DE19525205A1 - Verfahren zum Auftragen von Farbstoff enthaltenden Kunststoffen auf einen Gegenstand - Google Patents
Verfahren zum Auftragen von Farbstoff enthaltenden Kunststoffen auf einen GegenstandInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum farbigen
Beschichten eines Gegenstandes, der einen nach dem
Wirbelsinterverfahren aufgebrachten Überzug aufweist.
Zur Herstellung von Schutzüberzügen auf Oberflächen von Metall- oder
sonstigen Gegenständen ist es bekannt, thermoplastische Kunststoffe,
z. B. Polyethylen, mit Hilfe von Pulversinterverfahren auf derartige
Oberflächen aufzubringen, wobei das Kunststoffpulver unter
Wärmeeinwirkung zu einer Schicht verschmolzen wird. Unter den einzelnen
Pulversinterverfahren stellt das Wirbelsinterverfahren ein wichtiges
Verfahren dar.
Gegenstand der DE-OS 9 33 019 ist ein Verfahren zur Herstellung von
Schutzüberzügen mittels pulverförmiger thermoplastischer Kunststoffe
auf Gegenstände beliebiger Art, die auf eine über dem Schmelzpunkt des
Kunststoffes liegende Temperatur erwärmt und anschließend in das als
Schüttmasse vorliegende Kunststoffpulver eingetaucht werden, das zu
diesem Zweck durch einen aufsteigenden, das Pulver durchdringenden
Gasstrom in einen flüssigkeitsähnlichen Schwebezustand aufgelockert
wird.
Auf diesem Verfahren aufbauend wird in der DE-OS 9 72 650 beschrieben,
daß das zuvor genannte Verfahren in gleich vorteilhafter Weise auch mit
vielen anderen thermoplastischen Stoffen durchführbar ist, sofern diese
Stoffe nur einen unterhalb des Schmelzpunktes des zu überziehenden
Gegenstandes liegenden Schmelzpunkt oder Schmelzbereich haben und sich
in pulverförmigen Zustand überführen lassen. Als derartige Stoffe
kommen neben den bereits genannten thermoplastischen Kunststoffen auch
solche Kunststoffe in Frage, die zwar an sich nicht thermoplastisch
sind, jedoch einen bestimmten thermoplastischen Anteil besitzen, z. B.
eine pulverisierte Mischung aus Schiefermehl mit Polyethylenzusatz,
ferner mineralische oder keramische Stoffe, Metalle und dergleichen.
Nach dem in der DE-OS 9 33 019 beschriebenen Verfahren können
beispielsweise auch Glas, Email, Bitumen, Wachs und ähnliche Stoffe
aufgesintert werden.
In der Zeitschrift "Kunststoffe", 59. Jhrg. 1969, Heft 10, Seiten 655-658
wird das Wirbelsinterverfahren beschrieben. Ein Einfärben der
Wirbelsinterpulver ist dort nicht beschrieben, jedoch sind einige
Farbtöne, wie weiß, grau, schwarz, rot, grün aufgrund der üblichen
verwendeten Pigmente bekannt. Eine vom einzelnen Werkstück abhängige
einzelne beliebige Farbe kann jedoch mit dem Wirbelsintern nur sehr
aufwendig in die Praxis umgesetzt werden, indem mehrere große
Beschichtungs- oder Vorratsbehälter vorgehalten werden.
Auch in dem später erschienenen Artikel in der Zeitschrift "Oberfläche
+ JOT", 1981, Heft 9, Seiten 482 f., erfolgt zwar eine Beschreibung des
Wirbelsinterverfahrens, es fehlt jedoch jeglicher Hinweis auf die
Verwendung dieses Verfahrens zur Farbgebung von mit Hilfe dieses
Verfahrens beschichteten Materialien.
