glashohlkörpern, Coils, Container, Emballagen, industriellen Kleinteilen, wie Muttern, Schrauben oder Radkappen, optischen Bauteilen, elektrotechnischen Bauteile, wie Wickelgütern, inklusive Spulen und Statoren und Rotoren für Elektromotoren, mechanischen Bauteilen und Bauteilen für weiße Ware, inklusive Haushaltsgeräte, Heizkessel und Radiatoren, dienen. Vorzugsweise handelt es sich um Karosserien und Teilen hiervon, die der Herstellung von Automobilen dienen.

Die Substrate (2) weisen bunte oder unbunte Oberflächen (2.1) auf. Die Buntheit oder Unbuntheit der Oberflächen (2.1) kann durch die unterschiedlichsten Maßnahmen eingestellt werden. So können die Substrate (2) als solche einen eigenen Buntton oder Unbuntton haben, wie beispielsweise die Metalle Kupfer oder Aluminium. Sie können auch in der Masse eingefärbt sein, wie beispielsweise pigmentierte Kunststoffformteile. Die Buntheit oder Unbuntheit kann auch durch pigmentierte Kunststofffolien (2.2), die auf die Substrate (2) laminiert werden, eingestellt werden. Vorzugsweise wird die Buntheit oder Unbuntheit durch entsprechend pigmentierte Lackierungen (2.1), insbesondere Basislackierungen (2.1), hervorgerufen. Die Basislackierungen können mit Hilfe üblicher und bekannter, pigmentierter Beschichtungsstoffe (2.2) hergestellt werden. Beispiele geeigneter pigmentierter Beschichtungsstoffe (2.2), insbesondere Wasserbasislacke (2.2), sind aus den Patentanmeldungen EP 0 089 497 A 1, EP 0 256 540 A 1, EP 0 260 447 A 1, EP 0 297 576 A 1, WO 96/12747, EP 0 523 610 A 1, EP0228003A1, EP0397806A1, EP0574417A1, EP0531510 A 1, EP 0 581 211 A 1, EP 0 708 788 A 1, EP 0 593 454 A 1, DE 43 28 <BR> <BR> <BR> <BR> 092 A 1, EP 0 299 148 A 1, EP 0 394 737 A 1, EP 0 590 484 A 1, EP 0 234 362 A 1, EP 0 234 361 A 1, EP 0 543 817 A 1, WO 95/14721, EP 0 521 928 A 1, EP 0 522 420 A 1, EP 0 522 419 A 1, EP 0 649 865 A 1, EP <BR> <BR> <BR> <BR> 0 536 712 A 1, EP 0 596 460 A 1, EP 0 596 461 A 1, EP 0 584 818 A 1, EP 0 669 356 A 1, EP 0 634 431 A 1, EP 0 678 536 A 1, EP 0 354 261 A 1, EP 0 424 705 A 1, WO 97/49745 A11, WO 97/49747 A 1, EP 0 401 565 A 1 oder EP 0 817 684 A 1, Spalte 5, Zeilen 31 bis 45, bekannt.

Auf die Oberflächen (2.1) der Substrate (2) wird mindestens ein, insbesondere ein, transparenter, insbesondere klarer, oder pigmentierter Beschichtungsstoff (4.1), insbesondere ein Klarlack (4.1), appliziert, wodurch eine transparente, insbesondere klare, oder pigmentierte Schicht

(4.2) resultiert. Wird ein transparenter Beschichtungsstoff (4.1) eingesetzt, so handelt es sich meist um die beschriebenen Klarlacke einer Mehrschichtlackierung. Wird dagegen ein pigmentierter Beschichtungsstoff (4.1) verwendet, so handelt es sich meist um eine Einschichtlackierung, die die Funktion der Basis-und Klarlacke mit einer einschichtigen Decklackierung erreicht, wie dies bei Nutzfahrzeugen üblich ist.

Der Beschichtungsstoff (4.1) ist mit aktinischer Strahlung oder thermisch und mit aktinischer Strahlung (Dual-Cure) härtbar. Vorzugsweise ist er mit aktinischer Strahlung, insbesondere UV-Strahlung, härtbar.

Die Beschichtungsstoffe (4.1), insbesondere die Klarlacke (4.1), sind feste, im Wesentlichen oder völlig wasser-und lösemittelfreie Pulverklarlacke, flüssige, im Wesentlichen oder völlig wasser-und lösemittelfreie 100%-Systeme, konventionelle, d. h. organische Lösemittel enthaltende, Klarlacke und wässrige Klarlacke, insbesondere Pulverslurry- Klarlacke. Sie sind üblich und bekannt und gehen beispielsweise aus den europäischen Patentanmeldungen EP 0 952 170 A 1, EP 0 928 800 A 1, EP 0 844 286 A 1, EP 0 636 669 A 1, EP 0 410 242 A 1, EP 0 783 534 A 1, EP 0 650 978 A 1, EP 0 650 979 A 1, EP 0 650 985 A 1, EP 0 540 884 A 1, EP 0 568 967 A 1, EP 0 054 505 A 1 oder EP 0 002 866 A 1, den deutschen Patentanmeldungen DE 199 17 965 A 1, DE 198 35 206 A 1, DE 197 09 467 A 1, DE 42 03 278 A 1, DE 33 16 593 A 1, DE 38 36 370 A 1, DE 24 36 186 A 1, DE 198 18 735 A 1, DE 199 08 013 A 1, DE 199 08 018 A 1 oder DE 20 03 579 B 1, den internationalen Patentanmeldungen WO 97/46549, WO 98/40170 oder WO 99/14254 oder den amerikanischen Patentschriften US 5,824, 373 A, US 4,675, 234 A, US 4,634, 602 A, US 4, 424, 252 A, US 4,208, 313 A, US 4,163, 810 A, US 4,129, 488 A, US 4,064, 161 A oder US 3,974, 303 A hervor.

