DE19829790A1

DE19829790A1 - Pulverlack

Info

Publication number: DE19829790A1
Application number: DE1998129790
Authority: DE
Inventors: Hartmut Hensel; Hans Schreiber
Original assignee: GKN Automotive GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1998-07-03
Publication date: 2000-01-05
Also published as: JP2000053922A

Abstract

Pulverlack, d. h. Masse aus pulverförmigen Lackpartikeln, die an einem Substrat anlagerbar und insbesondere thermisch zu einer Lackierung erschmelzbar und erhärtbar sind, bei dem die Lackpartikel zumindest teilweise einen Anteil eines darin fixierten und dispers verteilten Korrosionsschutzmittels enthalten.

Description

Die Erfindung betrifft einen Pulverlack, d. h. eine Masse aus pulverförmigen Lackpartikeln, die an einem Substrat anlagerbar und insbesondere thermisch zu einer Lackierung erschmelzbar und erhärtbar sind, sowie eine Pulverlackbeschichtung, d. h. eine Lackierung, hergestellt aus einem derartigen Pulverlack.

Pulverlacke sind bei Umgebungstemperatur trockene Systeme ohne flüchtige Bestandteile, die aus einem Bindemittel und darin enthaltenen nicht-flüchtigen Bestandteilen, d. h. Farbstoffen oder Pigmenten und weiterhin Füllstoffen und Hilfsstoffen, be stehen. Die Herstellung solcher Pulverlacke erfolgt durch Mi schen oder Kneten der Bestandteile bei einer niedrigen Tempera tur von unter 100°C, dem Ausbringen in einen Extruder und dem Herstellen von Pellets, die dann gemahlen werden und den ver arbeitungsbereiten Pulverlack bilden. Die Korngröße der Lack partikel liegt bei etwa 10 µ.

Pulverlacke dieser Art können ein physikalisch trocknendes Sy stem bilden, bei dem ein Erhärten/Trocknen durch Abkühlen aufge schmolzener makromolekularer Stoffe erfolgt. Sie können auch ein chemisch trocknendes System bilden, bei dem sich niedermolekula re Verbindungen durch chemische Reaktion zu makromolekularen Stoffen verbinden. Das Initiieren dieser Polyreaktionen kann durch Erwärmung im Ofen erfolgen. Die Pulverlacke werden zum Anlagern auf einem Substrat in der Regel elektrostatisch aufge laden und auf das gegenpolig aufgeladene Substrat aufgeblasen. Danach erfolgt bei dem bevorzugten ofentrocknenden Lacksystem ein Aufschmelzen bei 180°C und ein Trocknen im Ofen. Andere Möglichkeiten der Trocknung liegen in einer Ultraviolettbelich tung oder einer Elektronenbestrahlung. Mit dem Begriff "Trock nung" ist hierbei jeweils der Vorgang der Filmbildung bezeich net, bei dem der Lack in seinen Endzustand, d. h. einen auf dem zu schützenden Substrat fest haftenden Überzug (Lackierung) übergeht.

Pulverlackierungen sind bereits für Antriebskomponenten in Kraftfahrzeugen, wie z. B. Wellen und Gelenkteile, verwendet worden, die relativ ungeschützt unter der Fahrzeugplattform angeordnet sind und somit leicht Beschädigungen ausgesetzt sind. Damit bei einer Beschädigung der Pulverlackierung keine Möglich keit zum anschließenden Unterrosten gegeben ist, ist es erfor derlich, die Antriebskomponenten vor dem Aufbringen der Pulver beschichtung mit einer Phosphatierung zu versehen. Das Herstel len einer Phosphatierung beinhaltet mehrere Entfettungs- und Spülstufen.

Hiervon ausgehend liegt die Aufgabe zugrunde, einen Pulverlack bereitzustellen, der das zu beschichtende Substrat in einer Weise schützt, die eine vorausgehende Phosphatierung erübrigt. Die Lösung hierfür besteht darin, daß die Lackpartikel zumindest teilweise einen Anteil eines darin fixierten und dispers ver teilten Korrosionsschutzmittels enthalten. Ein Pulverlack der hiermit bereitgestellten Art hat hinsichtlich seiner unmittelba ren Schutzfunktion die gleichen Eigenschaften wie bekannte Pulverlacke ähnlicher Zusammensetzung, d. h. bis zu einem gewis sen Grad kann eine damit hergestellte Lackierung äußeren mecha nischen Angriffen wie Steinschlag oder dergleichen widerstehen, ohne daß die Lackschicht beschädigt wird. Wird diese Grenze der Widerstandsfähigkeit überschritten und kommt es zum Anschneiden der Lackschicht, das dann in der Regel das ungeschützte Substrat freilegt, so diffundiert aus der mit dem erfindungsgemäßen Pul verlack hergestellten Beschichtung das Korrosionsschutzmittel aus und verhindert ein von der Stelle der Beschädigung ausgehen des Unterrosten.