Bisher war es üblich, die nach dem Wirbelsinterverfahren erhaltenen
Sinterteile durch nachträgliches Lackieren einzufärben. Der Nachteil
des nachträglichen Lackierens liegt in der mangelnden Haftung der
aufgetragenen Farbschicht auf dem Untergrund. Ein weiterer Nachteil bei
der Verwendung von Lacküberzügen besteht in dem stets vorhandenen
Lösungsmittel der eingesetzten Lacke, das es, nicht zuletzt aus
arbeitshygienischen Gründen, Umweltschutzgründen sowie dessen
Entflammbarkeit, zu vermeiden gilt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verfügung
zu stellen, das es ermöglicht, unterschiedliche Gegenstände, bevorzugt
aus Metall, Legierungen oder Keramik mit thermoplastischem Material
einzufärben, ohne die Nachteile des bisher durchgeführten Lackierens in
Kauf zu nehmen. Dabei soll eine flexible Farbgebung der zu
beschichtenden Gegenstände erzielt werden, die sowohl unter
Umweltschutzgründen oder wirtschaftlichen Gründen nur wenig
Abfallstoffe bedingt und verminderten Energieeinsatz ermöglicht.
Diese Aufgabe kann gelöst werden durch ein Verfahren zum Auftrag eines
Farbstoff enthaltenden Kunststoffpulvers auf einen Gegenstand, der eine
über dem Schmelzpunkt des Kunststoffes liegende Temperatur besitzt,
umfassend die Maßnahmen:
- a) Beschichten eines Gegenstandes mit einem üblichen Wirbelsinterpulver;
- b) Erwärmen oder Halten des Gegenstandes auf einer Temperatur, die oberhalb der Schmelztemperatur des Farbstoff enthaltenden Kunststoffes liegt;
- c) Auftragen des Farbstoff enthaltenden Kunststoffpulvers auf diesen Gegenstand.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist also ein Verfahren der
eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens
ein zweiter Überzug aufgetragen wird, bestehend aus einem mindestens
ein farbiges Pigment enthaltenden schmelzbaren Kunststoffpulver, wobei
der Schmelzindex des Kunststoffpulvers oberhalb oder gleich dem
Schmelzindex des Wirbelsinterpulvers des ersten Überzuges liegt und der
Gegenstand eine Oberflächentemperatur oberhalb der Schmelztemperatur
des Kunststoffpulvers aufweist.
Bei den in dem erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzenden Gegenständen
handelt es sich um Gegenstände, die bei den Schmelztemperaturen der
nachfolgend eingesetzten Kunststoffpulver nicht schmelzen, verbrennen,
ausgasen oder sich auf andere Art und Weise verändern. Hierzu zählen
bevorzugt Metalle, deren Legierungen sowie Gegenstände aus Glas oder
Keramik. Diese können gegebenenfalls auch mit temperaturstabilen
Überzügen versehen sein.
Gegenstände aus Metall werden aus Gründen des Korrosionsschutzes mit
thermoplastischem oder auch duroplastischem Kunststoff umhüllt, wobei
thermoplastische Kunststoffe bevorzugt werden.
Ein gebräuchliches Verfahren zum Auftrag der vorgenannten Kunststoffe
ist das Wirbelsinterverfahren (vgl. "Kunststoffe", 59. Jhrg. 1969, Heft
10, Seiten 655-658 und "Oberfläche + JOT", 1981, Heft 9, Seiten 482
f.). Derart beschichtete Gegenstände, die sowohl aus Metall, Glas,
Keramik oder ähnlichem bestehen können, eignen sich hervorragend für
das erfindungsgemäße nachfolgende Auftragen von Farbstoffe enthaltende
Kunststoffen.
Nachfolgend erfolgt beispielhaft eine Beschreibung des
Wirbelsinterverfahrens zur Oberflächenbeschichtung von bevorzugt
metallischen Gegenständen. Die Beschichtung erfolgt mittels eines
Wirbelsintergerätes. Im Wirbelsintergerät ist ein Behälter im
bodennahen Bereich waagerecht geteilt, so daß das Gerät aus Oberkasten
und Unterkasten besteht. Zwischen diesen beiden Kästen wird eine
luftdurchlässige Platte bestimmter Porosität eingesetzt. Der Oberkasten
wird teilweise mit Wirbelsinterpulver gefüllt, der Unterkasten erhält
einen Anschluß für Druckluft, die durch Gebläse, Kompressoren oder
analoge Geräte zugeführt wird.
