CH694015A5 - Verfahren zur Herstellung eines loesungsmittelfreien Beschichtungsmaterials fuer Pulverbeschichtungen. - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines lösungsmittelfreien Beschichtungsmaterials für Pulverbeschichtungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Unter Pulverbeschichtung versteht man die Beschichtung von Metall-, Kunststoff oder Holzoberflächen und dgl. durch Auftragen von thermoplastischen oder wärmehärtbaren Kunststoffpulvern und Einbrennen bzw. Aushärten der Letzteren. Beschichtungsmaterialien aus Kunststoffen zum Beschichten von Substraten, insbesondere Metallsubstraten, wurden bisher so hergestellt, dass man die einzelnen Bestandteile chargenweise verwog, vormischte und das Vorgemisch anschliessend zum Fertigmischen in einen Schmelzmischkneter einbrachte. Nach dem Austritt aus dem Schmelzmischkneter wurde das Material gekühlt und anschliessend pulverisiert. Die in Frage stehenden Beschichtungsmaterialien weisen im Allgemeinen folgende Komponenten auf: - ein oder mehrere Harze als Bindemittel, insbesondere Epoxidharze, Acrylharze, Polyester und Poly-urethane, in einer Menge von 25 bis 99 Gew.-%. - Füllstoffe auf mineralischer Basis in einer Menge von 0 bis 65 Gew.-%, wobei sich bei Abwesenheit von Füllstoffen ein Klarlack ergibt. - Farbpigmente und/oder Farbstoffe in einer Menge von 0 bis 50 Gew.-%. - Additive, wie Verlaufmittel, Entgasungsmittel und Antioxydantien in einer Menge von 0 bis 5 Gew.-%. - Bei wärmehärtbaren Harzen ein Härter als Vernetzungsmittel in einer Menge von bis zu 30 Gew.-%. Das eingangs erwähnte Vorgehen weist eine Reihe von Nachteilen auf: - Die Art der Vormischung bedingt einen grossen Aufwand für die Reinigung der Vormischungsapparatur. - Die Vormischung lässt sich nicht voll automatisieren und bindet dadurch Arbeitskräfte. - Das Arbeiten mittels Vormischungen setzt beim Vorliegen eines Härters bezüglich der Reaktivität des Vorgemisches wesentliche Grenzen, die den Schmelzmischprozess einengen. - Die Vormischungen neigen zur Entmischung durch Segregation oder Separation. - Die Füllstoffe führen zu einer Abrasion der Vormischungseinrichtung und des Schmelzmischkneters. Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung zumindest einzelner dieser Nachteile. Diese Aufgabe wird durch das im Kennzeichen des Anspruchs 1 Angeführte gelöst. Bevorzugte Verfahrensformen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 9 umschrieben. Nachfolgend werden bevorzugte Verfahrensvarianten anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schmelz-mischkneters zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zusammen mit mehreren Vorrats- und Dosiereinrichtungen; Fig. 2 eine schematische Darstellung einer ersten alternativen Ausführungsform eines Schmelzmischkneters; Fig. 3 eine schematische Darstellung einer zweiten alternativen Ausführungsform eines Schmelzmischkneters; Fig. 4 eine schematische Darstellung einer dritten alternativen Ausführungsform eines Schmelzmischkneters und Fig. 5 eine schematische Darstellung einer vierten alternativen Ausführungsform eines Schmelzmischkneters. Aus der Fig. 1 ist ein Schmelzmischkneter zusammen mit mehreren Komponenten-Vorratsbehältern in schematischer Darstellung ersichtlich. Da die grundsätzliche Gestaltung und Wirkungsweise von Schmelzmischknetern bekannt ist, braucht an dieser Stelle nicht näher darauf eingegangen zu werden. Als bevorzugte Ausführungsformen von Schmelzmischknetern können ein Schneckenextruder oder der Buss KOKNETER< <TM> > angeführt werden. Mit den Bezugszeichen 1 bis 5 sind fünf Vorrats- und Dosiereinrichtungen bezeichnet, welche je einen Vorratsbehälter 1a bis 5a sowie je eine Dosiervorrichtung 1b bis 5b aufweisen, welche Letztere vorzugsweise nach dem gravimetrischen Prinzip arbeiten. In jedem Vorratsbehälter 1a bis 5a ist eine dem Schmelzmischkneter 7 zuzuführende Komponente A bis E aufgenommen. Im Behälter 1a ist ein Harz oder ein Harzgemisch A, im Behälter 2a Farbpigmente B, im Behälter 3a Additive C, im Behälter 4a Füllstoffe D und im Behälter 5a ein Vernetzungsmittel E aufgenommen. Der Schmelzmischkneter ist mit insgesamt drei Einfüllöffnungen 8, 9, 10 versehen, welche entlang der im Schmelzmischknetergehäuse 12 aufgenommenen Schneckenwelle 13 angeordnet sind. Der Auslass des Schmelzmischkneters ist mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet. Über die erste Einfüllöffnung 8 werden die Komponenten A, B und C eingebracht, währenddem über die stromabwärts gesehen zweite Einfüllöffnung 9 die Komponente D und über die stromabwärts gesehen dritte Einfüllöffnung 10 die Komponente E eingebracht wird. Mit der vorliegenden Anordnung können die Komponenten A bis E kontinuierlich aus dem jeweiligen Vorratsbehälter 1a bis 5a entnommen und direkt in den Schmelzmischkneter 7 eingebracht werden. Beispielsweise hat das Einbringen der Füllstoffe in die zweite Einfüllöffnung den Vorteil, dass die im Allgemeinen sehr abrasiv wirkenden Füllstoffe dem Harz erst zugeführt werden, nachdem dieses bereits erwärmt bzw. geschmolzen und dessen Viskosität daher erniedrigt wurde. Durch die niedrige Viskosität