DE69408335T3

DE69408335T3 - Wärmehärtende pulverlacke und zweischicht-beschichtungsverfahren für wärmehärtende pulverlacke

Info

Publication number: DE69408335T3
Application number: DE69408335T
Authority: DE
Inventors: Carlo Alberto Goebel Junghanns
Original assignee: ARSONSISI SpA
Current assignee: ARSONSISI SpA
Priority date: 1993-10-22
Filing date: 1994-10-17
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2014-10-18
Also published as: FI961738A; EP0724611B2; ITMI932250A1; ITMI932250A0; ATE162843T1; AU7938194A; NO319249B1; GR3026359T3; IT1266613B1; WO1995019399A1; DE69408335D1; FI961738A0; ES2111962T5; EP0724611A1; ES2111962T3; EP0724611B1; DK0724611T4; NO961533D0; NO961533L; DK0724611T3

Description

Die Erfindung betrifft ein zweischichtiges Färbeverfahren für wärmehärtende Pulverfarben. Wärmehärtende Pulverfarben, insbesondere für industrielle Anwendungen, in verschiedenen Farben, ermöglichen es, wenn sie zusammengemischt und dann in einem besonderen Zweischichtenzyklus aufgetragen werden, einheitliche Farbtöne mit hoher Deckkraft zu erreichen, die man mit bisher verwendeten wärmehärtenden Pulverfarben nicht erreichen kann, die, wenn sie aus verschiedenen Farben bestehen und zusammengemischt werden, einen sogenannten "Salz-und-Pfeffer"-Effekt zeigen.
Farben hat man bereits in der Antike gekannt und verwendet. Sie wurden ursprünglich aus Ölen, natürlichen Harzen, farbiger Erde und Oxiden hergestellt und von der Menschheit stets geschätzt, weil man mit diesen Farben Gegenstände des täglichen Lebens schützen und verzieren konnte.
Die kontinuierliche Suche nach neuen Produkten und neuen Anwendungssystemen sowie die Notwendigkeit, den Schadstoffgehalt von Flüssigfarben, die nur mit Lösungsmitteln oder seit neuestem mit geringen Wassermengen benutzt werden können, zu reduzieren, haben zur Schaffung von thermoplastischen Pulvern geführt, die Harze mit hohem Molekulargewicht verwenden.
Bei der Verwendung dieser Pulver haben sich jedoch Grenzen gezeigt.
Die logische Folge davon war die Entwicklung von Polymers mit geringem und mittlerem Molekulargewicht, die durch Wärmeanwendung mit Härtern katalysiert werden können, um wärmehärtende Polymers zu erreichen, die als solche durch Wärmewirkung nicht mehr verändert werden können.
Solche Farben hat man Mitte der Sechziger Jahre in den Vereinigten Staaten als technologische (korrosionsfreie) Epoxidpulver studiert und getestet, und sie haben in Europa, speziell in Deutschland und Italien, eine beachtliche Entwicklung und Diversifizierung erfahren, so daß sie höchst ungleiche Anforderungen erfüllen konnten.
Derzeit verwendete Pulverfarben sind in abnehmender Rangfolge ihrer Benutzung folgende:

– Epoxy-Polyester
– Polyester
– Epoxidfarben
– Polyurethanfarben
– Acrylfarben

Die Formulierungen von wärmehärtenden Pulverfarben erfordern die Verwendung von Rohstoffen (Harze, Katalysatoren, Verdünner, Entgasungsmittel, verschiedene Zusätze, feste Pigmente und Füllstoffe), die jeweils systemspezifisch sind.
Das Herstellungsverfahren umfaßt das Vormischen aller Bestandteile der Formulierung und die Extrusion des Gemisches, wodurch sich aufgrund der Wirkung beachtlicher Scherkräfte während der Wärmeanwendung eine perfekte Homogenisierung erreichen läßt.
Die extrudierte Masse wird sofort gewalzt, damit die schnellst mögliche Kühlung erreicht wird.
Die anschließende Zerkleinerung reduziert das Material auf ein Pulver, in welchem 99% der Körnchen weniger als 100 μm (100 Mikron) und nicht mehr als 5% der Körnchen weniger als 10 μm (10 Mikron) messen. All diese Vorgänge werden mit Hilfe modernster Prüfinstrumente konstant geprüft.
