CZ292150B6 - Způsob nanášení povlaku kompozice práškové barvy na substrát - Google Patents

Způsob nanášení povlaku kompozice práškové barvy na substrát Download PDF

Info

Publication number
CZ292150B6
CZ292150B6 CZ19971211A CZ121197A CZ292150B6 CZ 292150 B6 CZ292150 B6 CZ 292150B6 CZ 19971211 A CZ19971211 A CZ 19971211A CZ 121197 A CZ121197 A CZ 121197A CZ 292150 B6 CZ292150 B6 CZ 292150B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
powder paint
particles
magnetic
substrate
coating
Prior art date
Application number
CZ19971211A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ121197A3 (en
Inventor
Johannes Wendelinus Hubertus Handels
Paulus Antonius Maria Steeman
Detlef Schulze-Hagenest
Burkard Huber
Original Assignee
Dsm N. V.
Michael Huber München 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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8217389&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CZ292150(B6) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Dsm N. V., Michael Huber München Gmbh filed Critical Dsm N. V.
Publication of CZ121197A3 publication Critical patent/CZ121197A3/cs
Publication of CZ292150B6 publication Critical patent/CZ292150B6/cs

Links

Classifications

    • 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
    • C09D5/034—Charge control agents
    • 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
    • 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
    • B05D1/28—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by transfer from the surfaces of elements carrying the liquid or other fluent material, e.g. brushes, pads, rollers
    • B05D1/286—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by transfer from the surfaces of elements carrying the liquid or other fluent material, e.g. brushes, pads, rollers using a temporary backing to which the coating has been applied

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

stice pr Ükov barvy se nejprve nabij t°en m nebo indukc za p° tomnosti magnetick²ch nebo nemagnetick²ch stic, potom jsou transportov ny a d le aplikov ny na p°enosov m dium a pak p°en Üeny na substr t pomoc elektrick ho pole mezi p°enosov²m m diem a transportn mi prost°edky, na e se kompozice pr Ükov barvy vytvrd nebo vytav za vzniku pr Ükov ho povlaku.\

