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Verfahren zum Überziehen von Gegenständen im Flow-coater
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überziehen von Gegenständen im Flow-coater mit wasserverdünnbaren, wasserlöslichen oder mit Wasser dispergierbaren Anstrichmitteln, vorzugsweise Lacken.
Es ist bekannt, dass bei dem sogenannten"Flow-coating"-Verfahren das zur Verwendung gelangende
Anstrichmittel nach Verdünnung mit einem geeigneten organischen Lösungsmittel, das durch eine auto- matisch gesteuerte Einrichtung in der erforderlichen Menge dem Anstrichmittel zugesetzt wird, in den
Sprühraum gefördert und durch Düsen in einem ungefähr bleistiftstarken Strahl auf das Werkstück gespritzt wird. Bei diesem Verfahren verdunsten laufend grosse Mengen des im Anstrichmittel vorhandenen Lösungs- mittels. Durch das Verdunsten der Lösungsmittel werden eine Reihe schwerwiegender Nachteile verursacht.
1. Unwirtschaftlichkeit des Verfahrens, insbesondere infolge des sehr hohen Verbrauches an Lösungs- mitteln,
2. hohe Explosions- und Brandgefahr,
3. Gesundheitsschädigungen der mit den Arbeiten an dem Gerät Beschäftigten.
Es sind zwar bereits mit Wasser verdünnbare bzw. wasserlösliche oder mit Wasser dispergierbare Anstrichmittel, insbesondere Lacke, bekannt, welche die obigen Nachteile der Verwendung von ausschliesslich mit organischen Lösungsmitteln verdünnten Anstrichmitteln nicht aufweisen würden.
Es ist jedoch bisher nicht gelungen, mit Erfolg derartige Anstrichmittel, insbesondere Lacke, im Flow-coater einzusetzen, da die in diesen Anstrichmitteln noch enthaltenen Lösungsmittel, wie Butylalkohol, Iso-propylalkohol, Äthylglykol usw., bei der im Flow-coater üblichen Arbeitsweise verdampfen, wodurch sich während des Arbeitens das Verhältnis Bindemittel zu Lösungsmittel zu Wasser verschiebt.
Durch diese Veränderung der Zusammensetzung des Anstrichmittels werden die folgenden Nachteile verursacht : a) Schlechte Stabilität des Anstrichmittels im Zusammenhang mit Entmischungserscheinungen im Flow-coater, b) Viskositätsveränderung des Anstrichmittels, c) Auftrags- bzw. Verlaufschwierigkeiten, d) Veränderung der Schichtstärke infolge zu geringen Feststoffgehaltes des Anstrichmittels, e) Herabsetzung der Haftfestigkeit des Überzuges,
1) Porosität des Überzuges.
Es wurde gefunden, dass man Anstrichmittel, die mit Wasser verdünnbar bzw. wasserlöslich oder mit Wasser dispergierbar sind, mit Erfolg im Flow-coater anwenden kann, wenn man das Verhältnis Bindemittel zu Lösungsmittel zu Wasser während des ganzen Arbeitsvorganges tunlichst weitgehend aufrecht erhält und damit gleichzeitig auch die Viskosität sowie den Feststoffgehalt des Anstrichmittels konstant bzw. möglichst konstant hält.
Das Aufrechterhalten des Bindemittel-Lösungsmittel-Wasser-Verhältnisses erfolgt erfindungsgemäss derart, dass man dem Anstrichmittel während des ganzen Arbeitsvorganges nach Massgabe des Wasser- und gegebenenfalls Lösungsmittel-Verlustes ein Gemisch aus Wasser mit einem die Wasserlöslichkeit des Harzanteiles des Anstrichmittels bewirkenden bzw. erhöhenden Lösungsmittel zusetzt. Zweckmässig wird das Anstrichmittel vor dem Einbringen in den Sprühraum auf eine höhere als die im Flow-coater herrschende Temperatur, z. B. auf etwa 40 C, erhitzt.