Wärmehärtende Pulver werden in automatischen oder halbautomatischen Industrieanlagen aufgetragen, die die Auftragszelle umfassen, in der das an den Teilen nicht haften gebliebene Produkt vollständig zurückgewonnen wird, das zugeordnete Fluidbett für die Verflüssigung des Pulvers und das System der beweglichen oder ortsfesten elektrostatischen Spritzpistolen, die das Pulver mit Hilfe von Niederdruckluft durch ein elektrisches Feld verteilen.
Die zu beschichtenden Gegenstände sind an einem Drahtseilförderer aufgehängt, während sie die Auftragszelle durchlaufen, wobei der Großteil des verteilten elektrisch geladenen Pulvers an den Teilen haftet, die anschließend zum Härteofen geschickt werden.
Die erreichbaren Dicken variieren nach dem Härten gemessen zwischen etwa 40 und 80 μm (40 und 80 Mikron).
Aus dem Dokument WO 91/18951 ist eine Zusammensetzung zum Auftrag als Pulverlack in Form eines geschmolzenen Agglomerats aus verschiedenen partikelförmigen Komponenten bekannt, die aus einer primären Film-Coating-Komponente und aus einer oder mehreren anderen Komponenten besteht, die aus filmbildenden und nicht filmbildenden Kompenenten ausgewählt werden.
Das Dokument EP-A-0459048 beschreibt eine gefärbte Pulverlack-Zusammensetzung, die aus festen Partikeln besteht, deren jedes ein festes polymerisches Bindersystem aufweist und deren Mehrheit mindestens ein Färbemittel enthält, wobei die Zusammensetzung eine Mischung aus mindestens zwei verschiedenen Farben ist und wobei die Größe der Partikel so gering ist, daß, wenn der Pulverlack auf ein Substrat aufgetragen und zur Bildung eines kontinuierlichen Überzugs erwärmt wird, die Farbunterschiede in dem gehärteten Pulverlack, die sich durch die verschiedenfarbigen Partikel ergeben, vom menschlichen Auge nicht mehr wahrnehmbar sind.
Das Dokument SU-734238 beschreibt eine pulverförmige Farbe mit einem Polyesterharz, einem wärmehärtenden Acrylpolymer, einem Härter, einem Tensid, einem Pigment und einem Füllstoff.
Das Dokument JP-A-54008641 beschreibt eine Zusammensetzung, die zwei oder mehr Pulverfarben mit unterschiedlichem Farbton und Glanzpigmente oder in Pulverlacke umgewandelte Glanzpigmente enthält.
Wie man bei Flüssigfarben bereits getestet hat, sind auch chemisch unterschiedliche Pulver häufig nicht kompatibel. Wenn man ferner zwei verschiedenfarbige pigmentierte Pulver, die aus kompatiblen oder inkompatiblen Harzen zusammengesetzt sind, miteinander vermischt, so erhält man ein Pulver, das, wenn es aufgetragen wird, einen Farbfilm erzeugt, der gesprenkelt erscheint und eine uneinheitliche Farbe hat (Salz-und-Pfeffereffekt). Zusammenfassend sind die Vorteile der bisher verwendeten wärmehärtenden Pulverfarben folgende:

– das Fehlen flüchtiger Produkte (Lösungsmittel)
– rasche, automatische und preiswerte Durchführung der Folge des Farbauftrags
– beachtliche Schichtdicke (40–80 μm) (40–80 Mikron) in einem einzigen Auftrag
– hohe mechanische Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit.

Wärmehärtende Pulverfarben sind jedoch nicht frei von Nachteilen.
Ungeachtet der chemischen Beschaffenheit der Produkte kann eine Mischung aus zwei oder mehreren verschiedenfarbigen Pulverfarben, sobald sie aufgetragen ist, einen Pulverfarbfilm bilden, der ungenügende Dilatationseigenschaften hat, den Glanz verliert und stets eine uneinheitliche Farbe (Salz-und-Pfeffereffekt) hat. Demzufolge ist es nicht möglich, einen Pulverfarbauftrag zu erreichen, der eine gewünschte Farbe oder einen gewünschten Farbton hat und der einheitlich ist, wenn man eine Mischung aus zwei oder mehr herkömmlichen verschiedenfarbigen Pulverfarben verwendet.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der vorstehend genannten Nachteile bei bekannten Arten wärmehärtender Pulverfarben, indem ein Verfahren bereitgestellt wird, mit dem man durch die Verwendung einer begrenzten Anzahl von Grundfarben Farbaufträge erreicht, deren Farb- und Farbtonpalette praktisch unbegrenzt ist und die gleichmäßig sind und eine hohe Deckkraft besitzen.
