EP2435192A1 - Electrostatic coating method - Google Patents

Electrostatic coating method

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Publication number
EP2435192A1
EP2435192A1 EP10721323A EP10721323A EP2435192A1 EP 2435192 A1 EP2435192 A1 EP 2435192A1 EP 10721323 A EP10721323 A EP 10721323A EP 10721323 A EP10721323 A EP 10721323A EP 2435192 A1 EP2435192 A1 EP 2435192A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
particles
glass
shaped
platelet
spherical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10721323A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Matthias Quenzer
Matthias Kuntz
Marc Entenmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Merck Patent GmbH
Original Assignee
Merck Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent GmbH filed Critical Merck Patent GmbH
Publication of EP2435192A1 publication Critical patent/EP2435192A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/02—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain a matt or rough surface
    • 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
    • B05D1/06—Applying particulate materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/03—Powdery paints
    • C09D5/032—Powdery paints characterised by a special effect of the produced film, e.g. wrinkle, pearlescence, matt finish
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/03—Powdery paints
    • C09D5/033—Powdery paints characterised by the additives
    • C09D5/035—Coloring agents, e.g. pigments

Definitions

  • the present invention relates to the use of particles, in particular platelet-shaped, spherical and / or irregularly shaped particles, of glass and / or alumina in electrostatic
  • the paint / plastic should have an inorganic surface that does not alter the decorative properties. This can be done for example by an SiO 2 layer, which is applied by organometallic substances. Such methods are known. Thus, the plastic headlights of automobiles are protected with such a scratch-resistant SiO 2 layer.
  • the object of the present invention is therefore to improve the weathering properties and cleaning properties of paints and plastics in a simple and cost-effective manner.
  • This object is achieved in that particles of glass and / or aluminum oxide are applied to the surface of paints and plastics by means of an electrostatic coating process.
  • Aluminum oxide particles cover the surfaces of a plastic or paint in a wide range.
  • the scratch resistance, cleanability and weathering stability increase enormously without the decorative properties being greatly changed.
  • the advantage of this method compared to the SoI-GeI coating is the cost and the fact that the particles are made of alumina or a glass that has been produced at high temperatures, and thus have better material properties.
  • An object of the invention is therefore the use of particles of glass and / or alumina in electrostatic coating processes.
  • the particles according to the invention consist of glass and / or aluminum oxide.
  • Platelet-shaped, spherical and / or irregularly shaped particles are preferably used.
  • mixtures containing platelet-shaped, spherical and irregularly shaped particles are suitable.
  • preferably coated particles are used.
  • Platelet-shaped particles are preferably used alone.
  • the use of only spherical particles is possible.
  • Also suitable is the use of irregularly shaped glass or alumina powders or alumina powders coated with SiO 2 .
  • the particles according to the invention can be used in mixtures of glass and aluminum oxide particles. Preferably, glass particles alone or alumina particles alone are used.
  • the glass particles may consist of all known to those skilled glass types, such as. Window glass, C glass, E glass, ECR glass, quartz glass, Duran® glass, laboratory glassware or optical glass. Particularly preferred is E-glass or ECR glass. It may be in the glass particles to irregularly shaped particles or regularly shaped particles, eg. B. balls (including hollow balls) act.
  • platelet-shaped glass particles glass flakes. It glass plates are used with an average thickness of ⁇ 10 microns, preferably ⁇ 2 microns.
  • the thickness of the platelet-shaped particles is in particular ⁇ 1 ⁇ m, preferably ⁇ 0.8 ⁇ m, and particularly preferably ⁇ 0.6 ⁇ m.
  • Particular preference is given to glass flakes having a thickness of from 0.25 to 0.7 ⁇ m.
  • the average particle size of the glass flakes is usually from 5 to 1000 ⁇ m, preferably from 5 to 300 ⁇ m, in particular from 10 to 100 ⁇ m, particularly preferably from 5 to 60 ⁇ m.
  • Particularly preferred glass flakes have an average particle size of 5-150 ⁇ m and a thickness of 0.1-0.8 ⁇ m, preferably 0.2-0.5 ⁇ m.
  • the aspect ratio of the glass flakes is preferably from 10 to 300, in particular from 50 to 200.
  • Suitable glass flakes can be prepared, for example, by the process described in EP 0 289 240.
  • SiO 2 coated glass flakes can be used.
  • the use of glass beads or hollow spheres is preferred, such as. B. SiLibeads® Sigmund-Lindner or retroreflective spheres from 3M or materials from the company Potters-Ballotini, AGSCO, Dantec Dynamics or Sun Microspheres.
  • the alumina particles can consist of all types of alumina known to those skilled in the art. Preference is given to particles of corundum ( ⁇ - - A -
  • platelet-shaped aluminum oxide particles (aluminum oxide flakes).
