DE602004000885T2

DE602004000885T2 - Verfahren zum Aufbringen von Flüssigbeschichtungen mit Hochgeschwindigkeitsrotationszerstäubern

Info

Publication number: DE602004000885T2
Application number: DE602004000885T
Authority: DE
Inventors: Michael Becker; Dirk Holfter; Karl-Friedrich Doessel
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 2003-05-01
Filing date: 2004-04-26
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2024-04-27
Also published as: EP1473088B1; EP1473088A1; DE602004000885D1; ATE326285T1; JP2004330186A; US6733842B1; ES2265126T3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für das Hochgeschwindigkeitsrotationsaufbringen von flüssigen Beschichtungsmitteln, wobei die Beschichtungsmittel im Verlauf des Hochgeschwindigkeitsrotationsaufbringens von mindestens zwei flüssigen Komponenten gebildet werden. Derartige Hochgeschwindigkeitsrotationsaufbringungsvorrichtungen sind bekannt aus den Patenten US 4785995 und US 5219690 .
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bei der Herstellung von flüssigen Beschichtungsmitteln müssen oft verschiedene flüssige Komponenten zusammengemischt werden und dies kann, in Abhängigkeit von der Viskosität und/oder der Dichte der miteinander zu vermischenden flüssigen Komponenten, Schwierigkeiten mit sich bringen. Ein weiterer Komplikationsfaktor kann daraus entstehen, wenn es ebenfalls einen deutlichen Unterschied zwischen den Verhältnissen der Volumina gibt, unter welchen solche Komponenten vermischt werden sollen. Dieses Problem wird unmittelbar klar werden aus der Art wie es in den folgenden Beispielen gezeigt wird. Zum Beispiel kann es sehr problematisch sein, ein großes Volumen einer in hohem Grad fluiden Komponente von geringer Dichte mit einem kleinen Volumen einer relativ viskosen Komponente von hoher Dichte zu mischen oder ein großes Volumen einer in hohem Grad fluiden Komponente von hoher Dichte mit einem kleinen Volumen einer relativ viskosen Komponente von geringer Dichte zu mischen.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, welches unten beschrieben wird, liefert eine überraschenderweise wirkungsvolle Lösung für die oben beschriebenen Probleme. Das Verfahren hebt das Mischungsproblem bei der Herstellungsphase der Beschichtung auf und verlegt stattdessen den Mischungsarbeitsgang hinein in die Phase der Beschichtungsaufbringung und überwindet dort die oben beschriebenen Probleme. Die Qualität der Beschichtungen, die man mit dem Verfahren gemäß der Erfindung erzielt, ist sehr hoch.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf die Verfahren für das Hochgeschwindigkeitsrotationsaufbringen eines flüssigen Beschichtungsmittels auf ein Substrat, so wie dies in den Ansprüchen 1 und 2 definiert worden ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGEN
Bei der ersten Ausführung wird das Beschichtungsmittel gebildet und aufgetragen ausgehend von mindestens zwei flüssigen Komponenten, dies im Wesentlichen in einem einzigen Arbeitsvorgang. Die mindestens zwei flüssigen Komponenten werden direkt zu dem mindestens einen Hochgeschwindigkeitsrotationszerstäuber zugeführt, zum Beispiel über ein T-Stück, welches unmittelbar stromaufwärts von der Zuführungsöffnung des bzw. der Hochgeschwindigkeitsrotationszerstäuber(s) angeordnet oder ein Bauteil des bzw. der Hochgeschwindigkeitsrotationszerstäuber(s) ist. Während der Beschichtung eines Substrats werden die mindestens zwei flüssige Komponenten zu dem mindestens einen Hochgeschwindigkeitsrotationszerstäuber in einem spezifizierten Mengenverhältnis zugeführt, welches die qualitative und quantitative Zusammensetzung des flüssigen Beschichtungsmittels bestimmt, zum Beispiel unter Verwendung von geeigneten Messvorrichtungen wie von Zahnradpumpen, zum Beispiel.
