DE19933095A1

DE19933095A1 - Coating powder for coating plastic, wood and MDF materials consists of heat-cured resin and hardener, thermoplastic resin powder, inorganic filler and additives and-or pigments

Info

Publication number: DE19933095A1
Application number: DE1999133095
Authority: DE
Inventors: Laurent Verite
Original assignee: Herberts GmbH
Current assignee: Axalta Coating Systems Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1999-07-15
Filing date: 1999-07-15
Publication date: 2001-01-18

Abstract

A coating powder based on heat-cured resins and hardeners and suitable for coating plastics, wood or MDF is modified with 0.5-30 wt.% thermoplastic resin powder(s) with a melt viscosity of 150-1000 Pa.s at 160 deg C. Coating powder containing in weight percent (wt.%): (A) 40-85 wt.% heat-cured coating powder resin(s) with a melt viscosity of 100-3000 mPa.s at 150 deg C plus suitable hardener(s); (B) 0.5-30 wt.% thermoplastic resin powder(s) with a melt viscosity of 150-1000 Pa.s at 160 deg C; (C) 10-55 wt.% powdered inorganic filler; and (D) 0.5-10 wt.% conventional additives and/or pigments. An Independent claim is also included for a process for coating substrates with one or more layers of paint, by applying the coating powder described above, partly or completely hardening the coating by heating, applying more layer(s) of coating powder or liquid paint and then hardening the multilayer coating.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft bei der Beschichtung von porösen Substraten, z. B. von Holzsubstraten oder von Substraten mit schlechter Haftfähigkeit eingesetzte Pulverlacke sowie ein Verfahren zur Beschichtung derartiger Substrate mit einer insbesondere mehrschichtigen Pulverlackbeschichtung.The present invention relates to the coating of porous substrates, e.g. B. of wooden substrates or of substrates with poor adhesion Powder coatings and a method for coating such substrates with a especially multi-layer powder coating.

Pulverlacke werden in vielen Anwendungsgebieten eingesetzt, z. B. bei der Beschichtung von Metall, Kunststoff, Keramik oder Holz. Verwendung finden farblose oder pigmentierte Pulver, die durch verschiedene Verfahren auf das Substrat appliziert werden, durch Erhitzen aufschmelzen, verlaufen, thermisch vernetzen und einen einheitlichen Lackfilm bilden.Powder coatings are used in many areas of application, e.g. B. at the Coating of metal, plastic, ceramic or wood. Find use colorless or pigmented powder applied to the substrate by various methods be applied, melt by heating, flow, thermally crosslink and form a uniform paint film.

Um einen guten Verlauf des Pulverlackes zu erreichen, ist eine niedrige Viskosität der Harze bei Erreichen der Aushärtungstemperatur erforderlich, was durch eine Erhöhung der Aushärtungstemperatur erreicht werden kann. Andererseits sind viele Substrate nicht hitzebeständig und somit für dieses Verfahren ungeeignet. Bei solchen Substraten werden vorzugsweise niedrigere Temperaturen und verkürzte Aushärtungszeiten angewandt. Hierfür geeignete Pulverlacke wurden bereits in der Literatur beschrieben, z. B. Pulver auf Basis von Epoxidharz in EP-A-0 509 392, Pulver auf Basis von Polyester mit niedriger Aushärtungstemperatur in WO 94/03545 oder EP-A-0 702 067. Die technische Verbesserung im Bereich der Vernetzungstemperatur löst jedoch nicht die in Zusammenhang mit den verschiedenen Substraten auftretenden weiteren Probleme.In order to achieve a good flow of the powder coating, there is a low viscosity of the resins when the curing temperature is reached, which is indicated by a Increase in the curing temperature can be achieved. On the other hand, there are many Substrates not heat resistant and therefore unsuitable for this process. In such Substrates are preferably lower temperatures and shortened Curing times applied. Powder coatings suitable for this have already been used in the Literature described, e.g. B. powder based on epoxy resin in EP-A-0 509 392, Powder based on polyester with a low curing temperature in WO 94/03545 or EP-A-0 702 067. The technical improvement in the field of However, the crosslinking temperature does not solve the one related to the different ones Other problems encountered on substrates.

Die Bildung von Blasen, Nadelstichen und Kratern während des Härtungs- und Verlaufsprozesses ist ein weitverbreiteter Nachteil bei der Pulverlackbeschichtung. Zunächst deckt die Pulverschicht das Substrat ab, wobei eventuell vorhandene Löcher überdeckt werden. Ist das Substrat porös, sind in den Porenräumen unter und in der Lackschicht zusätzlich Gase oder Flüssigkeiten eingeschlossen. Diese Gase bzw. Flüssigkeiten dehnen sich aus bzw. verdampfen während des Erhitzens und Aufschmelzens. Da sich die Viskosität des geschmolzenen Harzes im Pulverlack während der Aushärtung erhöht, ist die Möglichkeit, daß das Gas bzw. der Dampf durch die Beschichtung diffundiert, gering. Wenn dieser Ausgasungsprozeß nicht abgeschlossen ist, bevor die Viskosität des Lackfilms zu hoch ist, zeigt die resultierende Beschichtung nicht die gewünschte glatte, ebene und homogene Oberflächenstruktur sondern Nadelstiche und Blasen. Es besteht die Möglichkeit, daß das Substrat aufgrund solcher Nadelstiche, durch aggressive Flüssigkeiten oder Gase, beschädigt wird und die Oberfläche eine schlechte Qualität aufweist.The formation of bubbles, pinpricks and craters during the curing and Flow process is a widespread disadvantage in powder coating. First, the powder layer covers the substrate, leaving any holes be covered. If the substrate is porous, are in the pore spaces below and in the Lacquer layer also includes gases or liquids. These gases or Liquids expand or evaporate during heating and Melting. Because the viscosity of the molten resin in the powder coating increased during curing is the possibility that the gas or steam diffused through the coating, low. If this outgassing process doesn't is completed before the viscosity of the paint film is too high, shows the resulting coating does not have the desired smooth, level and homogeneous Surface structure but pinpricks and bubbles. There is the possibility that the substrate due to such pinpricks, aggressive liquids or gases, is damaged and the surface is of poor quality.

Ein weiteres bekanntes Problem stellt die fehlende Haftung zwischen den verschiedenen Lackschichten bzw. zwischen der ersten Schicht und dem Substrat dar. In einigen Fällen ist ein partieller Adhäsionsverlust auf eine inhomogene Substratoberfläche zurückzuführen, wodurch zusätzliche Präventivmaßnahmen entweder bei der Bildung der Beschichtung oder aber bei der Vorbehandlung des Substrates erforderlich werden.Another known problem is the lack of liability between the different layers of paint or between the first layer and the substrate. In some cases, partial loss of adhesion is due to an inhomogeneous Attributed to the substrate surface, creating additional preventive measures either in the formation of the coating or in the pretreatment of the Substrate become necessary.

Die Beschichtung von Holzsubstraten gestaltet sich dabei besonders schwierig. Die Oberfläche des Substrates ist sehr uneben, weshalb eine dickere Lackschicht appliziert werden muß als bei glatten Oberflächen, um eine ebene Lackschicht zu erhalten. Aufgrund der hohen Schichtdicke ergeben sich größere Probleme mit Materialien, die während des Vernetzungsvorgangs verdampfen. Ebenfalls problematisch ist der in Abhängigkeit von den Umweltbedingungen unterschiedliche Feuchtigkeitsgehalt bei Holz oder holzähnlichen Substraten. Aufgrund der Notwendigkeit, Pulverlacke zum Aushärten zu erhitzen, ändert sich der Wassergehalt des Substrates und der Wasserdampf muß durch den Lackfilm entweichen. Zudem bewirkt dies eine Veränderung der Struktur des Substrates. Da der Feuchtigkeitsgehalt bei jedem Werkstück variieren kann, ist es schwierig, solche Materialien in der industriellen Serienbeschichtung einzusetzen und gleichmäßig zu beschichten.The coating of wooden substrates is particularly difficult. The The surface of the substrate is very uneven, which is why a thicker layer of lacquer is applied must be than with smooth surfaces in order to obtain a flat lacquer layer. Due to the high layer thickness, there are major problems with materials that evaporate during the crosslinking process. The in is also problematic Depending on the environmental conditions, different moisture content Wood or wood-like substrates. Due to the need to use powder coatings Cure to heat changes the water content of the substrate and the Water vapor must escape through the paint film. It also does one Change in the structure of the substrate. Because the moisture content in everyone Workpiece may vary, it is difficult to use such materials in industrial Use serial coating and coat evenly.

