CH663363A5 - Verfahren zur herstellung eines trockenen und/oder ausgehaerteten ueberzuges auf einem substrat. - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines trockenen und/oder ausgehaerteten ueberzuges auf einem substrat. Download PDF

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CH663363A5
CH663363A5 CH4089/84A CH408984A CH663363A5 CH 663363 A5 CH663363 A5 CH 663363A5 CH 4089/84 A CH4089/84 A CH 4089/84A CH 408984 A CH408984 A CH 408984A CH 663363 A5 CH663363 A5 CH 663363A5
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drying
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curing agent
substrate
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CH4089/84A
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Alan Don Mcinnes
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Vapocure Int Pty
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines trockenen und/oder ausgehärteten Überzuges auf einem Substrat, das im Patentanspruch 1 definiert ist, und Vorrichtungen zur Ausführung dieses Verfahrens, die in den Patentansprüchen 11 und 12 definiert sind. Erfmdungsgemäss kann die Trocknung effektiver als bisher ausgeführt werden.
Die Erfindung wird angewendet beim Trocknen von Farben, Lackfarben, Klarlacken, Druckmitteln und Druckfarben, flüssigen Klebemitteln, Überzugsmitteln, Dichtungsmitteln und dergleichen. Bei der obigen Definition ist folgendes zu beachten:
1. Im Zusammenhang mit Überzug, Film oder dergleichen bedeutet der Ausdruck «Trocknung und/oder Aushärtung», dass der Überzug entweder frei von «Klebrigkeit» und unlöslich in Lösungsmittel ist sowie ein hohes Mass an Integrität aufweist oder einem angemessenen Abrieb oder Druck ohne Schaden standhalten kann. Man wird auch zu würdigen wissen, dass in manchen Fällen ein trockener Überzug alle vorstehend genannten Eigenschaften aufweisen kann. Wird der Begriff «Überzug» im Zusammenhang dieser Erfindung als Substantiv verwendet, ist er als Synonym für «Film» (oder dergleichen) zu verstehen.
2. Der Begriff «Substrat» ist im weitest möglichen Sinne zu verstehen und schliesst jede Oberfläche ein, auf die das Mittel haftend aufgebracht werden kann und auf der es gehalten wird, während die Behandlung mit dem Trocknungsmittel erfolgt. Es können also so unterschiedliche Materialien wie Karton, Metallfolie, Stahlplatten, Kunststoffmaterial, wärmesensitives Material usw. verwendet werden (in Abhängigkeit von anderen Umständen).
3. Der Ausdruck Überzugsmittel schliesst in seine Bedeutung die Farben usw. ein, die oben einzeln genannt wurden.
4. Der Ausdruck «Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittel bezeichnet die zumindest eine chemische Verbindung, welche die Aushärtung und/oder Trocknung des Überzugsmittels bewirkt. Es kann alternativ dazu in diesem Text gelegentlich auch als katalytisches Mittel oder einfach als Katalysator bezeichnet werden.
Bei einer Form der Erfindung kann das Überzugsmittel dem Typ entsprechen, der freie Isocyanatgruppen enthält. Der Ausdruck »freie Isocyanatgruppen« schliesst in seine Bedeutung solche potentiell freien Gruppen ein, wobei die inhaltliche Bedeutung darin besteht, dass das Vorpolymer Isocyanatgruppen hat, die freigesetzt werden können oder für die Reaktion mit einer anderen Verbindung, welche aktive Wasserstoffstellen hat, zur Verfügung stehen (zum Zwek-ke der Polymerausbreitung und/oder Filmbildung). Die Bezeichnung Verbindungen mit freien Isocyanatgruppen ist so zu verstehen, dass sie alle diese Verbindungen einschliesst. Folglich sind darunter nicht nur Isocyanate mit Urethan-struktur und Polyisocyanate, sondern auch solche mit Poly-isocyanurat-, Biuret- und Allophanatstruktur zu verstehen.