Bei der zweiten Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung werden die mindestens zwei flüssigen Komponenten nicht direkt zu dem mindestens einen Hochgeschwindigkeitsrotationszerstäuber zugeführt. Stattdessen umfasst das Verfahren den zusätzlichen, vorausgehenden Schritt des Herstellens einer Vormischung aus Komponenten, so wie dieselben bei dem Schritt (a) der ersten Ausführung direkt zu dem mindestens einen Hochgeschwindigkeitsrotationszerstäuber zugeführt werden. Vor der Auftragung wird das Beschichtungsmittel anfänglich zubereitet durch ein vermischen von mindestens zwei flüssigen Komponenten in einem spezifizierten Mengenverhältnis, welches die qualitative und quantitative Zusammensetzung des Beschichtungsmittels bestimmt, um eine Vormischung herzustellen, vorauf hin dieselbe zu dem mindestens einen Hochgeschwindigkeitsrotationszerstäuber zugeführt wird und erst dann zerstäubt und aufgetragen wird. Relativ zu dem Mischungsgrad in der Vormischung wird der Mischungsgrad bei der Zerstäubung und/oder Auftragung erhöht. Das Vormischen kann entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich ausgeführt werden, aber man gibt einem kontinuierlichen Vormischen den Vorzug für die Zwecke einer Beschichtung in der Form einer industriellen Massenherstellung. Ein kontinuierliches Vormischen kann hier in einer herkömmlichen Art und Weise bewerkstelligt werden, zum Beispiel mit Hilfe einer Vielkomponentenmischanlage, insbesondere mit einer Zweikomponentenmischanlage, zum Beispiel mit Hilfe eines herkömmlichen statischen Mischers, wie zum Beispiel eines Kenics Mischers, wie er herkömmlicherweise bei der Originalbeschichtung auf dem Automobilsektor verwendet wird. Während der Beschichtung mit einem Substrat werden die mindestens zwei flüssigen Komponenten zu der Vielkomponentenmischanlage zugeführt, und zwar in einem spezifizierten Mengenverhältnis, welches die qualitative und quantitative Zusammensetzung des flüssigen Beschichtungsmittels bestimmt, zum Beispiel unter Verwendung von geeigneten Messvorrichtungen, wie zum Beispiel von Zahnradpumpen.
Der Ausdruck "Vormischung", welcher im Zusammenhang mit der zweiten Ausführung verwendet wird, bezieht sich auf die Mischung von mindestens zwei flüssigen Komponenten des flüssigen Beschichtungsmittels mit einem größeren oder kleineren Mischungsgrad oder Grad an Homogenisierung, welcher als eine Funktion von der Natur der im voraus gemischten Komponenten variiert. Der Ausdruck "Vormischung" hat den Zweck, sich auf die Mischung zu beziehen, welche dem bzw. den Hochgeschwindigkeitsrotationszerstäubern zugeführt wird, und er deutet nicht hin auf diejenige Mischung, die nach dem Eintreten in den Glockenteller der(s) Rotationszerstäuber(s) vorliegt.
Bei beiden Ausführungen des Verfahrens gemäß der Erfindung werden die mindestens zwei, vorzugsweise nicht mehr als vier, aber vorzugsweise nur zwei, flüssigen Komponenten bei dem Schritt (a) in einem spezifizierten Mengenverhältnis verwendet, welches die qualitative und quantitative Zusammensetzung des Beschichtungsmittels bestimmt. Im Hinblick auf das Mengenverhältnis ist es im Allgemeinen der Fall, dass der Volumenanteil der Komponente mit dem größten Volumenanteil höchstens ein hundertmal, vorzugsweise höchstens zehnmal so groß ist wie der Volumenanteil der Komponente mit dem kleinsten Volumenanteil.