  • the thickness of the platelet-shaped particles is in particular ⁇ 1 .mu.m, preferably ⁇ 0.8 .mu.m, and particularly preferably ⁇ 0.6 .mu.m.
  • the average particle size of the aluminum oxide flakes is usually 5-1000 ⁇ m, preferably 5-300 ⁇ m, in particular 10-100 ⁇ m, particularly preferably 5-60 ⁇ m.
  • Particularly preferred aluminum oxide flakes have a medium
  • the aspect ratio of the aluminum oxide flakes is preferably from 10 to 300, in particular from 50 to 200.
  • Suitable aluminum oxide flakes can be prepared by processes known to the person skilled in the art, as described, for example, in US Pat. In US 3,718,494, JP-A-57-111239, JP-A-04-39362 or JP-B-03-72527.
  • the aluminum oxide flakes described in EP 0 763 573 which contain titanium oxide as the main component in addition to aluminum oxide.
  • alumina flakes can be used with the properties described above, coated with SiO 2 , z. B. wet-chemical, were. Such coating methods are known in the art and z. As described in EP 0 763 573.
  • uncoated glass and / or aluminum oxide flakes are particularly preferred.
  • uncoated glass flakes are particularly preferred.
  • Another object of the present invention is a process for coating materials comprising the electrostatic application of particles of glass and / or corundum.
  • a powder coating can be applied electrostatically before the direct application of the particles. But the reverse coating order is possible.
  • the particles according to the invention can be applied electrostatically directly as a powder.
  • Electrostatic coating processes are well known to those skilled in the art and are described, e.g. in Römpp Lexikon, paints and printing inks, Georg Thieme Verlag, 10th Edition 1997, page 185 et seq and page 575ff described.
  • the particle powder is preferably charged by shaking triboelectrically and filled in the application unit.
  • the powder output is preferably set as low as possible, but the current flow is preferably set to a higher value, which is matched directly to the type of powder. Current strengths of 30-50 ⁇ A have proven to be advantageous here.
  • the current flow is preferably also kept low in the case of the application of this first layer, in particular 5 to 20 ⁇ A advantageous.
  • the method is relatively insensitive to the set voltage.
  • the particles according to the invention in mixtures with powder coatings, for. B. in so-called DryBIends applied.
  • the particles according to the invention can be used in concentrations of ⁇ 5% by weight, based on the total weight of the DryBend.
  • the particles according to the invention are preferably used in concentrations of from 5 to 10% by weight, based on the total weight of the DryBend. But the use of up to 20 wt .-% is possible. used.
  • the preparation of the powder coatings according to the invention is simple and easy to handle.
  • the particles of the invention are mixed with the powder coating, e.g. with a paddle or tumble mixer. Particularly suitable is the so-called bonding method in which the powder coating base under nitrogen as inert gas on a
  • a reverse layer sequence is also possible by first electrostatically applying the particles directly onto the conductive substrate to be coated and then applying a clear or semitransparent powder coating layer. All layers are then finally thermally baked together at higher temperatures.
  • the particles according to the invention can be applied to any materials, for example iron, steel, aluminum, copper, bronze, brass and Metal foils but also conductive modified surfaces of glass, ceramics and concrete u. ⁇ ., As well as non-conductive surfaces such as wood, glass, ceramics, plastics, inorganic building materials or other materials for decorative and / or protective purposes are applied.
  • the particles according to the invention are preferably applied to plastic and painted surfaces.
  • Another object are thus plastics and coated articles which are coated with an electrostatically applied layer of particles of glass and / or corundum.
  • Example 1 In a first step, a standard powder coating (Tiger Black Series 59 PN 82170 from Tiger Coatings, Austria) is applied to a carrier by means of a spray gun (Optiselect from ITW Gema with slit nozzle or with baffle) (process conditions: Feed max 40, Flow 3.2V, 40kV, Current 5 ⁇ A).
  • a spray gun Optiselect from ITW Gema with slit nozzle or with baffle
  • the coatings are then baked in a circulating air oven (type UMT 6200 from Thermo, Hanau, Germany, hanging) at 200 ° C. for 15 minutes.
  • a powder coating layer is obtained in which glass flakes are incorporated without the color of the coating changing significantly.

Abstract

The invention relates to the use of particles, especially particles having a lamellar, spherical, and/or irregular shape, which are made of glass and/or aluminum oxide, in electrostatic coating methods. The invention also relates to electrostatic coating methods, plastic materials coated using said methods, and objects painted using said methods.

Description

Elektrostatisches Beschichtungsverfahren Electrostatic coating process
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Partikeln, insbesondere plättchenförmigen, sphärischen und/oder unregelmäßig geformten Partikeln, aus Glas und/oder Aluminiumoxid in elektrostatischenThe present invention relates to the use of particles, in particular platelet-shaped, spherical and / or irregularly shaped particles, of glass and / or alumina in electrostatic
Beschichtungsverfahren, elektrostatische Beschichtungsverfahren und mit diesen Verfahren beschichtete Kunststoffe und lackierte Gegenstände.Coating processes, electrostatic coating processes and plastics coated with these processes and painted articles.