Dieses Ziel wird durch das Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 erreicht, das eine wärmehärtende Pulverfarbe verwendet.
Indem man bei einer großen Reihe organischer Pigmente oder Farbstoffe die Eigenschaft nutzt, daß diese von einer ersten Farbschicht in eine zweite darüberliegende Schicht abschmutzen, läßt sich der Nachteil aufgrund des Salz-und-Pfeffer"-Effekts beseitigen und es läßt sich durch das Mischen einer begrenzten Anzahl von Grundfarben eine beinahe unbegrenzte Palette gleichmäßiger Farben mit hoher Deckkraft erreichen. Dieses letzte Konzept wird allgemein als "kolorimetrisches System" bezeichnet.
Der hier verwendet Begriff "Abschmutzen" betrifft die charakteristische Eigenschaft eines Farbprodukts, eine oder mehrere Substanzen freizusetzen, die die Farbe charakterisieren und folglich die Farbe selbst modifizieren. Diese Eigenschaft eines Farbprodukts gilt gewöhnlich als ein "Defekt", der zu einer "Änderung" der Farbe der Oberschicht führt.
Die Anmelderin hat herausgefunden, daß bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung diese "Abschmutzeigenschaft" mancher Farbstoffe oder Pigmente, die nachstehend als "abschmutzende Farbstoffe oder Pigmente" bezeichnet werden, genutzt werden kann, um eine weitreichende Palette von Farben und Farbtönen zu erhalten, die gleichmäßig sind und bei Überzügen, die durch Farbauftrag hergestellt werden, eine hohe Deckkraft besitzen.
Vorzugsweise enthält die bei der Erfindung verwendete Farbe ein Metallpulver, das dem durch Farbauftrag hergestellten Überzug ein metallisches Aussehen verleiht. Das Metallpulver ist vorzugsweise Aluminiumpulver.
Als abschmutzendes Pigment oder abschmutzender Farbstoff kann jedes Pigment oder jeder Farbstoff verwendet werden, der Abschmutzeigenschaften besitzt und in den Klassen der Säurefarbstoffe, Azo-Kombinationen, Grundfarbstoffe, Entwickler, Direktfarben, Dispersionsfarben, Fluoreszenzaufheller, Lebensmittelfarben, Chromfarbstoffe, natürlichen Farbstoffe, Oxidationsbasen, Pigmente, Reaktivfarbstoffe, Reduktionsmittel, Lösungsmittelfarbstoffe, Schwefelfarbstoffe und Küpenfarbstoffe und der abschmutzenden Pigmente enthalten ist.
Beispiele bevorzugter abschmutzender Farbstoffe oder Pigmente zur Bereitstellung der bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Farben werden nach ihrem Oberbegriff aus den folgenden Materialien des Farbenindex (CI) gewählt:
In zweckmäßiger Weise ist der abschmutzende Farbstoff oder das Pigment in der bei der Erfindung verwendeten Farbe in Konzentrationen zwischen 0,0001 Gew.% und 50 Gew.% vorhanden.
Ein Konzentrationsbereich zwischen 0,005 und 5 Gew.% der abschmutzenden Farbstoffe oder Pigmente in der bei der Erfindung verwendeten Farbe wird besonders bevorzugt.
Die in den bei der Erfindung verwendeten Farben verwendeten Harze sind Epoxidharze, Polyesterharze, Polyurethanharze oder Acrylharze einzeln oder miteinander kombiniert.
Die wärmehärtende Farbe, die bei dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung verwendet wird, hat vorzugsweise eine Pulverteilchengröße von 10 bis 100 μm (10 bis 100 Mikron). In vorteilhafter Weise haben 99% der Teilchen eine Größe von weniger als 100 μm (100 Mikron), und weniger als etwa 5% der Teilchen haben eine Größe von weniger als 10 μm (10 Mikron).