Bekannterweise kann man solche Probleme durch Verwendung von Flüssigprimern auf dem Holzsubstrat vermeiden. Zwei verschiedene Arten von Primer werden eingesetzt: Primer auf Lösemittelbasis und Primer auf Wasserbasis. Es handelt sich um niedrig viskose Flüssigkeiten, die einige gelöste Additive, Harze und entweder Wasser oder organische Lösemittel enthalten. Durch Applikation der Primer wird die Oberfläche für die weitere Beschichtung vorbereitet, Poren und Löcher im Substrat werden gefüllt und die Haftfähigkeit zwischen Substrat und Beschichtungsmaterial verbessert. Ein Nachteil der lösemittelhaltigen Primer ist die aus der Verdunstung des Lösemittels entstehende Umweltbelastung. Wird ein Primer auf Wasserbasis eingesetzt, kann ein anderes Problem auftauchen. Die für die Beschichtung vorbereitete Substratoberfläche verliert bei Kontakt mit wasserhaltigem Primer ihre glatte Oberfläche, wird statt dessen sehr rauh und uneben und die Enden der Holzfasern stellen sich auf. In diesem Fall muß die Oberfläche vor der nächsten Beschichtung geglättet werden. Der Einsatz flüssiger Primer birgt somit auch Nachteile.It is known to solve such problems by using liquid primers avoid on the wooden substrate. Two different types of primers are used used: solvent-based primer and water-based primer. It is about to low viscosity liquids that contain some dissolved additives, resins and either Contain water or organic solvents. By applying the primer, the Surface prepared for further coating, pores and holes in the substrate are filled and the adhesion between substrate and coating material improved. A disadvantage of solvent-based primers is that of evaporation of the Environmental pollution. Becomes a water-based primer another problem may arise. The one for the coating prepared substrate surface loses its contact with water-based primer smooth surface, instead becomes very rough and uneven and the ends of the Wood fibers line up. In this case the surface must be before the next Coating to be smoothed. The use of liquid primers also hides Disadvantage.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer, die genannten Probleme vermeidenden, Pulverlackzusammensetzung, die als erste Schicht auf poröse Substrate, insbesondere Kunststoff, Holz oder MDF-(Medium Density Fibreboard) Teile appliziert wird, keine Umweltbelastung hervorruft, eine gute Haftfähigkeit zum Substrat oder weiteren Lackschichten besitzt, gute Verlaufseigenschaften zeigt, die Poren des Substrates schließt und ein Verdampfen von Flüssigkeiten und Gasen während der Filmbildung verhindert, so daß glatte, homogene Oberflächen entstehen. Die Pulverlackzusammensetzung soll in einem Verfahren zur Beschichtung poröser Substrate mit einer mehrschichtigen Lackierung als erste Schicht (Primer) auf das Substrat appliziert werden können.The object of the present invention is to provide one of the named Problem-avoiding, powder coating composition, which is the first layer on porous Substrates, especially plastic, wood or MDF (Medium Density Fibreboard) Parts is applied, does not cause environmental pollution, good adhesion to Has substrate or other layers of paint, shows good flow properties that Pores of the substrate close and evaporation of liquids and gases prevented during film formation, so that smooth, homogeneous surfaces are created. The powder coating composition is said to be more porous in a process for coating Substrates with a multi-layer coating as the first layer (primer) on the Substrate can be applied.

Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe durch den Einsatz einer Pulverlackzusammensetzung gelöst wird, welche enthält:
It has been found that this object is achieved by using a powder coating composition which contains:

A) 40 to 85 wt .-% of one or more resins for thermosetting Powder coatings with a viscosity of 100 to 3000 mPa.s, measured at 150 ° C, and one or more hardeners for such resins,
B) 0.5 to 30 wt .-% of one or more thermoplastic resins with one Melt viscosity from 150 to 1000 Pa.s measured at 160 ° C
C) 10 to 55 wt .-% of one or more powdered, inorganic fillers and
D) 0.5 to 10% by weight of conventional additives and / or pigments,

wobei sich die prozentualen Gewichtsanteile der Komponenten A, B, C, D zu 100% addieren.the percentages by weight of components A, B, C, D being 100% add.

Die Komponente A besteht aus einer üblichen festen Bindemittelkomponente für Pulverlacke, z. B. auf Basis Epoxid-, Polyester- und/oder Polyurethanharz und mindestens einem entsprechenden Härter (Vernetzungsmittel) für ein solches Bindemittel.Component A consists of a conventional solid binder component for Powder coatings, e.g. B. based on epoxy, polyester and / or polyurethane resin and at least one corresponding hardener (crosslinking agent) for one Binder.

Pulverlackharze auf Basis Polyester sind in der Industrie bekannt, beispielsweise können carboxylfunktionelle Polyester als Bindemittel Verwendung finden. Sie weisen entweder eine lineare oder eine verzweigte Struktur mit Carboxylgruppen an den Kettenenden auf. Die Polyester haben beispielsweise eine Säurezahl von 20 bis 100 mg/KOH/g und beispielsweise ein Zahlenmittel des Molekulargewichts (M_n) von 1500 bis 15000. Vernetzungsmittel für solche Harze sind z. B. solche, die Epoxidgruppen als reaktive Gruppen oder Amino- oder Amidgruppen enthalten. Vernetzer sind beispielsweise Polyepoxide mit niedrigem Molekulargewicht, wie z. B. Triglycidylisocyanurat (TGIC), jedoch können auch andere übliche Vernetzer eingesetzt werden.Powder coating resins based on polyester are known in the industry, for example carboxyl-functional polyesters can be used as binders. They have either a linear or a branched structure with carboxyl groups at the chain ends. The polyesters have, for example, an acid number of 20 to 100 mg / KOH / g and, for example, a number average molecular weight (M _n ) of 1500 to 15000. Crosslinking agents for such resins are e.g. B. those containing epoxy groups as reactive groups or amino or amide groups. Crosslinkers are, for example, low molecular weight polyepoxides, such as. B. triglycidyl isocyanurate (TGIC), but other conventional crosslinking agents can also be used.

Es besteht ebenfalls die Möglichkeit, hochmolekulare Epoxidharze zusammen mit derartigen Polyestern einzusetzen. Werden diese gemischten Pulverharze, sogenannte Hybridsysteme, verwendet, ist der Anteil an Polyester- und Epoxidharzen als Bindemittelkomponenten etwa gleich hoch. There is also the possibility of using high molecular epoxy resins together to use such polyesters. Are these mixed powder resins, so-called Hybrid systems used is the proportion of polyester and epoxy resins as Binder components about the same height.

Geeignete Polyurethanpulverharze basieren beispielsweise auf hydroxylhaltigen Polyestern und reversibel geblockten Polyisocyanaten als Vernetzer. Die Hauptkette des Polyesters kann aus aromatischen oder aliphatischen Komponenten bestehen, z. B. aus zwei- oder mehrwertigen Säuren oder aus zwei- oder mehrwertigen Alkoholen. Das Harz kann entweder eine lineare oder eine verzweigte Struktur aufweisen und zusätzlich weitere funktionelle Gruppen enthalten. Das M_n solcher Bindemittel liegt beispielsweise zwischen 1000 und 10000. Die NCO-Gruppen des Polyisocyanates können durch bekannte Blockierungsmittel, wie z. B. Lactame, Alkohole oder Ketoxime geschützt werden oder sie liegen in Form von Urethandion-Gruppen vor. Beispiele für solche Blockierungsmittel sind ε-Caprolactam, 2-Ethylhexanol, n-Hexanol und Propanon-(2)-oxim. Der Vernetzer hat beispielsweise ein M_n von etwa 1000 bis 3000.Suitable polyurethane powder resins are based, for example, on hydroxyl-containing polyesters and reversibly blocked polyisocyanates as crosslinkers. The main chain of the polyester can consist of aromatic or aliphatic components, e.g. B. from di- or polyhydric acids or from di- or polyhydric alcohols. The resin can have either a linear or a branched structure and additionally contain further functional groups. The M _{n of} such binders is, for example, between 1,000 and 10,000. The NCO groups of the polyisocyanate can be blocked by known blocking agents, such as. B. lactams, alcohols or ketoximes are protected or they are in the form of urethanedione groups. Examples of such blocking agents are ε-caprolactam, 2-ethylhexanol, n-hexanol and propanone (2) oxime. The crosslinker has, for example, an M _n of approximately 1000 to 3000.