Methodisch weist die Applikation der transparenten oder pigmentierten Beschichtungsstoffe (4.1) keine Besonderheiten auf, sondern kann durch alle üblichen und bekannten, für den jeweiligen Beschichtungsstoff geeigneten Applikationsmethoden, wie, z. B. Spritzen, Sprühen, Rakeln, Streichen, Gießen, Tauchen, Träufeln, Wirbelbettbeschichten oder Walzen erfolgen. Vorzugsweise werden Spritzapplikationsmethoden angewandt.

Bei der Applikation empfiehlt es sich unter Ausschluss von aktinischer Strahlung zu arbeiten, um eine vorzeitige Vernetzung zu vermeiden.

Die resultierende transparente, insbesondere klare, oder pigmentierte Schicht (4.2) wird mit aktinischer Strahlung oder mit Dual-Cure gehärtet, wodurch die transparente, insbesondere klare, oder pigmentierte Beschichtung (4.3) resultiert.

Die Härtung der transparenten, insbesondere klaren, oder pigmentierten Schicht (4.2) erfolgt im Allgemeinen nach einer gewissen Ruhezeit oder Ablüftzeit. Sie kann eine Dauer von 30 s bis 2 h, vorzugsweise 1 min bis 1 h und insbesondere 1 bis 45 min haben. Die Ruhezeit dient beispielsweise zum Verlauf und zur Entgasung der transparenten, insbesondere klaren, oder pigmentierten Schicht (4.2) und zum Verdunsten von flüchtigen Bestandteilen wie gegebenenfalls vorhandenem Lösemittel und/oder Wasser. Die Ablüftung kann durch eine erhöhte Temperatur, die zu einer Härtung noch nicht ausreicht, und/oder durch eine reduzierte Luftfeuchtigkeit beschleunigt werden.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die thermische Härtung der transparenten, insbesondere klaren, oder pigmentierten Schicht (4.2) beispielsweise mit Hilfe eines gasförmigen, flüssigen und/oder festen, heißen Mediums, wie heiße Luft, erhitztes Öl oder erhitzte Walzen, oder von Mikrowellenstrahlung, Infrarotlicht und/oder nahem Infrarotlicht (NIR). Vorzugsweise erfolgt das Erhitzen in einem

Umluftofen oder durch Bestrahlen mit IR-und/oder NIR-Lampen. Wie die Härtung mit aktinischer Strahlung kann auch die thermische Härtung stufenweise erfolgen. Vorteilhafterweise erfolgt die thermische Härtung bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 200°C. Sofern die darunter liegende, bunte oder unbunte Oberfläche (2.1) selbst noch nicht oder nur partiell gehärtet ist, wie dies insbesondere bei einer der Basislackschicht (2.3), speziell bei einer Wasserbasislackschicht (2.3), der Fall sein kann, wird sie ebenfalls ausgehärtet. Dieses Verfahren wird auch als Nass-in- nass-Verfahren bezeichnet.

Die transparente, insbesondere klare, oder pigmentierte Schicht (4.2) wird vorzugsweise mit UV-Strahlung gehärtet. Insbesondere wird sie mit einer UV-Strahlung gehärtet, deren Spektrum neben UV-A und UV-B einen UV- C-Anteil aufweist, der im Wellenlängenbereich von 200 bis 280 nm 2 bis 80%, vorzugsweise 5 bis 60% und insbesondere 10 bis 40% der relativen spektralen Strahldichte des Spektrums einer Quecksilbermittel- druckdampflampe in diesem Wellenlängenbereich hat, wobei in dem Wellenlängenbereich von 200 bis 240 nm die relative spektrale Strahldichte des UV-C-Anteils stets kleiner als die relative spektrale Strahldichte des Spektrums einer Quecksilbermitteldruckdampflampe in diesem Wellenlängenbereich ist (vgl. R. Stephen Davidson, » Exploring the Science, Technology and Applications of U. V. and E. B. Curing «, Sita Technology Ltd., London, 1999, Chapter I, » An Overview «, Seite 16, Figure 10, oder Dipi.-Ing. Peter Klamann, » eltosch System-Kompetenz, UV-Technik, Leitfaden für Anwender «, Seite 2, Oktober 1998).

Besonders bevorzugt ist auch in dem Wellenlängebereich von 240 bis 280 nm die relative spektrale Strahldichte des UV-C-Anteils stets kleiner als die relative spektrale Strahldichte des Spektrums einer Quecksilbermitteldruckdampflampe in diesem Wellenlängebereich.

Ganz besonders bevorzugt weist der UV-C-Anteil im Wellenlängebereich < 200 nm eine relative spektrale Strahldichte von Null oder nahezu Null auf. Der Begriff » nahezu Null « bedeutet, dass die Strahlung in dem Wellenlängebereich < 200 nm keinen oder einen vernachlässigbar geringen Einfluss auf die anwendungstechnischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Materialien hat.