Das Beschichtungsmittel, d.h. das bei dem Schritt (b) der ersten Ausführung oder das bei dem Schritt (c) der zweiten Ausführung erhaltene zerstäubte Material, wird auf das Substrat aufgetragen mit Hilfe einer Hochgeschwindigkeitsrotationsauftragung, vorzugsweise mit Hilfe einer elektrostatisch unterstützten Hochgeschwindigkeitsrotationsauftragung. In dem Fall einer elektrostatischen Unterstützung kann das Beschichtungsmittel direkt mit Hilfe das Hochgeschwindigkeitsglocke oder durch eine externe Beladung geladen werden. Der Beschichtungsmittel kann in einem oder in mehreren Spritzdurchgängen auf irgendein Substrat aufgetragen werden, wie zum Beispiel auf Automobilkarosserien oder auf Karosserieteile. Ein jeder Hochgeschwindigkeitsrotationszerstäuber kann mit Hilfe einer automatisch gesteuerten Maschine oder eines Beschichtungsroboters über die zu beschichtenden Substratoberflächen hinweg geleitet werden.
Beispiele von Hochgeschwindigkeitsrotationszerstäubern umfassen herkömmliche Rotationsglockenkörper, welche für die Auftragung von flüssigen Beschichtungen geeignet sind und welche aus Metall hergestellt sind, zum Beispiel aus Aluminium, Titan oder Feinstahl, wobei die runden Sprühkanten der Zerstäuber einen Durchmesser von zum Beispiel 5 cm bis 12 cm aufweisen. Beispiele solcher Glockenkörper sind die ECO-M Glocke (hergestellt von DÜRR GmbH, Bietigheim Bissingen, Deutschland) oder der G1 Zerstäuber (hergestellt von ABB Flexible Automation, Friedberg, Deutschland). Die Sprühkanten der Rotationsglockenkörper können ungezahnt sein, aber vorzugsweise sind sie gezahnt, und noch stärker bevorzugt sind sie gerade aus, quer oder diagonal gezahnt.
Die Umfangsgeschwindigkeit der Sprühkante liegt in dem Bereich von 10.000 bis 25.000 m/min.
Für den Bereich der Umfangsgeschwindigkeit der Sprühkante von 10.000 bis 25.000 m/min bedeutet dies, dass, wenn die Sprühkante zum Beispiel einen Durchmesser von 6,5 cm aufweist, die Drehgeschwindigkeit (gemessen als Umdrehungen pro Minute) in dem Bereich von zum Beispiel 50.000 bis 120.000 m^–1 liegen wird, oder, wenn die Sprühkante zum Beispiel einen Durchmesser von 5 cm aufweist, die Drehgeschwindigkeit in dem Bereich von zum Beispiel 65.000 bis 156.000 m^–1 liegen wird. In jedem Fall ist der bevorzugte Bereich von 10.000 bis 25.000 m/min für die Umfangsgeschwindigkeit der Sprühkante 10 % bis 150 % höher als diejenige, welche gemäß dem Stand der Technik für das Aufbringen von flüssigen Beschichtungsmitteln mit Hilfe eines Rotationszerstäubers verwendet wird.
Bei der vorliegenden Erfindung liegt die Ausflussgeschwindigkeit des Beschichtungsmittels in dem herkömmlichen Bereich von 50 bis 1.000 ml/min des Beschichtungsmittels pro Hochgeschwindigkeitsrotationszerstäuber.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, die Formgebungsluft, welche normalerweise bei der Hochgeschwindigkeitsrotationszerstäubung verwendet wird, mit großen Mengen an Luft, zum Beispiel mit 100 bis 600 l/min pro Hochgeschwindigkeitsrotationszerstäuber zu betreiben.
Ohne dass wir uns an eine Theorie binden wollen, nehmen wir aber an, dass die flüssigen Komponenten, die bei dem Schritt (a) der ersten Ausführung direkt an den bzw. die Hochgeschwindigkeitsrotationszerstäuber geliefert werden, oder dass die Vormischung, die in dem Schritt (b) der zweiten Ausführung zugeführt wird, eine in einem hohen Maße wirkungsvolle Homogenisierung durchlaufen, zum Beispiel in der Form einer feinen Dispersion von Komponenten oder Bestandteilen von Komponenten des Beschichtungsmittels, auf dem Glockenteller und/oder auf der Sprühkante während des tatsächlichen Zerstäubungsverfahrens und/oder auf dem Weg zu der zu beschichtenden Substratoberfläche und/oder bei der Berührung mit der Substratoberfläche.