Geeignete Epoxidpulversysteme sind die üblichen Bindemittel von unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung, die als vernetzende reaktive Gruppen zwei oder mehr Epoxidgruppen enthalten. Die Struktur des Epoxidharzes kann linear oder verzweigt sein, wobei der Anteil der verzweigten Harze entsprechend den Vernetzungseigenschaften des Lackfilms angepaßt werden kann. Die Struktur der Hauptkette des Epoxidharzes kann in einem weiten Bereich variiert werden, solange die notwendigen Eigenschaften, wie z. B. Vernetzungs- und Schmelztemperatur, Wetterbeständigkeit oder Reaktivität, den Anforderungen gerecht werden. Beispiele für die verschiedenen chemischen Varianten der Hauptkette sind Acrylatharze, Polyesterharze und Harze auf Basis Bisphenol, die zwei oder mehr Epoxid- Funktionalitäten aufweisen. Diese Harze können mit anderen Harzen, die OH, COOH, NH₂ oder andere epoxidreaktive Gruppen enthalten, vernetzt werden.Suitable epoxy powder systems are the usual binders with different chemical compositions, which contain two or more epoxy groups as crosslinking reactive groups. The structure of the epoxy resin can be linear or branched, and the proportion of the branched resins can be adapted in accordance with the crosslinking properties of the paint film. The structure of the main chain of the epoxy resin can be varied within a wide range, as long as the necessary properties, such as. B. cross-linking and melting temperature, weather resistance or reactivity, meet the requirements. Examples of the different chemical variants of the main chain are acrylate resins, polyester resins and resins based on bisphenol, which have two or more epoxy functionalities. These resins can be crosslinked with other resins containing OH, COOH, NH ₂ or other epoxy reactive groups.

Das Epoxidharz besteht erfindungsgemäß vorzugsweise aus epoxidgruppenhaltigen Harzen auf Basis Bisphenol A oder aus Harzen auf Polyesterbasis mit Epoxidendgruppen. Das Molekulargewicht M_n liegt beispielsweise zwischen 500 und 30000, das Epoxidäquivalentgewicht (EEW) beispielsweise zwischen 300 und 900 g/Mol. Das Harz hat vorzugsweise ein Molekulargewicht von 1000 bis 8000, wobei das EEW zwischen 400 und 800 liegt. Der Schmelzpunkt des Harzes liegt beispielsweise zwischen 60 und 120°C, vorzugsweise zwischen 70 und 100°C.According to the invention, the epoxy resin preferably consists of epoxy group-containing resins based on bisphenol A or of polyester-based resins with epoxy end groups. The molecular weight M _n is, for example, between 500 and 30,000, the epoxy equivalent weight (EEW), for example, between 300 and 900 g / mol. The resin preferably has a molecular weight of 1000 to 8000, the EEW being between 400 and 800. The melting point of the resin is, for example, between 60 and 120 ° C, preferably between 70 and 100 ° C.

Das Harz kann zur Veränderung einiger seiner Eigenschaften oder der Eigenschaften der Beschichtung, wie z. B. Verträglichkeit, Adhäsion, Vernetzung oder Oberflächenspannung, andere funktionelle Gruppen enthalten. Das Harz soll bei Raumtemperatur möglichst in fester, pulverförmiger Form vorliegen und bei dieser Temperatur lagerfähig sein ohne zu verblocken.The resin can change some of its properties or properties the coating, such as B. tolerance, adhesion, networking or Surface tension, other functional groups included. The resin is said to Room temperature, if possible, in solid, powder form and in this Temperature storage without blocking.

Die Harze können je nach Schmelzeigenschaften und Reaktivität ausgewählt werden. Vernetzer für solche epoxidreaktiven Bindemittel sind z. B. solche auf Basis Dicyandiamid, Phenolformaldehydharze, Polyamin, TGIC, Betahydroxyalkylamid, Polyglycidylester, Tetramethoxymethylglycoluril und ähnlichen Substanzen.The resins can be selected depending on their melting properties and reactivity. Crosslinkers for such epoxy-reactive binders are e.g. B. those based Dicyandiamide, phenolformaldehyde resins, polyamine, TGIC, beta-hydroxyalkylamide, Polyglycidyl ester, tetramethoxymethylglycoluril and similar substances.

Komponente A besteht aus der Bindemittelkomponente und dem Härtungsmittel. Die Bindemittelkomponente weist eine Schmelzviskosität von 100 bis 3000 mPa.s, vorzugsweise 100 bis 1400 mPa.s, gemessen bei einer Temperatur von 150°C auf. Verwendet werden ein oder mehrere verschiedene pulverförmige Bindemittel, wobei ein gegebenenfalls vorhandener Epoxidharzanteil vorzugsweise 50 bis 100% beträgt.Component A consists of the binder component and the hardening agent. The Binder component has a melt viscosity of 100 to 3000 mPa.s, preferably 100 to 1400 mPa.s, measured at a temperature of 150 ° C. One or more different powdered binders are used, whereby an optional epoxy resin content is preferably 50 to 100%.

Die erfindungsgemäße Komponente B ist ein thermoplastisches Harz mit einer Schmelzviskosität von 150 bis 1000 Pa.s, gemessen bei einer Temperatur von 160°C. Sie hat beispielsweise einen Schmelzpunkt zwischen 50 und 150°C. Beispiele für derartige thermoplastische Harze sind PVC- Homo- oder Copolymere, Polyamide, Celluloseester oder Polyolefine, die mit polaren Gruppen gepfropft sind. Diese thermoplastischen Harze enthalten bevorzugt polare Strukturen, wie z. B. Ester-, Hydroxy-, Amino- oder Amidegruppen. Diese polaren Gruppen können zumindest in einem Teil der Monomere, die das entsprechende Polymer formen, vorhanden sein oder sie werden zu einem späteren Zeitpunkt durch eine polymeranaloge Reaktion in das Polymer einreagiert. Dieses thermoplastische Harz ist vorzugsweise ein Polyamidcopolymer mit einer Schmelzviskosität von 250 bis 900 Pa.s, gemessen bei einer Temperatur von 160°C, insbesondere mit einem Schmelzpunkt von 70 bis 130°C. Ist der Schmelzpunkt zu niedrig, bereiten Vermahlen und Lagerung der Pulver Schwierigkeiten; ist er zu hoch, leidet die Qualität der Beschichtung.Component B according to the invention is a thermoplastic resin with a Melt viscosity from 150 to 1000 Pa.s, measured at a temperature of 160 ° C. For example, it has a melting point between 50 and 150 ° C. examples for such thermoplastic resins are PVC homo- or copolymers, polyamides, Cellulose esters or polyolefins grafted with polar groups. This thermoplastic resins preferably contain polar structures, such as. B. ester, Hydroxy, amino or amide groups. These polar groups can at least in some of the monomers that form the corresponding polymer may be present or at a later point in time by a polymer-analogous reaction the polymer reacted. This thermoplastic resin is preferably a Polyamide copolymer with a melt viscosity of 250 to 900 Pa.s, measured at a temperature of 160 ° C, especially with a melting point of 70 to 130 ° C. If the melting point is too low, prepare and store the Powder difficulties; if it is too high, the quality of the coating suffers.