Erfindungsgemäß wird bei der Bestrahlung eine Strahlendosis von 500 bis 5.000, vorzugsweise 1.000 bis 3.000, mJcm-2, eingesetzt.

Dabei kann die Strahlenintensität breit variieren. Sie richtet sich insbesondere nach der Strahlendosis einerseits und der Bestrahlungsdauer andererseits. Die Bestrahlungsdauer richtet sich bei einer vorgegebenen Strahlendosis nach der Band-oder Vorschubgeschwindigkeit der Substrate in der Bestrahlungsanlage und umgekehrt. Vorzugsweise liegt die Strahlenintensität bei 1x10° bis 3x105, bevorzugt 2x10° bis 2x105, besonders bevorzugt 3x10° bis 1, 5x105 und insbesondere 5x10° bis 1, 2x105 Wm-2.

Als Strahlenquellen für die UV-Strahlung können alle üblichen und bekannten UV-Lampen verwendet werden.

Vorzugsweise werden UV-Lampen verwendet, die als solche das vorstehend beschriebene, bevorzugte Spektrum abstrahlen. Es können aber auch Kombinationen von mindestens zwei UV-Lampen verwendet werden, die zwar nicht die vorstehend beschriebene, bevorzugt verwendete UV-Strahlung emittieren, deren Spektren sich indes zu dieser UV-Strahlung addieren. Des Weiteren können UV-Lampen verwendet werden, bei denen das bevorzugte Spektrum mit Hilfe von Filtern eingestellt wird. Es kommen auch Blitzlampen in Betracht, die aber weniger bevorzugt sind. Vorzugsweise werden als UV-Lampen

Quecksilberdampflampen, bevorzugt Quecksilbernieder-,-mittel-und- hochdruckdampflampen, insbesondere Quecksilbermitteldruckdampf- lampen, verwendet. Besonders bevorzugt werden unmodifizierte Quecksilberdampflampen plus geeignete Filter oder modifizierte, insbesondere dotierte, Quecksilberdampflampen verwendet.

Vorzugsweise werden Quecksilbermitteldruckdampflampen verwendet, die UV-C-Strahlung liefern, die die bevorzugt verwendete, relative spektrale Strahldichte hat. Bevorzugt werden galliumdotierte und/oder eisendotierte, insbesondere eisendotierte, Quecksilberdampflampen verwendet, wie sie beispielsweise in R. Stephen Davidson, » Exploring the Science, Technology and Applications of U. V. and E. B. Curing «, Sita Technology Ltd., London, 1999, Chapter I, » An Overview «, Seite 16, Figure 10, oder Dipl.-Ing. Peter Klamann, » eltosch System-Kompetenz, UV-Technik, Leitfaden für Anwender «, Seite 2, Oktober 1998, beschrieben werden.

Beispiele geeigneter Blitzlampen sind Blitzlampen der Firma VISIT.

Bei kompliziert geformten Substraten (2), wie sie für Automobilkarosserien vorgesehen sind, können die nicht direkter Strahlung zugänglichen Bereiche (Schattenbereiche), wie Hohlräume, Falzen und andere konstruktionsbedingte Hinterschneidungen, mit Punkt-, Kleinflächen-oder Rundumstrahlern, verbunden mit einer automatischen Bewegungs- einrichtung für das Bestrahlen von Hohlräumen oder Kanten, ausgehärtet werden.

Vorzugsweise wird die Bestrahlung unter einer sauerstoffabgereicherten Atmosphäre durchgeführt.

"Sauerstoffabgereichert"bedeutet, dass der Gehalt der Atmosphäre an Sauerstoff geringer ist als der Sauerstoffgehalt von Luft (20,95 Vol.-%).

Vorzugsweise liegt der maximale Gehalt der sauerstoffabgereicherten Atmosphäre bei 18, bevorzugt 16, besonders bevorzugt 14, ganz besonders bevorzugt 10 und insbesondere 6,0 Vol-%.

Die Atmosphäre kann im Grunde sauerstofffrei sein, d. h., es handelt sich um ein Inertgas. Wegen der fehlenden inhibierenden Wirkung von Sauerstoff kann dies aber eine starke Beschleunigung der Strahlenhärtung bewirken, wodurch Inhomogenitäten und Spannungen in den transparenten Beschichtungen entstehen können. Es ist daher von Vorteil, den Sauerstoffgehalt der Atmosphäre nicht auf Null Vol.-% abzusenken.

Vorzugsweise liegt der minimale Gehalt an Sauerstoff bei 0,1, bevorzugt 0,5, besonders bevorzugt 1,0, ganz besonders bevorzugt 1,5 und insbesondere 2,0 Vol-%.

Die sauerstoffabgereicherte Atmosphäre kann in unterschiedlicher Weise bereitgestellt werden. Beispielsweise kann ein entsprechendes Gasgemisch hergestellt und in Druckflaschen zur Verfügung gestellt werden. Vorzugsweise wird die Abreicherung erzielt, indem man mindestens ein Inertgas in den jeweils erforderlichen Mengen in das über der Oberfläche der zu härtenden Schichten befindliche Luftpolster einbringt. Der Sauerstoffgehalt der über der betreffenden Oberfläche befindlichen Atmosphäre kann mit Hilfe üblicher und bekannter Methoden und Vorrichtungen zur Bestimmung von elementarem Sauerstoff kontinuierlich gemessen und ggf. automatisch auf den erwünschten Wert eingestellt werden.