Das Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittel (oder ka-talytische Mittel), welches die Behandlung in der Dampfphase bewirken kann, kann Ammoniak oder ein Amin oder jede andere Verbindung, wie metallorganische oder anorganische
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Metallsalze, sein, welche den gewünschten Reaktionsablauf beschleunigen kann. Der Begriff »Amin« schliesst in seine Bedeutung nicht nur solche mit einfacher primärer aliphatischer Monofunktionsstruktur ein, sondern auch Amine, die gekennzeichnet sind durch (i) Polyfunktionalität und (ii) ein höheres Mass an Wasserstoffsubstitution. Der Ausdruck »Dampfphase« gibt an, dass das Trocknungsmittel — also Ammoniak, ein Amin usw. — sich in der Gas-, Dampf- oder einer anderen in der Luft mitgeführten Form (z.B. Dispersion, Nebel oder Aerosol) befindet, in welcher es zur Reaktion zur Verfügung steht.
Das Amin selbst kann sehr unterschiedlich sein. Typische Beispiele sind u.a. Monoverbindungen wie Methylamin, Ethylamin, Propylamin, Isopropylamin und die zahlreichen Isomere von Butylamin und polyfunktionelle Amine wie Hy-drazin, Ethylendiamin, Propylendiamin und Diethylentri-amin. Weitere Beispiele sind Diethylamin, Triethylamin und Diethylethanolamin (DMEA) und ditertiäre Amine wie N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin (TMEDA) und N,N,N',N'-2-Pentamethyl-l,2-propandiamin (PMT) — und faktisch jede Kombination solcher Amine, die im erforderlichen Masse proportioniert wurden, wodurch es möglich ist, die synergistische Wirkung einer solchen Kombination vorteilhaft zu nutzen.
Auch für die Organometallverbindungen gibt es zahlreiche Beispiele. Typische Beispiele sind Dibutylzinndilaurat, Bleitetraethyl, Titanacethylazetonat, Dimethylzinndichlorid und Zinn- und Zinkoktoate. Zu den wirksamen anorganischen Metallsalzen gehören u.a. Wismutnitrat und Eisen (Ill)-chlorid. Es kann gleichermassen die synergistische Wirkung dieser Verbindungen im Zusammenwirken miteinander sowie mit den oben genannten Aminen genutzt werden.
Das Überzugsmittel kann eine aus einer oder zwei Komponenten bestehende Farbe usw. sein, die freie Isocyanatgruppen (wie oben definiert) enthält. Eine typische solche Farbe — die elektrostatisch oder anderweitig auf ein zu beschichtendes Substrat aufgebracht und schnell durch ein in der Dampfphase befindliches Trocknungsmittel getrocknet werden kann, wie das anschliessend noch weiter ausgeführt wird — ist ein Zweikomponentenpräparat, das aus einer ersten hydroxyltragenden Kunstharzkomponente und einer zweiten in einem Isocyanat endenden vorpolymeren Komponente besteht. Es ist offensichtlich, dass es für diese Komponenten selbst zahlreiche Ausführungsbeispiele gibt.
Eine solche geeignete Farbe ist ein weisses Zweikompo-nentenpolyurethanpräparat, bei dem die Pigmentdispersion unter Verwendung eines Kokosnussalkydbasisharzes erfolgte, welches anschliessend mit einem in einem Isocyanat endenden Vorpolymer auf XDI-Basis (Xylendiisocyanat) gemischt wird. Bei alternativen Präparaten kann das in einem Isocyanat endende Vorpolymer auf XDI-Basis ersetzt werden durch ein oder mehr Vorpolymere auf der Basis von MDI, TDI, HDI, H,2MDI, IPDI und H6XDI (es wurden die Standardabkürzungen verwendet) — oder die Reaktionsprodukte dieser Diisocyanatmonomere mit entsprechenden Po-lyolen, Polycarboxy- oder Polyaminzwischenstufen. Ebenso kann die erste Komponente alternativ dazu ausgewählt werden u.a. aus Acryl-, Epoxid-, Polyether-, Polyester- und Po-lysiloxanharzen (wobei die Artbezeichnungen verwendet wurden).
Ein weiteres Beispiel für ein Überzugsmittel, das elektrostatisch oder in anderer Weise auf das Substrat aufgebracht werden kann und gemäss der Erfindung schnell getrocknet und/oder ausgehärtet werden kann, ist ein Zweikomponentenmittel, wobei die erste Komponente aus einem Polyepo-xidharz besteht, welches Hydroxylgruppen enthält, und die zweite Komponente aus einem freie Polyamidgruppen enthaltenden Harz besteht.