Der Anteil von Komponente B soll 0,5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%, betragen. Ist der Anteil zu hoch, härtet der Pulverlack nur unzureichend aus und der Lackfilm bleibt weich, und es resultiert daraus eine qualitativ minderwertige Mehrschichtlackierung. Ist der Anteil von Komponente B zu gering, zeigt der Lackfilm keine guten Verlaufseigenschaften und die Beschichtung zeigt mehr Oberflächendefekte.The proportion of component B should be 0.5 to 30% by weight, preferably 2 to 20% by weight, be. If the proportion is too high, the powder coating will not cure sufficiently and the paint film remains soft, and the result is an inferior quality Multi-layer painting. If the proportion of component B is too small, the shows Paint film does not have good flow properties and the coating shows more Surface defects.

Komponente C ist ein pulverförmiger Füllerstoff, z. B. Ton, Bentonit, Hektorit, Silikat oder ein Füller auf Basis Baryt, wobei mindestens ein solcher Füllstoff als Komponente C vorhanden sein soll. Dieser wird sorgfältig in dem Harzsystem dispergiert. Komponente C besteht vorzugsweise aus einem Aluminiumoxid, Aluminiumsilikat oder einem Füllstoff auf Basis Baryt, z. B. BaSO₄ oder Al₂O₃. Dieser Füllstoff muß pulverförmig sein, wobei die durchschnittliche Teilchengröße bevorzugt unter 5 µm liegt. Er wird in den Pulverlack im Anteil von 10 bis 55 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 50 Gew.-% eingearbeitet.Component C is a powdered filler, e.g. B. clay, bentonite, hectorite, silicate or a filler based on barite, wherein at least one such filler should be present as component C. This is carefully dispersed in the resin system. Component C preferably consists of an aluminum oxide, aluminum silicate or a filler based on barite, e.g. B. BaSO ₄ or Al ₂ O ₃ . This filler must be in powder form, the average particle size preferably being less than 5 μm. It is incorporated into the powder coating in a proportion of 10 to 55% by weight, preferably 25 to 50% by weight.

Als Komponente D werden ein oder mehrere übliche Additive und/oder Pigmente für die Pulverlackzusammensetzung eingesetzt. Beispiele für Additive sind Katalysatoren, Farbstoffe, Wachse, Verlaufsmittel, Haftmittel, Weichmacher oder Lichtschutzmittel. Diese Additive können in Abhängigkeit von an die Lackierung gestellten speziellen Anforderungen hinzugefügt werden. Dem Fachmann für Lackformulierungen sind verschiedene Möglichkeiten hinsichtlich der Auswahl von Additiven bekannt, um der Beschichtung die gewünschten Eigenschaften zu verleihen. Als Verlaufsmittel z. B. werden bekannte Stoffklassen, wie Polyacrylat, Silikon und Wachs eingesetzt. Es können Pigmente hinzugefügt werden, wie z. B. Titandioxid, Eisenoxid, Chrompigmente, Ruß, organische Pigmente, wie z. B. Phthalocyanin, Thioindigo, Isodibenzantron, Chinacridonpigmente und andere Pigmente oder Farbstoffe. Als Katalysatoren können z. B. eingesetzt werden metallische Katalysatoren, wie beispielsweise Zinn-II-Octoat, Dibutylzinndilaurat, Kobaltnaphtenat, basische Amine, wie Benzyldimethylamine, Tetrabutylamoniumbromid und blockierte Amine, Imidazol oder Phosphor enthaltende Komponenten, wie Triphenylphosphin oder Phosphoniumsalze. Der Einsatz von Katalysatoren ist dann sinnvoll, wenn die Reaktivität von Binde- und Härtungsmittel bei Einbrenntemperatur nicht ausreichend hoch ist.Component D includes one or more conventional additives and / or pigments for the powder coating composition used. Examples of additives are catalysts, Dyes, waxes, leveling agents, adhesives, plasticizers or light stabilizers. These additives can be used depending on the specific paint applied Requirements to be added. Are the specialist for paint formulations various options regarding the selection of additives known to the To give the coating the desired properties. As a leveling agent z. B. well-known classes of materials such as polyacrylate, silicone and wax are used. It pigments can be added, e.g. B. titanium dioxide, iron oxide, Chromium pigments, carbon black, organic pigments, such as. B. phthalocyanine, thioindigo, Isodibenzantrone, quinacridone pigments and other pigments or dyes. As Catalysts can e.g. B. metallic catalysts are used, such as for example tin II octoate, dibutyltin dilaurate, cobalt naphtenate, basic amines, such as benzyldimethylamine, tetrabutylamonium bromide and blocked amines, imidazole or components containing phosphorus, such as triphenylphosphine or Phosphonium salts. The use of catalysts makes sense if the Reactivity of binder and hardener at baking temperature is not sufficient is high.

Andere Komponenten und Additive können bei speziellen Anforderungen Anwendung finden, z. B. Verlaufs- oder Mattierungsmittel in Bezug auf die Oberflächenoptik, Haft- oder Entgasungsmittel aus technischen Gründen. Der Anteil an Pigmenten und/oder Additiven liegt vorzugsweise bei 0,5 bis 8 Gew.-%.Other components and additives can be used for special requirements find, e.g. B. leveling or matting agent in relation to the surface optics, Adhesive or degassing agent for technical reasons. The percentage of pigments and / or additives is preferably 0.5 to 8% by weight.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Pulverlacke kann nach den bekannten Verfahren erfolgen. Beispielsweise werden die verschiedenen Harzkomponenten aufgeschmolzen, Pigmente und Additive hinzugefügt und untergemischt; die Mischung wird extrudiert und anschließend abgekühlt, bis sie sich verfestigt hat. Diese feste Masse wird dann gebrochen und mit bekannten Vorrichtungen, z. B. verschiedenen Mühlenarten, auf die gewünschte Korngröße zerkleinert. Das Pulver sollte bei niedrigeren Temperaturen verarbeitet werden, so daß möglichst keine reaktiven Gruppen der Harzzusammensetzung reagieren können und Bindemittel und Härter nach der Abkühlung noch nicht reagiert haben. Die Pigmente oder Additive können entweder direkt der Harzkomponente zugemischt werden oder die entsprechenden Komponenten werden in Form von Masterbatches zugesetzt. Die Verflüssigung der festen Harzkomponente kann durch Erwärmen und Aufschmelzen erfolgen oder durch Hinzufügen eines flüssigen Lösemittels, das nach der Extrusion bzw. dem Versprühen der Flüssigmischung verdunstet und somit ein festes Produkt bildet oder sie kann durch Hinzufügen überkritischer Gase zu den Komponenten unterstützt werden. Beispiele für derartige anwendbare Verfahren bei der Produktion von Pulverlacken werden in der Literatur, z. B. in WO 92/00342 oder WO 94/09913, beschrieben.The powder coatings according to the invention can be prepared in accordance with the known methods Procedure. For example, the various resin components melted, pigments and additives added and mixed in; the mixture is extruded and then cooled until it solidifies. This fixed Mass is then broken and using known devices, e.g. B. different Mill types, crushed to the desired grain size. The powder should be lower temperatures are processed so that if possible no reactive Groups of the resin composition can react and binders and hardeners have not reacted after cooling. The pigments or additives can either be added directly to the resin component or the corresponding ones Components are added in the form of masterbatches. The liquefaction of the solid resin component can be done by heating and melting or by Add a liquid solvent after extrusion or spraying the liquid mixture evaporates and thus forms a solid product or it can supported by adding supercritical gases to the components. Examples of such applicable processes in the production of powder coatings are in the literature, for. B. in WO 92/00342 or WO 94/09913.