Description

V oblasti průmyslu práškových barev se práškové barvy obvykle elektricky nabíjí výbojem na koronovém nebo tribotechnickém principu. Potom se tato prášková barva elektrostaticky aplikuje na předmět určený k vytvoření povlaku. Obecně tyto stříkací postupy v elektrostatickém poli zahrnují použití stříkacích pistolí na principu koronového a/nebo tribotechnického výboje, což je popsáno v například v publikaci: Misev „Powder Coating Chemistry and Technology“, str. 324-344, John Wiley, 1991.
Použití práškových barev se předpokládá v oblasti průmyslu potahování svinutých materiálů. Potahování svinutých materiálů je zvláštním aplikačním způsobem, kde závity kovových profilů jsou před utažením v uvolněném stavu a podrobí se předběžnému zpracování, potažení a vysušení, načež jsou nakonec utaženy. Potahování svinutých materiálů umožňuje velmi účinné potažení velkých povrchových ploch v krátké době s vysokým výkonem. Nicméně, omezená kapacita stříkací pistole na práškové barvy omezuje i lychlost aplikace práškových barev na stočené materiály a spolehlivost tohoto procesu. V tomto průmyslovém oboru tedy existuje značná potřeba kontinuálního, ale spolehlivého vysokovýkonného aplikačního postupu nanášení práškových povlaků.
Tyto skutečnosti jsou uvedeny například v publikaci: „Coil Coating Strategies in Change “ G.C.S immons, Polymers Paint Colour Journal, Juty 28, 1993, str. 373.
Podstata vynálezu
Vynález se týká zlepšeného postupu nanášení povlaku práškové barvy na substrát při velkých rychlostech (například 100 metrů substrátu/minutu) za získání vysoké kvality povlaku. Tento postup musí také umožňovat provádění současného zpracování velkých povrchových ploch.
Vynález je charakterizován tím, že částice práškové barvy se nejprve nabíjí třením nebo indukcí za přítomnosti magnetických nebo nemagnetických částic a pak jsou transportovány k substrátu a na něj aplikovány, nebo jsou aplikovány na přenosové médium a dále přenášeny na substrát pomocí elektrického pole mezi substrátem případně přenosovým médiem a transportními prostředky, na kterém se pak kompozice práškové barvy vytvrdí nebo roztaví do formy práškového povlaku, přičemž substrátem je kov, textilní materiál, plastický materiál nebo dřevo. Tento práškový povlak přilne k substrátu.
Jestliže se použije přenosové médium, částice práškové barvy se nejprve aplikují na toto přenosové médium pomocí elektrického pole, pak jsou transportovány na substrát tímto přenosovým médiem a pak jsou aplikovány na substrát například elektrickými, elektrostatickými nebo mechanickými silami. V tomto stupni aplikace lze také použít tepelné postupy.
Tento postup umožňuje aplikace částic práškové barvy na substráty při rychlostech až do například 200 metrů substrátu/minutu při tloušťkách vytvrzeného filmu v rozmezí například 3 pm až 200 pm. Navíc tento postup vyhovuje požadavku eliminace použití více stříkacích pistolí v postupu při potahování stočených materiálů.
-1 CZ 292150 B6
Póstiijpem podle vynálezu se docílí v podstatě úplné potažení substrátu (například více než 90 %). Na rozdíl od tohoto postupu se například tiskařským postupem pokryje například pouze 10 % substrátu.
Nabití částic práškové barvy třením nebo indukcí, jejich transport nebo převod a aplikace na substrát se provede postupy běžně známými v technologii fotokopírování nebo technologii laserového tisku (tyto postupy jsou objasněny například v publikaci: L. B. Schein, Electrography and Development Physics, str. 32-244, Volume 14, Springer Series in Electrophysics 1988, která zde představuje odkazový materiál.
Podle výhodného provedení podle vynálezu se částečně práškové barvy smísí s magnetickými nebo nemagnetickými částicemi nosiče za současného nabití částic třením, načež se směs transportuje a částice práškové barvy se aplikují na substrát pomocí elektrického pole mezi substrátem a transportními prostředky.
Kompozice práškové barvy může obsahovat kterýkoli ze známých pojivových systémů popsaných například v publikaci: Misev, „Powder Coatings, Chemistry and Technology“ (John Wiley and Sons, 1991), str. 9-171, která je zde uveden jako odkazový materiál.
Kompozice práškové barvy může být tribomodifikována, jak je uvedeno například v patentu Spojených států amerických US 5 124 387, který je zde uveden jako odkazový materiál.
Kompozice práškové barvy může případně obsahovat obvyklá aditiva jako jsou plniva, pigmenty, antioxidanty, stabilizátory, činidla ovlivňující tokové vlastnosti, katalyzátory a triboaditiva jak je uvedeno například v patentu Spojených států amerických US 5 342 723. Kompozice práškové barvy může také například obsahovat aditiva pro kontrolování tokových vlastností a náboje jak je uvedeno například v patentu Spojených států amerických US 4 960 666.
Kompozice práškové barvy může být připravena a charakterizována tak, jak je uvedeno v například již dříve zmíněné publikaci Miseva na str. 224-283, která je zde uvedena jako odkazový materiál. Pro získání požadované velikosti částic práškového barvívaje důležitý výběr mlecího, třídicího a prosévacího zařízení.
Pojivový systém může být na bázi termosetového nebo termoplastového systému. Vhodným pojivovým systémem pro práškovou barvu je termosetový pojivový systém.
Pro termosetové práškové potahy lze použít různé způsoby vytvrzování, například způsoby uvedené ve výše zmíněné publikaci Miseva a systémy radikálového vytvrzování jako jsou systémy vytvrzování UV zářením a elektronovými paprsky. V mnoha případech termosetová prášková barva obsahuje pojivový systém složený z pryskyřice a síťovacího činidla. Do skupiny vhodných pryskyřic (neboli polymerů) je možno zařadit například polyesterové pryskyřice, akrylové pryskyřice a alkylové pryskyřice.