Der poröse Zwischenboden zum gleichmäßigen Verteilen der Wirbelluft
kann aus keramischem Material, aus Sintermetall, speziellem Filtertuch
oder einer Kunststoff-fritte bestehen. Wesentlich ist nicht die
Materialart, sondern die Porengröße und der Druckverlust der Platte.
Übliche Angaben für die Parameter im Wirbelsintergerät sind in
Abhängigkeit der Konstruktion des Gerätes dem Fachmann bekannt.
In den unteren Luftkasten wird trockene, fettfreie Luft zugeführt und
durch die poröse Sinterplatte gleichmäßig verteilt nach oben geführt
und wirbelt das darüberliegende Pulver entsprechend auf. In Verbindung
mit der Luft gerät das Pulver praktisch in einen flüssigkeitsähnlichen
Auflockerungszustand.
Die zu beschichtenden Werkstücke werden üblicherweise vorbehandelt. Im
allgemeinen werden diese gereinigt und entfettet. Das Reinigen kann
durch Sandstrahlen oder Beizen der Oberfläche geschehen. Das Entfetten
kann nach den üblichen Methoden erfolgen.
Die entsprechend vorbehandelten, zu beschichtenden Werkstücke werden
gegebenenfalls haftgrundiert und im Ofen auf eine Temperatur oberhalb
der Schmelztemperatur des Pulvers vorgewärmt. Der heiße Gegenstand wird
unter Vermeidung von Wärmeverlusten sofort in das Wirbelsinterbad
eingetaucht und bewegt. Es ist der besondere Vorteil des
Wirbelsinterbades, daß das Pulver den eingetauchten Gegenstand von
allen Seiten umspülen kann. Selbst kompliziert geformte Gegenstände
werden so auch an den verdeckt liegenden Oberflächenstellen mit Pulver
gleichmäßig bedeckt.
Die Vorwärmtemperatur des zu beschichtenden Gegenstandes hängt
hauptsächlich von seiner Materialdecke und von der Art der vorgesehenen
Kunststoff-Beschichtung ab. Dünnwandige Gegenstände und gut
wärmeleitende Materialien müssen höher vorgewärmt werden als
dickwandige, schlecht wärmeleitende Gegenstände. Die geeignete
Vorwärmtemperatur kann durch Probesintern festgestellt werden, wobei
sie in der Regel zwischen 250° und 400°C liegt.
Die Eintauchzeit des Gegenstandes in das Wirbelbad liegt in der Regel
zwischen 2 und 6 Sekunden. Sie ist abhängig von der gewünschten
Schichtdicke, der Kunststoffart, der Dicke des zu beschichtenden
Gegenstandes und dem Material des Gegenstandes. Nach oben hin sind die
erreichbaren Schichtdicken durch die maximale Wärmekapazität des
Materials des zu beschichtenden Gegenstandes begrenzt.
Da die Temperatur des Gegenstandes oberhalb der Temperatur des Pulvers
liegt, schmilzt bei der Berührung mit dem Pulver eine allseits glatte,
homogene, porenfreie Schicht von gleichmäßiger Dicke auf. Dabei kühlt
der Gegenstand teilweise ab.
Die Schichten beim Wirbelsintern sind meist 250 bis 800 µm dick.
Starkwandige Gegenstände können, falls gewünscht, mehrere Millimeter
dick beschichtet werden.
Für das Wirbelsintern sind grundsätzlich alle Kunststoffe geeignet, die
bei einer geeigneten Vorwärmtemperatur des Werkstückes schmelzen und in
der Lage sind, einen geschlossenen Film zu bilden, ohne sich zu
zersetzen, Blasen zu bilden oder ansonsten thermisch geschädigt zu
werden. Bevorzugte Verwendung finden thermoplastische Kunststoff-
Pulver, für bestimmte Einsatzbereiche auch Duroplaste.