Unter Inertgas wird ein Gas verstanden, das unter den angewandten Härtungsbedingungen durch die aktinische Strahlung nicht zersetzt wird, die Härtung nicht inhibiert und/oder nicht mit den erfindungsgemäß zu

verwendenden Dual-Cure-Stoffgemischen reagiert. Vorzugsweise werden Stickstoff, Kohlendioxid, Helium, Neon oder Argon, insbesondere Stickstoff und/oder Kohlendioxid, verwendet.

Sowohl die thermische Härtung bei Dual-Cure als auch die Härtung mit aktinischer Strahlung können stufenweise durchgeführt werden. Bei Dual- Cure-können sie hintereinander (sequenziell) oder gleichzeitig erfolgen.

Erfindungsgemäß ist die sequenzielle Härtung von Vorteil und wird deshalb bevorzugt verwendet. Es ist dabei von besonderem Vorteil, die thermische Härtung nach der Härtung mit aktinischer Strahlung durchzuführen.

Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es wesentlich, dass Gesamtdosis D der bei der Härtung der transparenten, insbesondere klaren, Schicht im Bereich von 500 bis 5.000, vorzugsweise 1.000 bis 3.000, mJcm-2, in Abhängigkeit vom jeweiligen Buntton der Oberfläche (2.1) oder der pigmentierten Schicht (4.2) des Substrat (2) eingestellt und begrenzt wird.

Die erfindungsgemäße Anpassung der Gesamtdosis D an den Buntton der Oberfläche (2.1) oder der pigmentierten Schicht (4.2) kann in der unterschiedlichsten Weise erfolgen. Vorzugsweise wird sie aber vorgenommen, indem für alle Bunttöne der zu beschichtenden Oberflächen (2.1) oder der pigmentierten Schicht (4.2) die Funktion (I) : db* (X°) = f (D) (1), worin die Variablen db*, X° und D die folgende Bedeutung haben : D Gesamtdosis der aktinischen Strahlung, X° Messwinkel,

b* Ort auf der Koordinate"Gelb-Blau"des CIELAB-Farbraums (vgl.

Römpp-Online, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 2002, » CIELAB-Farbabstandsformel « und » L*, a*, b*-Farbenraum «), db* Vergilbung = Differenz zwischen b* einer gegebenen Oberfläche (2.1), die mit einer mit aktinischer Strahlung einer bestimmten Gesamtdosis D gehärteten, transparenten oder pigmentierten Beschichtung (4.3) beschichtet ist, und b* der gleichen Oberfläche (2.1), die mit der gleichen, indes nur getrockneten oder physikalisch oder thermisch gehärteten Beschichtung (4.3) beschichtet ist (Referenz) ; durch farbmetrische Messungen der Abhängigkeit von db* (X°) von D bei einzelnen, ausgewählten Bunttönen experimentell ermittelt und aus den erhaltenen Daten die Funktion (l) für alle Bunttöne durch eindimensionale Regressionsrechnung näherungsweise errechnet wird.

Die eindimensionale Regressionsrechnung kann mit üblichen und bekannten Standard-Programmpaketen, wie beispielsweise MS-Excel, durchgeführt werden.

In einer Verfeinerung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für alle Bunttöne der zu beschichtenden Oberfläche (2.1) oder der pigmentierten Schicht (4.2) die Funktion (ll) : db* (X) = f (L* (X"), D) (II), worin die Variablen db*, D und X° die vorstehend angegebene Bedeutung haben und die Variable L* die folgende Bedeutung hat :

L* Ort auf der Koordinate"Helligkeit"des CIELAB-Farbraums ; durch zusätzliche farbmetrische Messungen der Abhängigkeit von db* (X°) von L* bei einzelnen, ausgewählten Bunttönen experimentell ermittelt und aus den erhaltenen Daten die Funktion (II) für alle Bunttöne durch mehrdimensionale Regressionsrechnung näherungsweise errechnet.

Die mehrdimensionale Regressionsrechnung kann mit üblichen und bekannten Standard-Programmpaketen, wie beispielsweise Statistica, durchgeführt werden.

Alle farbmetrische Messungen werden nach den Vorschriften von CIELAB unter dem gleichen Messwinkel X° durchgeführt. Dazu werden Messgeräte verwendet, wie sie auf dem Gebiet der Farbmetrik üblich und bekannt sind, wie beispielsweise Messgeräte des Typs MA60+BA der Firma X-Rite GmbH (Köln). Die Messwinkel X° liegen bei 15°, 25°, 45° und 75° ; vorzugsweise wird bei 45° gemessen.

Es ist ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass Messungen bei einem Messwinkel X° ausreichen, um die erfindungsgemäße Anpassung vorzunehmen. Dies reduziert den Mess- und Rechenaufwand erheblich. Es ist außerdem ein ganz besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass allein schon der Zusammenhang gemäß der Funktion (I) und besonders der Zusammenhang gemäß der Funktion (II), der zusätzlich nur eine weitere farbmetrische Größe einbezieht, für eine erfolgreiche erfindungsgemäße Anpassung ausreicht. Auch dieser Vorteil reduziert den Mess-und Rechenaufwand weiter.

Vorzugsweise wird die für alle Bunttöne der zu beschichtenden Oberfläche (2.1) oder der pigmentierten Schicht (4.2) resultierende Funktion (I)

numerisch oder grafisch in einem zweidimensionalen Koordinatensystem mit den Koordinaten D/db* zusammengefasst dargestellt.

