EP0073777A1 - Verbundbeschichtung und verfahren zur herstellung derselben. - Google Patents

Verbundbeschichtung und verfahren zur herstellung derselben.

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EP0073777A1
EP0073777A1 EP82900623A EP82900623A EP0073777A1 EP 0073777 A1 EP0073777 A1 EP 0073777A1 EP 82900623 A EP82900623 A EP 82900623A EP 82900623 A EP82900623 A EP 82900623A EP 0073777 A1 EP0073777 A1 EP 0073777A1
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water
thinnable
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structural
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EP82900623A
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Werner Linck
Franzjosef Strater
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Resicoat Beschichtungspulver GmbH
Rhodius Lack & Farbwerke & Co KG GmbH
RESICOAT GmbH
Rhodius Lack & Farbwerke GmbH
Original Assignee
Resicoat Beschichtungspulver GmbH
Rhodius Lack & Farbwerke & Co KG GmbH
RESICOAT GmbH
Rhodius Lack & Farbwerke GmbH
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    • B05D7/50Multilayers
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/12Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by mechanical means
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    • B05D7/16Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies using synthetic lacquers or varnishes
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    • B05D2451/00Type of carrier, type of coating (Multilayers)

Definitions

  • the invention is based on a composite coating for substrates made of iron or non-ferrous metal according to the preamble of the main claim. It is known to apply a composite coating to a steel pipe, but firstly a synthetic resin which cures at the processing temperature with crosslinking is applied, this is hardened and then coated with an adhesive layer, before which the pipe is unvi.ckelt with an extruded synthetic stucco tape. Such a process, which is naturally quite cumbersome and, moreover, is only suitable for parts with a circular cross section, does not allow the achievement of a structured surface.
  • the composite coating according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that substrates of any shape can be coated with it without difficulty, the adhesion of the structural coating on the powder coating layer being surprisingly so good that the part provided with this composite coating even after a long weather test remain completely unchanged.
  • the powder coating layer primarily protects against corrosion, while the structural coating also takes on a mechanical protective function in addition to a decorative effect that may be desired, since the layer remains elastic and therefore absorbs shocks or other mechanical effects. If necessary, repairs can also be carried out very easily, since the structure coating not only adheres very well to the powder coating layer, but also to the structure coating that has already dried. Due to the consistency of the water-thinnable structure coating, which is honey-like and moreover thixetropic, the material can be applied in a thick layer and then structured accordingly using a profile roller.
  • the process according to the invention according to claim 8 has the advantage that the structural coating can be applied to the unpolished powder coating layer, which is in no way otherwise compromised, without the adhesion and long-term weathering tests giving poorer results than if the powder coating were previously roughened or otherwise pretreated vird. This is particularly the case in Distributors where good permanent corrosion protection is important and you do not want to run the risk that the powder coating skin may be destroyed by grinding and thus deteriorate the corrosion protection.
  • the structural coating in addition to the acrylic resin and organic pigments and optionally coarse-grained fillers, contains 0.01 to 0.5% by weight of alkali metal hydroxide and 1.0 to 5.0% by weight of an ester as an organic Contain solvents; a corresponding amount of alkali in conventional, server-thinnable coating materials usually already leads to a lack of water resistance.
  • Aikaiihydroxide is preferably 45% caustic soda, as an ester z.
  • FIG. 1 An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description.
  • the figure shows a section through a substrate provided with the composite coating.
  • a steel sheet 1 is electrostatically coated in a known manner with a powder coating based on polyester resin in such a way that the thickness of the powder coating layer 2 is approximately 50 ⁇ m.
  • the powder coating layer is cured at about 200 ° C for a few minutes.
  • the water-thinnable structure coating 3 is applied, which consists of acrylic resin, organic color pigments, optionally coarse-grained fillers to produce a stronger structure and 0.01% by weight. 45 tigers of caustic soda and 1.2% by weight of dissobutyl ester and finally 0.2% by weight of a thixotropic additive based on cellulose.
  • the structure coating can be applied by rolling, spraying, rolling, filling or with a trowel.
  • a nozzle of approx. 4 mm at a pressure of 3 to 4 bar When applying by spraying, it is advantageous to use a nozzle of approx. 4 mm at a pressure of 3 to 4 bar.
  • the thickness of the layer is 2 to 2.5 mm.
  • the layer After application, the layer is then rolled over with a corresponding profile roller to achieve a coarse structure.
  • the application takes place at approx. 20 ° C.
  • the drying can also take place at this temperature, which takes about 24 hours. If necessary, drying can also take place at 50 to 170o C and then only takes 10 or 3 minutes.