Der Anteil an Lösungsmittel im zuzusetzenden Gemisch schwankt je nach dem Grad der Verdampf- barkeit (Verdunstungszahl) des zur Anwendung gelangenden bzw. des im Anstrichmittel bereits enthaltenen
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stungszahl) zur Anwendung, so kann die Menge des Lösungsmittels im zuzusetzenden Gemisch sehr klein gehalten werden und selbst auf 0 absinken. Im Falle der Anwesenheit eines schwer verdampfbaren Lösungs- ) mittels bzw. im Falle der Abwesenheit eines organischen Lösungsmittels im Anstrichmittel kann nach
Massgabe des Wasserverlustes gleichfalls Wasser allein zugesetzt werden.
Als Lösungsmittel, die erfindungsgemäss im Gemisch mit Wasser als Zusatz zu den Anstrichmitteln verwendet werden, kommen solche in Betracht, die eine Verdunstungszahl von mindestens 8 (bezogen auf Äthyläther = 1) aufweisen und mindestens 2 Kohlenstoffatome im Molekül besitzen.
) Als geeignete Lösungsmittel seien genannt : Äthylenglykolmonoäthyläther, Monomethyl- bzw. Mono- äthyläther des Äthylenglykolmonoacetats, Äthylalkohol, Propyl- und Isopropylalkohol, Butylalkohol, Di- acetonalkohol, Äthylenglykolmonomethyläther, Äthyllactat, Methoxybutylalkohol, Methoxybutylacetat,
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Selbstverständlich können auch Mischungen der genannten Lösungsmittel untereinander in verschiede- nen Mengenverhältnissen verwendet werden. Im Nachstehenden werden Beispiele für derartige Gemische angeführt.
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<tb>
<tb>
Lösungsmittel <SEP> Verdun-Mengenverhältnis
<tb> stungszahl <SEP> zu <SEP> Wasser <SEP> Gew. <SEP> -0/0 <SEP>
<tb> 1 <SEP> Äthylalkohol <SEP> 8 <SEP> 40 <SEP> : <SEP> 60
<tb> 2 <SEP> Propylalkohol <SEP> 17 <SEP> 30 <SEP> : <SEP> 70
<tb> 3 <SEP> Isopropylalkohol <SEP> 21 <SEP> 27 <SEP> : <SEP> 73 <SEP>
<tb> 4 <SEP> Monomethyläther <SEP> des <SEP> Äthylen-30 <SEP> 35 <SEP> : <SEP> 65
<tb> glykolmonoacetats
<tb> 5'Äthylenglykolmono- <SEP> 34 <SEP> 25 <SEP> : <SEP> 75
<tb> methyläther
<tb> 6 <SEP> Monoäthyläther <SEP> des <SEP> Äthylen- <SEP> 41 <SEP> 25 <SEP> : <SEP> 75
<tb> glykolmonoacetats
<tb> 7 <SEP> Äthylenglykolmono-43 <SEP> 25 <SEP> : <SEP> 75
<tb> äthyläther
<tb> 8 <SEP> Äthylenglykolmono- <SEP> 68 <SEP> 15 <SEP> : <SEP> 85
<tb> propyläther
<tb> 9 <SEP> Äthyllactat <SEP> 78 <SEP> 10 <SEP> : <SEP> 90
<tb> 10 <SEP> Methoxybutylacetat <SEP> 80 <SEP> 10 <SEP> :
<SEP> 90
<tb> 11 <SEP> Diacetonalkohol <SEP> 125 <SEP> 7 <SEP> : <SEP> 93 <SEP>
<tb> 12 <SEP> Methoxybutylalkohol <SEP> 165 <SEP> 5 <SEP> : <SEP> 95 <SEP>
<tb> 13 <SEP> Diäthylenglykolmono- <SEP> 600 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> : <SEP> 98, <SEP> 5
<tb> äthyläther
<tb> 14 <SEP> Diäthylenglykolmono- <SEP> 1000 <SEP> 0,3 <SEP> : <SEP> 99, <SEP> 7
<tb> butyläther
<tb>
Die Lösungsmittel-Wasser-Gemische bzw. Wasser allein werden in den im Flow-coater für das Verdünnungsmittel vorgesehenen Behälter gegeben und durch ein selbsttätig regulierbares Ventil dem in einem getrennten Behälter befindlichen Anstrichmittel in geeignetem Mengenverhältnis zugesetzt. Durch den erfindungsgemässen Zusatz werden die durch die sonst eintretenden Verdunstungsverluste verursachten Nachteile vermieden.
