DE69624574T2 - METHOD FOR COATING AND DECORATING SURFACES IN GENERAL - Google Patents
METHOD FOR COATING AND DECORATING SURFACES IN GENERALInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beschichtung von Oberflächen im Allgemeinen und zu deren Dekoration mit Pulvern unterschiedlicher Farben.The invention relates to a method for coating surfaces in general and for decorating them with powders of different colors.
Die Oberflächen von natürlichen Materialien, wie Holz oder Marmor, haben eine äußere Erscheinung, die sehr angenehm anzusehen ist. Die natürlichen Materialien haben jedoch zahlreiche Nachteile, wie hohe Kosten, eine zunehmend begrenzte. Verfügbarkeit aufgrund von Umweltproblemen und häufig eine geringe Beständigkeit gegenüber Stoffen in der Atmosphäre.The surfaces of natural materials, such as wood or marble, have an external appearance that is very pleasant to look at. However, natural materials have numerous disadvantages, such as high costs, increasingly limited availability due to environmental problems and often low resistance to substances in the atmosphere.
Darüber hinaus hat Marmor den zusätzlichen Nachteil eines erheblichen Gewichts, da aus ihm nur Platten mit einer gewissen Mindeststärke hergestellt werden können, und nur mit glatten Oberflächen, falls keine weitere kostspielige Oberflächenbearbeitung durchgeführt wird.In addition, marble has the additional disadvantage of being considerably heavy, as it can only be used to make slabs of a certain minimum thickness, and only with smooth surfaces unless further expensive surface treatment is carried out.
Um die ästhetischen Vorteile dieser natürlichen Materialien mit niedrigen Kosten und einer großen Vielfältigkeit an Formen und Abmessungen zu kombinieren, ist bereits vorgeschlagen worden, Metall-, Kunststoffkeramische und andere Oberflächen mit einem Dekor zu versehen, um diese natürlichen Materialien zu imitieren.In order to combine the aesthetic advantages of these natural materials with low costs and a wide variety of shapes and dimensions, it has already been proposed to decorate metal, plastic, ceramic and other surfaces to imitate these natural materials.
Ein bekanntes Verfahren zur Dekoration ist das Versehen mit einem Fotofilm, bei dem ein Pulver oder eine flüssige Beschichtung die Hintergrundfarbe bildet, die auf die zu dekorierende Oberfläche aufgebracht wird, worauf darauf ein Film aufgebracht wird, der die erforderliche Dekoration wiedergibt. Dieses Verfahren hat verschiedene Nachteile, einschließlich:A well-known method of decoration is the application of a photographic film, in which a powder or liquid coating forms the background colour, which is applied to the surface to be decorated, after which a film is applied on top that reproduces the required decoration. This method has several disadvantages, including:
- hoher Kosten, und zwar sowohl wegen der eigentlichen Kosten des Materials wie der Kosten zur Anpassung einer herkömmlichen Beschichtungsanlage,- high costs, both because of the actual cost of the material and the costs of adapting a conventional coating system,
- kein befriedigendes Ergebnis vom ästhetischen Standpunkt aus wegen der zu großen Gleichförmigkeit der Dekoration,- not a satisfactory result from an aesthetic point of view due to the excessive uniformity of the decoration,
- eine begrenzte Beständigkeit gegenüber Stoffen in der Atmosphäre.- limited resistance to substances in the atmosphere.
Ein anderes bekanntes Dekorationsverfahren besteht darin, eine PVC-Beschichtung auf der betreffenden Oberfläche aufzubringen, und insbesondere durch herkömmliche Methoden einen PVC-Film zu bilden, der die gewünschten Dekorationen als Imitation von Holz oder Marmor wiedergibt, und diesen Film auf die zu dekorierende Oberfläche zu kleben.Another known decoration method consists in applying a PVC coating to the surface in question, and in particular by traditional methods forming a PVC film reproducing the desired decorations as an imitation of wood or marble and gluing this film to the surface to be decorated.