Die Materialeigenschaften von Kunststoffen und Lacken, die in Kontakt mit Säuren, Laugen oder färbenden Substanzen (Fruchtsäfte) kommen, können stark zu Ihrem Nachteil verändert werden. Auch der Einfluss von Bewitterung und/oder mechanischer Beanspruchung wirkt sich bekanntermaßen nachteilig aus. Es ist wünschenswert, die Bewitterungs- eigenschaften und Reinigungseigenschaften von Lacken und Kunststoffen zu verbessern.The material properties of plastics and paints that come into contact with acids, lyes or coloring substances (fruit juices) can be greatly changed to your detriment. The influence of weathering and / or mechanical stress is known to be disadvantageous. It is desirable to improve the weathering and cleaning properties of paints and plastics.
Im Idealfall sollte der Lack/Kunststoff eine anorganische Oberfläche besitzen, die die dekorativen Eigenschaften nicht verändert. Das kann zum Beispiel durch eine SiO2-Schicht, die durch metallorganische Substanzen aufgebracht wird, erfolgen. Derartige Verfahren sind bekannt. So werden die Kunststoffscheinwerfer von Automobilen mit einer solchen kratzfesten SiO2-Schicht geschützt.Ideally, the paint / plastic should have an inorganic surface that does not alter the decorative properties. This can be done for example by an SiO 2 layer, which is applied by organometallic substances. Such methods are known. Thus, the plastic headlights of automobiles are protected with such a scratch-resistant SiO 2 layer.
Obwohl dieses und ähnliche Verfahren funktionieren, hat eine weite Verbreitung auf Grund hoher Kosten nicht statt gefunden.Although this and similar methods work, wide dissemination due to high cost has not taken place.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Bewitterungs- eigenschaften und Reinigungseigenschaften von Lacken und Kunststoffen auf einfache und kostengünstige Weise zu verbessern. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass auf die Oberfläche von Lacken und Kunststoffen mittels eines elektrostatischen Beschichtungsverfahrens Partikeln aus Glas und/oder Aluminiumoxid aufgebracht werden.The object of the present invention is therefore to improve the weathering properties and cleaning properties of paints and plastics in a simple and cost-effective manner. This object is achieved in that particles of glass and / or aluminum oxide are applied to the surface of paints and plastics by means of an electrostatic coating process.
Überraschend wurde gefunden, dass so applizierte Glas- undSurprisingly, it was found that so applied glass and
Aluminiumoxidpartikel die Oberflächen eines Kunststoffs oder Lackes in weiten Bereichen abdecken. Die Kratzfestigkeit, Reinigungsfähigkeit und Bewitterunsstabilität steigt enorm an ohne dass die dekorativen Eigenschaften stark verändert werden.Aluminum oxide particles cover the surfaces of a plastic or paint in a wide range. The scratch resistance, cleanability and weathering stability increase enormously without the decorative properties being greatly changed.
Der Vorteil dieses Verfahren gegenüber der SoI-GeI Beschichtung liegt in den Kosten und der Tatsache, dass die Partikel aus Aluminiumoxid oder einem Glas bestehen, das bei hohen Temperaturen hergestellt wurde, und damit bessere Materialeigenschaften aufweisen.The advantage of this method compared to the SoI-GeI coating is the cost and the fact that the particles are made of alumina or a glass that has been produced at high temperatures, and thus have better material properties.
Ein Gegenstand der Erfindung ist somit die Verwendung von Partikeln aus Glas und/oder Aluminiumoxid in elektrostatischen Beschichtungsverfahren.An object of the invention is therefore the use of particles of glass and / or alumina in electrostatic coating processes.
Die erfindungsgemäßen Partikel bestehen aus Glas und/oder Aluminiumoxid. Bevorzugt werden plättchenförmige, sphärische und/oder unregelmäßig geformte Partikel verwendet. Insbesondere Mischungen, die plättchenförmige, sphärische und unregelmäßig geformte Partikel enthalten sind geeignet. In einer Ausführungsform der Erfindung werden bevorzugt u n beschichtete Partikel verwendet.The particles according to the invention consist of glass and / or aluminum oxide. Platelet-shaped, spherical and / or irregularly shaped particles are preferably used. In particular, mixtures containing platelet-shaped, spherical and irregularly shaped particles are suitable. In one embodiment of the invention, preferably coated particles are used.
