DE1126781B - Verfahren zum elektrostatischen Lackieren mittels rotierender Spruehelemente - Google Patents

Description

• Verfahren zum elektrostatischen Lackieren mittels rotierender Sprühelemente Beim Lackieren mit Zweikomponentensystemen, wie sie beispielsweise in der Lackindustrie bekannt sind als Mischungen von Epoxyharzen mit Aminen oder von ungesättigten Polyesterharzen, die vor dem Auftragen mit Katalysatoren versetzt werden müssen, bestehen große Schwierigkeiten in der Verarbeitung.
• Man hat versucht, diese Schwierigkeiten dadurch zu umgehen, daß man sogenannte Zweikomponentenpistolen benutzt, in denen die Komponenten erst in der Pistole gemischt werden. Diese Pistolen sind jedoch verhältnismäßig unhandlich und schwer, weil sie zwei Schlauchzuleitungen für die getrennte Zuführung der beiden Komponenten und darüber hinaus einen Luftschlauch benötigen. Die Schlauchzuleitungen müssen im allgemeinen aus lösungsmittelfestem Material angefertigt werden. Auch die Dosierungsvorrichtung bei solchen Zweikomponentenpistolen arbeitet unbefriedigend, weil der Gegendruck hinter der Dosiervorrichtung während des Spritzens häufig wechselt und somit das Mengenverhältnis der beiden Komponenten nur schwer konstant zu halten ist. Dadurch kann es leicht vorkommen, daß die Düsen und Mischkammern durch vorzeitige Reaktion der Komponenten verstopfen. Es ist also erforderlich, daß die gesamte Pistole auseinandergenommen wird und mit einem großen Aufwand an Zeit wieder sorgfältig gereinigt werden muß.
• Eine andere Möglichkeit, Zweikomponentensysteme zu verarbeiten, besteht darin, daß man nur kleine Mengen kurz vor dem Gebrauch zusammenmischt und diese aus einer Becherpistole verspritzt. Es ist einleuchtend, daß mit dieser Methode eine laufende Produktion schwer zu bewerkstelligen ist, insbesondere dann, wenn die Topfzeit der Mischung sehr kurz ist.
• Es wurde nun gefunden, daß man diese Schwierigkeiten praktisch vollständig vermeiden kann, wenn man die Zweikomponentensysteme in einer elektrostatischen Spritzanlage verarbeitet, die als Sprühkörper ein rotierendes Sprühelement, z. B. eine rotierende Scheibe oder Glocke enthält. Die Zuführung der beiden Lackkomponenten ist so geregelt, daß die Vermischung- erst kurz vor oder auf dem rotierenden Sprühelement geschieht. Dadurch wird vermieden, daß vorher eine Reaktion zwischen den beiden Komponenten eintritt, und weiterhin wird vermieden, daß nach der Vermischung eine lange Verweilzeit auftritt, weil die Mischung, unterstützt durch das elektrostatische Feld und die Zentrifugalkraft des rotierenden Körpers, schnell und vollständig in Tröpfchenform von dem Sprühelement wieder abgegeben wird. Trotz der kurzen Verweilzeit hätte sich aber noch ein störender Effekt bemerkbar machen können. Es mußte nämlich zunächst angenommen werden, daß der in unmittelbarer Berührung mit dem Sprühelement stehende Naßfilm des Zweikomponentenlackes nur als Gleitschicht für den darüber befindlichen flüssigen und schon gemischten Zweikomponentenlack wirken würde. Die dünne Gleitschicht wäre dann im dauernden Kontakt mit dem Sprühelement verblieben und hätte dort ausreagieren können. Beim kontinuierlichen Betrieb würde dann Gleitschicht auf Gleitschicht aufwachsen. Die Folge davon wäre, daß sich das Sprühelement mit ausreagiertem Lack zusetzt. Überraschenderweise trat dieser Effekt nicht auf.
• Die Erfahrung hat gezeigt, daß auf dem Sprühelement noch keine Reaktion eintritt und über einen langen Zeitraum ohne jede Beeinträchtigung durch zu frühzeitige Reaktion der Komponenten gearbeitet werden kann.