Příklady vhodných pojiv jsou: nasycená karboxylovaná polyesterová pryskyřice/triglycidyizokyanurát (TGIC), nasycená karboxylovaná polyesterová pryskyřice/epoxidová pryskyřice, nasycená karboxylovaná polyesterová pryskyřice/síťovací činidlo obsahující hydroxylamidovou skupinu, nasycená karboxylová polyesterová pryskyřice/alifatický oxiran, nasycená hydroxylovaná polyesterová pryskyřice/izokyanát, polyesterová pryskyřice/diglycidyíftalát obsahující síťovací činidlo, nasycená hydroxylovaná polyesterová piyskyrice/hexamethoxymethylmelamin (HMMM), nasycená hydroxylovaná olyesterová piyskyřice/derivát glykolurilu, nasycená hydroxylovaná polyesterová pryskyřice/derivát benzoguanaminu, nasycená hydroxylovaná polyesterová pryskyřice/aminová pryskyřice, nasycená hydroxylovaná polyesterová pryskyřice/fenolická pryskyřice, epoxidová pryskyřice/anhydrid, epoxidová pryskyřice (samozesítěná), fenolická pryskyřice (samozesítěná), epoxyesterová pryskyřice/aminová pryskyřice, aminová pryskyřice/izokyanát, akrylamidová pryskyřice (samozesítěná), akrylová pryskyřice/sloučenina
-2CZ 292150 B6 š funkční hydroxyskupinou, nenasycená akrylová pryskyřice (samozesítěná), nenasycená akrylová pryskyřice/vinylether, nenasycená polyesterová pryskyřice/vinylether a nasycená epoxidová akrylová pryskyřice/kyselina dodekandikarboxylová.
Výhodné pojivové systémy obsahují jako pryskyřici karboxylovaný polyester a TGIC, epoxidovou pryskyřici, síťovací činidlo obsahující hydroxylamidovou skupinu (například Primid™) nebo alifatický oxiran (jak uvádí EP-A-600546) jako síťovací činidlo. Další vhodné pojivové systémy zahrnují hydroxylovanou polyesterovou pryskyřici s HMMM nebo síťovacím činidlem, obsahujícím izokyanátovou skupinu, epoxidovou pryskyřici s fenolickou pryskyřicí jako síťovacím činidlem a epoxyesterovou pryskyřici s aminovou pryskyřicí jako síťovacím činidlem.
Po vytvrzení nebo tavení kompozice práškové barvy se získá práškový povlak.
Střední velikost částic (objemová) práškové barvy X5o,3 (definovaná popisem a symboly uvedenými na str. 12-14 publikace: prof. Rumpf, Mechanische Verfahrenstechnik [Carl hansen Verlag, 1975]), může být například pod 200 pm, a výhodně v rozmezí asi 5 pm až asi 60 pm.
Výběr velikosti částic závisí například na požadované konečné tloušťce povlaku pro danou aplikaci.
Rozdělení velikosti částic se může pohybovat ve stejně širokých mezích jako je to obvyklé v technologii práškových barev.
Výhodné je, aby rozdělení částic bylo poměrně úzké. Ještě výhodnější je poměr X75;3: X25>3 < 3 (podle výše uvedené Rumpfovy definice), protože účinnost při zpracování může kolísat s velikostí částic.
Jednou z výhod postupu podle vynálezu je to, že umožňuje aplikovat částice, které mají střední velikost v rozmezí asi 5 až 30 pm. Konvenčními stříkacími pistolemi je aplikace takovýchto částic velmi obtížná.
Nosné částice mohou být buď magnetické, nebo nemagnetické. Výhodně jsou nosné částice magnetické.
Vhodné magnetické nosné částice mají jádro například ze železa, oceli, niklu, magnetitu, gama-Fe2O3, nebo z určitých feritů, jako jsou například ferity CuZn, NiZn, MnZn a barya. Tyto částice mohou mít různý tvar, který může být například pravidelný nebo nepravidelný.
Obecně mají tyto nosné částice střední velikost částic mezi 20 až 700 pm. Výhodné je úzké rozdělení velikosti nosných částic a ještě výhodněji je poměr X75>3: X25>3 < 2.
Příklady nemagnetických nosných částic zahrnují sklo, nemagnetický kov, polymer a keramický materiál.
Nemagnetické a magnetické nosné částice mohou mít podobnou velikost částic.
Výhodně jsou jádra nosných částic potažena nebo jejich povrch je upracován s různými organickými nebo anorganickými materiály tak, aby se dosáhlo například požadovaných elektrických, triboelektrických a/nebo mechanických vlastností. Anorganické materiály jsou popsány například v patentech Spojených států amerických US 4 925 762 a US 5 039 587. Organické potahovací materiály zahrnují například polymery obsahující fluor-, silikon-, akrylstyrenakryl-, melamin- nebo urethanovou skupinu. Také lze použít směsi těchto polymerů. Výhodné je použití polymeru, obsahujícího fluor jako povlakového materiálu.
-3 CZ 292150 B6
Pro póvlékání nosných částic lze použít jakýkoli vhodný postup, umožňující vytvoření silné nebo tenké vrstvy na práškovém povrchu, jako je například potahování postřikem ve fluidním loži nebo potahování za sucha v rotační peci.
Potahy nosných částic mohou obsahovat vhodná plniva nebo aditiva pro řízení například triboelektrických, elektrických nebo mechanických vlastností těchto nosných potahů. Například je možné použít vodivé materiály jako jsou například saze a kovový prach, nebo materiály, ovlivňující náboj a materiály zlepšující tokové vlastnosti částic.
Nosné částice mohou být vodivé (jak uvádí například patent Spojených států amerických US 4 076 857) nebo nevodivé.
Pro přímou aplikaci bez přenosového média na kovový substrát by nosné částice měly být výhodně nevodivé a měly by mít dobře vymezený vysoký měrný odpor, například 109 až 1011 Ohm při potenciálu 10 V a probíhajíc napětí nad 1000 V (při měření c-metrem dodávaných firmou Epping GmbH).
V případě použití přenosového média mohou být nosné částice vodivé nebo nevodivé.
Výhodné je použití nosných částic s vysokým probíhajícím napětí, umožňující použití elektrických polí o vysokých napětích a dosažení silných práškových vrstev.