Bevorzugt werden auch plättchenförmige Partikel allein eingesetzt. Auch die Verwendung ausschließlich sphärischer Partikel ist möglich. Ebenfalls geeignet ist die Verwendung von unregelmäßig geformten Glas- oder Aluminiumoxidpulver oder Aluminiumoxidpulver, die mit Siθ2 beschichtet wurden. Die erfindungsgemäßen Partikel können in Mischungen aus Glas- und Aluminiumoxidpartikeln verwendet werden. Bevorzugt werden Glaspartikel allein oder Aluminiumoxidpartikel allein verwendet.Platelet-shaped particles are preferably used alone. The use of only spherical particles is possible. Also suitable is the use of irregularly shaped glass or alumina powders or alumina powders coated with SiO 2 . The particles according to the invention can be used in mixtures of glass and aluminum oxide particles. Preferably, glass particles alone or alumina particles alone are used.
Die Glaspartikel können aus allen dem Fachmann bekannten Glastypen bestehen, wie z. B. Fensterglas, C-Glas, E-Glas, ECR-Glas, Quarzglas, Duran®-Glas, Laborgeräteglas oder optischem Glas. Insbesondere bevorzugt ist E-Glas oder ECR-Glas. Es kann sich bei den Glaspartikeln um unregelmäßig geformte Partikel oder um regelmäßig geformte Partikel, z. B. Kugeln (auch Hohlkugeln), handeln.The glass particles may consist of all known to those skilled glass types, such as. Window glass, C glass, E glass, ECR glass, quartz glass, Duran® glass, laboratory glassware or optical glass. Particularly preferred is E-glass or ECR glass. It may be in the glass particles to irregularly shaped particles or regularly shaped particles, eg. B. balls (including hollow balls) act.
Besonders bevorzugt ist die Verwendung von plättchenförmigen Glaspartikeln (Glasflakes). Es werden Glasplättchen mit einer durchschnittlichen Dicke von < 10 μm, bevorzugt < 2 μm verwendet. Die Dicke der plättchenförmigen Partikel beträgt insbesondere ≤ 1 μm, bevorzugt < 0.8 μm, und besonders bevorzugt ≤ 0.6 μm. Besonders bevorzugt sind Glasplättchen mit einer Dicke von 0.25 - 0.7 μm Die mittlere Partikelgröße der Glasflakes beträgt üblicherweise 5 - 1000 μm, bevorzugt 5 - 300 μm, insbesondere 10 - 100 μm, besonders bevorzugt 5 - 60 μm. Besonders bevorzugte Glasflakes haben eine mittlere Partikelgröße von 5 - 150 μm und eine Dicke von 0.1 - 0.8 μm, bevorzugt 0.2 - 0.5 μm. Das Aspektverhältnis der Glasflakes beträgt bevorzugt 10 - 300, insbesondere 50 - 200. Geeignete Glasflakes können z.B. nach dem in der EP 0 289 240 beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Auch mit Siθ2 beschichtete Glasflakes, können verwendet werden. Weiterhin ist die Verwendung von Glaskugeln oder Hohlkugeln bevorzugt, wie z. B. SiLibeads® der Firma Sigmund-Lindner oder retroreflektive Kugeln der Firma 3M oder Materialien der Firmen Potters-Ballotini, AGSCO, Dantec Dynamics oder Sun Microspheres.Particularly preferred is the use of platelet-shaped glass particles (glass flakes). It glass plates are used with an average thickness of <10 microns, preferably <2 microns. The thickness of the platelet-shaped particles is in particular ≦ 1 μm, preferably <0.8 μm, and particularly preferably ≦ 0.6 μm. Particular preference is given to glass flakes having a thickness of from 0.25 to 0.7 μm. The average particle size of the glass flakes is usually from 5 to 1000 μm, preferably from 5 to 300 μm, in particular from 10 to 100 μm, particularly preferably from 5 to 60 μm. Particularly preferred glass flakes have an average particle size of 5-150 μm and a thickness of 0.1-0.8 μm, preferably 0.2-0.5 μm. The aspect ratio of the glass flakes is preferably from 10 to 300, in particular from 50 to 200. Suitable glass flakes can be prepared, for example, by the process described in EP 0 289 240. Also SiO 2 coated glass flakes can be used. Furthermore, the use of glass beads or hollow spheres is preferred, such as. B. SiLibeads® Sigmund-Lindner or retroreflective spheres from 3M or materials from the company Potters-Ballotini, AGSCO, Dantec Dynamics or Sun Microspheres.