Die elektrostatische Niederschlagung des Trocknungsund/oder Aushärtungsmittels bzw. katalytischen Mittels kann so erfolgen, dass das verdampfte Trocknungs- und oder Aushärtungsmittel einem erzeugten elektrostatischen Feld ausgesetzt wird. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das elektrostatische Feld auf orthodoxe Weise hergestellt werden, im typischen Fall durch eine elektrostatische Pistole des Typs, wie er allgemein für diesen Zweck bekannt ist.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann sich die elektrostatische Niederschlagung des Trocknungs- und, oder Aushärtungsmittels (Katalysators) an einen vorhergehenden Schritt der Aufbringung des Überzugsmittels auf das Substrat anschliessen. Eine Kodeposition, einschliesslich der elektrostatischen Kodeposition — d.h.. die gleichzeitige Aufbringung des Überzugs- und des Trocknungs- und; oder Aushärtungsmittels durch die Wirkung eines elektrostatischen Feldes — liegt jedoch ebenfalls im Rahmen der Erfindung. So sieht die Erfindung nach einem weiteren Verfahrensgesichtspunkt einen Prozess vor, wie er im allgemeinen Sinne oben definiert wurde, und der ausserdem dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schritte der Aufbringung des Überzugsmittels auf das Substrat und des elektrostatischen Niederschlagens des Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittels gleichzeitig ausgeführt werden. In einem damit zusammenhängenden Gesichtspunkt sieht die Erfindung eine Vorrichtung zum Ausführen dieses Verfahrens vor, wie sie noch zu beschreiben ist.
In Vorbereitung des Defmierens der genannten Vorrichtung wird auf die Art und Weise verwiesen, in der das Überzugsmittel auf das Substrat aufgebracht wird. So kann das Überzugsmittel, im typischen Fall eine Farbe, durch Anstreichen von Hand (unter Verwendung eines Pinsels), Tauchen oder Spritzen oder durch Verwendung einer Vorrichtung aufgebracht werden, bei welcher die Aufbringung der Farbe auf das Substrat elektrostatisch erfolt. Diese elektrostatische Aufbringung der Farbe kann mit einer elektrostatischen Spritzpistole erfolgen.
Die Vorrichtung zur Ausführung der Kodeposition von Überzugsmittel und Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittel kann (wie das oben angeführt wurde) unter Ausnutzung eines elektrostatischen Feldes arbeiten. Nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung sieht die Erfindung eine Vorrichtung vor, die aus einer Kombination aus einer Einrichtung zur Leitung des elektrostatisch geladenen Überzugsmittels, beispielsweise einer Farbe, auf das zu beschichtende Substrat, und einer Einrichtung zur gleichzeitigen Leitung eines elektrostatisch geladenen Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittels, im typischen Fall in Dampfphase, auf das Substrat besteht, wobei die zuerst genannte Einrichtung und die als zweite genannte Einrichtung konzentrisch zueinander angeordnet sind. Diese Vorrichtung, die auch dazu verwendet werden kann, nur das Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittel auf das Substrat zu leiten, wird anschliessend ausführlicher beschrieben.
Das in Dampfphase befindliche Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittels kann auf unterschiedliche Weise erzeugt werden, einschliesslich Verdampfungs- oder Einspritzmethoden. Die Vorrichtung, nach welcher das Trocknungs- und oder Aushärtungsmittel in der Dampfphase wirksam erzeugt wird, bildet einen weiteren Gesichtspunkt der Erfindung. Nach diesem Gesichtspunkt sieht die Erfindung eine Vorrichtung vor, die aus einer Kombination aus einer Einrichtung zum Verdampfen eines flüssigen Trocknungs- und oder Aushärtungsmittels, einer Einrichtung zum steuerbaren Zuführen des verdampften Trocknungs- und oder Aushärtungsmittels an einen notwendigen Ort — beispielsweise zur als zweite genannten Einrichtung der oben definierten Vor5
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richtung — sowie einer Messeinrichtung besteht, die in die Zufuhrbahn eingefügt ist und gewährleistet, dass die Konzentration des zugeführten verdampften Trocknungs- und/ oder Aushärtungsmittels innerhalb festgelegter Grenzen gehalten wird. Wenn das verdampfte Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittel der genannten zweiten Einrichtung zugeführt wird, verbinden sich die Dampferzeugungskomponenten und die Kodepositionskomponenten und arbeiten als eine einzige Vorrichtung.
