Automotive Coatings Formulation: Chemistry, Physics und Practices

3.5.7.2 Formulation and production of powder primer surfacers
The pigments employed for powder primer surfacers are a combination of titanium dioxide and 
extenders, similar to those for solvent-borne and water-borne primer surfacers. The usual pigment 
volume concentration is lower than in the liquid primer surfacers. Small quantities of pigment-
like additives (e.g. pyrogenic silica) are selected to influence the viscosity. The levelling agents 
chosen are non-polar polyacrylates. Since these are liquids, it is first necessary to prepare an 
intermediate product where the polyacrylates are melted together with epoxy resin. The final 
Table 3.5.6: Composition of a typical powder primer surfacer
Pos.
Components
Formulation wt-‰
01
polyester resin. containing carboxyl groups
35.5
02
epoxy resin
23.6
03
titanium dioxide, rutil
30.1
04
barium sulphate
10.0
05
levelling agent, acrylic polymer
0.6
06
flow agent, benzoin
0.3
sum
1000.0
pos. 
 
pos.
01 
Crylcoat 344, SZ 50 mg KOH/G (UCB) 
04 
EWO (Alberti)
02 
D.E.R 633 (Dow) 
05 
Acronal 4 F (BASF)
03 
Kronos 2310 (Kronos)
Primer surfacers

---

108
solid product is called a master-batch. The reaction catalysts are those already described above, 
with solid products preferred. Most patents specify the addition of benzoin, which obviously is 
an excellent flow additive for powder coatings. Table 3.5.6 shows the composition of a typical 
powder primer surfacer 
[102]
.
Powder primer surfacers are made by grinding the resins to a defined particle size (mostly to 
1 to 2 mm average particle size) and then mixing them together with pigments extenders and 
additives in a dry-mixer. The dry mixture is fed to an extruder where it is homogenised, and the 
Figure 3.5.18: Production process for powder primer surfacer
Figure 3.5.19: Particle size distributions of different powder coatings
Automotive OEM coatings

---

109
pigment particles are dispersed and wetted effectively. The extrusion temperature is between 80 
and 110 °C. Extrusion must not cause the resins to start crosslinking. The extruder product is fed 
over a cooling belt and chopped in a nibbler. Then the broken material is ground intensively by 
a counter-current mill. The coarse material is separated on screens and fed back to the mill. The 
super-fine fraction is separated on a cyclone and fed back to the extruder. The entire process is 
presented in Figure 3.5.18 
[103]
.
The particle size for powder primer surfacers must be as low as possible for the sake of optimum 
flow and levelling at the usual layer thickness. Figure 3.5.19 compares the particle size distribu-
tions of a powder primer surfacer and a powder coat for general industrial application 
[104]
.