Dieses Verfahren hat sich als befriedigend erwiesen, weil es ebenfalls zahlreiche Nachteile hat, einschließlich:This method has proven satisfactory because it also has numerous disadvantages, including:
- ein ästhetisches Ergebnis, das nicht natürlich ist,- an aesthetic result that is not natural,
- hohe Endkosten des erhaltenen Produkts,- high final cost of the product received,
- begrenzte Beständigkeit gegenüber Stoffen in der Atmosphäre- limited resistance to substances in the atmosphere
Aus FR-A-2340140 geht ein Verfahren zum Beschichten einer Oberfläche hervor, umfassend:FR-A-2340140 discloses a method for coating a surface, comprising:
- Aufbringen eines ersten Beschichtungspulvers,- Application of a first coating powder,
- teilweises Schmelzen des Pulvers und Aufrechterhalten einer Temperatur, die niederiger ist als die Temperatur, bei der ein zweites Pulver vollständig schmilzt,- partially melting the powder and maintaining a temperature lower than the temperature at which a second powder completely melts,
- Aufbringen eines zweiten Pulvers,- Applying a second powder,
- Schmelzen des gesamten aufgebrachten Pulvers- Melting of all applied powder
GB-A-1558464 bezieht sich auf ein Farbauftragverfahren, bei dem zwei oder mehr Schichten angewendet werden, wobei wenigstens die erste Schicht aus einem aushärtbaren Material besteht.GB-A-1558464 relates to a paint application process in which two or more layers are applied, at least the first layer being of a curable material.
Alle diese Nachteile werden mit einem allgemein anwendbaren Verfahren zum Beschichten und Dekorieren von Oberflächen mit Pulvern unterschiedlicher Farbe überwunden, das im Anspruch 1 beschrieben ist.All these disadvantages are overcome by a generally applicable method for coating and decorating surfaces with powders of different colors, which is described in claim 1.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist im einzelnen nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, in derA preferred embodiment of the invention is explained in detail below with reference to the accompanying drawing, in which
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Oberfläche darstellt, die der Behandlung nach der Erfindung unterworfen wird;Fig. 1 is a perspective view of a surface subjected to the treatment according to the invention;
Fig. 2 diese nach dem ersten Erwärmungsschritt zeigt; undFig. 2 shows this after the first heating step; and
Fig. 3 diese nach dem endgültigen Einbrennen zeigt.Fig. 3 shows this after the final firing.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei jeder Metall-, keramischen, Plastik-, Holz- oder Glasoberfläche anwendbar, die so dekoriert werden soll, dass sie das typische Aussehen einer natürlichen Oberfläche, wie von Holz oder Marmor, annimmt.The method according to the invention is applicable to any metal, ceramic, plastic, wood or glass surface that is to be decorated so that it takes on the typical appearance of a natural surface, such as wood or marble.
Die Oberfläche 2 wird zunächst einer speziellen Behandlung unterworfen, die von der Natur der zu dekorierenden Oberfläche abhängig ist, welche jedoch als solche keinen Teil der Erfindung darstellt.The surface 2 is first subjected to a special treatment which depends on the nature of the surface to be decorated, but which as such does not constitute part of the invention.
Auf die so behandelte Oberfläche 2 wird dann elektrostatisch eine Schicht aus einem pulverförmigen Beschichtungsmaterial 4 aufgebracht, insbesondere Polyester-, Epoxyd- oder Epoxypolyester-Harze, in einer Farbe, die der gewünschten Hintergrundfarbe der herzustellenden Dekoration entspricht. Polyester- Hydroxyalkylamid-Harze, Polyurethan-Harze, Acryl-Harze, Epoxyacryl-Harze, Acryl-Polyurethan-Harze oder Acryl- Polyester-Harze können ebenfalls aufgetragen werden. Nachdem das pulverförmige Beschichtungsmaterial 4 auf der Oberfläche aufgetragen worden ist, wird es auf eine Temperatur erwärmt, die unterhalb der Einbrenntemperatur der besagten Beschichtung liegt, jedoch ausreicht, diese an die zu dekorierenden Oberfläche zu fixieren. Üblicherweise beträgt die Erwärmungstemperatur etwa 75- 90ºC und kann dadurch erreicht werden, dass in einer herkömmlichen Pulverbeschichtungslinie Paare von katalytischen Heizplatten, Heizlampen, Ultraviolett-Lampen und dergleichen angebracht werden, zwischen denen die zu dekorierende Oberfläche hindurch bewegt wird.A layer of a powdered coating material 4 is then applied electrostatically to the surface 2 thus treated, in particular polyester, epoxy or epoxy-polyester resins, in a color that corresponds to the desired background color of the decoration to be produced. Polyester-hydroxyalkylamide resins, polyurethane resins, acrylic resins, epoxy-acrylic resins, acrylic-polyurethane resins or acrylic-polyester resins can also be applied. After the powdered coating material 4 has been applied to the surface, it is heated to a temperature that is below the baking temperature of the said coating, but sufficient to fix it to the surface to be decorated. Typically the heating temperature is about 75-90ºC and can be achieved by installing pairs of catalytic heating plates, heating lamps, ultraviolet lamps and the like in a conventional powder coating line, between which the surface to be decorated is passed.