Der erfindungsgemäße Pulverlack ermöglicht den vollständigen Verzicht auf Vorbehandlungsschritte wie Phosphatieren oder der gleichen vor dem Herstellen der Lackierung. Der erforderliche Korrosionsschutz wird mit der üblichen Verarbeitung des Pul verlackes zum Aufbringen einer Pulverlackierung unmittelbar hergestellt. Der erfindungsgemäße Pulverlack ist damit auch für Anwendungsfälle geeignet, in denen das beschichtete Produkt äußeren mechanischen Angriffen ausgesetzt ist, die notwendiger weise zu vereinzelten Beschädigungen der Lackierung führen, insbesondere also auch für Antriebsteile von Kraftfahrzeugen wie Wellen und Gelenkteilen. Der erfindungsgemäße Anteil an Korro sionsschutzmittel im Pulverlack wird bereits bei der Herstellung eingebracht, d. h. beim Kneten des sogenannten "Batches"; auf diese Weise ist in günstigster Weise die disperse Verteilung und Fixierung des Korrosionsschutz- mittels im Pulverlack, d. h. im wesentlichen im Bindemittel, sicherzustellen. Der erforderliche Anteil liegt in einem Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-%. Zufrieden stellende Ergebnisse, die für die Eigenschaften der Lackierung selber ohne nachteiligen Einfluß bleiben, lassen sich insbeson dere durch einen Anteil in der Größenordnung von 0,5 Gew.-% er zielen.

Geeignete Korrosionsschutzmittel, deren spezielle Eigenschaften und Vorteile im wesentlichen dem Fachmann bekannt sind, sind Wachse, insbesondere oxidierte Wachse, z. B. Wollwachse, sowie Sulfonate, heterozyklische Stickstoffverbindungen und Imida zolinderivate, insbesondere Säureamide und Aminsalze von alipha tischen Karbonsäuren.

Die erfindungsgemäß im Pulverlack enthaltenen Korrosionsschutz mittel sind gleichzeitig geeignet, die Haftung der fertigge stellten Lackierung bzw. Beschichtung zu verbessern, d. h. daß sie aufgrund ihrer Kriechfähigkeit und Benetzungsfähigkeit zu gleich die Funktion eines Primers erfüllen.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Lackierung sind in den Unteransprüchen genannt, auf die hiermit Bezug genommen wird.

Claims

1. Pulverlack, d. h. Masse aus pulverförmigen Lackpartikeln, die an einem Substrat anlagerbar und insbesondere thermisch zu einer Lackierung erschmelzbar und erhärtbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackpartikel zumindest teilweise einen Anteil eines darin fixierten und dispers verteilten Korrosionsschutz mittels enthalten.

2. Pulverlack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ein physikalisch trocknendes, durch Aufschmelzen verflüssigbares System bildet und das Korrosionsschutzmittel bei einem Aufschmelzen und anschließenden Erhärten in der Lackierung dispergiert bleibt.

3. Pulverlack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ein durch Polyreaktionen chemisch trocknendes System bildet und das Korrosionsschutzmittel bei einem Initiieren der Reaktionen chemisch neutral bleibt und beim an schließenden Erhärten in der Lackierung dispergiert bleibt.

4. Pulverlack nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrosionsschutzmittel ein Wachs, insbesondere ein oxidiertes Wachs ist.

5. Pulverlack nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrosionsschutzmittel ein Sulfonat ist.

6. Pulverlack nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrosionsschutzmittel eine heterozyklische Stick stoffverbindung ist.

7. Pulverlack nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrosionsschutzmittel ein Imidazolinderivat ist.

8. Pulverlack nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrosionsschutzmittel ein Säureamid einer alipha tischen Karbonsäure ist.

9. Pulverlack nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrosionsschutzmittel ein Aminsalz einer aliphati schen Karbonsäure ist.

10. Pulverlack nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Korrosionsschutzmittels zwischen 0,1 und 10 Gew.-%, insbesondere ca. 0,5 Gew.-% des Pulverlacks be trägt.

11. Pulverlackbeschichtung, d. h. Lackierung, hergestellt aus einem Pulverlack nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anteil an Korrosionsschutzmittel fixiert und dis pers verteilt in der Beschichtung enthalten ist.

12. Pulverlackbeschichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche von einer geschlossenen Lackschicht gebildet wird, die die Anteile von Korrosionsschutzmittel in der Beschichtung nach außen abdeckt.

13. Pulverlackbeschichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Anschneiden der geschlossenen Lackschicht Korrosionsschutzmittel aus der Beschichtung ausdiffundiert.