Die Aluminiumoxidpartikel können aus allen dem Fachmann bekannten Aluminiumoxidtypen bestehen. Bevorzugt werden Partikel aus Korund (α- - A -The alumina particles can consist of all types of alumina known to those skilled in the art. Preference is given to particles of corundum (α- - A -
Aluminiumoxid) verwendet. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von plättchenförmigen Aluminiumoxidpartikeln (Aluminiumoxidflakes). Es werden Aluminiumoxidflakes mit einer durchschnittlichen Dicke von < 10 μm, bevorzugt < 2 μm verwendet. Die Dicke der plättchenförmigen Partikel beträgt insbesondere < 1 μm, bevorzugt < 0.8 μm, und besonders bevorzugt < 0.6 μm. Besonders bevorzugt sind Aluminiumoxidflakes mit einer Dicke von 0.25 - 0.7 μm Die mittlere Partikelgröße der Aluminiumoxidflakes beträgt üblicherweise 5 - 1000 μm, bevorzugt 5 - 300 μm, insbesondere 10 - 100 μm, besonders bevorzugt 5 - 60 μm. Besonders bevorzugte Aluminiumoxidflakes haben eine mittlereAlumina). Particularly preferred is the use of platelet-shaped aluminum oxide particles (aluminum oxide flakes). Aluminum oxide flakes having an average thickness of <10 μm, preferably <2 μm, are used. The thickness of the platelet-shaped particles is in particular <1 .mu.m, preferably <0.8 .mu.m, and particularly preferably <0.6 .mu.m. Particular preference is given to aluminum oxide flakes having a thickness of 0.25-0.7 μm. The average particle size of the aluminum oxide flakes is usually 5-1000 μm, preferably 5-300 μm, in particular 10-100 μm, particularly preferably 5-60 μm. Particularly preferred aluminum oxide flakes have a medium
Partikelgröße von 5 - 150 μm und eine Dicke von 0.1 - 0.8 μm, bevorzugt 0.2 - 0.5 μm. Das Aspektverhältnis der Aluminiumoxidflakes beträgt bevorzugt 10 - 300, insbesondere 50 - 200. Geeignete Aluminiumoxidflakes können nach dem Fachmann bekannten Verfahren hergestellt werden, wie sie z. B. in US 3,718,494, JP-A-57-111239, JP-A-04-39362 oder JP-B-03- 72527 beschrieben sind. Geeignet sind auch die in EP 0 763 573 beschriebene Aluminiumoxidflakes, die neben Aluminiumoxid als Hauptkomponente Titanoxid enthalten. Dabei können auch Aluminiumoxidflakes mit den oben beschriebenen Eigenschaften zum Einsatz kommen, die mit Siθ2 beschichtet, z. B. nasschemisch, wurden. Solche Beschichtungsmethoden sind dem Fachmann bekannt und z. B. in EP 0 763 573 beschrieben.Particle size of 5 - 150 microns and a thickness of 0.1 - 0.8 microns, preferably 0.2 - 0.5 microns. The aspect ratio of the aluminum oxide flakes is preferably from 10 to 300, in particular from 50 to 200. Suitable aluminum oxide flakes can be prepared by processes known to the person skilled in the art, as described, for example, in US Pat. In US 3,718,494, JP-A-57-111239, JP-A-04-39362 or JP-B-03-72527. Also suitable are the aluminum oxide flakes described in EP 0 763 573, which contain titanium oxide as the main component in addition to aluminum oxide. In this case, alumina flakes can be used with the properties described above, coated with SiO 2 , z. B. wet-chemical, were. Such coating methods are known in the art and z. As described in EP 0 763 573.
Besonders bevorzugt ist die Verwendung unbeschichteter Glas- und/oder Aluminiumoxidflakes, insbesondere unbeschichteter GlasflakesParticularly preferred is the use of uncoated glass and / or aluminum oxide flakes, in particular uncoated glass flakes
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Beschichten von Materialien umfassend die elektrostatische Applikation von Partikeln aus Glas und/oder Korund. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens kann vor der Direktapplikation der Partikel ein Pulverlack elektrostatisch aufgebracht wird. Aber auch die umgekehrte Beschichtungsreihenfolge ist möglich.Another object of the present invention is a process for coating materials comprising the electrostatic application of particles of glass and / or corundum. In a preferred embodiment of the method, a powder coating can be applied electrostatically before the direct application of the particles. But the reverse coating order is possible.
Besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung der erfindungsgemäßenParticularly advantageous is the use of the invention
Partikel in zweistufigen elektrostatischen Beschichtungsverfahren, den so genannten „Two-Coat-one-Bake"-Verfahren, erwiesen, wie sie in DE 42 38 380 beschrieben sind.Particles in two-stage electrostatic coating processes, the so-called "two-coat-one-bake" method proved, as described in DE 42 38 380.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens können die erfindungsgemäßen Partikel direkt als Pulver elektrostatisch aufgebracht werden.In another preferred embodiment of the method, the particles according to the invention can be applied electrostatically directly as a powder.
Elektrostatische Beschichtungsverfahren sind dem Fachmann geläufig und werden wie z.B. in Römpp Lexikon, Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, 10. Auflage 1997, Seite185 ff. und Seite 575ff beschrieben durchgeführt.Electrostatic coating processes are well known to those skilled in the art and are described, e.g. in Römpp Lexikon, paints and printing inks, Georg Thieme Verlag, 10th Edition 1997, page 185 et seq and page 575ff described.