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Description

Verbundbeschichtung und Verfahren zur Herstellung derselben
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von eiser Verbundbeschichtung für Substrate aus Eisen- oder Nichteisenneύallen nach der Gattung des Eauptanspruchs. Es ist bekannt, auf einen Stahlrohr eine Verbundbeschichtung aufzubringen, indes zunächst ein bei Verarbeitungst emperatur unter Vernetzung härtendes Kunstharz aufgetragen vird, dieses gehärtet und anschließend mit einer Kleberschicht überzogen vird, vorauf das Rohr mit einem extrudierten Kunst st cffband schraubenlinienförmig unvi.ckelt vird. Ein solches Verfahren, das naturgemäß recht umständlich ist und sich darüber hinaus ausschließlich für Teile mit einem kreisrunden Querschnitt eignet, gestattet nicht die Erzielung einer strukturierten Oberfläche. Die Beschichtusg großer, ebener
Flächen ist nach diesem Verfahren nicht möglich, ebenso lassen sich nach diesem Verfahren keine dekorativen BeSchichtungen herstellen. Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Verbundbeschichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sich mit ihr Substrate jeder Form ohne Schwierigkeiten beschichten lassen, wobei die Eaftung der Strukturbeschichung auf der Pulverlackschicht Überraschenderveise so gut ist, daß die mit dieser Verbunebeschichtung versehenen Teil auch nach langen Witterungstest völlig unverändert bleiben. Dabei übernimm: die Pulveriackschicht vornehmlich den Korrosionsschutz, vährend die Strukturbeschichtung außer einem gegebenenfalls gewünschten Dekorationseffekt auch eine mechanische Schutzfunktion übernimmt, da die Schicht elastisch bleibt und daher Stöße oder sonstige mechanische Einwirkungen abfängt. Auch lassen sich, falls notwendig, Reparaturen sehr leicht ausführen, da die Strukturbeschichtung nicht nur auf der Pulverlackschicht sehr gut haftet, sondern auch auf der bereits getrockneten Strukturbeschichtung. Durch die Konsistenz der wasserverdünnbaren Strukturbeschichtung, die honigartig und darüber hinaus thixetrop ist, läßt sich das Material in dicker Schicht auftragen und anschließend auch noch durch eine Profilrolle entsprechend strukturieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 8 hat den Vorteil, daß die Strukturbeschichtung auf die ungeschliffene und auch sonst in keiner Weise verbehancelte PulverlackSchicht aufgebracht verden kann, ohne daß die Eaftungsund Langzeitbevitterungstests schlechtere Ergebnisse bringen vürden, als wenn die Puiverlacks chicht zuvor aufgerauht oder auf andere Weise vorbehandelt vird. Dies ist besonders dort von Verteil, wo es auf einen guten bleibenden Korrosionsschutz ankommt und man daher nicht das Risiko eingehen will, daß man durch Schleifen gegebenenfalls die Pulverlack-Haut zerstört und damit den Korrosionsschutz verschlechtert.
Gerade dieser Effekt ist überrascherd da die raenvelt sonst der Memung ist, daß eine üblicherweise als endgültige Oberfläche dienende lackschicht nicht ohne entstrechende Vor behandlung einen Untergrund für eine weitere haftfeste Beschichtung darstellen kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Verbundbeschichtung und des im Anspruch 5 angegebenen Verfahrens möglich. Um die optimalen Haftungswerte zu erzielen, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Strukturbeschichtung neben dem Acrylharz sowie organischen Pigmenten und gegebenenfalls grobkörnigen Füllstoffen 0,01 bis 0,5 Gew.-% Alkalihydroxid sowie 1,0 bis 5,0 Gewichtsprozent eines Esters als organisches Lösungsmittel enthalten; eine entsprechende Menge Alkali in herkömmlichen was serverdünnbaren Beschichtungsstoffen führt in der Regel bereits zu einer mangelnden Wasserfestigkeit Als Aikaiihydroxid wird bevorzugt 45 %-iges Ätznatron, als Ester z. B. Diisobutylester eingesetzt.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt einen Schnitt durch ein mit der Verbundbeschichtung versehenes Substrat.
Beschreibung des Ausführungsbeispieles
Ein Stahlblech 1 wird nach der üblichen Vorbehandlung in bekannter Weise elektrostatisch mit einem Pulverlack auf Polyesterharzbasis beschichtet derart, daß sich eine Dicke der Pulverlackschicht 2 von ca. 50 μm ergibt. Die Pulverlackschicht wird einige Minuten bei etwa 200º C gehärtet. Nach dem Abkühlen wird die wasserverdünnb are Strukturbeschichtung 3 aufgebracht, die aus Acrylharz, organischen Farbpigmenten, gegebenenfalls grobkörnigen Füllstoffen zurErzeugung einer stärkeren Strukturierung sowie 0,01 Gew.-% 45 tigern Ätznatron und 1,2 Gew.-% Dissobutylester und schließlich 0,2 Gew.-% eines Thixotropierungszusat zes auf Cellulosebasis besteht. Das Aufbringen der Strukturbeschichtung kann durch Rollen, Spritzen, Walzen, Spachteln oder mit einer Kelle erfolgen. Beim Auftrag durch Spritzen verwendet man vorteilhaft eine Düse von ca. 4 mm bei einem Druck von 3 bis 4 bar. Die Dicke, der Schicht liegt bei 2 bis 2,5 mm. Nach den Aufbringen wird die Schicht dann zur Irzielung einer Grobstruktur mit einer entsprechenden Profilrolle überrollt. Der Auftrag erfolgt bei ca. 20° C. Die Trocknung kann ebenfalls bei dieser Temperatur erfolgen, wozu etwa 24 Stunden notwendig sind. Im Bedarfsfalle kann die Trocknung aber auch bei 50 bis 170º C erfolgen und dauert dann nur 10 bzw. 3 Minuten.

