DE10206593A1

DE10206593A1 - Verfahren zur Aufbereitung von elektrisch nicht leitenden Oberflächen eines Kernmaterials zur Pulverlackbeschichtung

Info

Publication number: DE10206593A1
Application number: DE2002106593
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Oberbuchner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2002-02-15
Publication date: 2003-09-18

Abstract

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zur Aufbereitung von elektrisch nicht leitenden Oberflächen (2), die mit einer Pulverbeschichtung versehen werden, wobei die fertige Beschichtung sowohl wetterfest als auch wärmebeständig bis zu 200 DEG C ist. Ganz besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren auf Gipsplatten, Gipskartonplatten oder zementgebundenen Werkstücken und Platten aus mitteldichten Fasern (MdF-Holzfaserplatten) anzuwenden.

Description

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zur Aufbereitung von elektrisch nicht leitenden Oberflächen eines Kernmaterials zur Pulverbeschichtung, insbesondere mit der Pulverbeschichtung plattenartigen Materials aus Gips, Gipsfaser Beton und mitteldichten Fasern (MdF).
Derartige Verfahren sind im Stand der Technik wohl bekannt und werden zur Beschichtung verschiedener Materialien in unterschiedlichen Temperaturbereichen angewendet. Der DE 696 10 930 T2 ist ein Verfahren zur Pulverbeschichtung und ein in diesem Verfahren verwendetes Pulver zu entnehmen, das in einem Temperaturbereich bis ca. 100°C zu verwenden ist. Dieses Verfahren ist sowohl auf elektrisch leitende oder elektrisch nicht leitende Oberflächen anzuwenden. Damit das aufzubringende Pulver an der Oberfläche des Materials kleben bleibt, kann die Oberfläche mit Wasser befeuchtet werden, oder bei einer elektrisch leitenden Oberfläche wird diese geerdet und das elektrostatisch aufgeladene Pulver auf die Oberfläche gebracht, so dass die Pulverkörnchen an der Oberfläche haften bleiben. Im Anschluss daran wird eine Vernetzung des Pulvers durch Wärmeeinwirkung und Bestrahlung mit ultraviolettem Licht durchgeführt. Wegen des verhältnismäßig niedrigen Temperaturniveaus ist dieses Verfahren besonders gut für Teile geeignet, deren Kernmaterial aus Holz ist.
Eine andere Methode ist aus der DE 32 11 282 A1 bekannt, in der ein Verfahren zum Beschichten von Glasgegenständen mit dekorativen Überzügen beschrieben wird. Die Glasgegenstände werden dabei auf eine Temperatur zwischen 400°C und 900°C gebracht und anschließend mit der aufzutragenden Substanz besprüht, wobei die aufzutragende Substanz pulverförmig oder tropfenförmig sein kann. Als nachteilig an dieser Methode wird empfunden, dass der Temperaturbereich verhältnismäßig hoch ist, so dass Holz oder Kunststoffe oder ähnliche Materialien, die nicht wärmebeständig sind, von vornherein für dieses Verfahren ausscheiden.
Ferner wird im Allgemeinen als nachteilig an diesen bekannten Methoden empfunden, dass der eine Temperaturbereich bis 100°C zu niedrig ist und der andere Temperaturbereich zwischen 400°C und 900°C zu hoch ist, um beispielsweise für die Pulverbeschichtung von Gipskartonplatten oder zementgebundene Faserplatten oder mitteldichte Faserplatten (MdF), wie sie im Baugewerbe häufig verwendet werden, geeignet zu sein. Der Schmelzpunkt des aufzubringenden Pulvers auf derartiges plattenartiges Material liegt zwischen ca. 120°C und 200°C.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, plattenartiges, elektrisch nicht leitendes Kernmaterial mit einer Pulverbeschichtung zu versehen, die fester als Farbe und wetterfest ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Hauptansprüche gelöst.
Erfindungsgemäß ist das Verfahren zur Aufbereitung von elektrisch nicht leitenden Oberflächen eines Kernmaterials zur Pulverbeschichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche mit mindestens einem materialabhängigen flüssigen Mittel beschichtet wird, wobei die obere Schicht des materialabhängigen flüssigen Mittels elektrisch leitfähig ist.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, die Pulverbeschichtung auf plattenartigem Kernmaterial aus Gips oder Gipsfaser oder auf einer mitteldichten Faserplatte oder zementgebundene Faserplatten und Werkstücke aufzubringen.
Vorteilhaft ist es auch, das erfindungsgemäße Verfahren auf nicht harzendem Holz anzuwenden. Ferner ist es vorteilhaft, die zu beschichtende Oberfläche mit einer Grundierung zu versehen, die entweder leitend oder nicht leitend ist. Dabei ist es wichtig, dass für unterschiedliche Kernmaterialien unter Berücksichtigung der Oberflächenbeschaffenheit materialspezifische flüssige Grundiermittel verwendet werden, die nach einer gewissen Zeit austrockenbar sind.
In Fällen einer Grundierung ist es vorteilhaft und wichtig, auf die nicht leitende Grundierung eine elektrisch leitende Schicht aufzubringen, um die Oberfläche des Kernmaterials, wie beispielsweise Gips, für eine elektrostatische Pulverbeschichtung aufzubereiten.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, eine handelsübliche Farbe oder einen handelsüblichen Lack mit pulverisiertem Aluminiumoxyd oder reinem Metall in bestimmten Proportionen zu versetzen. Weitere, hier nicht genannte, Leitmittel sind ebenfalls verwendbar.