Im Fall bestimmter Dekorationen, bei denen ein Aufbringungsschritt und ein Erwärmungsschritt für die Beschichtungsschicht sich als ungenügend herausstellen, werden diese beiden Schritte wiederholt.In the case of certain decorations where one application step and one heating step for the coating layer prove to be insufficient, these two steps are repeated.
Nach dem Erwärmungsschritt, dessen Zweck darin besteht, die Schicht des pulverförmigen Beschichtungsmaterials 4 an der zu dekorierenden Oberfläche zu fixieren, wird ein zweites pulverförmiges Beschichtungsmaterial 6 mit einer Farbe, die dem wiederzugebenden gefärbten Motiv entspricht, auf die auf diese Weise behandelte Oberfläche aufgetragen.After the heating step, the purpose of which is to fix the layer of powdered coating material 4 to the surface to be decorated, a a second powdered coating material 6 having a colour corresponding to the coloured motif to be reproduced is applied to the surface thus treated.
Dieses zweite pulverförmige Beschichtungsmaterial besteht vorzugsweise ebenfalls aus den vorstehend genannten Harzen.This second powder coating material preferably also consists of the above-mentioned resins.
Das zweite pulverförmige Beschichtungsmaterial 6 kann entweder als eine Suspension des Pulvers 6 in einem langsam trocknenden flüssigen Träger oder im trockenen Zustand aufgebracht werden. Im ersten Fall wird vorzugsweise eine langsam verdampfende Flüssigkeit oder eine langsam trocknende Acrylflüssigkeit verwendet, wobei das pulverförmige Beschichtungsmaterial 6 in die Flüssigkeit gemischt wird, um eine Suspension zu bilden. Die Suspension wird dann mit einer automatischen oder manuellen Applikationseinrichtung über die zu dekorierende Oberfläche verteilt, welche das pulverförmige Beschichtungsmaterial 6 in dem erforderlichen Dekormuster ausbildet. Insbesondere wenn eine Holzmaserung wiedergegeben werden soll, kann wegen der langsamen Trocknung der Acrylflüssigkeit die Dekoration auch durch direkten Eingriff der Bedienungsperson modifiziert werden, die sogar die charakteristische Form von Aststellen wiedergeben kann.The second powdered coating material 6 can be applied either as a suspension of the powder 6 in a slow-drying liquid carrier or in the dry state. In the first case, a slow-evaporating liquid or a slow-drying acrylic liquid is preferably used, the powdered coating material 6 being mixed into the liquid to form a suspension. The suspension is then spread over the surface to be decorated by an automatic or manual application device, which forms the powdered coating material 6 in the required decorative pattern. In particular, when a wood grain is to be reproduced, due to the slow drying of the acrylic liquid, the decoration can also be modified by direct intervention of the operator, who can even reproduce the characteristic shape of knots.
Um die speziellen Probleme zu lösen, können außer der Aufbringung der Pulver und deren Erwärmung Zwischenbehandlungen durchgeführt werden.In order to solve the specific problems, in addition to the application of the powders and their heating, intermediate treatments can be carried out.
Falls das pulverförmige Beschichtungsmaterial 6 trocken aufgetragen wird, kann das Auftragen mit unterschiedlichen Verfahren erfolgen.If the powdered coating material 6 is applied dry, it can be applied using different methods.
Eine erste Methode besteht im Aufbringen einer gleichmäßigen Schicht des Pulvers 6 auf die zu dekorierende Oberfläche, worauf der überschüssige Anteil entfernt wird, um die gewünschte Körnung zu bilden. Die Entfernung kann entweder durch Absaugen oder durch ein Verfahren mit einem koordinierten Abwischen mit mechanisch oder manuell betätigbaren Werkzeugen erfolgen, wie Bürsten, Messer, Kissen, Schwämmen usw.A first method consists in applying a uniform layer of powder 6 to the surface to be decorated, after which the excess is removed to form the desired grain. Removal can be carried out either by suction or by a process involving coordinated wiping with mechanically or manually operable tools such as brushes, knives, pads, sponges, etc.