Die Erfindung wird nun der Reihe nach unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen und einige spezielle, durch Ziffern bezeichnete Beispiele beschrieben. Es ist selbstverständlich, dass diese nachfolgende Beschreibung zur Veranschaulichung der Merkmale der Erfindung vorgesehen ist und diese in keiner Weise einschränken soll. In den Zeichnungen ist:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung zur Schaffung (Erzeugung) des Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittels in Dampfphase;
Figur 2 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung zur Bewirkung der Niederschlagung des Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittel oder zu Kodeposition von Uberzugsmittel und Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittel.
Die Vorrichtung der Figur 1 (die insgesamt mit der Ziffer 1 bezeichnet wird) besteht aus einer kastenartigen äusseren Konstruktion 2, die einen Behälter 3 für den flüssigen Katalysator enthält. Der Katalysator wird in einer inneren Kammer 4, die sich unter dem Behälter 3 befindet, durch Zerstäubungsdüsen 5, welche den Katalysator von dem Behälter 3 unter Schwerkraftwirkung erhalten, zerstäubt. Luft gelangt über einen Lufteinlassfilter 7 in einer Seite 8 der Konstruktion in die Kammer 4. In der Kammer 4 wird ein turbulenter Luftstrom erzeugt, um darin das Mischen und Zerstäuben zu erleichtern. Dies wird durch einen turbulenzerzeugenden Ventilator 6 in der Basis der Kammer erreicht.
Während den Zerstäubungsdüsen 5 Katalysator aus dem Behälter 3 zugeführt wird, erhalten sie über einen Schlauch 9 Druckluft, die dazu dient, an der Düse 5 einen feinen Zerstäubungsnebel zu erzeugen.
Um den in Dampfphase befindlichen Katalysator aus der kammer 4 abzuführen, befindet sich in einer Seite 11 der Konstruktion gegenüber der den Luftfilter 7 enthaltenden Seite 8 ein Turbulenzgebläse 10 mit regelbarer Drehzahl, dessen Betrieb über einen Mechanismus 16 gesteuert wird. Das Gebläse 10 lenkt den in Dampfphase befindlichen Katalysator über eine flexible Leitung 12 an eine gewünschte Stelle — in einem speziellen Fall zur Kodepositionsvorrichtung, wie sie oben definiert und nachstehend unter Bezugnahme auf die Figur 2 beschrieben wird. In einer Abdeckung 13, die um das Gebläse 10 angeordnet ist, befindet sich ein Katalysatorsensor 14. Dieser Sensor misst die Konzentration des in Dampfphase befindlichen Katalysators, der die Leitung passiert, und erzeugt eine Konzentrationsablesung, die zu einer Skala 15 zurückgeführt und auf dieser angezeigt wird.
Durch Einstellung der Zerstäubung und Verdampfung des im Behälter 3 gespeicherten flüssigen Katalysators, die innerhalb festgelegter Grenzen über die Skala 15 gesteuert werden können, kann die Konzentration des in Dampfphase befindlichen Katalysators, die von der Vorrichtung zugeführt wird, im erforderlichen Masse kontrolliert werden. Ausserdem wird, wie bereits erwähnt wurde, die Abgabegeschwindigkeit des Katalysators durch den Betrieb des regelbaren Gebläses 10 gesteuert. Auf diese Weise können festgelegte Konzentrationen des Katalysators genau eingehalten werden.
Bei einer molekularen Lösung des in Dampfphase befindlichen Katalysators in Luft schwanken die Konzentrationen natürlich zwischen Null und der Sättigungskonzentration für den jeweils verwendeten Katalysator bei der entsprechenden Temperatur. Bei einem Aerosol-Nebel gilt diese Einschränkung nicht.
Wie oben ausgeführt wurde, kann von der Vorrichtung der Figur 1 über die flexible Leitung 12 in Dampfphase befindlicher Katalysator der in der Figur 2 gezeigten Vorrichtung (die im allgemeinen mit der Zahl 20 bezeichnet wird) zugeführt werden. Diese Vorrichtung kann für die elektrostatische Niederschlagung nur des Katalysators oder für die elektrostatische Kodeposition des Katalysators und eines Überzugsmittels — im typischen Fall einer Farbe — verwendet werden.