Vyvíjecí materiál obsahuje částice práškové barvy a nosné částice. Vyvíjecí postup znamená způsob vyvíjení, přičemž vyvíjecí jednotka představuje úplný systém zařízení obsahující například vyvíjecí válec (transportní prostředek), mísicí šnek (Šneky), zásobovací zařízení, lopatky, detektory a podobně. Další příklady jsou uvedeny například v GB-A-2097701, US 4 147 127 aUS 4 131 081.
Podle vynálezu může být vyvíjecí postup jednosložkový nebo dvousložkový. Podle výhodného postupu podle vynálezu se použije dvousložkový postup, při kterém se nosné částice mísí s částicemi práškové barvy.
Výhodně se použije kombinace částic práškové barvy, mající hodnotu Xso,3 pod 80 pm a X95 3 pod 120 pm a nosných částic, majících hodnotu X50,3 pod 180 pm a X953 pod 200 pm.
Ještě výhodněji se použije kombinace částic práškové barvy mající hodnotu X503 pod 30 p, a nad 5 pM a hodnotu X95 3 pod 50 pm a nosných částic majících hodnotu X5o,3 pod 180 pm a X953 pod 200 pm.
V dvousložkovém vyvíjecím materiálu může být množství částic práškové barvy například mezi asi 1 až 50 % hmotnostními a výhodně mezi asi 5 až 25 % hmotnostními (vztaženo na množství vyvíjecího materiálu). Výhodou postupu podle vynálezu je, že je možné vhodné použití i koncentrací práškové barvy a přebytku 10 % hmotnostních. Množství nosných částic tedy může být mezi asi 50 % až asi 99 % hmotnostními (vztaženo na množství vyvíjecího materiálu) a výhodně mezi asi 75 % až asi 95 % hmotnostními.
Koncentrace práškové barvy může být řízena externě nebo interně (ve vyvíjecím zařízení). Externě se provádí měřením tloušťky vrstvy nevytvrzeného nebo vytvrzeného prášku například optickými, fototermickými nebo dielektrickými prostředky. Interně se provádí ve vyvíjecím zařízení jakýmikoli vhodnými prostředky regulace koncentrace práškové barvy, jako řízením indukce (viz například patenty Spojených států amerických US 4 147 127 a US 4 131 081) nebo objemu.
V dvousložkovém vyvíjecím postupu se částice práškové barvy triboelektricky nabijí intenzivním míšením a třením s nosnými částicemi.
-4CZ 292150 B6
V postupu podle vynálezu je také možné použití jednosložkového vyvíjecího postupu, při kterém jsou nosné částice včleněny do částice práškové barvy způsobem uvedeným například v patentech Spojených států amerických US 4 803 143 a US 4 543 312.
Při jednosložkovém vyvíjecím postupu se částice nabíjí indukcí nebo třením v závislosti na volně částic práškové barvy.
Jak jednosložkové, tak dvousložkové vyvíjecí materiály lze transportovat magnetickými, elektrickými a/nebo mechanickými prostředky.
Výhodným způsobem transportuje dopravníkový systém.
Směs se výhodně dopravuje pomocí magnetického válcového dopravníku, popsaného například v patentu Spojených států amerických US 4 460 266. Kromě toho zařízení na bázi magnetického kartáče jev postupu podle vynálezu také vhodné použití například nemagnetického kaskádového zařízení (viz obr. 94 výše citované publikace L. B. Scheina) a magnetického kaskádového zařízení (popsaného například v publikaci „The Intemational Congress on Advances in Non-Impact Printing Technologies/Japan Handcopy V3, str. 133-140). Kromě toho lze použít i transport vzduchem, například rozprašovacím zařízením (powder čoud development). Příklad tohoto postupuje uveden například v patentu Spojených států amerických US 2 725 304. Rovněž lze použít postupu Jumping (projection) development“ (viz například publikace: Electrophotography, Fourth Intemational Conference, str. 207—228, Nov. 16-18, 1981).
Při použití dvousložkových vyvíjecích materiálů se parametry důležité pro postup (jako je například koncentrace práškové barvy, vyvíjecí potenciál a parametry zařízení) volí na základě dané aplikace. To může vést k výměně šarže vyvíjecího materiálu, například po určitých časových intervalech nebo v případě, kdy určité parametry se dostanou mimo požadované rozmezí. Výhodné je kontinuální doplňování vyvíjecího materiálu, jak je to popsáno například v patentu Spojených států amerických US 4 614 165, které zabrání přerušení postupu, ke kterému dochází například při doplňování v šaržích.
Vhodné substráty určené k potažení zahrnují například kov (jak je například hliník, ocel, elektrogalvanizovaná oce a ocel zinkovaná ponorem), textil, plastické hmoty a dřevo. Výhodně se postup podle vynálezu provede se svinutými materiály. Výhodným substrátem je kov.
Substrát může mít jakýkoliv požadovaný tvar jako je pás nebo fólie, jako například spojitý nebo přerušovaný tvar.
Substrát může být magnetický nebo nemagnetický. Jestliže se použije magnetický substrát a magnetický vyvíjecí materiál, obecně se použije přenosové médium, jako je pás nebo válec, vložené mezi magnetický válcový dopravník a substrát jak je uvedeno například v patentu EP-A-354530.
Jestliže mezi transportními prostředky a substrátem je použito přenosové médium, lze použít jakékoli vhodné přenosové médium jako jsou kovové bubny, dielektrické bubny, fólie z kovů nebo polymerů jako jsou pásy ze silikonového kaučuku, jak je uvedeno například v publikaci „Proceeding of IS&T's Seventh Intemational Congress on Advances in Non Impact Printing Technologie, Vol. II. str. 453-462 , nebo lze použít kompozitních materiálů.
Postup podle vynálezu se výhodně použije při povlékání svinutých materiálů nebo při povlékání fólií. Potažené substráty získané procesem povlékání fólií lze výhodně použít pro výrobu plechovek. Překvapivě bylo zjištěno, že postupem podle vynálezu lze snadno získat plně uzavřené vrstvy, mající sílu vrstvy asi 5 pm zatímco postřikovými postupy je získání takových vrstev velmi obtížné.
-5CZ 292150 B6
Postup může být také použit při potahování fólií a dále v kterémkoli postupu, při kterém má být na povrch aplikována konstantní vrstva práškové barvy.