Die wichtigsten Kunststoffe zur Wirbelsinterbeschichtung sind:
Hochdruck-Polyethylen, Schmelzindex 1,2 bis 10 g/10 min.,
Hochdruck-Polyethylen, Schmelzindex < 15 g/10 min.,
LLDPE, Schmelzindex < 4 g/10 min.,
Polyamid 11 (Undecansäure-Polyamid),
Polyamid 12 (Dodekansäure-Polyamid),
Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat (EVA),
PES thermoplastisches Polyester,
Polyvinylchlorid (PVC),
Polyvinylidenfluorid (PVDF),
Polytetrafluorethylen (PTFE),
Epoxidharze,
Celluloseacetobutyrat,
Celluloseacetopropionat,
chlorierter Polyether,
Polyesterharze.
Hochdruck-Polyethylen, Schmelzindex < 15 g/10 min.,
LLDPE, Schmelzindex < 4 g/10 min.,
Polyamid 11 (Undecansäure-Polyamid),
Polyamid 12 (Dodekansäure-Polyamid),
Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat (EVA),
PES thermoplastisches Polyester,
Polyvinylchlorid (PVC),
Polyvinylidenfluorid (PVDF),
Polytetrafluorethylen (PTFE),
Epoxidharze,
Celluloseacetobutyrat,
Celluloseacetopropionat,
chlorierter Polyether,
Polyesterharze.
Bei den Polyethylenen sind zwei Typen vorrangig vertreten: die mit
geringem Schmelzindex für den technischen Korrosionsschutz und die
Typen mit hohem Schmelzindex und daher besserem Verlauf bevorzugt für
dekorative Schichten. Die Polyamid-Typen 11 und 12 sind universell
einsetzbar. Sie besitzen gute Verlaufseigenschaften, einen sehr großen
Vorwärmtemperaturbereich und gute Wirbeleigenschaften. Die Schichten
haben für viele praktische Anwendungen ausreichende chemische
Beständigkeit, gute mechanische Eigenschaftswerte und ausreichende
Isolierfähigkeit. Celluloseester weisen eine ausgezeichnete
Beständigkeit gegen pflanzliche, tierische und mineralische Öle auf und
ergeben darüber hinaus hochglänzende lackartige Schichten. Epoxid- und
Polyesterharze werden wegen ihrer guten Elektroisoliereigenschaften
vorwiegend im Elektrosektor verwendet, z. B. für Rotoren und Statoren
von Elektromotoren, Spulen, Stromschienen und gedruckte Schaltungen.
Chlorierte Polyether zeichnen sich durch hohe thermische und chemische
Beständigkeit aus.
Die verwendeten Wirbelsinterpulver sind farblos oder im Einzelfall z. B.
weiß, schwarz, im Einzelfall auch farbig gefärbt. Da meist große
Beschichtungskammern mit dem Pulver gefüllt sind, ist ein schneller
flexibler Farbwechsel auf individuelle Farbtöne nicht möglich, ohne
große Verluste an Material und Reinigungsaufwand in Kauf zu nehmen.
Deshalb werden solche Gegenstände bisher mit einem farbigen
lösungsmittelhaltigen Lack überzogen.
Die mit dem Wirbelsinterverfahren erhaltenen oberflächenbeschichteten
Gegenstände mit einem Kunststoffüberzug können durch die
erfindungsgemäßen Maßnahmen auf einfache Art und Weise in wechselnden
Farbtönen eingefärbt werden. Insbesondere kleine Massengebrauchsgüter,
z. B. Drahtroste, Gartenmöbel, Autostoßstangen, Papierkörbe, Armaturen,
Geschirrspülkörbe, Flansche, Fittings, Ventile, Tierkäfige,
Chemikalienflaschen sowie große Einzelstücke, z. B. Brunnenrohre,
Bettgestelle, Batterietröge und Rinneisen lassen sich in der
individuell gewünschte Farbe herstellen.
