CH694015A5 - Verfahren zur Herstellung eines loesungsmittelfreien Beschichtungsmaterials fuer Pulverbeschichtungen. - Google Patents

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.