Insbesondere werden Homogenität des Anstrichmittels und hervorragende Stabilität desselben sowie gleichbleibende Viskosität des Anstrichmittels erzielt, wodurch Verlauf- oder Auftragsschwierigkeiten vermieden werden und eine gleichbleibende Schichtstärke gewährleistet ist.
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Der Anstrich selbst ist dann viel glatter und porendichter, so dass ein auf die im Flow-coater aufge- tragene Schicht folgender Deckanstrich, der gleichfalls im Flow-coater durchgeführt werden kann, sehr gut ausfällt, nicht an Glanz und Körper verliert und nicht nachfällt. Die Schleifarbeit auf dem im Flow- coater aufgebrachten Anstrich wird durch diese Massnahme fast auf 0 herabgesetzt.
Auch der Korrosionsschutz wird durch den erfindungsgemässen Zusatz wesentlich verbessert, da der fertige Anstrich viel porendichter ist.
In der Zeichnung ist ein Flow-coater schematisch dargestellt, 1 ist der Behälter für das Anstrichmit- tel, 2 der Behälter für das Zusatzmittel und 3 das automatisch, z. B. über eine nicht dargestellte kon- tinuierliche Viskositätsmesseinrichtung gesteuerte Ventil, mittels welchem das Zusatzmittel während des ganzen Arbeitsvorganges dem Anstrichmittel hinzugefügt wird. 4 ist die Sprühkammer mit den Dü- sen 7, in welcher der an einer mit Rolle 8 oder Gleitvorrichtung versehenen, zweckmässig zu einer Ket- te vereinigten Transporteinrichtung 9 befestigte, über eine Schiene B eingeführte, zu tiberziehende Ge- genstand 5 mit dem Anstrichmittel behandelt und in die tunnelartige Kammer 10 (Drainiunnel genannt) in Richtung des Pfeiles weitergefördert wird.
In dieser Kammer tropft der Überfluss an Anstrichmittel von den behandelten Gegenständen ab, während die auf letzteren haftende Überzugsschicht antrocknet, was durch Hindurchsaugen von Luft geregelt werden kann. Der Überfluss des in die Sprühkammer eingeführten Anstrichmittels sowie das in der Kammer 10 abtropfende Anstrichmittel läuft in den Behälter 1 zurück, so dass sich das Anstrichmittel in einem ständigen Kreislauf befindet.
Die zur Durchführung des Verfahrens dienende, in der Zeichnung beispielsweise gezeigte Vorrichtung soll auf die dort dargestellte Ausführungsform nicht beschränkt sein. Die Vorrichtung kann in mannigfacher Weise abgeändert werden, soweit es die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens erlaubt bzw. erfordert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Überziehen von Gegenständen im Flow-coater durch Aufbringen eines Anstrichmittels, dadurch gekennzeichnet, dass man zum Aufbringen mit Wasser verdünnbare bzw. wasserlösliche oder mit Wasser dispergierbare Anstrichmittel, insbesondere Lacke, verwendet, wobei während des ganzen Arbeitsvorganges das Mengenverhältnis Bindemittel zu Lösungsmittel zu Wasser weitgehend aufrecht erhalten und damit gleichzeitig die Viskosität sowie der Feststoffgehalt des Anstrichmittels konstant bzw. weitgehend konstant gehalten wird.