Důležité je předběžné zpracování. Postupy pro toto předběžné zpracování jsou popsány například v publikaci:
„PretreatmentProcesses and Materiál“ 1986, European Coil Coating Directory, str. 134-135.
Substrát může být předběžně zpracován nebo potažen například základním nátěrem. Tento základní nátěr může být nanesen ve formě tenké vrstvy za mokra, nebo postupem podle vynálezu.
Obecně lze na substrát aplikovat odděleně více vrstev s tavením nebo bez tavení mezi jednotlivými nánosy nebo aplikovat odděleně na přenosové médium a společně přenášet na substrát.
Výhodný postup podle vynálezu takto zahrnuje nabití částic práškové barvy intenzivním míšením a třením s magnetickými nosnými částicemi, transport nosných částic a částic práškové barvy magnetickým válcovým dopravníkem, následnou aplikací částic práškové barvy na substrát pomocí elektrického pole mezi substrátem a magnetickým válcovým dopravníkem, po které se kompozice práškové barvy vytvrdí nebo vytaví na práškový povlak postupu známými v tomto oboru.
Při tomto výhodném provedení postupuje také možno použít přenosové médium jak je uvedeno výše.
Nosné částice mohou být dávkovány do mísící jednotky, ve které jsou uspořádány jeden nebo více intenzivních mísících prostředků jako jsou například šneková kola, podél magnetického válcového dopravníku. Vhodné mísící jednotky jsou popsány například v publikaci: „Proceeding of IS&T's Seventh Intemational Congress on Advances in Non Impact Printing Technologies“, Vol. 1, str. 259-265, která je zde uvedena jako odkazový materiál.
Potom se do mísící jednotky přidá množství částic práškové barvy zvolené tak, aby se obdržela koncentrace částic práškové barvy například asi 5 až 15 % hmotnostních práškové barvy vzhledem k množství nosných částic. Tímto způsobem se připraví vyvíjecí materiál.
Během intenzivního míšení a tření v mísící jednotce, vyvolaných účinkem šnekových kol, se nosné částice a částice práškové barvy opačně (tribo) elektricky nabijí. Vrstva elektricky nabitých částic práškové barvy pokryje nosné částice. Nosné částice následně působí jako nosiče pro nabité částice práškové barvy. Potom se vyvíjecí činidlo přivádí na magnetický válcový dopravník, na kterém se vytváří struktura podobná kartáči známá jako magnetický kartáč. Magnetický válcový dopravník transportuje tento kartáč do kontaktní oblasti přístupné substrátu nebo přenosovému médiu. Aplikací dostatečně silného elektrického pole mezi magnetickým válcovým dopravníkem a substrátem nebo převodovým médiem částice práškové barvy mohou být převedeny z kartáče na substrát nebo na přenosové médium, na kterých elektricky ulpívají. V případě použití přenosového média jsou částice práškové barvy následně transportovány do kontaktní oblasti mezi přenosovým médiem a substrátem a pak převáděny na substrát výše zmíněných převodovým postupem.
Nakonec je magnetický kartáč z magnetického válcového dopravníku při jeho návratu do mísícího zásobníku setřen.
Výsledkem je tvorba vrstvy z částic práškové barvy na substrátu, kde tato vrstva v podstatě neobsahuje nosné částice a je možné ji vytvrdit. Případně je také možné zařadit zařízení pro záchyt nosných částic jako je například záchytné zařízení reziduálního nosiče popsané v publikaci: „Proceeding of IS&T Eighth Intemational Congress on Advances in Non Impact
-6CZ 292150 B6
Přiritihg Technologies “ str. 391-393. Tloušťka uvedené vrstvy částic práškové barvy může být řízena silou elektrického pole mezi magnetickým válcovým dopravníkem a substrátem, velikostí náboje na částicích práškové barvy (například změnami koncentrace a doby míšení) a rychlostí válce.
Příklady provedení vynálezu
Postup nanášení povlaku kompozice práškové barvy na substrát, dvousložkový vyvíjecí materiál obsahující kompozici práškového barviva a použití nosičových částic práškové barvy o určité charakteristice v uvedeném vyvíjecím materiálu budou v dalším blíže vysvětleny s pomocí konkrétních příkladů provedení, které jsou ovšem pouze ilustrativní a nijak neomezují rozsah předmětného vynálezu.
Příklad 1
Příprava kompozice práškové barvy.
Prášková barva byla připravena postupem, při kterém se nejprve v dávkovém mixeru „Diosna“ V-30 smísilo 558 dílů nasycené karboxylové polyesterové pryskyřice (Uralec P5010™, dodávané DSM Resing), 42 dílů hmotnostních triglycidylizokyanurátu (TIGC; Araldite PT 810™, dodaný Ciba Geigy Ltd.), 300 dílů hmotnostních oxidu titaničitého (Kronos 2160™, dodávaného Kronos Titan GmbH), 9 dílů hmotnostních činidla pro ovlivňování tokových vlastností (Resiflow PV5™, dodávaného Worlée-Chemie GmbH) a 4,5 dílů benzoinu až do získání homogenní směsi, přičemž tato směs byla potom hnětena za tavení hnětači Buss-Ko-Kneader PLK 46 (teplota pouzdra 120 °C až 130 °C, teplota hnětacího šneku 50 °C; 60 otáček/minut).
Ochlazený extrudát byl nejprve rozemletý v kladivovém mlýně na velikost částic < 3 milimetry a pak byl převeden do mlýnu s fluidním ložem (Codus CFS8) s průměrem trysky 4 milimetry. Tento materiál byl mlet při přetlaku vzduchu 0,5 MPa a při 1900 otáčkách/minuta třídicího kola umístěného do mlýnu za získání práškového barviva o velikosti částic 24 pm a poměru ^75,3/^.25,3 rovném 2,3.
Příklad 2
Příprava nosiče.
Podle tohoto provedení bylo 998 hmotnostních dílů Cu-Zn-feritového prášku o střední velikosti částic 81 pm a poměru X75.3/X25.3 1,32 (jedná se o údaje získané na laserovém granulometru Cilas HR 850) povlečeno za sucha 2 hmotnostními díly polyvinylidendifluoridu (Kynar 301F™) tak, že oba materiály se smísily v Lodige-ově mixeru a povlečení polymeru na povrch feritu bylo provedeno v rotační peci při teplotě 200 °C pod atmosférou N2, čímž byl získán nosič se střední velikostí částic 80 pm, poměrem X75,3^25,3 rovným 1,32 odporem 1,1 x 1010 Ohm při napětí 10 V a probijecím napětí nad 1000 V (oba údaje měření na c-metru Epping GmbH).