Dabei müssen die Gegenstände erwärmt sein oder werden. Das Erwärmen der
Gegenstände kann auf verschiedene Arten erfolgen, z. B. in einem Ofen,
mittels Heißluft oder einer IR-Lampe oder durch elektrische Induktion.
Besonders vorteilhaft ist es, Gegenstände, die mit thermoplastischem
oder duroplastischem Kunststoff beschichtet sind und nach dem
Wirbelschichtverfahren erhalten werden, unmittelbar nach ihrer
Herstellung unter Vermeidung von weiteren Wärmeverlusten einzusetzen,
solange sie noch die geforderte Temperatur aufweisen.
Die vorstehend beschriebenen Gegenstände besitzen eine Temperatur, bei
der der den Farbstoff enthaltende Kunststoff schmilzt, d. h. eine
Temperatur, die oberhalb des Schmelzpunktes des Farbstoff enthaltenden
Kunststoffes liegt. Die notwendige Temperatur richtet sich also nach
dem Farbstoff enthaltenden Kunststoff. Die Oberflächentemperatur des
Gegenstandes liegt üblicherweise mindestens 10°C, gegebenenfalls auch
über 20°C oberhalb des Schmelzpunkts des aufzutragenden Kunststoffes.
Die Oberflächentemperatur soll nicht so hoch sein, daß sich der
Kunststoff der Überzugsschichten dabei wesentlich zersetzt.
Als Farbstoff enthaltende Kunststoffe eignen sich die in Zusammenhang
mit dem Wirbelsintern genannten Kunststoffe, insbesondere jedoch
Polyolefine, Polypropylen, Polyamide, Polyesterharze, Polyvinylchlorid,
bevorzugt HD- oder LLD-Polyethylen, Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat,
Epoxidharze. Die Kunststoffe enthalten als Farbstoff bevorzugt ein oder
mehrere Pigmente. Die Herstellung der Pulver und das Einarbeiten der
Pigmente in diese Kunststoffe erfolgt nach bekannten Verfahren. Bei dem
Einsatz von Pigmenten und Farbstoffen werden bevorzugt solche
eingesetzt, die sich bei den Sintertemperaturen für das
farbstoffenthaltende Pulver, z. B. zwischen 150° und 300°C, nicht
verändern und thermisch stabil sind.
Es handelt sich dabei z. B. um anorganische Farbpigmente oder organische
Farbpigmente. Durch die zum zweiten Beschichten notwendige geringere
Temperatur im Verhältnis zum Wirbelsintern von unter 300°C, bevorzugt
zwischen 150° und 250°C, können auch weniger temperaturstabile Pigmente
eingesetzt werden.
Die einsetzbaren aufschmelzenden Kunststoffpulver sollen eine niedrige
Schmelztemperatur aufweisen von unter 300°C, insbesondere zwischen 100°
und 250°C. Sie sollen bei den Oberflächentemperaturen des zu
beschichtenden Objektes zu einer gleichmäßigen Oberfläche verschmelzen.
Unter Schmelztemperatur der Pulver ist zu verstehen, daß die
Kunststoffpulver aufgrund der chemischen Zusammensetzung einen
Schmelzbereich aufweisen und die Mitte des Schmelzbereichs als
Schmelztemperatur bezeichnet wird. Die Schmelzbereiche können gleich,
teilweise überschneidend oder unterschiedlich sein.
Je nach Art und Weise des Auftrags werden bestimmte Teilchengrößen des
Farbstoff enthaltenden Kunststoffes bevorzugt, im allgemeinen bis zu
600 µm, besonders bevorzugt zwischen 30 und 400 µm, insbesondere
zwischen 30 und 250 µm. Der Schmelzindex der Farbstoff enthaltenden
Kunststoffe ist bevorzugt größer als 5 g/10 min., besonders bevorzugt
über 15 g/10 min. (ermittelt nach Prüfverfahren DIN 53 735/190°C/2,16 kg).