Die Vorrichtung 20 besteht aus einer elektrostatischen Standardpistole 21 mit einem Lauf 22, aus dem die elektrostatische Ladung austritt. In die Rückseite der Pistole 21 ist eine Zuführleitung 23 eingeführt, welche die Farbe in den Lauf 22 der Pistole bringt, aus der diese ebenfalls mit einer elektrostatischen Ladung abgegeben wird. Eine Stromleitung 24 gewährleistet die Energiezufuhr für die Erzeugung der elektrostatischen Ladung in der Pistole 21. Insofern handelt es sich um eine herkömmliche Pistole, wie sie in Fachkreisen allgemein bekannt ist.
Wie oben ausgeführt wurde, kann die flexible Leitung 12 die Vorrichtung der Figur 1 mit der Pistole 21 verbinden. Der in Dampfphase befindliche Katalysator wird in den Lauf der elektrostatischen Pistole durch den Druckunterschied geleitet, welcher durch das Gebläse 10 der Figur 1 erzeugt wird. Bei der Vorrichtung der Figur 2 gewährleistet eine Laufummantelung 25, die konzentrisch um den Lauf 22 angeordnet ist, dass der in Dampfphase befindliche Katalysator nicht aus der Pistole 21 austritt, bevor die Spitze 26 des Laufs erreicht ist. Auf diese Weise wird auch der Katalysator durch das elektrostatische Feld aufgeladen, welches an der Spitze des Laufs 22 erzeugt wird, und er wird in ausreichendem Masse aufgeladen, damit sich der verdampfte und nun geladene Katalysator selbst auf einem geerdeten Substrat niederschlagen kann, auf welches die Pistole gerichtet ist.
Wenn die Pistole bei einem Ausführungsmodul für die elektrostatische Niederschlagung nur des Trocknungs- und/ oder Aushärtungsmittels (die sich an das vorhergegangene Anstreichen des Substrats anschliesst) genutzt wird, wird dies durch Betätigung eines Auslösemechanismus 27 erreicht. Wenn bei einem anderen Ausführungsmodus die Kodeposition erforderlich ist, wird die Pistole 20, die durch die Betätigung des Auslösemechanismus 27 gesteuert wird, gleichzeitig mit Farbe über die Leitung 23, in Dampfphase befindlichem Katalysator über die Leitung 12 (und einer elektrostatischen Ladung über die Zuleitung 24) gespeist. Wenn bei diesem Ausführungsmodus der Auslösemechanismus 27 gedrückt wird, werden Farbe von dem Lauf 20 und Katalysator von der Laufummantelung 25 gleichzeitig elektrostatisch geladen. Sowohl der Farbstrom als auch der Strom und die Konzentration des Katalysators können gesteuert werden, um bei der Kodeposition von Farbe und Katalysator ein gewünschtes Verhältnis zu erreichen. Man kann natürlich leicht erkennen, dass die einander derart zugeordneten Komponenten, wenn die Komponenten der Figur 1 das Trocknungsmittel in Dampfphase über die flexible Leitung 12 an die Komponenten der Figur 2 liefern, als einzige Vorrichtung arbeiten.
Das Verfahren, nach welchem der elektrostatisch geladene Katalysator auf vorgestrichene Erzeugnisse (auf alle Oberflächen derselben) aufgebracht oder nach welchem die Kodeposition des elektrostatisch geladenen Katalysators und der elektrostatisch geladenen Farbe (auf alle Oberflächen) vorgenommen wird, führt zu einer wesentlichen Beschleunigung der Aushärtung des Farbfilms, wodurch Trocknungszeiten von offenkundig kommerzieller Bedeu4
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Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf fünf mit Zahlen bezeichnete Beispiele beschrieben. Dabei ist folgendes zu beachten.
Der bei diesen Beispielen verwendete Farbanstrich ist ein weisses Zweikomponenten-Polyurethanpräparat, wie es oben erwähnt wurde.