Ein derartiger Pulverlack kann auf verschiedene Substrate appliziert werden. Das Substrat kann temperaturempfindlich sein, kann eine unebene, poröse Oberfläche oder schlechte Haftfähigkeit aufweisen. Beispiele hierfür sind Holz, MDF-Platten oder Kunststoffsubstrate, die aus Materialien mit polaren Strukturen bestehen. MDF- Werkstücke oder Kunststoffteile, wie z. B. Polyester, Polycarbonate oder Polyamide werden bevorzugt eingesetzt.Such a powder coating can be applied to various substrates. The Substrate can be temperature sensitive, can be an uneven, porous surface or have poor adhesiveness. Examples of this are wood, MDF or Plastic substrates made of materials with polar structures. MDF Workpieces or plastic parts, such as. B. polyester, polycarbonate or polyamide are preferred.

Die Substratoberfläche kann nach dem Fachmann bekannten geeigneten Methoden vorbereitet werden. Die Oberfläche sollte sauber, entfettet, staubfrei und trocken sein. Gegebenenfalls kann das Substrat, z. B. bei der Verwendung von MDF-Platten oder Holz, geschliffen und gereinigt werden.The substrate surface can be prepared by suitable methods known to those skilled in the art to get prepared. The surface should be clean, degreased, dust-free and dry. If necessary, the substrate, e.g. B. when using MDF or Wood, sanded and cleaned.

Es ist insbesondere nicht notwendig, einen Primer zu applizieren, bevor der erfindungsgemäße Pulverlack aufgetragen wird, der Lackierer kann - falls gewünscht - das Substrat jedoch mit einem Primer behandeln, um beispielsweise die Leitfähigkeit des Substrates zu erhöhen.In particular, it is not necessary to apply a primer before the powder coating according to the invention is applied, the painter can - if desired - however, treat the substrate with a primer, for example to To increase the conductivity of the substrate.

Der Pulverlack wird nach konventionellen Verfahren appliziert, z. B. durch elektrostatisches Sprühen, wobei sowohl Corona- als auch Triboaufladung möglich ist; dabei kann das Substrat geerdet oder nicht geerdet sein. Wird es geerdet, ist das Substrat in der Regel gleichmäßiger mit Pulver beschichtet. Es ist nicht notwendig jedoch möglich, eine elektrisch leitende Flüssigkeit, wie z. B. Salze enthaltendes Wasser, auf das Substrat aufzubringen. In der Regel ist die Leitfähigkeit des Substrates ausreichend, wie z. B. bei MDF-Materialien. Um eine ausreichende Spannung zwischen dem Substrat und der Erdung zu erhalten, kann eine Elektrode an das Substrat angeschlossen werden, z. B. durch Befestigen der Elektrode in einem Loch des Substrates, wie z. B. ausführlich in WO 96/11063 beschrieben.The powder coating is applied by conventional methods, e.g. B. by electrostatic spraying, both corona and tribocharging being possible; the substrate may or may not be grounded. If it is grounded, it is Substrate usually coated more evenly with powder. It's not necessary however possible to use an electrically conductive liquid such. B. Containing salts Water to apply to the substrate. As a rule, the conductivity of the Sufficient substrates, such as. B. with MDF materials. To be sufficient An electrode can maintain voltage between the substrate and ground the substrate can be connected, e.g. B. by attaching the electrode in one Hole of the substrate, such as. B. described in detail in WO 96/11063.

Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Beschichtung von Substraten mit einem Pulverlack wie vorstehend beschrieben, die Aushärtung dieses Pulverlackes sowie das Auftragen einer weiteren Lackschicht auf diesen Pulverlack.Another object of the invention is a method for coating Substrates with a powder coating as described above, curing this Powder coating and the application of a further layer of lacquer to this powder coating.

Um eine optisch gute Substratbeschichtung zu erhalten, ist es oftmals nötig, mehrere Lackschichten zu applizieren. Dabei treten häufig Probleme hinsichtlich der Haftfähigkeit zwischen den verschiedenen Schichten auf. Zudem ist es schwierig, Defekte, die bereits in der ersten Lackschicht auftreten, in den folgenden Schichten zu eliminieren.In order to obtain an optically good substrate coating, it is often necessary to have several Apply layers of paint. Problems often arise with the Adhesion between the different layers. It's also difficult Defects that already occur in the first layer of paint increase in the subsequent layers eliminate.

Es wird ein Verfahren zur Applikation von mindestens zwei Lackschichten auf ein Substrat zur Verfügung gestellt, wobei die erste Schicht aus einem Pulverlack besteht, enthaltend
A method is provided for applying at least two layers of lacquer to a substrate, the first layer consisting of a powder lacquer containing

A) 40 to 85% by weight of a powder coating resin with a melt viscosity of 100 up to 1400 mPa.s, measured at 150 ° C, and at least one hardening agent for such a resin,
B) 0.5 to 30 wt .-% of a thermoplastic powder resin with a Melt viscosity from 150 to 1000 Pa.s, measured at a temperature of 160 ° C,
C) 10 to 55% by weight of at least one powdered inorganic filler and
D) 0.5 to 10% by weight of further additives and pigments,

wobei sich die Prozentsätze der einzelnen Gewichtskomponenten A, B, C und D zu 100% addieren, und anschließendem teilweisen oder vollständigen Aushärten der ersten Lackschicht durch Erhitzen, Applikation einer zweiten Lackschicht auf die erste Schicht mit anschließender vollständiger Aushärtung beider Schichten.where the percentages of the individual weight components A, B, C and D increase Add 100% and then partially or fully harden the first coat of paint by heating, application of a second coat of paint on the first layer with subsequent complete hardening of both layers.

Das Beschichtungsmaterial der ersten Lackschicht ist der oben beschriebene Pulverlack, der nach üblichen Verfahren appliziert wird. Dabei können alle erwähnten Substrate eingesetzt werden. Diese erste Schicht wird entweder teilweise oder vollständig ausgehärtet, wobei die Einbrenntemperatur so niedrig gewählt wird, daß temperaturempfindliche Substrate hinsichtlich ihrer Struktur, Form oder Zusammensetzung nicht beschädigt oder verändert werden. The coating material of the first lacquer layer is that described above Powder coating, which is applied by conventional methods. All can be mentioned Substrates are used. This first layer is either partial or completely hardened, the baking temperature being chosen so low that temperature sensitive substrates with regard to their structure, shape or The composition cannot be damaged or changed.

Soll ein vollständiges Aushärten der ersten Schicht erreicht werden, erfolgt das Einbrennen vorzugsweise bei einer Temperatur von 110 bis 180°C, wobei die Dauer jeweils von der Reaktivität des Beschichtungssystems abhängig ist, und beispielsweise zwischen 5 und 30 Minuten beträgt.If the first layer is to be fully cured, this is done Baking preferably at a temperature of 110 to 180 ° C, the duration each depends on the reactivity of the coating system, and for example is between 5 and 30 minutes.

Soll lediglich eine teilweise Aushärtung der ersten Schicht erreicht werden, beträgt die Einbrennzeit vorzugsweise zwischen 1 und 15 Minuten bei einer Temperatur von 90 bis 160°C, besonders bevorzugt 2 bis 10 Minuten bei einer Temperatur von 95 bis 140°C.If only partial curing of the first layer is to be achieved, the stoving time is preferably between 1 and 15 minutes at a temperature of 90 to 160 ° C, particularly preferably 2 to 10 minutes at a temperature of 95 to 140 ° C.

Bevorzugt wird eine nicht vollständige Aushärtung der ersten Beschichtung.Incomplete curing of the first coating is preferred.

Die zweite Schicht besteht aus einem Flüssiglack oder einem weiteren Pulverlack. Die verschiedenen Lackmaterialien werden nach bekannten Verfahren appliziert, z. B. durch elektrostatisches oder airless Sprühverfahren.The second layer consists of a liquid paint or another powder paint. The Various paint materials are applied by known methods, e.g. B. by electrostatic or airless spraying.