Das Auftragen des Farbstoff enthaltenden Kunststoffes kann auf
verschiedene Arten erfolgen. Ein geeignetes Auftragsverfahren ist das
Pulversprühverfahren, bei dem der aufzutragende Kunststoff mittels Luft
oder eines anderen inerten Gases auf den erwärmten Gegenstand
aufgesprüht wird. Ein weiteres geeignetes Verfahren stellt das
Wirbelsinterverfahren dar. Die Oberfläche des einzufärbenden
Gegenstandes wird entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren mit dem
Farbstoff enthaltenden Kunststoff überzogen. Hiermit lassen sich
Farbschichten von 50 bis 500 µm erreichen. Diese Farbschicht kann
gegebenenfalls auch in mehreren Beschichtungsgängen erzielt werden.
Beispielsweise ist es möglich, den einzufärbenden Gegenstand mit Hilfe
des Wirbelsinterverfahrens zunächst mit einer farblosen
Kunststoffschicht zu überziehen und dann nachfolgend in einem oder
mehreren Arbeitsgängen mit dem gewünschten Farbstoff enthaltenden
Kunststoff auch im Wirbelsinterverfahren zu überziehen.
Bevorzugt wird das Farbstoff enthaltende Kunststoffpulver jedoch mit
einer Sprühpistole aufgetragen, entweder mit Druckluft und/oder
elektrostatisch. Ein Vorteil des Auftragens mit einer Spritzpistole
liegt daran, daß nur geringe Mengen des jeweiligen Farbstoffe
enthaltenden Pulvers eingesetzt werden. Es kann also ohne großen
Materialverlust durch Abfall, Verunreinigungen oder Mischen von Farben
der Farbton von nachfolgenden Gegenständen schnell gewechselt werden.
Es hat sich gezeigt, daß gerade die direkte unmittelbare Kombination
von zwei Beschichtungsvorgängen sehr vorteilhaft ist, da die mit dem
Wirbelsinterverfahren oberflächenbehandelten Gegenstände eine
Temperatur aufweisen, die ausreichend ist, um im Anschluß daran den
Farbstoff enthaltenden Kunststoff aufzutragen. Selbstverständlich ist
es auch möglich, diese Gegenstände zunächst abkühlen zu lassen,
gegebenenfalls zu lagern und dann anschließend nach erneutem Erwärmen
mittels Heißluft, eines Ofens, einer IR-Lampe oder ähnlichem den
Farbstoff enthaltenden Kunststoff aufzutragen.
Unabhängig von der farbigen Beschichtung ist es dabei möglich, in der
ersten Beschichtung durch ein Wirbelsinterverfahren neben farblosen
Kunststoffen auch Farbstoff enthaltende Kunststoffe einzusetzen und
eine einheitliche gefärbte Grundschicht zu erzeugen.
Durch mehrmaliges Wiederholen des Auftragens einer farbigen Schicht
können auf diese Art und Weise zwei oder mehrere verschieden- oder
gleichfarbige Schichten aufgetragen werden. Dabei kann bei jedem
Einfärben der Gegenstand teilweise oder vollständig eingefärbt werden.
Somit wird es möglich, den Gegenstand mit mehreren Farbschichten zu
überziehen oder in mehreren Abschnitten einzufärben.
Im einfachsten Fall wird der Gegenstand zunächst mit einem farblosen
Kunststoff (nachfolgend Grundschicht genannt) überzogen und
anschließend mit einem Farbstoff enthaltenden Kunststoff (nachfolgend
Farbschicht genannt) überzogen. Dabei ist es von Vorteil, daß für die
Grundschicht und die Farbschicht ein Kunststoff ähnlicher chemischer
Zusammensetzung eingesetzt wird, jedoch mit unterschiedlichem
Schmelzverhalten. Bevorzugt können auch gleiche Kunststoffe mit
unterschiedlichem Schmelzpunkt verwendet werden. Eine Auswahl
geeigneter Kunststoffe wurde bereits zuvor genannt. Dabei wird
bevorzugt eine Grundschicht mit einem Kunststoff hergestellt, der eine
gleiche oder insbesondere eine niedrigere Schmelztemperatur besitzt als
der Kunststoff der Farbschicht. Bevorzugt sollte der Schmelzpunkt der
beiden Kunststoffe sich zwischen 10° bis 50°C unterscheiden.