Nachdem die zu beschichtende Oberfläche des Kernmaterials erfindungsgemäß leitfähig gemacht wurde, ist die aufzubringende Pulverbeschichtung vorzunehmen. Dabei ist es vorteilhaft, die pulverisierte Substanz (Pulverlack) elektrostatisch aufzuladen und dann gegen die Oberfläche des Kernmaterials zu sprühen.
Vorteilhaft ist es auch, zur Schlußbehandlung handelsüblichen Pulverlack oder ein Pulvermaterial zu verwenden, dessen Schmelzpunkt zwischen 120°C und 200°C liegt.
Wichtig ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, dass auf das Kernmaterial mindestens zwei Schichten aufgebracht werden, die bis zu ca. 200°C wärmebeständig sind und für das Kernmaterial eine Sperrschicht darstellen, wobei mindestens eine Schicht (in der Regel die letzte) elektrisch leitend sein muss, um mit elektrostatisch aufgeladenem Pulver arbeiten zu können.
Im nun Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung eines beschichteten Kernmaterials (1);
Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Pulverbeschichtung der präparierten Oberfläche (2) des Kernmaterials (2) mittels elektrostatisch aufgeladenem Pulver (6).
Die Fig. 1 zeigt den Querschnitt eines Teils eines plattenartigen Kernmaterials (1) eines Werkstücks, dessen Oberfläche (2) zu beschichten ist. Die Oberfläche (2) wird zunächst, wenn notwendig, angeschliffen, um auf die so präparierte Oberfläche (2) eine Grundierung (4) zu bringen, die eine gewisse Sperrschicht für das Kernmaterial (1) darstellt. Diese Sperrschicht (4) muss eine besondere Materialbeschaffenheit haben, um auf der Oberfläche 2 des Kernmaterials 1 zu haften. Die Sperrschicht ist abhängig vom Kernmaterial (1). Als Grundierung kann beispielsweise für Gipskarton ein elektrisch nicht leitende Grundierung verwendet werden, der bis zu 200°C wärmebeständig ist. In besonders einfachen Fällen kann das Grundierungsmaterial mit geeigneten Beimischungen, die entweder organisch oder anorganisch sind, elektrisch leitend gemacht werden. Für Gips oder Gipskartonplatten ist es jedoch zwingend, auf die vorpräparierte Oberfläche eine elektrisch nicht leitende Grundierung zu bringen, um sicherzustellen, dass eine wetterfeste und wärmebeständige Sperrschicht hergestellt wird. Für den Fall, dass die Grundierung (4) elektrisch nicht leitend ist, wird auf diese Grundierung (4) eine elektrisch leitende Schicht (5) aufgebracht, deren elektrische Leitfähigkeit ebenfalls durch Beimischung geeigneter Substanzen organischer oder anorganischer Natur herbeigeführt wird. Dabei kann diese elektrisch leitende Schicht eine Vorstrichfarbe sein, die ebenfalls wetterfest und bis zu 200°C wärmebeständig ist. Wärmebeständig heißt hierbei, dass die innere molekulare Struktur der Schicht bei Wärmeeinfluss nicht zerstört wird, so dass die Haftbarkeit auf dem zu beschichtenden Material gewährleistet ist. Die der elektrisch leitfähigen Schicht (4) beizumischende Substanz ist beispielsweise ein Aluminiumoxyd oder ein pulverisiertes Metall oder ein anderes anorganisches oder organisches Leitmittel Das Austrocknen dieser leitfähigen Schicht (4) geschieht in der Regel bei einer Raumtemperatur von ca. 20°C, kann aber auch im Trockenofen beschleunigt werden Auf die elektrisch leitfähige Schicht (4) ist die eigentliche Schutzschicht (6) des Kernmaterials (1) aufgebracht. Die Schutzschicht (6) ist ein durch Wärmeeinwirkung vernetzter Pulverlack, der mit einer an sich bekannten Pulversprühmethode aufgebracht wird.
Die Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung zur Pulverbeschichtung des plattenartigen Materials. Das zu beschichtende Kernmaterial (1) wird in seinem vorpräparierten Zustand in senkrechter oder waagerechter Lage aufgestellt, wobei die elektrisch leitende Schicht (5) auf Erdpotential gelegt ist. Die vorpräparierte Oberfläche (2) des Kernmaterials (1) wird dann im senkrechten oder waagerechten Zustand mit dem aufzubringenden Pulver mittels einer Sprühvorrichtung 7 gleichmäßig in einem gewissen Abstand besprüht. In der Sprühvorrichtung (7) wird das aufzubringende Pulver (6') in einer Ladestation (8) elektrostatisch aufgeladen und durch eine Düse (9) auf die auf Erdpotential liegende Oberfläche gesprüht. Bei kleinen Werkstücken oder plattenartigem Material empfiehlt es sich, den Sprühvorgang des Pulvers (6') von Hand vorzunehmen, wobei bei größerem plattenartigem Material eine maschinelle automatische Sprühvorrichtung den Vorzug haben wird. Nachdem das Pulver (6') haftend auf der Oberfläche der elektrisch leitenden Schicht (5) gleichmäßig aufgebracht wurde, wird das beschichtete Werkstück oder plattenartige Material einer Wärmebehandlung unterzogen, deren Temperaturbereich zwischen 120°C und 200°C liegt. Die zu wählende Temperatur ist sowohl vom Kernmaterial als auch vom Beschichtungspulver (6') abhängig.