Bei der direkten elektrostatischen Applikation der erfindungsgemäßen Partikel wird das Partikelpulver bevorzugt durch Schütteln triboelektrisch aufgeladen und in die Applikationseinheit eingefüllt. Wird eine handelsübliche Pulverlackpistole verwendet, so wird der Pulverausstoß bevorzugt so gering als möglich eingestellt, wobei jedoch der Stromfluss bevorzugt auf einen höheren, direkt auf die Art des Pulvers abgestimmten Wert eingestellt wird. Vorteilhaft haben sich hier Stromstärken von 30 - 50 μA erwiesen.In the direct electrostatic application of the particles according to the invention, the particle powder is preferably charged by shaking triboelectrically and filled in the application unit. If a commercially available powder paint gun is used, the powder output is preferably set as low as possible, but the current flow is preferably set to a higher value, which is matched directly to the type of powder. Current strengths of 30-50 μA have proven to be advantageous here.
Wird das Partikelpulver auf eine zuvor applizierte, uneingebrannte Pulverlackschicht oder eine nicht eingebrannte Nasslackschicht aufgebrachtrso-wird bevorzugt ebenfalls-bei-der-Applikation-diesef-ersten- Schicht der Stromfluss gering gehalten, insbesondere sind hier 5 bis 20 μA vorteilhaft. Das Verfahren ist gegenüber der eingestellten Spannung relativ unempfindlich.If the particle powder is applied to a previously applied, unbrominated powder coating layer or a non-baked wet paint layer, then the current flow is preferably also kept low in the case of the application of this first layer, in particular 5 to 20 μA advantageous. The method is relatively insensitive to the set voltage.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die erfindungsgemäßen Partikel in Mischungen mit Pulverlacken, z. B. in so genannten DryBIends, aufgebracht. Hierbei können die erfindungsgemäßen Partikel in Konzentrationen von ≤ 5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des DryBIends eingesetzt werden. Bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Partikel in Konzentrationen von 5 bis 10 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des DryBIends eingesetzt. Aber auch die Verwendung von bis zu 20 Gew.-% ist möglich. eingesetzt. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Pulverlacke ist einfach und leicht zu handhaben. Die erfindungsgemäßen Partikel werden mit dem Pulverlack gemischt, z.B. mit einem Schaufel- oder Taumelmischer. Besonders geeignet ist auch das sogenannte Bonding-Verfahren, bei dem die Pulverlackgrundmasse unter Stickstoff als Schutzgas auf eineIn a further embodiment of the invention, the particles according to the invention in mixtures with powder coatings, for. B. in so-called DryBIends applied. In this case, the particles according to the invention can be used in concentrations of ≦ 5% by weight, based on the total weight of the DryBend. The particles according to the invention are preferably used in concentrations of from 5 to 10% by weight, based on the total weight of the DryBend. But the use of up to 20 wt .-% is possible. used. The preparation of the powder coatings according to the invention is simple and easy to handle. The particles of the invention are mixed with the powder coating, e.g. with a paddle or tumble mixer. Particularly suitable is the so-called bonding method in which the powder coating base under nitrogen as inert gas on a
Temperatur kapp unter dem Erweichungspunkt erwärmt wird, dann das Pigment zugegeben wird und nach dem Mischvorgang der so hergestellte Pulverlack schonend gekühlt wird. Der erhaltene Pulverlack ist lagerstabil, d.h. es findet keine Entmischung statt. Wird der erfindungsgemäße Pulverlack auf das zu beschichtende Material appliziert, so geschieht das in der Weise, dass die Materialoberfläche vollständig mit einer homogenen Pulverlackschicht bedeckt ist.Temperature kapp is heated below the softening point, then the pigment is added and after the mixing process, the powder coating thus prepared is gently cooled. The resulting powder coating is storage stable, i. there is no demixing. If the powder coating according to the invention is applied to the material to be coated, this is done in such a way that the material surface is completely covered with a homogeneous powder coating layer.
Auch eine umgekehrte Schichtfolge ist möglich indem zuerst die Partikel direkt auf das zu beschichtende, leitfähige Substrat elektrostatisch appliziert wird und nachfolgend eine klare oder semitransparente Pulverlackschicht aufgebracht wird. Alle Schichten werden dann abschließend thermisch bei höheren Temperaturen gemeinsam eingebrannt.A reverse layer sequence is also possible by first electrostatically applying the particles directly onto the conductive substrate to be coated and then applying a clear or semitransparent powder coating layer. All layers are then finally thermally baked together at higher temperatures.