Durch die Verwendung von ähnlichen Kunststoffpulvern ist eine gute
Verträglichkeit und Haftung der Schichten zueinander gegeben. Ebenso
führt ein abgestimmtes Schmelzverhalten der Kunststoffe dazu, daß die
Grundschicht beim erneuten Beschichten an der Oberfläche aufweicht und
die Farbschicht an der Kontaktfläche durchdringt und eine gute Haftung
erzeugt. Es ist eine gute Abdeckung auch von schwierigen
Substratteilen, z. B. Kanten, zu erzielen.
Sollte das beschichtete Werkstück noch eine zu stark strukturierte
Oberfläche aufweisen, ist es gegebenenfalls möglich, die Oberfläche
nachträglich zu erwärmen und zum Verfließen zu bringen. Das kann mit
bekannten Verfahren, z. B. Warmluft, IR-Strahler geschehen. Die glatte
Oberfläche kann so nach Wahl des Verfahrens beeinflußt werden.
Für die Grundschicht wird im allgemeinen eine Schichtdicke von 200 bis
1000 µm, bevorzugt 400 bis 800 µm gewählt und für die Farbschicht eine
Schichtdicke von 100 bis 500 µm, bevorzugt 200 bis 300 µm.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch den Vorteil aus, daß
damit Gegenstände erhalten werden, die im Vergleich zu
lackbeschichteten Gegenständen über eine besser haftende Farbschicht
auf der Grundschicht verfügen.
Es ist ein schneller, günstiger Farbwechsel bei einem serienmäßigen
Einsatz der Beschichtung möglich ohne großen Abfall von verunreinigten
Farbstoff enthaltenden Kunststoffpulvern. Ebenso kann durch eine
gezielte Abfolge des Beschichtungsverfahrens Energie zum Aufheizen und
Verfließen der Überzüge vermindert werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher
erläutert.
Ein gereinigter Batterie-Trog aus Metall (Temperatur ca. 280°C) wird
für 10 Sekunden in ein Wirbelsinterbecken mit einem Pulver auf Basis
Polyethylen (farblos), maximale Korngröße ca. 400 µm (Mittel 150 µm),
Schmelzindex 9-15 g/10 min., eingetaucht.
Der Trog hat danach eine Schichtdicke von 600-800 µm als Überzug.
Nach der Beschichtung besitzt der Trog eine Temperatur von ca. 260°C.
Er wird sofort mit einem PE-Pulver, gefärbt mit ca. 1% Flammruß 101,
mit einer maximalen Korngröße von ca. 400 µm und einem Schmelzindex von
ca. 12 g/10 min., mit einer elektrostatischen Sprühpistole besprüht für
ca. 30 Sekunden. Das Pulver verschmilzt zu einem Überzug. Danach ist
eine farbgebende Schicht von ca. 300 µm aufgetragen.
Der Gegenstand ist farbig beschichtet, und die zwei Schichten weisen
eine gute Zwischenschichthaftung auf.
Ein gereinigter Batterie-Trog aus Metall (Temperatur ca. 280°C) wird
für 10 Sekunden in ein Wirbelsinterbecken mit einem Pulver auf Basis
EVA-Copolymer (farblos), (Schmelzpunkt ca. 85°C), maximale Korngröße
ca. 400 µm (Mittel 150 µm), Schmelzindex 9-15 g/10 min., eingetaucht.
Der Trog hat danach eine Schichtdicke von 600-800 µm als Überzug.
Nach der Beschichtung besitzt der Trog eine Temperatur von ca. 260°C.
Er wird sofort mit einem Hochdruck-Polyethylen-Pulver (Schmelzpunkt ca.
110°C) gefärbt mit 1% Lichtgelb GR, mit einer maximalen Korngröße
von ca. 25 400 µm und einem Schmelzindex von ca. 20 g/10 min., mit einer
elektrostatischen Sprühpistole besprüht für ca. 30 Sekunden. Das
Pulver verschmilzt zu einem Überzug. Danach ist eine farbgebende
Schicht von ca. 200 µm aufgetragen.