Als zweite Schicht können alle Flüssiglacke, mit denen man bekannterweise die verschiedenen Substrate beschichtet, wie z. B. Lacke auf Lösemittelbasis oder Lacke auf Wasserbasis, eingesetzt werden. Diese Beschichtungsmaterialien umfassen Einkomponenten (1-K)- oder Zweikomponenten (2-K)-Lacke. Die Trocknung erfolgt entweder an der Luft oder durch Einbrennen bei höheren Temperaturen. Die Lacke können entweder farblos oder pigmentiert sein und den Substraten zusätzliche Eigenschaften verleihen. Es ist beispielsweise möglich, Lacke mit besonderer Wetterfestigkeit, Lichtschutzwirkung oder Chemikalienresistenz, z. B. gegenüber Säuren oder Reinigungsmitteln, zu verwenden. Bevorzugt wird als zweite Schicht ein pigmentierter Lack eingesetzt, der dem Substrat ein gleichmäßiges Erscheinungsbild verleiht.As a second layer, all liquid paints, with which the coated various substrates, such as. B. solvent-based paints or paints water-based. These include coating materials One-component (1-component) or two-component (2-component) coatings. The drying takes place either in the air or by baking at higher temperatures. The paints can be either colorless or pigmented and the substrates additional Give properties. For example, it is possible to use special varnishes Weather resistance, light protection or chemical resistance, e.g. B. opposite Acids or cleaning agents. A is preferred as the second layer pigmented varnish used, which gives the substrate a uniform appearance gives.

Nach dem zweiten Beschichtungsvorgang mit Flüssiglack wird das beschichtete Substrat vollständig ausgehärtet, vorzugsweise bei höheren Temperaturen. Die erste Schicht des Lackes enthält Harzkomponenten, die auch nach der Aushärtung noch reaktive Gruppen, wie z. B. OH-Gruppen, enthalten können und/oder gegebenenfalls polare Strukturen aufweisen. Während des zweiten Vernetzungsvorgangs kann die erste Schicht weich werden, somit in engen Kontakt mit der zweiten Schicht kommen und zu gegebenenfalls chemischen Bindungen zwischen der ersten und der zweiten Schicht führen.After the second coating process with liquid paint, this is coated Fully cured substrate, preferably at higher temperatures. The first Layer of the varnish contains resin components that remain even after curing reactive groups, such as B. OH groups, and / or optionally have polar structures. During the second networking process, the the first layer becomes soft, thus coming into close contact with the second layer and, if necessary, chemical bonds between the first and the second Lead shift.

Die Haftung zwischen den beiden Schichten ist ausgezeichnet.The adhesion between the two layers is excellent.

Wird als zweite Schicht ein Flüssiglack eingesetzt, härtet man die erste Schicht vorzugsweise vollständig aus. Lösemittel oder Wasser aus der zweiten Schicht sollen weder die erste Schicht auflösen noch mit dem Substrat in Berührung kommen. Der Flüssiglack kann beispielsweise bei einer Temperatur von 20 bis zu 180°C aushärten. Bei 2-K-Lacken kann dies z. B. bei Raumtemperatur erfolgen, bei 1-K-Lacken können beispielsweise Temperaturen bis zu 180°C benutzt werden. Vorzugsweise liegt die Temperatur zwischen 50 und 150°C, wobei sie, ebenso wie die Einbrenndauer, der Stabilität des Substrates angepaßt wird. Wird die erste Schicht nicht vollständig eingebrannt, bevor man die zweite Schicht appliziert, sollte die Temperatur des zweiten Aushärtungsprozesses so hoch sein, daß beide Schichten vollständig aushärten.If a liquid lacquer is used as the second layer, the first layer is hardened preferably completely. Solvents or water from the second layer should neither dissolve the first layer nor come into contact with the substrate. The Liquid paint can harden, for example, at a temperature of 20 to 180 ° C. With 2-component paints this can be done e.g. B. at room temperature, can with 1-component paints For example, temperatures up to 180 ° C can be used. Preferably, the Temperature between 50 and 150 ° C, while, like the stoving time, the Stability of the substrate is adjusted. The first layer will not be complete burned in before applying the second layer, the temperature of the second curing process so high that both layers are complete Harden.

Der Vorteil einer solchen 2-Schicht-Lackierung liegt darin, daß eine homogene Oberfläche mit gutem Erscheinungsbild erzielt wird, die weder Blasen oder Nadelstiche noch andere Defekte aufweist, die von im porösen Substrat vorhandenen Flüssigkeiten oder Gasen herrühren können.The advantage of such a two-layer coating is that it is homogeneous Surface with good appearance is achieved, which is neither bubbles or Pinholes also have other defects from those present in the porous substrate Liquids or gases can originate.

Als zweite Schicht kann auch ein Pulverlack appliziert werden. In diesem Fall wird die erste Schicht des erfindungsgemäßen Pulverlackes vorzugsweise nur teilweise ausgehärtet. Erreicht werden kann dies durch eine kurze Einbrennzeit oder durch niedrige Härtungstemperaturen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zeigt sich nach teilweiser Aushärtung der ersten Schicht, daß die Pulverpartikel verschmelzen und dann bis zu einem gewissen Grad aushärten oder gelieren. Die Oberfläche zeigt eventuell noch Unebenheiten, jedoch verschließt der Überzug bereits alle vorhandenen Löcher und Poren der Substratoberfläche. Nach dieser teilweisen Aushärtung wird eine zweite Pulverlackschicht appliziert und die gesamte Beschichtung wird unter entsprechenden Bedingungen vollständig ausgehärtet. Höhere und/oder längere Einbrenntemperaturen und/oder -zeiten der zweiten Schicht im Vergleich zu der ersten Schicht, sind besonders bevorzugt. Wird die zweite Schicht des lackierten Substrates erhitzt und ausgehärtet, wird die erste Schicht gleichzeitig vollständig eingebrannt. Enthalten beide Schichten reaktive Gruppen, besteht die Möglichkeit, daß die Lackmaterialien an der Grenzfläche miteinander reagieren.A powder coating can also be applied as the second layer. In this case the first layer of the powder coating according to the invention preferably only partially hardened. This can be achieved by a short burn-in time or by low curing temperatures. The method according to the invention shows after partial hardening of the first layer, that the powder particles fuse and then harden or gel to a certain extent. The surface shows possibly still bumps, but the cover closes all existing ones Holes and pores on the substrate surface. After this partial curing, a second layer of powder coating is applied and the entire coating is under appropriate conditions fully cured. Higher and / or longer Baking temperatures and / or times of the second layer compared to that first layer are particularly preferred. Will the second layer of the painted When the substrate is heated and cured, the first layer becomes complete at the same time branded. If both layers contain reactive groups, there is the possibility that the coating materials react with each other at the interface.

Die erste Schicht des erfindungsgemäßen Pulverlacküberzugs soll die unebene Oberfläche des Substrates, einschließlich Ränder, Ausfräsungen und mechanisch behandelter Teile abdecken; die zweite Schicht bildet dann nach Aushärtung eine ebene, gleichmäßige Oberfläche mit ausgezeichnetem Erscheinungsbild. Sie zeigt weder Nadelstiche, Blasen noch Krater, die beispielsweise durch Poren, Löcher, Gase oder Flüssigkeiten auf der Substratoberfläche verursacht werden. Die Haftfähigkeit zwischen dem Substrat und den beiden Lackschichten ist gut.The first layer of the powder coating according to the invention is said to be uneven Surface of the substrate, including edges, millings and mechanical cover treated parts; the second layer then forms one after curing flat, uniform surface with excellent appearance. she shows no needlesticks, blisters or craters caused by pores, holes, gases or liquids are caused on the substrate surface. Adhesion between the substrate and the two layers of paint is good.

Als zweite Pulverschicht wird bevorzugt ein pigmentierter Pulverlack eingesetzt. Dabei kann jeder konventionelle Pulverlack, z. B. ein Polyurethan-, Acryl-, Epoxid-, Polyester- oder Hybridsystem, verwendet werden. Die bei diesem Pulverlack eingesetzten Harze und Pigmente sind der Pulverlackindustrie bekannte Rohstoffe. Durch Auswahl des Harztyps, bestimmter Pigmente oder Additive kann man der Oberfläche besondere Eigenschaften verleihen, wie z. B. Säurebeständigkeit, Chemikalienresistenz, gute Wetterstabilität und/oder hohe Kratzfestigkeit.A pigmented powder coating is preferably used as the second powder layer. Any conventional powder coating, e.g. B. a polyurethane, acrylic, epoxy, Polyester or hybrid system can be used. The one with this powder coating Resins and pigments used are raw materials known to the powder coating industry. By selecting the type of resin, certain pigments or additives, you can Give surface special properties, such as. B. acid resistance, Chemical resistance, good weather stability and / or high scratch resistance.