Mindestens eine der zwei Komponenten, die bei dem Schritt (a) der beiden Ausführungen verwendet werden, unterscheidet sich von mindestens einer weiteren bei dem Schritt (a) verwendeten Komponente in Bezug auf die Dichte um 0,05 bis 2 g/cm³, vorzugsweise um 0,1 bis 1.5 g/cm³ und/oder in Bezug auf die Fließzeit (DIN EN ISO 2431, herausgegeben im Mai 1996, Schale No. 4, 20°C) um 15 bis 150 Sekunden, wobei der Unterschied der Fließzeit ein Maß für den Unterschied der Viskosität darstellt. Absolute Werte für die Dichte der in dem Schritt (a) bei den beiden Ausführungen verwendeten Komponenten liegen zum Beispiel in dem Bereich von 0,8 bis 3 g/cm³. Pigmentpasten, welche einen großen Anteil an Pigmenten mit hoher Dichte enthalten, zum Beispiel eine Bariumsulfatpaste, sind hier Beispiele von Komponenten mit Dichten in dem oberen Bereich der Werte. Bindemitteldispersionen oder Lösungen liegen in dem unteren Bereich der Dichtewerte, zum Beispiel von 0,8 bis 1,1 g/cm³. Absolute Werte für die Fließzeit der in dem Schritt (a) der beiden Ausführungen verwendeten Komponenten liegen in dem Bereich von zum Beispiel 3 bis 180 Sekunden. Während die Fließzeiten von Bindemitteldispersionen oder Lösungen zum Beispiel in dem Bereich von 5 bis 15 Sekunden liegen, zeigen die Pigmentpasten zum Beispiel Fließzeiten in dem Bereich von 60 bis 100 Sekunden. Ein Unterschied zwischen den Fließzeiten von mindestens einer Komponente und mindestens einer weiteren in dem Schritt (a) verwendeten Komponente in dem Bereich, welcher nahe bei der unteren Grenze von 15 Sekunden liegt, bezieht sich auf den Fall der in dem Schritt (a) verwendeten Komponenten, welche Fließzeiten in dem unteren Wertebereich aufweisen. In dem Fall, dass in dem Schritt (a) nur Komponenten mit Fließzeiten in dem oberen Wertebereich verwendet werden, kann der Unterschied zwischen ihren Fließzeiten eng an der unteren Grenze von 15 Sekunden liegen, aber üblicherweise wird er größer sein, obwohl dieselben natürlich nicht den Bereich eng an der oberen Grenze von 150 Sekunden erreichen werden.
Die flüssigen Beschichtungsmittel, welche dazu bestimmt sind unter Verwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung aufgetragen zu werden, können nicht wässrige oder wässrige Beschichtungsmittel umfassen. Demgemäß können die in dem Schritt (a) der beiden Ausführungen des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendeten, mindestens zwei flüssigen Komponenten aus einer Vielfalt von Kombinationen von flüssigen und transportfähigen, insbesondere pumpfähigen Komponenten bestehen, einschließlich von: (1) mindestens zwei nicht wässrigen Komponenten und ohne eine wässrige Komponente, (2) mindestens einer wässrigen Komponente und mindestens einer nicht wässrigen Komponente, (3) mindestens zwei wässrigen Komponenten und ohne eine wässrige Komponente, oder (4) mindestens zwei nicht wässrigen Komponenten, Wasser und ohne eine wässrige Komponente. Während der Zubereitung eines wässrigen Beschichtungsmittels kann, in den Fällen (2) und (3), Wasser hinzu gegeben werden, falls dies erwünscht ist, zum Beispiel, um einen besonderen Feststoffgehalt oder eine besondere Viskosität zu erzielen. In den Fällen (2) und (3) sollte das hinzu gegebene Wasser nicht als eine der Komponenten des wässrigen Beschichtungsmittels betrachtet werden. In allen drei Fällen (2), (3) und (4) sollte das hinzu gegebene Wasser nicht mit einer wässrigen Komponente verwechselt werden.