Ferner wird durch vorliegende Erfindung ein Verfahren bereitgestellt, das eine Zusammensetzung einer wärmehärtenden Pulverfarbe verwendet, die eine Mischung aus mindestens zwei wärmehärtenden Pulverfarben aufweist, welche ein Harz, einen abschmutzenden Farbstoff oder ein abschmutzendes Pigment und einen Füllstoff umfassen, wobei diese mindestens zwei wärmehärtenden Pulverfarben verschiedenfarbige abschmutzende Farbstoffe oder Pigmente enthalten.
Die bei dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung verwendeten, einen abschmutzenden Farbstoff oder ein abschmutzendes Pigment enthaltenden wärmehärtenden Pulverfarben, die zur Gewinnung der vorstehend genannten Zusammensetzung oder Formulierung gemischt werden, können die gleichen Harze und Füllstoffe oder unterschiedliche Harze und/oder Füllstoffe enthalten.
Zur Gewinnung der Zusammensetzung oder Formulierung der Farben gemäß dem Verfahren der Erfindung werden die Pulverfarben unter Anwendung der üblichen Pulvermischtechniken wie manuelles Mischen, Mischen in Trommelmischmaschinen oder Mischen in Fluidbetten gemischt.
Bei zu vermischenden kleinen Mengen erfolgt das Mischen manuell (zum Beispiel in einem von hand bewegten Beutel oder Eimer), indem man die in den gewünschten Mengen abgewogenen Pulverfarben in einen Beutel oder einen Eimer füllt, den man etwa zehn Minuten lang schüttelt, um eine gleichmäßige Mischung zu erhalten.
Bei großen Mengen verwendet man Trommelmischmaschinen, wobei die in den gewünschten Verhältnissen zu mischenden Pulvermengen in eine Trommel gefüllt werden, die an geeigneten Vorrichtungen (Trommeldrehmaschinen) drehend bewegt werden. Das Mischen dauert etwa zehn Minuten.
Das Mischen kann auch direkt in einem Fluidbett erfolgen, nachdem man die Mengen der einzelnen Komponenten sorgfältig geprüft hat und, während das Fluidbett aktiviert ist, etwa fünf Minuten wartet, damit man eine gleichmäßige Mischung erhält.
Bei der Erfindung wird ein Überzug bereitgestellt, der auf thermohärtenden Pulverfarben basiert und eine mindestens eine wärmehärtende Pulverfarbe mit einem darin enthaltenen abschmutzenden Farbstoff oder Pigment aufweisende erste Schicht und eine aus einer transparanten oder farbig transparenten wärmehärtenden Pulverfarbe bestehende zweite Schicht umfaßt.
In vorteilhafter Weise umfaßt der auf wärmehärtenden Pulverfarben basierende Überzug, der gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt wird, eine erste Schicht, die eine Zusammensetzung von Pulverfarben enthält, die hergestellt werden durch Mischen von einen abschmutzenden Farbstoff oder ein abschmutzendes Pigment enthaltenden wärmehärtenden Pulverfarben, und eine zweite Schicht aus einer transparenten oder farbig transparenten wärmehärtenden Pulverfarbe.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Zweischichten-Auftragsverfahren bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfaßt:

a) Auftragen einer ersten Schicht aus einer wärmehärtenden Pulverfarbe, die Harz, Füllmittel und einen abschmutzenden Farbstoff oder ein abschmutzendes Pigment enthält, auf die zu streichende Oberfläche;
b) erstes Aushärten in einem Ofen zum Härten der ersten Farbschicht;
c) Auftragen einer zweiten Schicht aus einer transparenten wärmehärtenden Pulverfarbe auf die erste, gehärtete Farbschicht;
d) zweites Aushärten in einem Ofen, um das Abschmutzen des Farbstoffs oder Pigments zu bewirken, wobei dieses während des Aushärtens der zweiten Schicht innerhalb dieser zweiten Schicht gleichmäßig aufgelöst wird.

Der erste und der zweite Aushärteschritt erfolgen vorzugsweise zwischen 120 und 240°C.
Die Gesamtdicke der ersten und der zweiten Schicht nach dem Aushärten liegt vorzugsweise zwischen 40 und 200 μm (40 und 200 Mikron).