Die chemische Zusammensetzung der beiden Lackmaterialien kann unterschiedlich sein, beispielsweise kann auf eine erste Schicht eines Harzes auf Basis eines Hybridsystems eine zweite Schicht eines Harzes auf Basis Polyester, Polyurethan oder Acryl appliziert werden. Vorzugsweise besteht die erste Schicht aus einem Bindemittel auf Basis Epoxidharz und die zweite Schicht aus einem Polyester, Hybrid- oder Acrylsystem. Es besteht die Möglichkeit, daß die Aushärtungstemperaturen und/oder -zeiten für das vollständige Einbrennen des Pulvers der ersten Schicht niedriger bzw. kürzer sind als für die vollständige Aushärtung der zweiten Schicht, da es sich um ein anderes Harzsystem handelt oder ein anderer Härter benutzt wurde. The chemical composition of the two paint materials can differ may, for example, be based on a first layer of a resin Hybrid system a second layer of a resin based on polyester, polyurethane or Acrylic can be applied. The first layer preferably consists of a Binder based on epoxy resin and the second layer made of a polyester, hybrid or acrylic system. There is a possibility that the curing temperatures and / or times for the complete firing of the powder of the first layer are lower or shorter than for the complete hardening of the second layer, because it is a different resin system or a different hardener was used.

Die Aushärtung der zweiten Schicht kann beispielsweise bei einer Temperatur von 110 bis 180°C zwischen 5 und 30 Minuten betragen, vorzugsweise 10 bis 25 Minuten bei 120 bis 160°C. Vorzugsweise ist die Einbrenntemperatur und/oder -Zeit der zweiten Schicht höher als die der ersten Schicht. Nach Aushärtung der zweiten Schicht ist die erste Schicht somit auch vollständig ausgehärtet. Die erste Schicht kann während des Einbrennens weich werden, wodurch ein guter Kontakt zwischen den beiden Schichten entsteht. Die Defekte des Substrates werden von der ersten Schicht verdeckt und man erhält eine besonders gute Beschichtung.The second layer can be cured, for example, at a temperature of 110 to 180 ° C between 5 and 30 minutes, preferably 10 to 25 minutes at 120 to 160 ° C. The stoving temperature and / or time is preferably the second layer higher than that of the first layer. After curing the second Layer, the first layer is thus completely hardened. The first layer can become soft during baking, which ensures good contact between the both layers are created. The defects of the substrate are from the first layer covered and you get a particularly good coating.

Da die verschiedenen Materialien zum Teil temperaturempfindlich sind, werden bevorzugt niedrigere Einbrenntemperaturen verwendet. Die Einbrenntemperatur kann durch die Auswahl des Harzes, und durch den Einsatz von Katalysatoren beeinflußt werden. Es ist auf jeden Fall erforderlich, daß beide Lackschichten vollständig aushärten, um die gewünschten Eigenschaften der Mehrschichtlackierung zu erzielen.Since the different materials are sometimes sensitive to temperature preferably lower baking temperatures used. The baking temperature can influenced by the choice of resin, and by the use of catalysts become. It is definitely necessary that both layers of paint are complete cure to achieve the desired properties of the multi-layer coating.

Das Einbrennen und Erwärmen kann beispielsweise durch Infrarotstrahlung, Trocknung im Ofen oder eine Kombination der beiden Verfahren erfolgen.Burning in and heating can take place, for example, by infrared radiation, Drying in the oven or a combination of the two processes.

Vorzugsweise erfolgt das Aushärten durch Strahlung.The curing is preferably carried out by radiation.

Falls nötig, können mehr als zwei Schichten auf das Substrat appliziert werden; so ist es z. B. möglich, eine oder mehrere der erfindungsgemäßen Pulverlackschichten zu verwenden und/oder eine, zwei oder mehrere Schichten eines zweiten Lackmaterials.If necessary, more than two layers can be applied to the substrate; so is it z. B. possible to one or more of the powder coating layers according to the invention use and / or one, two or more layers of a second coating material.

Wird auf verschiedenen Substraten als erste Schicht das erfindungsgemäße Pulverlackmaterial verwendet, z. B. auf Holzwerkstoffen, MDF-Platten oder Plastikteilen, so wird die unebene Substratoberfläche gut bedeckt und es entstehen keine Blasen, Nadelstiche und Krater. Die Haftfähigkeit zwischen den beiden Schichten und der Beschichtung auf dem Substrat ist besonders gut, wenn als erste Schicht die erfindungsgemäßen Pulverlacke eingesetzt werden.If the first layer is used as the first layer on various substrates Powder coating material used, e.g. B. on wood-based materials, MDF panels or Plastic parts, so the uneven substrate surface is well covered and it is created no blisters, pinpricks and craters. The adherence between the two Layering and coating on the substrate is especially good when first Layer the powder coatings of the invention are used.

Kommt ein erfindungsgemäßes Beschichtungsverfahren zum Einsatz, wobei die erste Schicht ein Lackmaterial wie oben beschrieben darstellt, ist es nach vollständigem Aushärten der ersten Pulverlackschicht beispielsweise möglich, einen Flüssiglack für eine zweite oder weitere Beschichtungen zu verwenden. Es treten weder Probleme hinsichtlich Haftfähigkeit zwischen der Flüssiglackschicht und dem Substrat noch Beeinträchtigungen der Beschichtung aufgrund von im Lack enthaltenen Flüssigkeiten auf.If a coating method according to the invention is used, the first Layer is a paint material as described above, it is complete It is possible, for example, to harden the first powder coating layer, a liquid coating for to use a second or further coating. There are no problems with regard to adhesion between the liquid lacquer layer and the substrate Impairment of the coating due to liquids contained in the paint on.

Wird als zweite Schicht ein Pulverlack appliziert, ist es möglich, die erste Schicht mit relativ niedrigen Temperaturen auszuhärten und die Einbrenndauer zu verkürzen, so daß der Lack nicht vollständig aufschmilzt, sondern lediglich leicht zusammensintert. Erst nach Applikation der zweiten Schicht werden dann beide Schichten zusammen ausgehärtet. Dadurch wird eine sehr gute Haftfähigkeit zwischen den verschiedenen Lackschichten und dem Substrat sowie eine sehr ebene, homogene Oberfläche erzielt; dieses Verfahren ist zudem auch für temperaturempfindliche Substrate geeignet.If a powder coating is applied as the second layer, it is possible to use the first layer harden relatively low temperatures and shorten the baking time, so that the paint does not melt completely, but only sinters together slightly. Only after application of the second layer will both layers be put together hardened. This creates a very good bond between the different Paint layers and the substrate as well as a very flat, homogeneous surface achieved; this method is also suitable for temperature-sensitive substrates.

In den folgenden Beispielen beziehen sich die Aneile und Prozentangaben auf das Gewicht.In the following examples, the proportions and percentages refer to the Weight.

Example A

47,4 Teile eines festen Epoxidharzes mit einem EEW von 700 bis 800 und einer Schmelzviskosität von 1000 mPa.s, gemessen bei einer Temperatur von 150°C, werden mit 9,7 Teilen eines eine reaktive Aminogruppe enthaltenden Härters auf Basis beschleunigter Amine, und 11 Teilen eines thermoplastischen Polyamidcopolymers mit einer Schmelzviskosität von 550 Pa.s, gemessen bei 160°C, gemischt. Dieser Mischung werden 28,2 Teile eines Aluminiumoxidpulvers mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 7 µm, drei Teile Titandioxid, 0,2 Teile Benzoin und 0,5 Teile eines Verlaufsmittels zugesetzt. Die Komponenten werden gründlich vermischt und dann in einem Einwellenextruder extrudiert, anschließend abgekühlt, bis sich die Masse verfestigt hat und danach in Chips aufgebrochen. Diese Chips werden dann in einer Mühle zu einem Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von 40 µm zerkleinert. 47.4 parts of a solid epoxy resin with an EEW of 700 to 800 and one Melt viscosity of 1000 mPa.s, measured at a temperature of 150 ° C, with 9.7 parts of a hardener containing a reactive amino group Base of accelerated amines, and 11 parts of a thermoplastic Polyamide copolymer with a melt viscosity of 550 Pa.s, measured at 160 ° C, mixed. This mixture is 28.2 parts of an alumina powder with a average particle size of 7 microns, three parts of titanium dioxide, 0.2 parts of benzoin and 0.5 parts of a leveling agent was added. The components become thorough mixed and then extruded in a single-screw extruder, then cooled, until the mass has solidified and then broken up into chips. These chips are then ground in a mill to a powder with an average particle size of Crushed 40 µm.