In beiden Fällen, sowohl bei den nicht wässrigen als auch bei den wässrigen Beschichtungsmitteln, kann eine jede der in dem Schritt (a) der beiden Ausführungen des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendeten, mindestens zwei flüssigen Komponenten per se leicht aufzutragende Beschichtungsmittel enthalten, welche sich gegenseitig voneinander unterscheiden, zum Beispiel hinsichtlich ihrer Pigmentierung. Sie können zum Beispiel verschiedene pigmentierte Mischfarben enthalten, zum Beispiel Mischfarben mit einer unterschiedlichen Farbschattierung aus einem Farbmischsystem, welche Mischfarben in Abhängigkeit von der Natur ihrer Pigmentierung und von der gewünschten Pigmentierung bei dem flüssigen aufzutragenden Beschichtungsmittel, in einem Mengenverhältnis verwendet werden, welches die qualitative und quantitative Zusammensetzung des flüssigen Beschichtungsmittels bestimmt. Einer oder mehrere per se leicht aufzutragende, nicht pigmentierte Klarlackanstriche können auch als Bestandteile des Farbmischsystems vorhanden sein und demgemäß in Kombination mit einer oder mit mehreren pigmentierten Mischfarben verwendet werden.
In dem bevorzugten Fall von nur zwei flüssigen Komponenten können zum Beispiel zwei verschieden pigmentierte, flüssige Beschichtungsmittel in dem Schritt (a) der beiden Ausführungen des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendet werden. Zum Beispiel ist es bei der Zubereitung von Beschichtungslagen aus Oberflächenprimer, welche viele Automobilhersteller in nicht chromatischen Farbschattierungen auftragen, auf diese Weise möglich, Oberflächenbeschichtungsprimer in einem sehr breiten Bereich von Graufarbtönen für spezifische Autokarosserien bereitzustellen ausgehend von einem Beschichtungsmittel eines weißen Oberflächenprimers und einem Beschichtungsmittel eines schwarzen Oberflächenprimers. Dies ist zum Beispiel dann von einem besonderen Interesse, wenn es erwünscht ist, die Farbe des Oberflächenprimers an die Farbschattierung der Grundbeschichtung oder der Deckbeschichtung anzupassen, welche als die darauf folgende Beschichtungslage aufgetragen werden soll.
Alternativ ist es für die in dem Schritt (a) der beiden Ausführungen des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendeten, mindestens zwei flüssigen Komponenten gleichwertig möglich, solche Komponenten zu enthalten, von welchen mindestens eine nicht aus einem per se leicht aufzutragenden Beschichtungsmittel besteht. Das flüssige Beschichtungsmittel kann zum Beispiel hergestellt werden durch ein Kombinieren pigmentierter und/oder nicht pigmentierter halbfertiger Produkte oder durch ein Kombinieren eines per se leicht aufzutragenden Beschichtungsmittels in der Form einer pigmentierten, zum Beispiel einer weiß pigmentierten Grundbeschichtung oder einer nicht pigmentieren Grundbeschichtung (Klarbeschichtung) mit mindestens einer Pigmentpaste (Färbungspaste). Die mindestens eine Pigmentpaste kann hier zum Beispiel ein Element einer Reihe von Pasten sein, welche verschieden pigmentierte Pigmentpasten umfassen.
Die Kombination einer wässrigen Beschichtungsbasiskomponente, welche ein hydroxyfunktionales Bindemittel mit einer nicht wässrigen Vernetzungskomponente aus Polyisocyanat enthält, ist jedoch aus den bei dem Schritt (a) der zweiten Ausführung gemäß der Erfindung verwendeten Komponenten explizit ausgeschlossen.
Die flüssigen Beschichtungsmittel enthalten Wasser und/oder ein organisches Lösungsmittel. Beispiele organischer Lösungsmittel, welche in den Beschichtungsmitteln verwendet werden können, erstrecken sich auf Glykolether wie etwa Butylglykol, Butyldiglykol, Dipropylenglykoldimethylether, Dipropylenglykolmonomethylether und Ethylenglykoldimethylether; Glykoletherester wie etwa Ethylglykolacetat, Butylglykolacetat, Butyldiglykolacetat und Methoxypropylacetat; Ester wie etwa Butylacetat, Isobutylacetat und Amylacetat; Ketone wie etwa Methylethylketon, Methylisobutylketon, Diisobutylketon, Cyclohexanon und Iosophoron; Alkohole wie etwa Methanol, Ethanol, Propanol und Butanol; aromatische Kohlenwasserstoffe wie etwa Xylol, Solvesso 100 (eine Mischung aus aromatischen Kohlenwasserstoffen mit einem Siedetemperaturbereich von 155°C bis 185°C), Solvesso 150 (eine Mischung aus aromatischen Kohlenwasserstoffen mit einem Siedetemperaturbereich von 182°C bis 202°C) und aliphatische Kohlenwasserstoffe.