Claims

Ansnrüche
1. Verbundbeschichtung für Substrate aus Eisen- oder Nichteisenmetallen, gekennzeichnet durch eine erste Schicht aus einem Pulverlack, die eine zweite Schicht aus einer wasserdünnbaren Strukturbeschichtung trägt.
2. Verbundbeschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulverlack auf Epoxidharz- und/oder Acrylharz- und/oder Polyesterharzbasis und die wasserverdünnbare Strukturbeschichtung auf Acrylharzbasis aufgebaut ist.
3. Verbundbeschichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die was sεrverdünnbare Strukturbeschichtung neben dem Acrylharz sowie organischen Farbpigmεnt en und gegebenenfalls grobkörnigen Füllstoffen 0,01 bis D,5 Gew.-% Alkalihydroxid sowie 1,0 bis 5,0 Gew.-% eines Esters als organisches Lösungsmittel enthält.
4. Verbundbeschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverlackschicht eine Dicke von 10 bis 500 μm und die wasserverdünnbare Strukturbeschichtung eine Dicke von 1 bis 20 mm aufweist.
5. Verfahren zur Herstellung einer Verbundbeschichtung auf einem Substrat aus Eisen- oder Nichteisenmetallen, dadurch gekennzeichnet, daß nach Vorbehandlung des Substrates auf dieses eine Pulverlackschicht und darauf eine wasserverdünnbare Strukturbeschichtung aufgebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverlackschicht vor dem Aufbringen der' wasserverdünnbaren Strukturbeschichtung ausgehärtet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserverdünnbare Strukturbeschichtung auf die von der Aushärtung her noch heiße Puiverlackschicht aufgebracht wird.
8, Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die was s erverdünnbare Strukturbes chi chtung auf die ungeschliffene und unvorbehandelte Pulverlackschicht aufgebracht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverlackschicht vor dem Aufbringen der was serverdünnbaren Strukturbeschichtung geschliffen und/oder anderweitig vorbehandeit wird.
10. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserverdünnbare Strukturbeschichtung auf die unausgenartete, lediglich angelierte Pulverlackschicht aufgebracht und beide Schicht en danm zusammen getrocknet bzw. gehärtet werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverlackschicht durch elektrostatisches Pulversprühen, durch Wirbelsint ern Flammspritzen oder durch Aufstreuen aufgebracht wird, während die wasserverdünnbare Strukturbeschichtung durch Rollen, Spritzen, Walzen, Spachteln oder mittels einer Kelle aufgebracht wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserverdünnbare Strukturbeschi itung nach dem Aufbringen zur Erzeugung einer Grobstruktur einer Profilrolle überrollt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserverdünnbare Strukturbeschichtung 10 bis 3 Minuten bei 50 bis 170º C getrocknet wird.
14. Verwendung eines Pulverlacks auf Epoxidharz- und/ oder Acrylharz- und/oder Polyesterharzbasis als Untergrund zum Aufbringen einer wasserverdünnbaren Strukturbeschichtung auf Acrylharzbasis für die Herstellung einer Verbundbeschichtung auf Substraten aus Eisenoder Nichteisenmetallen.
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