Soweit die elektrostatische Spritzpistole einen bekannten Aufbau hat, zeigt die elektrostatische Spritzpistole drei grundlegende Aufbautypen, die der Einfachheit halber nachstehend als die Typen I, II bzw. III bezeichnet werden. Kurz gesagt, erfolgt bei der Pistole des Typs I die elektrostatische Aufbringung der Farbe (oder eines anderen Überzugsmittels) durch eine rotierende Scheibe, welche die Farbe innerhalb eines elektrostatischen Feldes zerstäubt, das an der Spitze eines Glühdrahtes erzeugt wird, der zu diesem Zweck angebracht wurde (die auf diese Weise geladene Farbe wird dann auf das zu beschichtende Substrat aufgebracht). Die Pistole von Typ II erzeugt ein elektrostatisches Feld mittels eines Glühdrahtes, der am Ende eines Laufs angeordnet ist, durch welchen die Farbe geführt wird, die von der elektrostatischen Ladung geleitet werden soll (die Farbe wird durch Luftunterstützung zu dem Lauf sowie durch diesen hindurch geführt). Die Pistole vom Typ III arbeitet im wesentlichen wie Typ II, die elektrostatisch zu ladende Farbe wird dem. Lauf jedoch hydraulisch zugeführt.
Beispiel 1 (sequentielle Aufbringung):
Eine Metallplatte, die in geeigneter Weise geerdet ist, wird auf beiden Flächen mit einem Farbanstrich versehen, wie das oben beschrieben wurde, wozu eine elektrostatische Handspritzpistole des Typs I verwendet wird. Luft, die ca. 2000 ppm Dimethylethanolamin in Dampfform enthält und in der Vorrichtung der Figur 1 erzeugt wurde, wird im rechten Winkel auf die angestrichene Platte geführt, und innerhalb von zwei Minuten wird der in Dampfphase befindliche Katalysator unter Verwendung einer elektrostatischen Pistole vom Typ III geladen, wobei der Pistole keine Farbe zugeführt und nur eine Ladung erzeugt wird. Die Pistole ist der Platte gegenüber angeordnet, so dass das geladene Feld den Katalysatorstrom schneiden kann. Der Austritt des in Dampfphase befindlichen Katalysators und des elektrostatischen Feldes aus der Pistole vom Typ III erfolgen kontinuierlich für die Dauer von ca. zwei Minuten, anschliessend werden die Zufuhr des Katalysators und der elektrostatischen Ladung unterbrochen. Nach weiteren acht Minuten Nachhärtezeit in leicht turbulenter Luft wurde festgestellt, dass die Trocknung des Films auf beiden Seiten der Platte ausreichend beschleunigt wurde, so dass man einen ausreichend getrockneten Film erhielt.
Beispiel 2 (sequentielle Aufbringung):
Verdampftes Dimethylethanolamin (nachstehend als DMEA bezeichnet) aus der Vorrichtung der Figur 1 wird durch die flexible Leitung 12 der aus Kunststoff bestehenden Laufummantelung 25 um den Lauf 22 einer elektrostatischen Spritzpistole zugeführt. Dies ist die Vorrichtung der Figur 2, wobei in diesem Fall eine elektrostatische Spritzpistole vom Typ II verwendet wird. Angestrichene Platten, die • auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 vorbereitet wurden, werden einem Strom des in Dampfphase befindlichen Katalysators aus der Spritzpistole ausgesetzt, wie dies in Figur 2 veranschaulicht wird. Der in Dampfphase befindliche Katalysator wird in einer Konzentration von ca. 2500 ppm für die Dauer von ca. 60 s nach dem Anstreichen zugeführt. Dieser Katalysatorstrom wird ca. zwei Minuten aufrechterhalten, anschliessend abgeschaltet, und die Platte wird für die Dauer von ca. acht Minuten leicht turbulenter Luft ausgesetzt. Nach dieser Nachhärteperiode wurde festgestellt, dass die Trocknung des Farbfilms auf beiden Seiten der Platte wesentlich beschleunigt wurden.
Beispiel 3 (Kodeposition):
Es wird eine Auftragspistole, wie sie im Beispiel 2 beschrieben und in der Figur 2 gezeigt ist, aufgebaut und mit der Vorrichtung der Figur 1 verbunden. Dann wird Farbe, wie oben beschrieben, durch die Pistole geführt, und gleichzeitig wird der in Dampfphase befindliche Katalysator (DMEA) in einer Konzentration von ca. 4000 ppm DMEA als eine Molekularlösung in Luft eingeführt. Entsprechend geerdete Platten wurden durch die gleichzeitige Anwendung von Farbe und Katalysator gestrichen. Unter dieser Bedingungen erreichten die gestrichenen Platten gleichermassen schnell einen berührungstrockenen Zustand und eine kommerzielle Gesamttrockenheit.