Příklad 3
Příprava vyvíjecího materiálu I
Podle tohoto provedení bylo 11 % hmotnostních kompozic práškové barvy podle příkladu 1 a 89 % hmotnostních nosiče podle příkladu 2 míšeno při teplotě místnosti v mísiči barev
-7CZ 292150 B6 ,,Skandex“ po dobu 5 minut za získání vyvíjecího materiálu. Tento vyvíjecí materiál vykazoval ostrou distribuci náboje vůči průměru (q/d), měřeno na q-metru Epping GmbH se střední hodnotou 2,2 fC/10 pm a standardní odchylkou 1,7 fC/10 pm a 5,2 % opačně nabitých částic.
Příklady 4 až 6
Příprava vyvíjecích materiálů Π, ΙΠ a IV
Podle těchto postupu byl potažený feritový nosič o střední velikosti části 53 pm a poměru X753/X253 rovném 1,47 (oba údaje měřeny na laserovém granulometru Cilas HR 850), odporu 3,2 x 10Í0 Ohmu při napětí 10 V a průrazném napětí na 1000 V (oba údaje měřeny na c-metru Epping GmbH) smísen s kompozicí práškové barvy podle příkladu 1 v hmotnostním poměru/prášková barva 86/14, 80/20 a 75/25 za získání vyvíjecích materiálů Π, ΙΠ a IV.
Tyto vyvíjecí materiály vykazovaly ostrou distribuci náboje q/d se středními hodnotami od -7,5 do -5 fC/10 pm a standardními odchylkami od 2,6 do 1,7 fC/10 pm a 0,01 % opačně nabitých částic.
Příklad 7
Potažení substrátu
Podle tohoto provedení byl vyvíjecí materiál podle příkladu 3 přiveden do magnetického kartáčového zařízení nastaveným na vzdálenost 2,5 mm s rotujícím kovovým bubnem dostupným od Epping GmbH jako ld-zkušebním zařízení (zkušební zařízení trvanlivosti vyvíjecího materiálu). Na rotující buben bel upevněn list hliníku o tloušťce 0,1 milimetru. Rychlost rotujícího bubnu (to znamená rychlost potahování) byla 100 metrů/minutu a lychlost magnetického kartáčového zařízení byla 130 metrů/minutu ve stejném směru jako pohyb bubnu. Škrabákový nůž magnetického kartáčového zařízení byl nastaven do vzdálenosti 1,5 milimetru od magnetického válce. Magnetické pole bylo nastaveno na -10 stupňů ve srovnání s linií mezi oběma rotujícími osami. Vyvíjecí potenciál bubnu vůči vyvíjecímu válci byl nastaven na 1000 V. Potažená fólie hliníku po jednom vyvíjecím stupni byla potom vytvrzena v peci při teplotě 200 °C a tím byl získán homogenní práškový povlak s průměrnou tloušťkou vrstvy 25 pm s tolerancí menší než ±10 %.
Příklady 8 až 11
Potažení substrátu
Podle těchto příkladů se postupovalo stejným způsobem jako v příkladu 7 s tím rozdílem, že vyvíjení hliníkových fólií bylo prováděno jednou nebo vícekrát a použity byly vyvíjecí materiály Π-IV. Výsledky jsou uvedeny v následující tabulce I (ve všech případech byly fólie pokryta homogenně).
Tabulka I
Vyvíjecí materiál Rychlost potahování Počet vyvíjení Tloušťka vrstvy
Π 60 metrů/minutu 3 18-22 pm
m 60 metrů/minutu 1 15-20 pm
IV 60 metrů/minutu 1 30-35 pm
IV 130 metrů/minutu 2 40-45 pm
-8CZ 292150 B6
Příklad 12
Příprava vyvíjecího materiálu s nízkým průrazným napětím
Povrchově zoxidovaný, nepotažený nosič ze železa houbovitého tvaru o střední velikosti částic 154 pm a poměru X75,3^25,3 rovném 1,21 (oba údaje měřeny laserovým granulometrem Cilas HR 850), odporu 1,3 x 1010 Ohmu při napětí 10 V a průrazném napětí 275 V (oba údaje měřeny na c-metru Epping GmbH) byl smísen s kompozicí práškové barvy podle příkladu 1, ve které byl dodatečně snížen podíl jemných částic dalších třídícím stupněm a kde poměr nosič/prášková barva byl asi 97/3 za získání vyvíjecího činidla V. Významné zvýšení průrazného napětí vyvíjecího činidla zvýšení koncentrace práškové barvy ve vyvíjecím činidle není možné.
Příklad 13
Vliv rychlosti potahu, rychlosti kartáčového zařízení a úhlu magnetického pole
Podle tohoto příkladu byl opakován postup podle příkladu 7 s tím rozdílem, že hliníkové fólie byly vyvíjeny jedenkrát vyvíjecím materiálem V. Výsledky jsou uvedeny v následující tabulce Π (vyvíjecí napětí je ve všech případech -40 V).
Tabulka Π
Rychlost povlékání Rychlost kartáčového zařízení Úhel magnetického pole Tloušťka povlaku
7,8 metrů/minutu 45 metrů/minutu -15° 60-80 pm
15 metrů/minutu 60 metrů/minutu -15° 30-60 pm
7,8 metrů/minutu 45 metrů/minutu +5° 10-15 pm
7,8 metrů/minutu 45 metrů/minutu -15° 30-40 pm
Příklad 14
Příprava kompozice práškové barvy
Čirá prášková barva byla podle tohoto provedení připravena obdobným způsobem jako v příkladě 1 za použití 300 dílů hmotnostních polyesterové pryskyřice (Uralac P5051™ dodávané DSM Resins), 300 dílů hmotnostních síťovacího činidla (Araldite GB 7004™ dodávaného Ciba Geigy). 3 dílů hmotnostních tokového činidla (Byk 361 dodávaného Byk Chemie) a 2 díly benzoinu.
Tímto postupem byla získána prášková barva o střední velikosti částic 10,8 pm a poměry X75,3/X25,3 rovném 2,9.
Příklad 15
Příprava vyvíjecího materiálu za použití čiré práškové barvy
Postupem obdobným jako v příkladu 3 bylo připraveno vyvíjecí činidlo VI s použitím 155 dílů hmotnostních práškové barvy připravené postupem podle příkladu 14 a 845 dílů hmotnostních nosiče připraveného podle přikladu 2.
-9CZ 292150 B6
Příklad 16
Příprava tenkých povlaků
Podle tohoto provedení byla fólie hliníku povlečena vyvíjecím materiálem VI (připraveným postupem podle příkladu 14) postupem obdobným jako v příkladu 7 při rychlosti substrátu 30 metrů/minutu a rychlosti kartáčového zařízení 78 metrů/minutu při různých vyvíjecích napětích. Výsledky hodnocení vytvrzených povlaků jsou uvedeny v následující tabulce ΙΠ.
Tabulka ΙΠ
Vyvíjecí napětí Průměrná tloušťka vrstvy povlaku Hodnocení povlaku
