Automotive Coatings Formulation: Chemistry, Physics und Practices

7 Alternatives and outlook
Various ideas for fundamentally changing the application process for automotive coatings have 
been advanced. One reason for the many studies in this regard is that, for car producers, the 
application of coating materials is totally different from all other assembly processes. More 
objective reasons for changing the application process are those seeking to make savings on 
materials and effort.
The coatings industry, on the other hand, has been able to comply with vehicle assembly concepts, 
for example by developing electrodeposition primers and the spray applications on conveyor belt 
processes. Most of the ideas for implementing alternative methods to replace coating applications 
require changes to the car assembly process. In most cases, it would be necessary to abandon 
the method of producing self-supporting car bodies, but that would also mean relinquishing 
some other advantages. Two alternative methods are still being studied and debated: the use of 
pre-coated panels, made by coil-coating; and an all-plastic car body from parts already coated by 
different application processes.
Coil coating is the coating of panels on endless metal coils by roll-coating equipment (possibly 
on both sides) followed by film forming in a stoving oven. The coated coil is cut and shaped into 
the parts. Coil coating has been implemented in the coatings industry for many years and has 
proved successful in different application fields. The advantages of the process are the very high 
transfer efficiency of the coating process itself, and the fact that the solvents evaporate in the 
stoving oven and are fed to a catalytic after-burning system to generate heat for the stoving oven. 
Available coil coating paints can also meet the requirements imposed on automotive OEM coat-
ings, namely weathering resistance, flexibility, resistance to corrosion, chemicals, solvents, and 
mechanical impact. Disadvantages reside in the loss of materials due to cutting processes and 
the fact that the cut edges are not covered with coating initially, which may lead to corrosion. The 
use of pre-coated and deformed parts for car bodies would entail changes to all the technology for 
joining car bodies. The construction of car bodies from such pre-coated panels and parts would 
then take form of a space-and-frame process, which has been used in the past. Theoretically, weld-
ing, riveting and bonding would be suitable joining methods. With the exception of adhesives, 
these joining processes expose bare metal. These could act as the source and starting point for 
corrosion. Protecting the cut edges and joints with coating materials separately after car body 
assembly would incur additional costs and effort.
Projects and trials are underway to prepare the entire coating system for car bodies using the 
coil-coating process 
[190]
. However, it is not possible to achieve all the colours and effects which are 
currently available. For the most part, it is the bright and light metallic effects with extensive flip-
flop – and they are common in Europe – that cannot be duplicated using by coil coating methods. 
The idea is therefore to use coil coating only for primer. This could take place during production of 
the metal coil. The advantage would be elimination of the electro deposition process (see Chapter 
3.4.6), which currently requires considerable outlay on equipment and process at car produc-
ers. However, again, new joining technologies would be necessary. Primer surfacers and topcoat 
systems would be applied by conventional spraying methods and all currently required colour 
shades and effects could be obtained. For a coil coating process, steel and galvanised steel make 
suitable substrates, but coated aluminium coils are being used more and more. Nowadays, car-
making steel is already competing against plastic materials. The advantages of steel are optimum 
formability (for construction of car bodies, but also in the event of an accident), ease of repair, and 
ease of recycling. In contrast, plastic parts are not sensitive to corrosion and they are lightweight. 
Most plastic parts need to be protected against weathering. Since plastic parts currently account 

---

226
for 30 % of car exteriors, there is a specific barrier to be overcome before this proportion can be 
greatly increased. As already mentioned, some types of car would have to be constructed entirely 
from plastic parts. There are different ways of achieving this and implementing the necessary 
coating processes. 
There are self-supporting car bodies which are made exclusively from plastic materials and which 
are topcoated by conventional methods. Since such car bodies need sufficient stability (rigidity), 
the plastic materials are chosen for their ability to meet such requirements very well. There are 
plastic materials, such as epoxy resins crosslinked by polyamines, which are reinforced with car-
bon fibres. Such materials are relatively expensive. So far, only special models have been produced 
in this way, and only in small numbers. These are racing cars 
[191]
and high-class sports cars. 
The second way is to construct the car body first from metal frames and then to equip the frame 
with plastic panels (space-frame process). This method was used in the past to produce some 
sports cars 
[192]
, but it is employed today for some small and less expensive cars 
[193]
. The plastic