Verfahren zum Beschichten von elektrisch nicht leitenden Kunststoffteilen

Beschreibung

[0001] 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.

[0002] 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.

[0003] 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 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 zeigt. Solche Sperrschichten sind jedoch nicht oder nur unbedeutend elektrisch leitfähig.

[0004] 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.

[0005] Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorbehandlung der Oberfläche durch Fluorierung erfolgt.

[0006] 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.

[0007] 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.

Ansprüche

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.