-1000V 7,5 pm vysoce lesklý, uzavřený film
-800 V 3,5 pm vysoce lesklý, uzavřený film
Příklad 17
Tepelný přenos na železný substrát
Podle tohoto postupu bylo magnetické kartáčové zařízení naplněno za podmínek uvedených v příkladu 7 vyvíjecím materiálem připraveným postupem uvedeným v příkladu 15 a potom bylo prováděno vyvíjení na rotující buben, který je potažen 5 mm silným vodivým povlakem za silikonového kaučuku plněného vodivými sazemi. Nanášecí rychlost bubnu je 30 metrů/minutu a rychlost magnetického kartáčového zařízení je 78 metrů/minutu. Všechny další parametry byly stejné jako parametry uvedené v příkladu 7. Vyvinutá vrstva práškové barvy byla potom kompletně přenesena na železnou fólii tloušťky asi 0,5 mm, která byla přitlačena na rotující buben kovovým válcem zahřátým na teplotu 200 °C, přičemž se tato vrstva nakonec vytvrdila v peci při teplotě 200 °C za získání homogenního filmu práškové barvy s průměrnou tloušťkou potahu 8 pm.
Příklad 18
Elektrostatický přenos na železný substrát
Podle tohoto postupu bylo magnetické kartáčové zařízení naplněno za podmínek uvedených v příkladu 7 vyvíjecím materiálem připraveným postupem uvedeným v příkladu 15. Rotující buben byl potažen 5 ml silným vodivým potahem ze silikonového kaučuku plněného vodivými sazemi a další izolační vrstvou ze silikonového kaučuku o síle 0,3 mm (definováno před sušením stěrkou). Nanášecí rychlost bubnu byla 30 metrů/minutu a rychlost magnetického kartáčového zařízení byla 78 metů/minutu. Všechny další parametry byly stejné jako parametry uvedené v příklad 7. Vrstva práškové barvy byla potom ve značné míře přenesena na železnou fólii tloušťky asi 0,5 milimetrů, která byla vedena na rotující buben pomocí kovového válce při aplikaci potenciálu -500 V vůči rotujícímu bubnu a nakonec byla vrstva vytvrzena v peci při teplotě 200 °C za získání homogenního filmového potahu s průměrnou tloušťkou vrstvy asi 7 pm.
-10CZ 292150 B6
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (14)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob potahování substrátu kompozicí práškové barvy, vyznačující se tím, že se částice práškové barvy nejprve nabijí třením nebo indukcí v přítomnosti magnetických nebo nemagnetických částic, načež jsou transportovány a aplikovány na přenosové médium pomocí elektrického pole mezi tímto přenosovým médiem a transportními prostředky, a následně jsou převedeny a aplikovány na substrát, načež se kompozice práškové barvy vytvrdí nebo vytaví na práškový povlak, přičemž tímto substrátem je kov, textilní materiál, plastický materiál nebo dřevo.
  2. 2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že substrátem je kov.
  3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že částice práškové barvy se nabíjí třením.
  4. 4. Způsob podle kteréhokoli z nároků laž3,vyznačující se tím, že částice práškové barvy mají střední hodnotu velikosti X50j3 pod 80 pm a střední hodnotu velikosti X95 3 pod 120 pm.
  5. 5. Způsob podle kteréhokoli z nároků laž 4, vyznačující se tím, že částice práškové barvy mají střední hodnotu velikosti X503 pod 30 pm a nad 5 pm a střední hodnotu velikosti X95 3 pod 50 pm.
  6. 6. Způsob podle kteréhokoli z nároků laž 5, vyznačující se tím, že částice práškové barvy mají poměr střední hodnoty velikosti X75 3: X25>3 < 3.
  7. 7. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že nosné částice mají střední hodnotu velikosti X5o,3 pod 180 pm a nad 5 pm a střední hodnotu velikosti X95 3 pod 200 pm.
  8. 8. Způsob podle kteréhokoli z nároků laž 7, vyznačující se tím, že nosné částice mají poměr střední hodnoty velikosti X75,3:X2513 < 2.
  9. 9. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že kompozice práškové barvy obsahuje termosetový pojivový systém.
  10. 10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že pojivový systém zahrnuje karboxylovanou polyesterovou pryskyřici a triglycidylizokyanurát, epoxidovou pryskyřici, zesíťovací činidlo obsahující hydroxylamidovou skupinu nebo alifatický oxiran jako zesíťovací činidlo, hydroxylovanou polyesterovou pryskyřici a hexamethoxymethylmelamin nebo zesíťovací činidlo obsahující izokyanátovou skupinu, epoxidovou pryskyřici s fenolickou pryskyřicí jako síťovacím činidlem nebo epoxyesterovou pryskyřicí s aminovou pryskyřicí jako síťovacím činidlem.
  11. 11. Způsob podle kteréhokoli z nároků lažlO, vyznačující se tím, že magnetické nebo nemagnetické nosné částice jsou vybrány ze skupiny zahrnující magnetické nosné částice tvořené jádry železa, oceli, niklu, magnetitu, gama-Fe2O3 nebo ferity a nemagnetické nosné částice ze skupiny zahrnující sklo, nemagnetický kov, polymer a keramický materiál.
  12. 12. Způsob podle nároku 11,vyznačující se tím, že nosné částice jsou povlečeny nebo povrchově zpracovány.
    -11 CZ 292150 B6
  13. 13. Způsob podle kteréhokoli z nároků lažl 2, vyznačující se tím, že tento způsob zahrnuje nabití částic práškové barvy intenzivním míšením a třením s magnetickými nosnými částicemi a transport nosných částic a částic práškové barvy magnetickým válcovým
    5 dopravníkem.
  14. 14. Použití způsobu podle kteréhokoli z nároků 1 až 13 pro povlékání svinutých materiálů nebo pro povlékání plošných částí.
CZ19971211A 1994-11-16 1995-11-15 Způsob nanášení povlaku kompozice práškové barvy na substrát CZ292150B6 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP94203336 1994-11-16
PCT/NL1995/000390 WO1996015199A1 (en) 1994-11-16 1995-11-15 Process for coating a substrate with a powder paint composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ121197A3 CZ121197A3 (en) 1997-10-15
CZ292150B6 true CZ292150B6 (cs) 2003-08-13