Es werden mindestens zwei wärmehärtende Pulverfarben verwendet, wobei zumindest zwei Farben verschiedenfarbige abschmutzende Pigmente oder Farbstoffe enthalten, um einen einheitlich gefärbten Überzug zu erhalten, dessen Farbe oder Farbton sich von den Farben der genannten wärmehärtenden Pulverfarben unterscheidet.
Die Anmelderin hat herausgefunden, daß die Gleichmäßigkeit der Farbe und des Farbtons des endgültigen Überzugs nicht von der Dicke der beiden aufgetragenen Farbschichten abhängt.
Durch die vorliegende Erfindung wird ferner ein Zweischichten-Farbauftragsverfahren bereitgestellt, das dem vorgenannten Verfahren ähnlich ist, mit der Ausnahme, daß die erste Schicht eine Zusammensetzung oder Formulierung aufweist, die mindestens zwei erfindungsgemäße wärmehärtende Pulverfarben umfaßt, welche verschiedenfarbige abschmutzende Farbstoffe oder Pigmente enthalten.
Erfindungsgemäß wird eine Schicht aus einer Grundier-Pulverfarbe aufgetragen, die einen oder mehrere abschmutzende Farbstoffe oder Pigmente enthält, unter der optionalen Zugabe von metallischen Pigmenten, Perlpigmenten, Polyesterflimmer oder feinen metallischen Körnchen.
Nachdem die sachgemäße Härtung erfolgt ist, wird über die erste Schicht eine zweite Schicht aus einer transparenten farblosen oder farbigen wärmehärtenden Pulverfarbe aufgetragen, mit einem Glanzgrad, der zwischen 5 und 110 Gloss variieren kann, gemessen mit einem Winkel von 60°.
Durch die Wärmewirkung schmutzen die Farbstoffe oder Pigmente von der ersten Schicht, in der sie enthalten sind, ab und lösen sich gleichmäßig innerhalb der zweiten Schicht auf.
Infolgedessen erhält man durch das Auftragen einer Mischung aus zwei oder mehr Pulverfarben, die unterschiedliche abschmutzende Farbstoffe oder Pigmente enthalten, einen Film, der, sobald er einmal überstrichen ist, eine neue Farbnuance, die kompakt und gleichmäßig erscheint und eine hohe Deckkraft besitzt.
Dieses Phänomen tritt unabhängig von der chemischen Beschaffenheit der Pulverfarben und von der Dicke der aufgetragenen Schichten auf.
Deshalb ist es möglich, Schichten aus Polyester-, Epoxid-Polyester-, Epoxid-, Polyurethan- oder Acryl-Pulverfarben den speziellen Anforderungen entsprechend übereinander aufzutragen, vorausgesetzt, daß sie mit einer transparenten oder farbig transparenten Farbschicht überzogen werden.
Durch Verwendung einer keine abschmutzenden Farbstoffe oder Pigmente enthaltenden Pulverfarbe gemischt mit einer oder mehreren Pulverfarben, die (einzelne oder verschiedene) abschmutzende Farbstoffe oder Pigmente enthalten, kann man die Färbekraft der ersten Schicht vermindern.
Vorzugsweise erfolgen die erste und die zweite Aushärtung in einem Härteofen bei einer Temperatur zwischen 120 und 240°C, und die Gesamtdicke der ersten und der zweiten Schicht nach dem Härten liegt in einem Bereich zwischen 40 und 200 μm (40 und 200 Mikron).
Die in der erfindungsgemäßen transparenten wärmehärtenden Pulverfarbe enthaltenen Harze werden aus der Gruppe ausgewählt, die von Epoxidharzen, Polyesterharzen, Polyurethanharzen, Acrylharzen und deren Gemischen gebildet wird.
Es können mindestens zwei wärmehärtende Pulverfarben, die verschiedenfarbige abschmutzende Pigmente oder Farbstoffe enthalten, verwendet werden, um einen Überzug in einer Farbe oder in einem Farbton zu erhalten, der sich von den Farben dieser mindestens zwei wärmehärtenden Pulverfarben unterscheidet, wobei dieser Überzug eine gleichmäßige Farbe besitzt.
Die folgenden Beispiele sind lediglich exemplarisch.