Der Gegenstand ist farbig beschichtet, und die zwei Schichten weisen
eine gute Zwischenschichthaftung auf.
Claims (14)
1. Verfahren zum farbigen Beschichten eines Gegenstandes, der einen
nach dem Wirbelsinterverfahren aufgebrachten Überzug aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein zweiter Überzug
aufgetragen wird, bestehend aus einem mindestens ein farbiges
Pigment enthaltenden schmelzbaren Kunststoffpulver, wobei der
Schmelzindex des Kunststoffpulvers oberhalb oder gleich dem
Schmelzindex des Wirbelsinterpulvers des ersten Überzuges liegt und
der Gegenstand eine Oberflächentemperatur oberhalb der
Schmelztemperatur des Kunststoffpulvers aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite
Überzug unmittelbar nach dem Wirbelsinterbeschichten des ersten
Überzugs aufgetragen wird, ohne daß das Substrat zusätzlich
abgekühlt oder erwärmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Gegenstand vor dem zweiten Beschichten mittels eines Ofens, einer
IR-Lampe oder Heißluft erwärmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
zweite Überzugsmittel bevorzugt im Pulversprühverfahren aufgetragen
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Oberflächentemperatur des Gegenstandes mindestens 10°C über dem
Schmelzpunkt des das Pigment enthaltenden Kunststoffpulvers liegt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kunststoffpulver der zweiten Überzugsschicht den gleichen oder
insbesondere einen höheren Schmelzpunkt aufweist als das
Wirbelsinterpulver der ersten Schicht.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kunststoffpulver der zweiten Überzugsschicht chemisch von ähnlicher
Zusammensetzung wie der nach dem Wirbelsinterverfahren aufgebrachte
Überzug ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein
das Pigment enthaltendes Kunststoffpulver auf Basis von Polyamiden,
Polyvinylchlorid oder Polyolefinen, insbesondere Polyethylen oder
Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisaten eingesetzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Pigment enthaltendes Kunststoffpulver eingesetzt wird, dessen
Schmelzpunkt unterhalb von 300°C, bevorzugt zwischen 100°C und
250°C liegt, eingesetzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
das Pigment enthaltende Kunststoffpulver eine Teilchengröße bis zu
600 µm, bevorzugt zwischen 30 und 400 µm aufweist.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Wirbelsinterschicht eine Schichtdicke zwischen 300 bis 1000 µm
aufweist und die zweite farbige Überzugsschicht eine
Schichtdicke von 100 bis 500 µm aufweist.
12. Gegenstand, beschichtet mit einer ersten farbigen oder farblosen
Wirbelsinterschicht und einer oder mehreren Überzugsschichten aus
einem Kunststoffpulver, enthaltend anders gefärbte Pigmente als die
erste Überzugsschicht.
13. Gegenstand nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gesamtschichtdicke zwischen 300 und 1500 µm, insbesondere 500 bis
1000 µm beträgt.
14. Gegenstand nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Überzugsschichten aus chemisch ähnlichem Kunststoffpulver bestehen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995125205 DE19525205A1 (de) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | Verfahren zum Auftragen von Farbstoff enthaltenden Kunststoffen auf einen Gegenstand |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995125205 DE19525205A1 (de) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | Verfahren zum Auftragen von Farbstoff enthaltenden Kunststoffen auf einen Gegenstand |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19525205A1 true DE19525205A1 (de) | 1996-08-22 |
Family
ID=7766531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995125205 Withdrawn DE19525205A1 (de) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | Verfahren zum Auftragen von Farbstoff enthaltenden Kunststoffen auf einen Gegenstand |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19525205A1 (de) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE933019C (de) * | 1953-05-08 | 1955-09-15 | Knapsack Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schutzueberzuegen aus pulverfoermigen thermoplastischen Kunststoffen |
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1995
- 1995-07-11 DE DE1995125205 patent/DE19525205A1/de not_active Withdrawn
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