• Die richtige Dosierung der beiden Reaktionskomponenten kann durch zwei übliche Dosierpumpen, Drosselhähne, Drosselscheiben oder ähnliche Vorrichtungen erreicht werden. Dabei besteht gegenüber den oben beschriebenen bekannten Verfahren der Vorteil; daß der Druck hinter der Pumpe oder Drosselstelle immer konstant bleibt und somit eine Änderung der Dosierung nicht zu befürchten ist. Die Vorteile des Verfahrens liegen demnach in folgenden Punkten 1. Die Topfzeit der Zweikomponentenmischung kann praktisch beliebig kurz gewählt werden, da die Verweilzeit nach der Vermischung der beiden -Komponenten auf sehr kurze Zeiten, die bei Bruchteilen von Sekunden liegen können, beschränkt ist.
• 2. Der Lösungsmittelanteil, der bei der Verarbeitung mit Zweikomponentenspritzpistolen häufig 5 noch recht beträchtlich ist, kann nach dem beschriebenen Verfahren mit Hilfe der elektrostatischen Spritzeinrichtung wesentlich kleiner gehalten werden, da erfahrungsgemäß die Viskosität des Lackes beim elektrostatischen Spritzen lo wesentlich höher liegen darf als beim Spritzen mit der Pistole.
• 3. Durch die Verwendung einer höheren Verarbeitungsviskosität besteht nach dem Aufbringen des Lackes auf dem zu. lackierenden Objekt 15 eine viel geringere Neigung zur Bildung von .Läufern und Gardinen als bei der Verarbeitung mit der Spritzpistole.
• 4. Durch die Möglichkeit, auch Zweikomponentensysteme elektrostatisch zu spritzen, wird auch 2o der Nachteil vermieden, der beim normalen Spritzvorgang häufig auftritt, nämlich daß an den Kanten des zu lackierenden Objektes eine zu dünne Lackauflage aufgebracht wird. Beim elektrostatischen Spritzen dagegen wird gerade 25 der Auftrag an den Kanten bevorzugt.
• 5. Alle Vorteile, die das elektrostatische Spritzen von sich aus bringt, kommen somit auch der Verarbeitung von Zweikomponentensystemen nach dem vorliegenden Verfahren zugute, näm- 3o lich Lack-, Arbeits- und Energieersparnis.
• Das elektrostatische Spritzen der Zweikomponentensysteme kann bei allen bekannten Objekten aus Metall, Holz, Kunststoffen oder sonstigen Werk-Stoffen durchgeführt werden. Dabei wird, wie be- 35 kannt, bei nichtleitenden Objekten die Erdung durch Metallhinterlegung oder bei räumlichen Gebilden durch Fangkäfige erreicht.
• Als Zweikomponentenlacke für das vorliegende Verfahren sollen vorzugsweise Kontaktharzlacke ver- .to wendet werden, bei denen die eine Komponente aus der Lösung eines ungesättigten Polyesterharzes in einer polymerisationsfähigen monomeren Vinylverbindung wie Styrol und z. B. einem Kobaltbeschleumger und die zweite Komponente aus der Lösung eines Peroxydes besteht. Man kann die für die Gesamtmischung notwendigen Komponenten naturgemäß auch in anderer Weise auf die zwei Komponenten aufteilen, jedoch muß Vorsorge getroffen werden, daß die Verteilung der Komponenten derart ist, daß keine vorzeitige Reaktion erfolgt. Weiter können als Zweikomponentensysteme Lösungen von Epoxyharzen und Lösungen eines Amins oder einer Säure als Härter verwendet werden. Auch die sogenannten kalthärtenden Harze, die aus Phenolharzen, Harnstoffharzen oder Mischungen untereinander modifiziert mit Alkydharz od. dgl. bestehen und mit Säure als zweiter Komponente gehärtet werden, können nach dem vorliegenden Verfahren mit Vorteil verarbeitet werden. Auch andere Zweikomponentensysteme wie die bekannten Mischungen von Polyestern mit Isocyanaten sind für das beschriebene Verfahren geeignet.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum elektrostatischen Lackieren mittels rotierender Sprühelemente, dadurch gekennzeichnet, daß als Lacke Zweikomponenten-Systeme verwendet werden und die beiden Komponenten kurz vor oder auf dem rotierenden Sprühelement in dem erforderlichen Mengenverhältnis gemischt werden.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Lacken auf Basis ungesättigter Polyesterharze als eine Komponente in an sich bekannter Weise eine Lösung des ungesättigten Polyesterharzes in einer polymerisationsfähigen monomeren Vinylverbindung zusammen mit Beschleunigern oder Peroxyden und als andere Komponente dementsprechend eine Lösung von Peroxyden oder Beschleunigern verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften Britische Patentschrift Nr. 704 663; »Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen«, Nr. 60; S. 34; Vorläufiges Merkblatt über »Polyester« der Chemischen Werke Hüls, S.2.