Beispiel 1
Durch Mischen einer Pulverfarbe, die einen roten Farbstoff oder ein rotes Pigment enthält, in einem geeigneten Verhältnis mit einer Pulverfarbe, die einen blauen Farbstoff oder ein blaues Pigment enthält, erhält man eine violette Farbe, die je nachdem, welcher abschmutzende Farbstoff oder welches abschmutzende Pigment in der Mischung dominiert, mehr oder weniger bläulich oder rötlich ist.
25kg einer blauen Pulverfarbe (mit den Farbwerten X = 10,35, Y = 9,61 und Z = 22) werden mit 25kg einer roten Pulverfarbe (mit den Farbwerten X = 18,65, Y = 11,77 und Z = 13,87) in einem Fluidbett (0,75 m Basis × 0,5 m × 0,5 m Höhe) bei einem mit 1,52 × 105 Pa (1,5 atm) eingeleiteten Luftdruck gemischt. Die Mischzeit wird auf 5 Minuten eingestellt. Am Ende des Mischvorgangs wird die so gewonnene Pulverfarbe mit einer elektrostatischen Spritzpistole auf ein Metallteil gesprüht, welches anschließend in einem auf 180°C eingestellten Ofen angeordnet und etwa 20 Minuten lang ausgehärtet wird.
Sobald das Teil abgekühlt ist, wird es mit einer transparenten Pulverfarbe überstrichen und für weitere 20 Minuten zurück in den Ofen gegeben. Am Ende des Aushärtezyklus hat das Teil eine einheitlich violette Farbe (Farbwerte X = 9,16, Y = 6,95, Z = 15,57), die kompakt und gleichmäßig erscheint (das maximale Delta E zwischen den verschiedenen Ablesepunkten ist 0,5).
Die Ablesungen wurden vorgenommen mit einem Spektralphotometer gemäß CIBLAB color space 1976, illuminate D 65 10° Observer.
Die Farbwerte (X Y Z) werden mittels der Reflexionsvermögen der getesteten Farbe berechnet, entsprechen den drei Primärfarben rot (X), grün (Y) und blau (Z) und sind spezifisch für jeden individuellen Farbton.
Beispiel 2
Durch Mischen einer wärmehärtenden Pulverfarbe (die ein Harz, einen abschmutzenden Farbstoff oder ein abschmutzendes Pigment und ein Füllmittel umfaßt) in geeigneten Verhältnissen mit einer wärmehärtenden Pulverfarbe (die ein Harz, ein Füllmittel und ein Metallpigment umfaßt) kann die Färbekraft der "abschmutzenden" Farbe vermindert werden.
25kg einer blauen Pulverfarbe (mit den Farbwerten X = 10,35, Y = 9,61 und Z = 22) werden mit 25kg einer pigmentfreien Pulverfarbe in einem Fluidbett (0,75 m Basis × 0,5 m × 0,5 m Höhe) bei einem mit 1,52 × 105 Pa (1,5 atm) eingeleiteten Luftdruck gemischt.
Die Mischzeit wird auf 5 Minuten eingestellt. Am Ende des Mischvorgangs wird die so gewonnene Farbe mit einer elektrostatischen Spritzpistole auf ein Metallteil gesprüht, das dann in einem auf 180° eingestellten Ofen angeordnet und etwa 20 Minuten lang ausgehärtet wird.
Sobald das Teil abgekühlt ist, wird es mit einer transparenten wärmehärtenden Pulverfarbe überstrichen und für weitere 20 Minuten bei 180°C zurück in den Ofen gegeben. Am Ende des Aushärtezyklus hat das Teil eine einheitlich hellblaue Farbe (Farbwerte X = 12,25, Y = 12,25, Z = 31,6), die kompakt und gleichmäßig erscheint (das maximale Delta E zwischen den verschiedenen Ablesepunkten ist 0,5).
Beispiel 3
Durch Mischen einer wärmehärtenden Pulverfarbe (die ein Harz, einen abschmutzenden Farbstoff oder ein abschmutzendes Pigment und einen Füllstoff umfaßt) in geeigneten Verhältnissen mit einer weiteren wärmehärtenden Pulverfarbe (die ein Harz, einen abschmutzenden Farbstoff oder ein abschmutzendes Pigment und einen Füllstoff umfaßt) und mit einer wärmehärtenden Pulverfarbe (die ein Harz, ein Metallpigment und einen Füllstoff umfaßt) läßt sich eine Farbnuance erreichen, die nicht so intensiv ist wie die "abschmutzenden" Farbtöne, die in der Mischung selbst verwendet wurden.