Die erfindungsgemäßen Partikel können auf beliebige Materialien, beispielsweise Eisen, Stahl, Aluminium, Kupfer, Bronze, Messing sowie Metallfolien aber auch leitfähige modifizierte Oberflächen von Glas, Keramik und Beton u. ä., als auch auf nicht leitende Oberflächen wie Holz, Glas, Keramik, Kunststoffen, anorganischen Baustoffen oder anderen Materialien zu dekorativen und/oder schützenden Zwecken aufgebracht werden. Bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Partikel auf Kunststoff- und Lackoberflächen aufgebracht.The particles according to the invention can be applied to any materials, for example iron, steel, aluminum, copper, bronze, brass and Metal foils but also conductive modified surfaces of glass, ceramics and concrete u. Ä., As well as non-conductive surfaces such as wood, glass, ceramics, plastics, inorganic building materials or other materials for decorative and / or protective purposes are applied. The particles according to the invention are preferably applied to plastic and painted surfaces.
Ein weiterer Gegenstand sind somit Kunststoffe und lackierte Gegenstände, die mit einer elektrostatisch aufgebrachten Schicht aus Partikeln aus Glas und/oder Korund beschichtet sind.Another object are thus plastics and coated articles which are coated with an electrostatically applied layer of particles of glass and / or corundum.
Außer den in der Beschreibung genannten bevorzugten Stoffen und Verbindungen, deren Verwendung, Mitteln und Verfahren sind weitere bevorzugte Kombinationen der erfindungsgemäßen Gegenstände in den Ansprüchen offenbart.In addition to the preferred substances and compounds mentioned in the description, their use, compositions and processes, further preferred combinations of the objects according to the invention are disclosed in the claims.
Die Offenbarungen in den zitierten Literaturstellen gehören hiermit ausdrücklich auch zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung.The disclosures in the cited references are hereby also expressly incorporated into the disclosure of the present application.
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung näher, ohne den Schutzbereich zu beschränken. Insbesondere sind die in den Beispielen beschriebenen Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der den betreffenden Beispielen zugrunde liegenden Verbindungen auch auf andere nicht im Detail aufgeführte, aber unter den Schutzbereich fallende Stoffe und Verbindungen anwendbar, sofern an anderer Stelle nicht Gegenteiliges gesagt wird. Im Übrigen ist die Erfindung im gesamten beanspruchten Bereich ausführbar und nicht auf die hier genannten Beispiele beschränkt.The following examples further illustrate the present invention without limiting the scope of protection. In particular, the features, properties and advantages of the compounds of the examples in question are also applicable to other substances and compounds not mentioned in detail but covered by the scope of protection, unless otherwise stated elsewhere. Incidentally, the invention is embodied in the entire claimed area and is not limited to the examples mentioned here.
Beispiele: Beispiel 1: In einem ersten Schritt wird ein Standard-Pulverlack (Tiger Schwarz Serie 59 PN 82170 der Firma Tiger Coatings, Österreich) mittels einer Spritzpistole (Optiselect der Firma ITW Gema mit Schlitzdüse oder mit Prall) auf eine Träger aufgebracht (Prozessbedingungen: Feed max 40; Flow air 3,2; Volt 40 KV; Current 5 μA).Examples: Example 1 In a first step, a standard powder coating (Tiger Black Series 59 PN 82170 from Tiger Coatings, Austria) is applied to a carrier by means of a spray gun (Optiselect from ITW Gema with slit nozzle or with baffle) (process conditions: Feed max 40, Flow 3.2V, 40kV, Current 5μA).
In einem zweiten Schritt Glasflakes direkt mittels einer Spritzpistole (Optiselect der Firma ITW Gema mit Schlitzdüse oder mit Prall) auf den mit Pulverlack beschichteten Träger aufgebracht (Prozessbedingungen: Feed min = 00; Flow air 5,7 double; Volt 100 KV; Current 20-40 μA). Anschließend werden die Beschichtungen in einem Umluftofen (Typ UMT 6200 der Firma Thermo, Hanau, Deutschland; Positionierung hängend) bei 2000C für 15 Minuten eingebrannt.In a second step, glass flakes are applied directly to the powder-coated carrier by means of a spray gun (Optiselect from ITW Gema with slit nozzle or with baffle) (process conditions: Feed min = 00, Flow air 5.7 double, Volt 100 KV; 40 μA). The coatings are then baked in a circulating air oven (type UMT 6200 from Thermo, Hanau, Germany, hanging) at 200 ° C. for 15 minutes.
Man erhält nach dem Einbrennen eine schwarze Pulverlackschicht auf der sich an der Oberseite Glasflakes befinden. Der Pulverlack ist dadurch etwas matter.After firing, a black powder coating layer is obtained on which glass flakes are located on the upper side. The powder coating is thus a little matter.
Beispiel 2:Example 2:
Ein Standard-Pulverlack (Tiger Schwarz Serie 59 PN 82170 der FirmaA standard powder coating (Tiger Black Series 59 PN 82170 of the company
Tiger Coatings, Österreich) wird im Verhältnis 80/20 mit Glasflakes oder Aluminiumoxidflakes gemischt. Diese Dry Blendmischung wird dann mittels einer Spritzpistole (Optiselect der Firma ITW Gema mit Schlitzdüse oder mit Prall) auf eine Träger aufgebracht (Prozessbedingungen: Feed min =Tiger Coatings, Austria) is mixed in the ratio 80/20 with glass flakes or aluminum oxide flakes. This dry blend mixture is then applied to a carrier by means of a spray gun (Optiselect from ITW Gema with slot die or with baffle) (process conditions: feed min =
20; Flow air 3,2 double; Volt 100 KV; Current 40 μA).20; Flow air 3.2 double; Volt 100 KV; Current 40 μA).