Vorzugsweise wird die für jeden Buntton der zu beschichtenden Oberflächen (2.1) oder der pigmentierten Schichten (4.2) resultierende Funktion (II) numerisch oder grafisch in einem mehrdimensionalen Koordinatensystem mit den Koordinaten D/db*/L* zusammengefasst darstellt.

Anschließend wird für jeden Buntton der zu beschichtenden Oberflächen (2.1) oder der pigmentierten Schichten (4.2) eine maximale Vergilbung db*maX (X°) festgelegt. Dabei handelt es sich um eine Vergilbung, die nur so hoch sein darf, dass in der Praxis die jeweiligen beschichteten Substrate (2) gerade noch die Spezifikationen der Anwender erfüllen und nicht zurückgewiesen werden. Danach wird die dazugehörige maximale Gesamtdosis Dmax der aktinischen Strahlung numerisch oder grafisch ermittelt.

Erfindungswesentlich ist, dass die erfindungsgemäße Anpassung der Gesamtdosis D an aktinischer Strahlung an den Buntton der Oberfläche (2.1) oder der pigmentierten Schicht (4.2) erfolgt, indem die bei der Härtung der auf der Oberfläche (2.1) befindlichen, transparenten, insbesondere klaren, oder pigmentierten Schicht (4.2) eingestrahlte Gesamtdosis D begrenzt wird, sodass die für diese Oberfläche (2.1) oder pigmentierte Schicht (4.2) bestimmte maximale Gesamtdosis Dmax nicht überschritten wird.

Die erfindungswesentliche Begrenzung der eingestrahlten Gesamtdosis D auf Dmax kann in der unterschiedlichsten Art und Weise vorgenommen werden. So können mechanische, optische und/oder elektronische Maßnahmen ergriffen werden. Beispielsweise kann die die Entfernung der

UV-Lampen von den Substraten (2) verändert werden. Es können UV- Lampen dazu geschaltet oder abgeschaltet werden. Zwischen den UV- Lampen und den Substraten (2) können optische Filter eingebaut oder entfernt werden. Die Intensität der von den UV-Lampen emittierten Strahlung kann variiert werden. Alle diese Maßnahmen können miteinander kombiniert werden. Die Maßnahmen können per Hand oder automatisiert ausgeführt werden. Bei der automatisierten Ausführung können mechanische, optische und/oder elektronische Mess-und Regeltechniken eingesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann aufgrund seiner zahlreichen besonderen Vorteile sehr flexibel und breit eingesetzt werden. Einerseits kann es zur Lösung von Einzelfallproblemen in der Forschung und Entwicklung eingesetzt werden. Andererseits ist es hervorragend für die Produktion geeignet. Ganz besondere Vorteile entfaltet das erfindungsgemäße Verfahren, wenn es in der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) durchgeführt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) umfasst -ggf. eine Fördervorrichtung (3) zum Transport der Substrate (2) zu der, durch die und weg von der Vorrichtung (1), eine Station (4) zum Applizieren mindestens eines, insbesondere eines, der vorstehend beschriebenen, transparenten oder pigmentierten, mit aktinischer Strahlung oder thermisch und mit aktinischer Strahlung (Dual-Cure) härtbaren Beschichtungsstoffe (4.1) auf die vorstehend beschriebenen, bunten oder unbunten Oberflächen (2.1) der Substrate (2),

eine Station (5) zur Härtung der in der Station (4) applizierten, vorstehend beschriebenen, transparenten, insbesondere klaren, oder pigmentierten Schicht (4.2) mit aktinischer Strahlung oder Dual-Cure, wodurch die vorstehend beschriebene, transparente, insbesondere klare, oder pigmentierte Beschichtung (4.3) resultiert.

Die Auswahl der Fördereinrichtung (3) richtet sich nach den Substraten (2), die gefördert werden sollen, d. h. insbesondere danach, ob es sich bei den Substraten (2) beispielsweise um Automobilkarosserien, Coils oder Kleinteile handelt. Die entsprechenden geeigneten Fördereinrichtungen sind üblich und bekannt.

Die Auswahl der Station (4) richtet sich nach dem transparenten oder pigmentierten Beschichtungsstoff (4.1) der auf die Substrate (2) beziehungsweise deren bunten oder unbunten Oberflächen (2.1) appliziert werden soll, d. h. insbesondere danach, ob es sich bei dem transparenten oder pigmentierten Beschichtungsstoff (4.1) um einen Pulver (klar) lack oder einen flüssigen (Klar) lack handelt. Außerdem richtet sich die Auswahl nach den Substraten (2), die beschichtet werden sollen, d. h. insbesondere danach, ob es sich bei den Substraten (2) beispielsweise um Automobilkarosserien, Coils oder Kleinteile handelt. Die entsprechenden geeigneten Applikationsvorrichtungen für die Station (4) sind ebenfalls üblich und bekannt.