12,5 kg einer blauen Pulverfarbe (mit den Farbwerten X = 10,35, Y = 9,61 und Z = 22) werden mit 12,5 kg einer roten Pulverfarbe (mit den Farbwerten X = 18,65, Y = 11,77 und Z = 13,87) und mit 25 kg einer pigmentfreien Pulverfarbe in einem Fluidbett (0,75 m Basis × 0,5 m × 0,5 m Höhe) bei einem mit 1,52 × 105 Pa (1,5 atm) eingeleiteten Luftdruck gemischt. Die Mischzeit wird auf 5 Minuten eingestellt. Am Ende des Mischvorgangs wird die so gewonnene Pulverfarbe mit einer elektrostatischen Spritzpistole auf ein Metallteil gesprüht, welches anschließend in einem auf 180°C eingestellten Ofen angeordnet und etwa 20 Minuten lang ausgehärtet wird.
Sobald das Teil abgekühlt ist, wird es mit einer transparenten wärmehärtenden Pulverfarbe überstrichen und für weitere 20 Minuten bei 180°C zurück in den Ofen gegeben. Am Ende des Aushärtezyklus hat das Teil eine violette Farbe (Farbwerte X = 16, Y = 15,2, Z = 34,2), die kompakt und gleichmäßig erscheint (das maximale Delta E zwischen den verschiedenen Ablesepunkten ist 0,5).
Beispiel 4
Durch Mischen einer wärmehärtenden Pulverfarbe (die ein Harz, einen abschmutzenden Farbstoff oder ein abschmutzendes Pigment und einen Füllstoff umfaßt) in geeigneten Verhältnissen mit einer weiteren wärmehärtenden Pulverfarbe (die ein Harz, ein nichtabschmutzendes Pigment und einen Füllstoff umfaßt) kann eine Farbnuance erreicht werden, deren Farbton und Erscheinung gleichmäßig sind.
25kg einer blauen Pulverfarbe, die ein abschmutzendes Pigment oder einen abschmutzenden Farbstoff enthält, werden mit 25kg einer Pulverfarbe, die einen nichtabschmutzenden Farbstoff oder ein nichtabschmutzendes Pigment enthält, in einem Fluidbett (0,75 m Basis × 0,5 m × 0,5 m Höhe) bei einem mit 1,52 × 105 Pa (1,5 atm) eingeleiteten Luftdruck gemischt.
Die Mischzeit wird auf 5 Minuten eingestellt.
Am Ende des Mischvorgangs wird die dadurch gewonnene Pulverfarbe mit einer elektrostatischen Spritzpistole auf ein Metallteil gesprüht, welches anschließend in einem auf 180°C eingestellten Ofen angeordnet und etwa 20 Minuten lang ausgehärtet wird.
Sobald das Teil abgekühlt ist, wird es mit einer transparenten wärmehärtenden Pulverfarbe überstrichen und für weitere 20 Minuten bei 180°C zurück in den Ofen gegeben. Am Ende des Aushärtezyklus hat das Teil eine kompakte und einheitliche Farbe.
Diese Beispiele haben auch Gültigkeit für wärmehärtende Pulverfarben, deren Finish anders ist als das übliche glatte Finish. Es ist dadurch möglich, Orangenhaut-Farben, texturierte Farben zu mischen.
Mit dem Arsonmix-System ist es auch möglich, die Palette der Finishes um Effekte zu erweitern, die sich von der Quelle unterscheiden, indem man andere Rohmaterialien zugibt, wobei die Vorrechte des primären Arsonmix-Systems bestehen bleiben, nämlich das Abschmutzen zwischen einer ersten und einer zweiten Schicht einer wärmehärtenden Pulverfarbe.
Wärmehärtende Pulverfarben, die einen abschmutzenden Farbstoff oder ein abschmutzendes Pigment enthalten, ermöglichen dem Anwender das Erreichen von Überzügen mit einer praktisch unbegrenzten Palette von selbstgewählten und individuell bevorzugten Farben oder Farbtönen, indem der Anwender eine relativ geringe Anzahl von Grundfarben als Ausgangsmaterial wählt. Die Zusammensetzungen und Formulierungen von wärmehärtenden Pulverfarben, die eine Mischung aus mindestens zwei wärmehärtenden Pulverfarben enthalten, können von dem Verbraucher direkt und einfach und in den gewünschten (auch sehr kleinen) Mengen zubereitet werden.