Anschließend wird die Beschichtung in einem Umluftofen (Typ UMT 6200 der Firma Thermo, Hanau, Deutschland; Positionierung hängend) beiSubsequently, the coating in a convection oven (type UMT 6200 from Thermo, Hanau, Germany, hanging hanging) at
2000C für 15 Minuten eingebrannt.200 0 C baked for 15 minutes.
Man erhält eine Pulverlackschicht, in der Glasflakes eingebaut sind, ohne dass sich die Farbe des Lacks signifikant ändert. A powder coating layer is obtained in which glass flakes are incorporated without the color of the coating changing significantly.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verwendung von Partikeln, insbesondere plättchenförmigen, sphärischen und/oder unregelmäßig geformten Partikeln, aus Glas und/oder Aluminiumoxid, in elektrostatischen Beschichtungsverfahren.1. Use of particles, in particular platelet-shaped, spherical and / or irregularly shaped particles, of glass and / or alumina, in electrostatic coating processes.
2. Verwendung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Mischungen aus plättchenförmigen, sphärischen und unregelmäßig geformten Partikeln verwendet werden.2. Use according to claim 1, characterized in that mixtures of platelet-shaped, spherical and irregularly shaped particles are used.
3. Verwendung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass Partikel aus Korund verwendet werden.3. Use according to one or more of claims 1 to 2, characterized in that particles of corundum are used.
4. Verwendung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel unbeschichtet sind.4. Use according to one or more of claims 1 to 23, characterized in that the particles are uncoated.
5. Verwendung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel zur Herstellung einer äußeren Schicht verwendet werden.5. Use according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the particles are used for producing an outer layer.
6. Verfahren zum Beschichten von Materialien umfassend die elektrostatische Applikation von Partikeln, insbesondere plättchenförmigen, sphärischen und/oder unregelmäßig geformten Partikeln, aus Glas und/oder Aluminiumoxid.6. A method for coating materials comprising the electrostatic application of particles, in particular platelet-shaped, spherical and / or irregularly shaped particles, of glass and / or alumina.
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Mischungen aus plättchenförmigen, sphärischen und unregelmäßig geformten Partikeln verwendet werden. 7. The method according to claim 6, characterized in that mixtures of platelet-shaped, spherical and irregularly shaped particles are used.
8. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor der elektrostatischen Applikation der Partikel ein Pulverlack elektrostatisch aufgebracht wird.8. The method according to one or more of claims 6 to 7, characterized in that prior to the electrostatic application of the particles, a powder coating is applied electrostatically.
9. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel als äußere Schicht aufgebracht werden.9. The method according to one or more of claims 6 to 8, characterized in that the particles are applied as an outer layer.
10. Kunststoff beschichtet mit einer elektrostatisch aufgebrachten Schicht aus Partikeln, insbesondere aus plättchenförmigen, sphärischen und/oder unregelmäßig geformten Partikeln, aus Glas und/oder Aluminiumoxid.10. Plastic coated with an electrostatically applied layer of particles, in particular of platelet-shaped, spherical and / or irregularly shaped particles, of glass and / or alumina.
11. Kunststoff gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Mischungen aus plättchenförmigen, sphärischen und unregelmäßig geformten Partikeln verwendet werden.11. Plastic according to claim 10, characterized in that mixtures of platelet-shaped, spherical and irregularly shaped particles are used.
12. Kunststoff gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht die äußere Schicht ist.12. Plastic according to one or more of claims 10 to 11, characterized in that the layer is the outer layer.
13. Lackierter Gegenstand beschichtet mit einer elektrostatisch aufgebrachten Schicht aus Partikeln, insbesondere aus plättchenförmigen, sphärischen und/oder unregelmäßig geformten Partikeln, aus Glas und/oder Aluminiumoxid.13. Painted article coated with an electrostatically applied layer of particles, in particular of platelet-shaped, spherical and / or irregularly shaped particles, of glass and / or alumina.
14. Lackierter Gegenstand gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Mischungen aus plättchenförmigen, sphärischen und unregelmäßig geformten Partikeln verwendet werden.14. A coated article according to claim 13, characterized in that mixtures of platelet-shaped, spherical and irregularly shaped particles are used.
1_5_LackierterjGegenstand-gemäß einem oder-mehreren-der-AnspFüGhe- 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht die äußere Schicht ist. 1_5_Painted article according to one or more of the claims 13-14, characterized in that the layer is the outer layer.
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