Family

ID=8217389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19971211A CZ292150B6 (cs) 1994-11-16 1995-11-15 Způsob nanášení povlaku kompozice práškové barvy na substrát

Country Status (13)

Country Link
EP (1) EP0792325B2 (cs)
JP (1) JP3411290B2 (cs)
CN (1) CN1130432C (cs)
AU (1) AU691050B2 (cs)
CA (1) CA2205363C (cs)
CZ (1) CZ292150B6 (cs)
DE (1) DE69511572T3 (cs)
ES (1) ES2136882T5 (cs)
FI (1) FI972081A0 (cs)
GR (1) GR3031867T3 (cs)
NZ (1) NZ295754A (cs)
TW (1) TW363901B (cs)
WO (1) WO1996015199A1 (cs)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1083300C (zh) * 1996-06-14 2002-04-24 巴斯福涂料股份公司 金属带材涂漆方法
US6222037B1 (en) 1997-09-05 2001-04-24 Syngenta Crop Protection, Inc. Process for preparation of sulfonylurea salts
KR20020058171A (ko) * 2000-12-29 2002-07-12 조병우 바니쉬 조성물 및 이를 이용한 자기융착성 에나멜선
DE102004046745B4 (de) * 2004-09-27 2008-04-24 Atotech Deutschland Gmbh Verfahren zur lösungsmittelfreien Herstellung einer faserverstärkten, mit Harz beschichteten Folie und Verwendung derselben
DE102004046744B4 (de) 2004-09-27 2007-05-24 Atotech Deutschland Gmbh Verfahren zur Übertragung von Pulvern und Pulverlacken auf Substrate und Verwendung zur Herstellung von Leiterplatten und Solarzellen
EP1930780B1 (en) 2006-12-07 2010-02-17 Punch Graphix International N.V. Rounded radiation curable toner and method for fusing and curing the same
DE102009051413A1 (de) * 2009-10-30 2011-05-05 Grass Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Schublade, Schubladenteil und Schublade
CN102417782A (zh) * 2011-11-22 2012-04-18 天长市巨龙车船涂料有限公司 一种淋涂专用漆
EP3376294A1 (en) 2017-03-13 2018-09-19 TIGER Coatings GmbH & Co. KG Curable coating material for non-impact printing
CN107942627A (zh) * 2017-11-23 2018-04-20 天津市栢力迪新材料科技有限公司 调色剂用粘接树脂组合物及其制造方法
JP2023502607A (ja) * 2019-11-14 2023-01-25 エスダブリューアイエムシー・エルエルシー 金属包装粉末コーティング組成物、コーティングされた金属基材、及び方法
CA3218887A1 (en) * 2021-05-19 2022-11-24 Charles I. Skillman Methods of coating metal substrates and making metal packaging, coated metal substrates, metal packaging, and powder coating composition systems

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2990278A (en) † 1955-12-29 1961-06-27 Haloid Xerox Inc Method and apparatus for transferring and fixing xerographic images
JPS5349437A (en) * 1976-10-16 1978-05-04 Hitachi Ltd Toner density detector
DE3117238C2 (de) * 1981-04-30 1984-11-15 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Magnetbürstenanordnung in einer Entwicklungsvorrichtung zur Entwicklung von Ladungsbildern auf einem Ladungsbildträger
JPH0791492B2 (ja) * 1986-09-18 1995-10-04 保土谷化学工業株式会社 静電塗装用樹脂粉体組成物
JPH01210472A (ja) * 1988-02-18 1989-08-24 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 複合粉体材料及びその製造方法
US5243392A (en) † 1990-04-23 1993-09-07 Xerox Corporation Imaging apparatus and process with intermediate transfer element
US5187038A (en) * 1990-09-19 1993-02-16 Hoechst Aktiengesellschaft Polymeric ammonium compounds as charge control agents
CA2058187A1 (en) * 1990-12-28 1992-06-29 Kunimitsu Matsuzaki Epoxy powder coating composition for use in electrostatic coating

Also Published As

Publication number Publication date
ES2136882T3 (es) 1999-12-01
JP2002504010A (ja) 2002-02-05
GR3031867T3 (en) 2000-02-29
CN1130432C (zh) 2003-12-10
JP3411290B2 (ja) 2003-05-26
NZ295754A (en) 1998-03-25
DE69511572D1 (de) 1999-09-23
DE69511572T3 (de) 2007-12-06
CZ121197A3 (en) 1997-10-15
ES2136882T5 (es) 2007-11-16
FI972081A7 (fi) 1997-05-15
CA2205363C (en) 2008-04-08
EP0792325B2 (en) 2007-04-11
WO1996015199A1 (en) 1996-05-23
CA2205363A1 (en) 1996-05-23
EP0792325B1 (en) 1999-08-18
AU3937595A (en) 1996-06-06
FI972081L (fi) 1997-05-15
AU691050B2 (en) 1998-05-07
TW363901B (en) 1999-07-11
EP0792325A1 (en) 1997-09-03
DE69511572T2 (de) 2000-05-04
CN1166178A (zh) 1997-11-26
FI972081A0 (fi) 1997-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0789632B1 (en) Process for improving the electrostatic charge on powders
EP0789625B1 (en) Apparatus and method for coating substrates with inductively charged resinous powder particles
US6342273B1 (en) Process for coating a substrate with a powder paint composition
US5731043A (en) Triboelectric coating powder and procees for coating wood substrates
CZ20002274A3 (cs) Způsob tvorby povlaku
MXPA97002463A (en) Apparatus for covering substrates with inductivame loaded powder resin particles
EP0792325B1 (en) Process for coating a substrate with a powder paint composition
AU2002302843B2 (en) Powder coating process with tribostatically charged fluidised bed
US5756164A (en) Triboelectric coating powder and process
US6298209B1 (en) Electrostatic powder coated wire for hybrid scavengeless development applications
US6322858B1 (en) Electrostatic powder coated wire for hybrid scavengeless development applications and process for making same
CA2201878C (en) Process for imparting an electrostatic charge to powders to render them useful for coating applications
IL117020A (en) Process for imparting an electrostatic charge to powders and rendering them useful for coating applications

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20081115