Während bei dem herkömmlichen Überzug und bei dem entsprechenden herkömmlichen Zweischichten-Auftragsverfahren, bei dem wärmehärtende Pulverfarben verwendet werden, die zweite, transparente Schicht lediglich als zusätzlicher Schutz dient, hat bei dem Zweischichten-Auftragsverfahren gemäß vorliegender Erfindung die transparente Schicht die Aufgabe, den in der ersten Farbschicht enthaltenen Farbstoff oder das Pigment zum "Abschmutzen" und infolgedessen zum Auflösen in der zweiten, transparenten Farbschicht zu bringen. Auf diese Weise ermöglichen die wärmehärtenden Pulverfarben das Erreichen einer einheitlichen Farbe auch dann, wenn die erste Schicht eine Mischung aus verschiedenfarbigen Anstrichfarben enthält, wohingegen bei dem herkömmlichen Zweischichten-Auftragsverfahren der erreichte Überzug aufgrund des sogenannten "Salz-und-Pfeffer"-Effekts keine einheitliche Farbe hat, wenn die erste Schicht eine Mischung von wärmehärtenden Pulverfarben mit verschiedenfarbigen nichtabschmutzenden Farbstoffen oder Pigmenten enthält.

Claims

Zweischichtiges Färbeverfahren mit folgenden Schritten: a) Aufbringen einer ersten Schicht einer wärmehärtbaren Pulverfarbe, die Kunstharze, zumindest ein Pigment oder einen Farbstoff und ein Füllmittel enthält, auf die zu färbende Fläche, wobei das Pigment oder der Farbstoff abschmutzend ist; b) erste Wärmebehandlung in einem Ofen zum Härten der ersten Farbschicht; c) Aufbringen einer zweiten Schicht aus transparenter wärmehärtbarer Pulverfarbe auf die gehärtete erste Farbschicht; d) zweite Wärmebehandlung in einem Ofen zum Abschmutzen des Pigments oder Farbstoffs in der ersten Farbschicht zum gleichmäßigen Auflösen in der zweiten Farbschicht, während die zweite Farbschicht aushärtet.
Zweischichtiges Färbeverfahren mit folgenden Schritten: a) Aufbringen einer Zusammensetzung aus wärmehärtbaren Pulverfarben, die eine Mischung von mindestens zwei wärmehärtbaren Pulverfarben enthält, von denen jede Kunstharze, zumindest ein Pigment oder einen Farbstoff und ein Füllmittel enthält, auf die zu färbende Fläche, wobei das Pigment oder der Farbstoff abschmutzend ist und die mindestens zwei Farben abschmutzende Pigmente oder Farbstoffe unterschiedlicher Farben enthalten; b) erste Wärmebehandlung in einem Ofen zum Härten der ersten Schicht; c) Aufbringen einer zweiten Schicht aus transparenter wärmehärtbarer Pulverfarbe auf die gehärtete erste Schicht; d) zweite Wärmebehandlung in einem Ofen zum Härten der zweiten Schicht, während die abschmutzenden Pigmente oder Farbstoffe in der ersten Schicht abschmutzen und sich gleichmäßig in der zweiten Schicht lösen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der ersten Wärmebehandlung in einem Ofen bei einer Temperatur zwischen 120 und 240°C ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der zweiten Wärmebehandlung in einem Ofen bei einer Temperatur im Bereich zwischen 120 und 240°C ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtdicke der ersten und der zweiten Schicht nach der Wärmebehandlung im Bereich zwischen 40 und 200 μm (40 und 200 Mikron) liegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente wärmehärtbare Pulverfarbe Kunstharze, aus der Gruppe Epoxidharze, Polyesterharze, Polyurethanharze, Acrylharze und Mischungen dieser Stoffe gewählt, umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht aus transparenter wärmehärtbarer Pulverfarbe einen Glanz zwischen 5 und 110 Glanzeinheiten, gemessen unter einem Winkel von 60°, hat.