Beispiel 4:
Dieses Beispiel entspricht dem oben in Beispiel 3 beschriebenen Fall, d.h., es wurden dieselben Verfahrensschritte wiederholt, aber in diesem Fall war der in Dampfphase befindliche Katalysator PMT (alle anderen Parameter blieben unverändert). Der Grad der beschleunigten Trocknung war sogar noch grösser als bei DMEA, und sogar noch schneller wurde eine kommerzielle Trockenheit erreicht.
Beispiel 5:
Bei diesem Beispiel war der in Dampfphase befindliche Katalysator Bleitetraethyl. Alle anderen Bedingungen waren mit den in Beispiel 3 genannten identisch. Auch in diesem Fall wurde eine gleichermassen ausgeprägte Beschleunigung des Aushärtens der Farbe erreicht.
Abschliessend wird wiederholt, dass die vorstehende detaillierte Beschreibung nur der Veranschaulichung der Erfindung dient. Unter Einbehaltung der Grundkriterien können Einzelheiten, die selbst nicht von kritischer Bedeutung sind, in Übereinstimmung mit den Erfordernissen der Situation geändert werden.
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1 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

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    PATENTANSPRÜCHE
    1. Verfahren zur Herstellung eines trockenen und/oder ausgehärteten Überzugs auf einem Substrat, dadurch gekennzeichnet, dass man hierzu ein Überzugsmittel und ein Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittel verwendet und mindestens das Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittel durch elektrostatisches Niederschlagen auf das Substrat bringt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen des Überzugsmittels und das elektrostatische Niederschlagen des Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittels entweder aufeinanderfolgend oder gleichzeitig ausgeführt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittel die Trocknungs- und/oder Aushärtungsbehandlung in der Dampfphase ausführt.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Überzugsmittel ein Ein- oder Zweikomponentenmittel ist, welches freie oder potentiell freie Isocyanatgruppen enthält.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittel aus Ammoniak, einem Amin, einem metallorganischen Katalysator oder aus irgendeiner Kombination derselben ausgewählt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittel ein Alka-nolamin ist.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittel in der Dampfphase durch gesteuerte Zerstäubung eines vorbereiteten flüssigen Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittels hergestellt wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Überzugsmittel auf das Substrat aufgebracht wird und das Überzugsmittel einer Behandlung mit dem Trock-nungs- und/oder Aushärtungsmittel in der Dampfphase unterzogen wird, wobei das Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittel auf dem Überzugsmittel elektrostatisch niedergeschlagen wird und
    (i) der Schritt der Aufbringung des Überzugsmittels auf das Substrat vor dem Schritt des elektrostatischen Niederschlagens des Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittels in der Dampfphase ausgeführt wird oder
    (ii) der Schritt der Aufbringung des Überzugsmittels auf das Substrat und der Schritt des elektrostatischen Niederschlagens des Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittels in der Dampfphase gleichzeitig ausgeführt werden.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Überzugsmittel ein Ein- oder Zweikomponentenmittel ist, welches freie oder potentiell freie Isocyanatgruppen enthält.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Überzugsmittel auf das Substrat durch elektrostatisches Niederschlagen aufgebracht wird.
  11. 11. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in kombinierter Form eine Einrichtung zur Führung des elektrostatisch aufgeladenen Überzugsmittels auf das zu beschichtende Substrat und eine Einrichtung zur gleichzeitigen Führung eines elektrostatisch aufgeladenen Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittels in Dampfphase auf das Substrat vorhanden sind, wobei die erst- und die zweitgenannten Einrichtungen konzentrisch zueinander angeordnet sind.
  12. 12. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in kombinierter Form eine Einrichtung zur Verdampfung eines flüssigen Trocknungs- und/oder Härtungsmittels, eine Einrichtung zur steuerbaren Zuführung des verdampften Trocknungs- und/oder Aushärtungsmittels und eine in dem Zufuhrweg vorgesehene Sensoreinrichtung, die garantiert, dass die Konzentration des zugeführten verdampften Überzugsmittels innerhalb vorbestimmter Grenzen gehalten wird, vorhanden sind.
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