des Harzes werden die zugegebenen Füllstoffe sofort in das Harz eingebunden, wodurch der mechanische Verschleiss des Schmelzmischkneters massgeblich reduziert werden kann. Schliesslich kann durch das späte Zuführen des Vernetzungsmittels E dessen Verweilzeit im Schmelzmischkneter herabgesetzt werden, wodurch die Gefahr gebannt wird, dass eine ungewollte Vernetzung des Harzes bereits im Kneter stattfindet. Anhand der Fig. 2 bis 4 werden alternative Ausführungsformen von Schmelzmischknetern erläutert, mit welchen unterschiedliche Verfahrensvarianten durchgeführt werden können. Währenddem der Schmelzmischkneter gemäss Fig. 2 nur mit einer Einfüllöffnung versehen ist, über welche sämtliche Komponenten direkt und kontinuierlich zugeführt werden, ist der Schmelzmischkneter gemäss Fig. 3 mit zwei Einfüllöffnungen versehen. In diesem Fall wird über die stromabwärts gesehen zweite Einfüllöffnung vorzugsweise das Vernetzungsmittel zudosiert, wodurch, wie bereits vorgängig erläutert, die Gefahr gebannt wird, dass eine ungewollte Vernetzung des Harzes bereits im Schmelzmischkneter stattfindet. Fig. 4 zeigt einen mit fünf Einfüllöffnungen versehenen Schmelzmischkneter, bei dem jede einzelne Komponente an einem separaten Ort in den Schmelzmischkneter eingebracht werden kann. Vorzugsweise werde die Komponenten in folgender Reihenfolge eingebracht: Harz, Füllstoffe, Farbpigmente, Additive, Vernetzungsmittel. Schliesslich zeigt Fig. 5 eine weitere Variante eines Schmelzmischkneters, bei welchem eine Komponente in flüssiger Form zugeführt wird. Dazu weist der Schmelzmischkneter nebst beispielsweise zwei Einfüllöffnungen 8a, 8b für Feststoffe eine Einspritzöffnung 20 für die flüssige Komponente auf. Die flüssige Komponente ist in einem Vorratsbehälter 17 aufgenommen, der über eine Leitung 19a mit einer Förderpumpe verbunden ist. Von der Förderpumpe 18 führt eine Leitung 19b zur Einspritzöffnung 20 für die flüssige Komponente. Es bleibt anzufügen, dass eine Komponente nicht aus einem einzigen Material - Stoff, Flüssigkeit - bestehen muss, sondern dass unter dem Begriff Komponente durchaus ein Gemisch aus mehreren Stoffen bzw. Flüssigkeiten verstanden werden kann, welche an einer separaten Stelle vorvermischt wurden und in dieser vorvermischten Form in den jeweiligen Vorratsbehälter eingebracht werden. Eine weitere Variante kann darin bestehen, dass eine erste Teilmenge des Harzes an einer ersten Stelle und eine zweite Teilmenge des Harzes an einer zweiten Stelle in den Schmelzmischkneter eingebracht wird.
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung eines lösungsmittelfreien Beschichtungsmaterials für Pulverbeschichtungen durch Mischen der Komponenten in einem Schmelzmischkneter und anschliessendes Überführen des Gemisches in ein Pulver, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten kontinuierlich direkt in den Schmelzmischkneter eingebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten ohne Vormischung in den Schmelzmischkneter eingebracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Komponenten vor dem Einbringen in den Schmelzmischkneter vorvermischt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten oder einzelne von ihnen separat an verschiedenen Orten in den Schmelzmischkneter eingeführt werden.
5.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten gravimetrisch dosiert werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein wärmehärtbares Harz und ein Härter in den Schmelzmischkneter eingebracht werden, wobei der Härter stromabwärts vom Harz eingebracht wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Harz und ein Füllstoff in den Schmelzmischkneter eingebracht werden, wobei der Füllstoff stromabwärts vom Harz eingebracht wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Komponenten in viskoser oder flüssiger Form in den Schmelzmischkneter eingebracht werden.
9.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Teilmenge Harz an einer ersten Stelle und eine zweite Teilmenge Harz an einer zweiten Stelle in den Schmelzmischkneter eingebracht wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH00963/99A CH694015A5 (de) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | Verfahren zur Herstellung eines loesungsmittelfreien Beschichtungsmaterials fuer Pulverbeschichtungen. |
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CH00963/99A CH694015A5 (de) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | Verfahren zur Herstellung eines loesungsmittelfreien Beschichtungsmaterials fuer Pulverbeschichtungen. |
Publications (1)
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CH694015A5 true CH694015A5 (de) | 2004-06-15 |
Family
ID=32331668
Family Applications (1)
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CH00963/99A CH694015A5 (de) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | Verfahren zur Herstellung eines loesungsmittelfreien Beschichtungsmaterials fuer Pulverbeschichtungen. |
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- 1999-05-25 CH CH00963/99A patent/CH694015A5/de not_active IP Right Cessation
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