Claims

1. Verfahren zur Aufbereitung von elektrisch nicht leitenden Oberflächen (2) eines plattenartigen Kernmaterials (1) zur Pulverbeschichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (2) mit mindestens einem materialabhängigen flüssigen Mittel beschichtet wird, wobei die obere Schicht des materialabhängigen flüssigen Mittels elektrisch leitfähig ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht leitende Oberfläche (2) eine Kartonschicht (3) auf Gips ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernmaterial (1) eine Gipsfaser, Gips oder Glas oder Stein ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernmaterial (1) eine mitteldichte Faserplatte (MDF) ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernmaterial (1) ein nicht harzendes Holz ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch nicht leitende Oberfläche (2) zunächst mit einer elektrisch nicht leitenden Grundierung versehen wird und auf diese Grundierung ein elektrisch leitendes austrockenbares flüssiges Mittel aufgebracht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das materialabhängige flüssige Mittel mit einem elektrisch leitfähigen Pulver oder Flüssigkeit vermischt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver ein Aluminiumoxyd oder reines Metall ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf das plattenartige Kernmaterial (1) eine Sperrschicht (4) aufgebracht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrschicht (4) wässrig oder lösungsmittelhaltig ist.

11. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrschicht (4) elektrisch leitend oder nicht leitend ist.

12. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die elektrisch nicht leitende Grundierung (4) eine elektrisch leitende Schicht (5) aufgebracht wird.

13. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die elektrisch leitende Schicht (5) ein elektrostatisch geladenes Pulver (6) aufgebracht wird.

14. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle auf dem plattenartigen Kernmaterial (1) aufgebrachten Schichten (2, 3, 4, 5, 6) wärmebeständig bis ca. 200°C und austrockenbar sind.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver (6) unter Wärmeeinwirkung bis zu 200 C schmiltz.

16. Kernmaterial (1) aus Gips oder Gipsfaser oder nicht harzendem Holz oder mitteldichter Faser (MDF) oder Faserbeton, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernmaterial (1) mindestens zwei Schichten (2, 3, 4, 5, 6) aufweist, die zwischen ca. 100-200°C wärmebeständig sind und mindestens eine Schicht (5) elektrisch leitend ist und mindestens eine Schicht (6) ein Pulver ist, das elektrostatisch aufladbar ist.