Die Auswahl der Station (5) richtet sich zum einen danach, ob der transparente oder pigmentierte Beschichtungsstoff (4.1) bzw. die hieraus hergestellte Schicht (4.2) Dual-Cure-härtbar ist sowie gegebenenfalls danach, ob in der Station (5) eine Basislackschicht (2.3) noch thermisch gehärtet werden muss. In diesen Fällen umfasst die Station (5) mindestens eine übliche und bekannte Vorrichtung zur thermischen Härtung. Ansonsten enthält die Station (5) mindestens eine Vorrichtung

zur Bestrahlung der Substrate (2), umfassend die Oberflächen (2.1) und Schichten (4.2), mit aktinischer Strahlung. Die Dimensionierung und die konstruktiven Einzelheiten der Station (5) richten sich insbesondere nach den Substraten (2), die bestrahlt bzw. bestrahlt und thermisch behandelt werden sollen, d. h. insbesondere danach, ob es sich bei den Substraten (2) beispielsweise um Automobilkarosserien, Coils oder Kleinteile handelt.

Entsprechende geeignete Stationen (5) sind üblich und bekannt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) kann mindestens eine Station (7) umfassen, die der Station (4) in Durchlaufrichtung gesehen vorgeschaltet ist und worin unbeschichtete Substrate (2) mit bunten oder unbunten Oberflächen (2.1) versehen werden. Die bunten und unbunten Oberflächen (2.1) können durch die Applikation von bunten und unbunten Folien (2.2) und/oder von bunt oder unbunt pigmentierten Beschichtungsstoffen (2.2), vorzugsweise Basislacken, insbesondere Wasserbasislacken, hergestellt werden. Vorzugsweise werden aus bunt oder unbunt pigmentierten Beschichtungsstoffen (2.2) hergestellte Oberflächen (2.1) verwendet, die physikalisch, thermisch, mit aktinischer Strahlung oder Dual-Cure-härtbar sind. Die aus den bunt oder unbunt pigmentierten Beschichtungsstoffen (2.2) hergestellten Oberflächen (2.1) können separat in der Station (7) und/oder gemeinsam mit der Schicht (4.2) in der Station (5) gehärtet werden.

Ansonsten umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) übliche und bekannte mechanische, pneumatische, optische und elektronische Mess- und Regeleinheiten, Vorrichtungen zur Produktion, Zufuhr und Übertragung mechanischer, hydraulischer und elektrischer Energie sowie Vorrichtungen zur Lagerung, zum Transport und zur Applikation von Beschichtungsstoffen (4.1) sowie gegebenenfalls von Folien (2.2) und Beschichtungsstoffen (2.2).

Für die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) ist es wesentlich, dass die Station (5) mindestens eine Vorrichtung (6) zur Regelung und Begrenzung der Gesamtdosis D an eingestrahlter aktinischer Strahlung, die im Bereich von 500 bis 5.000 mJcm-2 liegt, in Abhängigkeit vom Buntton der Oberfläche (2.1) oder der pigmentierten Schicht (4.2) des gerade die Station (5) durchlaufenden Substrats (2) umfasst.

In der Vorrichtung (6) ist eine Steuergröße S für die Regelung und Begrenzung von D für jede zu beschichtende Oberfläche (2. 1=) oder pigmentierte Schicht (4.2) implementiert, die für alle Bunttöne anhand der Funktion (I) : db* (X°) = f (D) (I), worin die Variablen db*, X° und D die vorstehend angegebene Bedeutung haben, ableitbar ist.

In einer weiteren Verfeinerung ist die Steuergröße S für alle Bunttöne anhand der Funktion (11) : db* (X°) = f (L* (X°), D) (II), worin die Variablen db*, D, L* und X° die vorstehend angegebene Bedeutung haben, ableitbar.

Vorzugsweise ist die Steuergröße S ableitbar ist, indem für einzelne, ausgewählte Bunttöne der zu beschichtenden Oberflächen (2.1) oder der pigmentierten Schicht (4.2)

die Abhängigkeit von db* (X°) von D durch farbmetrische Messungen unter dem Messwinkel X° experimentell ermittelt wird und aus den erhaltenen Daten die Funktion (I) durch eindimensionale Regressionsrechnung näherungsweise ermittelt wird.

Die Steuergröße S ist des Weiteren ableitbar ist, indem die für alle Bunttöne der zu beschichtenden Oberflächen (2.1) oder der pigmentierten Schicht (4.2) resultierende Funktion (I) numerisch oder grafisch in einem eindimensionalen Koordinatensystem mit den Koordinaten D/db* zusammengefasst dargestellt wird.

In der weiteren Verfeinerung ist die Steuergröße S ableitbar, indem für einzelne, ausgewählte Bunttöne der zu beschichtenden Oberfläche (2.1) oder der pigmentierten Schicht (4.2) zusätzlich die Abhängigkeit von db* (X°) von L* durch farbmetrische Messungen unter dem Messwinkel X° experimentell ermittelt wird und aus den erhaltenen Daten die Funktion (II) durch mehrdimensionale Regressionsrechnung näherungsweise ermittelt wird.

In der weiteren Verfeinerung ist die Steuergröße S des Weiteren ableitbar, indem die für alle Bunttöne der zu beschichtenden Oberflächen (2.1) oder der pigmentierten Schicht (4.2) resultierende Funktion (II) numerisch oder grafisch in einem mehrdimensionalen Koordinatensystem mit den Koordinaten D/db*/L* dargestellt wird.

Anschließend wird für jeden Buntton der zu beschichtenden Oberflächen (2.1) oder der pigmentierten Schicht (4.2) eine maximale Vergilbung db*max (X°) festgelegt, wonach die dazugehörige maximale Gesamtdosis Dmax der aktinischen Strahlung numerisch oder grafisch ermittelt wird.

