EP0767198B1 - Verfahren zum Beschichten von elektrisch nicht leitenden Kunststoffteilen - Google Patents

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EP0767198B1
EP0767198B1 EP96107954A EP96107954A EP0767198B1 EP 0767198 B1 EP0767198 B1 EP 0767198B1 EP 96107954 A EP96107954 A EP 96107954A EP 96107954 A EP96107954 A EP 96107954A EP 0767198 B1 EP0767198 B1 EP 0767198B1
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EP
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plastic parts
electrostatic spray
lacquer
spray painting
conductive plastic
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EP96107954A
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Bernd Möller
Andreas Pleyer
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Fluor Technik System GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • B05D1/04—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying involving the use of an electrostatic field
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment 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
    • B05D3/04—Pretreatment 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 exposure to gases
    • B05D3/0433—Pretreatment 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 exposure to gases the gas being a reactive gas
    • B05D3/044—Pretreatment
    • B05D3/0446—Pretreatment of a polymeric substrate

Definitions

  • the invention relates to a method for coating electrically non-conductive plastic parts, for example Made of polypropylene, polyethylene or ABS plastic, where the surface of the plastic parts in a first Electrostatic spray painting (ESTA) operation is pretreated and then a coat of paint electrostatic spray painting, especially high-speed atomization a hydro lacquer.
  • ESA Electrostatic spray painting
  • Electrically non-conductive plastic parts are currently coated by first diving or Spray painting with an electrically conductive primer provided and then spray-painted electrostatically become.
  • the spray painting that is widely used for priming allows it doesn't, the material particles through electrostatic To direct forces to the part to be treated, since the Parts are initially not electrically conductive. Therefore when priming the overspray relatively large, resulting in increased Material consumption and pollution of the environment in which the priming takes place.
  • the primer itself must have special adhesion promoters and conductive Contain substances and is therefore expensive. Come in addition, that painting with two different materials is complex.
  • the invention is based on the problem of a method for Coating of electrically non-conductive plastic parts to develop after which an electrostatic Spray painting (ESTA) is possible without this Plastic parts beforehand by an electrical primer must be made conductive.
  • ESA electrostatic Spray painting

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  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von elektrisch nicht leitenden Kunststoffteilen, beispielsweise aus Polypropylen, Polyethylen oder ABS-Kunststoff, bei dem die Oberfläche der Kunststoffteile in einem ersten Arbeitsgang für ein elektrostatisches Sprühlackieren (ESTA) vorbehandelt wird und anschließend ein Lackauftrag durch elektrostatisches Sprühlackieren, insbesondere Hochrotationszerstäuben eines Hydrolackes erfolgt.
Elektrisch nicht leitende Kunststoffteile werden derzeit dadurch beschichtet, daß sie zunächst durch Tauchen oder Sprühlackieren mit einer elektrisch leitenden Grundierung versehen und anschließend elektrostatisch sprühlackiert werden. Das zum Grundieren verbreitete Sprühlackieren erlaubt es nicht, die Materialteilchen durch elektrostatische Kräfte zu dem zu behandelnden Teil hin zu richten, da die Teile zunächst nicht elektrisch leitend sind. Deshalb ist beim Grundieren der Overspray relativ groß, was zu erhöhtem Materialverbrauch und zu einer Verschmutzung der Umgebung führt, in welcher die Grundierung stattfindet. Die Grundierung selbst muß spezielle Haftvermittler und leitfähige Substanzen enthalten und ist deshalb teuer. Hinzu kommt, daß das Lackieren mit zwei verschiedenen Materialien aufwendig ist.
Es ist bekannt, Kunststoffteile vor dem Beschichten einer Fluorbehandlung zu unterziehen, damit das Haftungsvermögen des Lackes auf dem Kunststoff durch Erzeugen einer polaren Oberfläche des Kunststoffs gefördert wird. Als Beispiel für den Stand der Technik sei auf die EP-A-0 214 635 und EP-A-0 629 654 verwiesen. Weiterhin ist es bekannt, zur Verminderung der Permeabilität von Kunststoffen, diese durch Fluorierung mit einer Sperrschicht zu versehen, was beispielsweise die EP-A-0 300 385 und BE-A-1 006 883 zeigt. Solche Sperrschichten sind jedoch nicht oder nur unbedeutend elektrisch leitfähig.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zum Beschichten von elektrisch nicht leitenden Kunststoffteilen zu entwickeln, nach welchem ein elektrostatisches Sprühlackieren (ESTA) möglich ist, ohne daß hierzu die Kunststoffteile zuvor durch eine Grundierung elektrisch leitfähig gemacht werden müssen.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorbehandlung der Oberfläche durch Fluorierung erfolgt.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß durch die an sich bekannte Fluorierung der Oberfläche die Teile zum elektrostatischen Sprühlackieren geeignet werden, so daß auf den bisher erforderlichen Arbeitsgang des Grundierens mit einem elektrisch leitfähigen Lack verzichtet werden kann. Weshalb die Kunststoffteile durch die Fluorierung elektrostatisch Sprühlackiert werden können, ist nicht eindeutig klar. Es wird vermutet, daß die Oberfläche durch den Austausch von Wasserstoffatomen mit Fluoratomen eine Oberflächenleitfähigkeit erhält. zumindest wird durch Aufpfropfen polarer Gruppen das Abstoßungspotential für Lack reduziert, so daß schon die ersten auf das Kunststoffteil auftreffenden Lackteilchen auf ihm verbleiben und sich durch Oberflächenkräfte auf ihm verteilen und sogar zur der Sprühpistole abgewandten Seite verlaufen. Sobald einmal Lack auf die zu lackierenden Teile gelangt ist, wird die Oberfläche aufgrund des Wassergehaltes des Lackes leitfähig, so daß deshalb der weitere Lackiervorgang mit geringem Overspray und mit der bei elektrostatischen Sprühlackieren typischen, hohen Qualität erfolgt. Allein die Erhöhung der Benetzbarkeit einer Oberfläche kann jedoch nicht die Ursache für die Möglichkeit einer elektrostatischen Lackierung sein, denn die übrigen Verfahren zur Erhöhung der Benetzbarkeit von Oberflächen, nämlich Coronasprühbehandlung oder Ozonbehandlung, ermöglichen keine anschließende elektrostatische Sprühlackierung.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Vorbehandlung in einem geschlossenen Behälter mit einem Gasgemisch aus einem Innertgas und einem Fluoranteil von 0,4 bis 3 Vol-% in einer Zeitdauer von 5 bis 180 sec erfolgt.

Claims (2)

  1. Verfahren zum Beschichten von elektrisch nicht leitenden Kunststoffteilen, beispielsweise aus Polypropylen, Polyethylen oder ABS-Kunststoff, bei dem die Oberfläche der Kunststoffteile in einem ersten Arbeitsgang für ein elektrostatisches Sprühlackieren vorbehandelt wird und anschließend ein Lackauftrag durch elektrostatisches Sprühlackieren (ESTA), insbesondere Hochrotationszerstäuben eines Hydrolackes erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung der Oberfläche durch Fluorierung erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung in einem geschlossenen Behälter mit einem Gasgemisch aus einem Innertgas und einem Fluoranteil von 0,4 bis 3 Vol-% in einer Zeitdauer von 5 bis 180 sec erfolgt.
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