Das Pulver ist unter normalen Bedingungen lagerfähig, ohne zu verblocken.The powder can be stored under normal conditions without blocking.

Example B

Eine flache MDF-Platte wird geschliffen und von anhaftendem Staub befreit. Die Platte wird geerdet, danach wird ein Pulverlack gemäß Beispiel A mit Hilfe einer elektrostatischen Sprühpistole auf die Oberfläche appliziert. Unmittelbar nach der Beschichtung wird das Substrat für 15 Minuten in einen kombinierten Infrarot-/Um luftofen mit einer Temperatur von 120°C gelegt. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur erfolgt die Messung der Schichtdicke, die zwischen 200 und 220 µm beträgt. Die Beschichtung des Musters zeigt keine Nadelstiche, Blasen oder Krater.A flat MDF board is sanded and freed of adhering dust. The Plate is earthed, then a powder coating according to Example A using a electrostatic spray gun applied to the surface. Immediately after the Coating the substrate for 15 minutes in a combined infrared / um air oven placed at a temperature of 120 ° C. After cooling down The room temperature is measured at room temperature, which is between 200 and 220 µm is. The coating on the pattern shows no pinpricks, bubbles or craters.

Nach zwei Stunden werden die Platten mit einem handelsüblichen flüssigen 2-K Polyurethan (PUR)-Lack durch Sprühapplikation beschichtet; die Schichtdicke dieses Materials beträgt 30 µm. Ein Muster wird luftgetrocknet, ein zweites Muster wird 60 Minuten bei 50°C getrocknet.After two hours, the plates are washed with a commercially available liquid 2-component Polyurethane (PUR) varnish coated by spray application; the layer thickness of this Material is 30 µm. One sample is air dried, a second sample turns 60 Dried for minutes at 50 ° C.

Die beschichteten Substrate haben eine ebene Oberfläche ohne Blasen oder Nadelstiche. Die Substratkanten zeigen weder Risse noch Farbabweichungen.The coated substrates have a flat surface without bubbles or Pinpricks. The substrate edges show no cracks or color deviations.

Example C

In einem zweiten Beispiel wird ein Beispiel A entsprechender Pulverlack auf ein in Beispiel B beschriebenes MDF-Substrat appliziert. Nach der Beschichtung wird das Substrat in einem kombinierten Infrarot-/Umluftofen 5 Minuten bei einer Temperatur von 110°C teilweise ausgehärtet. Die Lackschicht verläuft und bildet einen gleichmäßigen, leicht strukturierten Film mit einer Schichtdicke von 210 bis 230 µm. Ein weiteres Muster wird in derselben Weise beschichtet, jedoch bei 120°C für 15 Minuten ausgehärtet.In a second example, a powder coating corresponding to Example A is applied to an in Example B described MDF substrate applied. After coating, it will Substrate in a combined infrared / convection oven for 5 minutes at one temperature partially cured from 110 ° C. The paint layer runs and forms one uniform, slightly structured film with a layer thickness of 210 to 230 µm. Another sample is coated in the same way, but at 120 ° C for 15 Minutes cured.

Nach einstündiger Abkühlung werden die Proben mit einem kommerziellen farbigen Polyesterpulverlack beschichtet. Danach erfolgt die Aushärtung im kombinierten Infrarot-/Umiluftofen für 15 Minuten bei einer Temperatur von 125°C. Die Gesamtschichtdicke beträgt zwischen 450 und 470 µm.After cooling for one hour, the samples are colored with a commercial Polyester powder paint coated. Then the curing takes place in the combined Infrared / circulating air oven for 15 minutes at a temperature of 125 ° C. The Total layer thickness is between 450 and 470 µm.

Die Oberflächen der beschichteten Substrate sind gleichmäßig und eben; sie zeigen keine Blasen, Nadelstiche oder Krater. Alle Kanten sind gut beschichtet und die Haftfähigkeit zwischen den beiden Schichten und dem Substrat ist gut.The surfaces of the coated substrates are even and even; they show no blisters, pinpricks or craters. All edges are well coated and that Adhesion between the two layers and the substrate is good.

Claims

1. Powder coating, suitable for coating plastic parts, wood or MDF substrates containing:

A) 40 to 85% by weight of one or more thermally curing powder coating resins with a melt viscosity of 100 to 3000 mPa.s, measured at 150 ° C., and one or more hardeners for such a resin,
B) 0.5 to 30 wt .-% of one or more thermoplastic powder resins with a melt viscosity of 150 to 1000 Pa.s, measured at a temperature of 160 ° C.
C) 10 to 55 wt .-% of at least one powdered inorganic filler and
D) 0.5 to 10% by weight of conventional additives and / or pigments,

the percentages by weight of components A, B, C, D add up to 100%.

2. Powder coating according to claim 1, characterized in that component B a Is polyamide copolymer.

3. Powder coating according to claim 2, characterized in that component B a Is polyamide with a melting point of 70 to 130 ° C.

4. Powder coating according to claim 1 to 3, characterized in that the Component A contains 50 to 100% by weight of a solid epoxy powder resin.

5. Powder coating according to claim 4, characterized in that component A made of a solid epoxy resin with an epoxy equivalent weight of 400 to 800 exists.

6. Powder coating according to claim 1 to 5, characterized in that the Component C from an inorganic filler from the group aluminum silicate, Alumina, barium sulfate or a silicate based There is aluminum / magnesium.

7. Powder coating according to claim 1 to 6, characterized in that as Component D contains at least one pigment.

8. Powder coating according to claim 1 to 7, containing

A) 40 to 65 wt .-% of one or more thermally curing powder coating resins
B) 2 to 20% by weight of one or more thermoplastic powder resins
C) 25 to 50 wt .-% of one or more powdered inorganic fillers and
D) 0.5 to 8% by weight of conventional additives and / or pigments.

9. A method for coating substrates with one or more layers of paint, wherein

a powder coating according to one of claims 1 to 8 is applied to a substrate,
- the powder coating layer is partially or completely baked by heating,
- At least one further lacquer layer of a powder or liquid lacquer is applied to the partially or completely hardened lacquer layer and
- This multilayer coating is then cured.

10. The method according to claim 9, characterized in that two layers of paint can be applied to a substrate.

11. The method according to claim 9, characterized in that the first Paint layer is fully cured.

12. The method according to claim 9, characterized in that the first Paint layer is only partially cured.

13. The method according to claim 9 to 11, characterized in that as a second Lacquer layer a liquid lacquer is applied.

14. The method according to claim 9 to 12, characterized in that as a second Paint layer a powder paint is applied.

15. The method according to claim 9 to 14, characterized in that the first Lacquer layer contains an epoxy powder resin.

16. The method according to claim 9 to 12 and 14 to 15, characterized in that the second lacquer layer contains a resin based on polyester or based on acrylic.

17. The method according to claim 12, characterized in that the Baking temperature for the second layer of lacquer is higher than for the first layer.

18. The method according to claim 13, characterized in that the Baking temperature for the second layer of lacquer is lower than for the first Layer.

19. The method according to claim 14, characterized in that the first Varnish layer until a complete curing a lower baking temperature and / or has a shorter burn-in time than the second layer.

20. The method according to claim 9 to 19, characterized in that as substrates MDF materials are used.