Für die farbmetrische Messungen werden die vorstehend bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Bedingungen und Vorrichtungen verwendet.

Für die Steuerung der Gesamtdosis D, d. h. der Anpassung der Gesamtdosis D an den Buntton des jeweiligen zu bestrahlenden Substrats (2), wird die in der Vorrichtung (6) implementierte Steuergröße S so ausgelegt, dass sie der für jeden Buntton der zu beschichtenden Oberflächen (2.1) oder der pigmentierten Schicht (4.2) ermittelten maximalen Gesamtdosis Dmax proportional ist. Vorzugsweise ist die Steuergröße S in der Vorrichtung (6) mechanisch und/oder elektronisch implementiert. Die Vorrichtung (6) steuert dann mit Hilfe der Steuergröße S im Durchlaufbetrieb die Gesamtdosis D in der Art, dass bei jedem die Station (5) durchlaufenden Substrat (2) Dmax nicht überschritten wird.

Es ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1), dass die Steuerung durch die Vorrichtung (6) sehr leicht automatisiert werden kann. Dazu können mechanische, optische und/oder elektronische Mess- und Regeltechniken eingesetzt werden, durch die mechanische, optische und/oder elektronische Maßnahmen gesteuert werden. Beispielsweise kann die die Entfernung der UV-Lampen von den Substraten (2) verändert werden. Es können UV-Lampen dazu geschaltet oder abgeschaltet werden. Zwischen den UV-Lampen und den Substraten (2) können optische Filter eingebaut oder entfernt werden. Die Intensität der von den UV-Lampen emittierten Strahlung kann variiert werden. Alle diese Maßnahmen können auch miteinander kombiniert werden.

Ebenso wie das erfindungsgemäße Verfahren kann die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) sehr flexibel auf die Substrate (2) abgestimmt und daher außerordentlich breit eingesetzt werden. Die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) hergestellten Substrate zeigen keine oder nur eine sehr geringfügige Vergilbung und sie sind kratzfest.

Zurückweisungen von beschichteten Substraten (2) wegen Nichterfüllung der Spezifikationen kommen daher gar nicht mehr oder nur noch sehr selten vor. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) sind daher technisch und wirtschaftlich ganz besonders vorteilhaft.

Beispiel Die Ableitung des Zusammenhanges zwischen Vergilbung db*, Helligkeit L* und Gesamtdosis D an eingestrahlter UV-Strahlung und seine technische Anwendung Es wurden Prüftafeln, wie sie üblicherweise für die Beurteilung von Automobilserienlackierungen verwendet werden, in der folgenden Weise hergestellt : Es wurden Stahltafeln nacheinander mit einer kathodisch abgeschiedenen und während 20 Minuten bei 170 °C eingebrannten Elektrotauchlackierung einer Trockenschichtdicke von 18 bis 22 um beschichtet. Anschließend wurden die Stahltafeln mit einem handelsüblichen Zweikomponenten- Wasserfüller von BASF Coatings AG, wie er üblicherweise für Kunststoffsubstrate verwendet wird, beschichtet. Die resultierende Füllerschicht wurde während 30 Minuten bei 90 °C eingebrannt, so dass eine Trockenschichtdicke von 35 bis 40 um resultierte. Hiernach wurden die handelsüblichen Wasserbasislacke von BASF Coatings AG Polarweiß,

Lichtsilber, Denimblau und Brillantschwarz mit einer Schichtdicke von jeweils 12 bis 15 um appliziert, wonach die resultierenden Wasserbasislackschichten während zehn Minuten bei 80 °C abgelüftet und anschließend während 20 Minuten bei 140 °C gehärtet wurden.

Nachdem Abkühlen der Prüftafeln wurde die Helligkeit L* der Prüftafeln bestimmt. Alle farbmetrischen Messungen wurden hier und im Folgenden nach den Vorschriften von CIELAB bei einem Messwinkel von 45° durchgeführt. Dazu wurden ein Messgerät des Typs MA60+BA der Firma X-Rite GmbH (Köln). verwendet.

Anschließend wurde ein handelsüblicher, mit UV-Strahlung härtbarer Klarlack von BASF Coatings AG (100%-System) mit einer Schichtdicke von jeweils 40 bis 45 um aufgerakelt, und es wurden die Gelbwerte b* der Prüftafetn mit dem ungehärteten Klarlack als Referenz bestimmt.

Die Prüftafeln jeder Serie"Pölarweiß","Lichtsilber","Denimblau"und "Brillantschwarz"wurden jeweils mit UV-Strahlung einer Dosis D von 1.000, 1.500, 2.000 und 3.000 mJcm-2 bestrahlt. Anschließend wurden die Gelbwerte b* der Prüftafeln mit dem gehärteten Klarlack bestimmt und die Differenz db* zum Gelbwert b* der jeweiligen Referenz berechnet.

Die Ergebnisse der Messungen und der Berechnungen sind in der Tabelle 1 zusammengefasst.