Insbesondere kann das Werkzeug aus einem automatischen Auftragegerät bestehen, das aus einem Paar von zylinderförmigen rotierenden Kissen mit der Oberfläche, welche nach dem zu reproduzierenden Motiv bearbeitet ist, besteht, oder rotierenden Bürsten, die mit Flüssigkeit besprüht sind und verwendet werden, um die überschüssige Pulvermenge teilweise zu entfernen, welche vorher auf das zu behandelnde Stück aufgetragen worden ist, sodass auf dessen Oberfläche die besondere herzustellende Dekoration verbleibt.In particular, the tool can consist of an automatic applicator consisting of a pair of cylindrical rotating pads with the surface machined according to the pattern to be reproduced, or rotating brushes sprayed with liquid and used to partially remove the excess amount of powder previously applied to the piece to be treated, leaving on its surface the particular decoration to be produced.
Ein arideres Verfahren zur Aufbringung des Pulvers 6 besteht darin, eine Art von Siebdruckschablone zur Wiedergabe des erforderlichen Dekormusters zu benutzen.An alternative method for applying the powder 6 is to use some kind of screen printing stencil to reproduce the required decorative pattern.
Nachdem dieser Schritt beendet ist, wird die gesamte Anordnung üblicherweise bei 180ºC 20 Minuten eingebrannt.After this step is completed, the entire assembly is typically baked at 180ºC for 20 minutes.
Das Ergebnis dieser Behandlung ist eine Oberfläche, die ein äußeres Aussehen aufweist, das den Oberflächen natürlicher Materialien völlig ähnlich ist, jedoch mit entscheidend besseren Eigenschaften als jenen, die mit den herkömmlichen Methoden erhältlich sind.The result of this treatment is a surface that has an external appearance that is completely similar to the surfaces of natural materials, but with significantly better properties than those obtainable with conventional methods.
Es wurden Abziehtests der Beschichtung, Schachbrettmustertests und Essigsäure-Salz-Sprühtests mit auf diese Weise erhaltenen Oberflächenproben ausgeführt und es wurden positive Ergebnisse erhalten. Insbesondere wurden die zuletzt genannten Tests mehr als 1.000 Stunden ohne irgendeine Blasenbildung ausgeführt.Coating peel tests, checkerboard pattern tests and acetic acid-salt spray tests were carried out on surface samples obtained in this way and positive results were obtained. In particular, the latter tests were carried out for more than 1,000 hours without any blistering.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, dass das erfindungsgemäße Verfahren zahlreiche Vorteile aufweist, insbesondere:From the above it is clear that the process according to the invention has numerous advantages, in particular:
- es ermöglicht, vorhandene Beschichtungsanlagen mit nur geringfügigen Modifikationen zu verwenden, ein ästhetisch befriedigendes Ergebnis in dem Ausmaß erreicht wird, dass die künstliche Natur des Trägers nicht erkannt wird,- it allows existing coating equipment to be used with only minor modifications, an aesthetically satisfactory result is achieved to the extent that the artificial nature of the substrate is not recognized,
- es zu einer optimalen Beständigkeit gegenüber Stoffen in der Atmosphäre führt,- it provides optimal resistance to substances in the atmosphere,
- es geringe Kosten aufgrund der geringen Materialkosten verursacht,- it causes low costs due to the low material costs ,
- Oberflächen jeder Geometrie und jeder Fläche dekoriert werden können,- surfaces of any geometry and any area can be decorated ,
- die Oberflächen von dünnwandigen und damit von leichten Trägern dekoriert werden können.- the surfaces of thin-walled and therefore lightweight supports can be decorated.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Herstellung einer großen Anzahl von Produkten verwendet werden, einschließlich:The process of the invention can be used to produce a wide range of products, including:
- Metallprofilen von Fensterrahmen mit einem Holz- oder Marmoraussehen,- metal profiles of window frames with a wooden or marble look,
- Metallplatten für elektrische Haushaltsgeräte mit einem Holz- oder Marmoraussehen,- Metal panels for electrical household appliances with a wooden or marble look,
- Holzspan- oder MDF-Platten für Küchen mit einem Holz- oder Marmoraussehen,- Chipboard or MDF panels for kitchens with a wood or marble look,
- städtische Metallmöbelelemente mit einem Holz- oder Marmoraussehen,- urban metal furniture elements with a wooden or marble look,
- Metallplatten oder -profile im Automobil-, Schiffs- oder Flugzeugbau.- Metal plates or profiles in automobile, ship or aircraft construction.
Es sei bemerkt, dass neben dem äußeren Holz- und Marmoraussehen auch andere Erscheinungsformen möglich sind, die eine Vielfachfärbung umfassen.It should be noted that in addition to the external wood and marble appearance, other appearances are also possible, which include multiple coloring.
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