Tabelle 1 : Helligkeit L* und Gelbwertdifferenz db* der Prüftafeln in Abhängigkeit von Buntton und Strahlungsdosis D (Messwinkel 45°) Buntton L* D (mJcm 2) : 1.000 1.500 2.000 2.500 db* db* db* db* Polarweiß 87,9 0,58 0,88 1,49 1,66 Lichtsilber 64,3 0,4 0,5 0,7 1,3 Denimblau 21 0,1 0,2 0,3 0,4 Brillantschwarz 1,4 0,11 0,2 0,18 0,21 Die erhaltenen Daten ließen sich auch durch eine mehrdimensionale Fläche 1 im Koordinatensystem db*/L*/D darstellen. Die Daten wurden durch mehrdimensionale Regressionsanalyse näherungsweise ausgewertet. Verwendet wurde das Programm Statistica. Das Ergebnis mit quadratischer Approximation, d. h. das Polynom zweiter Ordnung der Modellfunktion (III) : db* = f (L*, D) = po + p1L* + P2L*2 + p3D + p4D2 + PsL*D (III),

mit den Regressionskoeffizienten pi (i = 0, 1,2, 3,4, 5), deren Standardfehler sowie den zugehörigen KonfidenzinteDvallen (t 95%), ist in Tabelle 2 zusammengefasst.

Tabelle 2 : Regressionskoeffizienten pi der Modellfunktion (III), deren Standardfehler sowie die Konfidenzintervalle (95%) pi Regressions- Standardfehler Konfidenzintervall koeffizient-95% + 95% po-0, 0700772516 0, 249221293-0,626072162 0,48452713 -0, 010210345 0,004017459-0, 019161802-0,001258887 p2 0,000110522 3, 810275 2, 56237-5 0,00019542 p3 0,000242267 0,000253984-0, 000323645 0, 000808179 p4-5, 22727-8 6, 067018-1, 87454-7 8, 29086-8 p5 6, 22663-6 1, 064776 3, 8541 T6 8, 59909-6 Die Tabelle 3 fasst die Beobachtungswerte aus Tabelle 1 und die Prognosewerte und Residuen zusammen.

Tabelle 3 : Beobachtungswerte aus Tabelle 1, Prognosewerte und Residuen

Beobachtung Nr. db* Prognose Residuen 1 0,11 0,11386-0, 00386 2 0,1 0,08458 0,01542 3 0,4 0,32002 0,07998 4 0,58 0,62299-0, 04299 5 0,2 0,17401 0, 02599 6 0,2 0,20700-0, 00700 7 0,5 0,57600-0, 07600 8 0,88 0,95244-0, 07244 9 0,18 0,20803-0, 02803 10 0,3 0,30328-0, 00328 11 0,7 0,80584-0, 10584 12 1,49 1,25576 0, 23424a) 13 0,21 0,19765 0,01235

14 0,4 0,41744-0, 01744 15 1,3 1,18712 0,11288 16 1,66 1, 78398-0, 12398 a) Ausreißer Aus Tabelle 2 geht hervor, dass das Bestimmtheitsmaß r2 bei etwa 95% lag. Der mittlere quadratische Fehler (MQ Residuen) lag bei 0,011.

Tabelle 3 zeigt die"Rückrechnung", d. h. die Ermittlung der experimentell bestimmten Daten aus Tabelle 1 auf der Basis der Modellfunktion (111). Insgesamt war die Übereinstimmung-bis auf den einen Ausreißer-sehr gut.

Die anhand der Modellfunktion (I11) modellierte mehrdimensionale Fläche konnte im Koordinatensystem db*/L*/D dargestellt werden. Legte man beispielsweise die maximale Vergilbung db*max (45°) = 1 fest, konnte für diesen Wert ein Kontur-Plot, d. h. eine Projektion der modellierten mehrdimensionalen Fläche auf die Fläche der Koordinaten L*/D, erzeugt werden. Aus dem Kontur-Plot war qualitativ in einfacher Weise ersichtlich, welche maximale Strahlendosis Dmax bei vorgegebener Heftigkeit L* angesetzt werden musste, um den gegebenen Maximalwert db*max (45°) diesen nicht zu überschreiten. Tabelle 4 gibt einen Überblick. Tabelle 4 : Dma für Bunttöne verschiedener Heftigkeit L* für db*max (45°) = 1

L* Dmax (mJcm-2) 90 1. 100 70 1.600 50 2.400 Wurden somit beispielsweise eine Automobilkarosserie mit einer Basislackschicht von L* = 90, eine Automobilkarosserie mit einer Basislackschicht von L* = 70 und eine Automobilkarosserie mit einer Basislackschicht von L* = 50 in dieser Reihenfolge nacheinander in einer Durchlaufanlage mit einer UV-härtbaren Klarlackschicht beschichtet, wonach die UV-härtbare Klarlackschicht gehärtet wurde, konnte die jeweils erforderliche Dosis D automatisch auf 1.100, 1.600 und 2.400 mJcm-2 eingestellt werden, sodass alle drei Automobilkarosserien eine spezifikationsgerechte, vergilbungsfreie, kratzfeste, farb-und effektgebende Mehrschichtlackierung aufwiesen.

Das Verfahren war somit hervorragend geeignet, Steuergrößen S abzuleiten, mit deren Hilfe in UV-Belichtungsanlagen beispielsweise in der Linie von Lackieranlagen für die Automobilserienlackierung in einfacher Weise sichergestellt werden konnte, dass bei einer durchlaufenden Automobilkarosserie, die mit einer Basislackschicht einer bestimmten Helligkeit L* und einer UV-härtbaren Klarlackschicht beschichtet worden war, bei der Härtung der Klarlackschicht nur eine so hohe Strahlendosis D eingestrahlt wurde, dass die resultierende Vergilbung noch spezifikationsgerecht war.