Die flüssigen Beschichtungsmittel enthalten mindestens ein Bindemittel und wahlweise mindestens ein Harz in Pastenform. Nicht wässrige Beschichtungsmittel enthalten Bindemittel, welche in organischen Lösungsmitteln aufgelöst und/oder dispergiert sind. Wässrige Beschichtungsmittel enthalten Bindemittel, welche in Wasser und/oder in einer wässrig dispergierten (emulsioniert und/oder suspendiert) Form aufgelöst sind. Die Bindemittel können physikalisch trocknend sein, durch Oxidation trocknend sein oder sie können chemisch selbstvernetzend oder fremdvernetzend sein. In dem Fall eines extern einwirkenden vernetzenden Bindemittels kann das Beschichtungsmittel auch Vernetzungsmittel für die Bindemittel enthalten. Entsprechende Bindemittel oder Bindemittel-Nernetzungsmittelsysteme sind einem Experten auf diesem Gebiet bekannt und sie erfordern keine Erklärung.
Die flüssigen Beschichtungsmittel können mindestens ein herkömmliches Farbpigment und/oder ein einen Spezialeffekt verleihendes, organisches oder anorganisches Pigment und/oder mindestens ein Verschnittmittel enthalten. Beispiele sind Carbon Black, Titandioxid, Eisenoxidpigmente, Azopigmente, Perylenpigmente, Phthalocyaninpigmente, Aluminiumpigmente, Mikapigmente, Talk und Kaolin.
Zusätzlich zu dem(n) organischen Lösungsmittel(n) und/oder Wasser, Bindemittel(n), Vernetzungsmittel(n) und Pigment(en) und/oder Verschnittmittel(n) können die flüssigen Beschichtungsmittel wahlweise auch enthalten; reaktive Verdünnungsmittel und/oder herkömmliche Beschichtungszusatzstoffe wie zum Beispiel Neutralisationsmittel, Egalisierungsmittel, Farbstoffe, Lichtstabilisatoren, Antioxidantien, Stoffe zur rheologischen Steuerung, Antiabsetzmittel, Antischaummittel, Substanzen zur Förderung der Haftung und Katalysatoren.
Das Auftragungsverfahren gemäß der Erfindung kann auf dem Gebiet der industriellen Beschichtung mit flüssigen Beschichtungen verwendet werden, insbesondere kann es verwendet werden bei der Herstellung von Beschichtungen bei Automobilkarosserien und bei der Beschichtung von Originalautomobilzubehör- und -karosserieteilen, zum Beispiel bei der Herstellung von Oberflächenprimern, Farb- und/oder Spezialeffekt verleihenden Grundbeschichtungs-, Deckbeschichtungs- oder Klarlacklagen. Die in dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Beschichtungslagen sind von hoher Qualität.
Die folgenden Beispiele illustrieren die Erfindung.
BEISPIELE
Beispiele 1 bis 4 (Auftragung von wässrigen Oberflächenprimers)
BEISPIEL 1
Ein herkömmlicher, kommerzieller, weißer, wässriger Oberflächenprimer (Herberts Aqua Fill, R 63256.2 von DuPont Performance Coatings GmbH & Co. KG, Wuppertal, Dichte 1,33 g/cm³) und ein herkömmlicher, kommerzieller, schwarzer, wässriger Oberflächenprimer (Herberts Aqua Fill, R 63473.5 von DuPont Performance Coatings GmbH & Co. KG, Wuppertal, Dichte 1,26 g/cm³) werden ein jeder unter Verwendung einer messenden Zahnradpumpe in einem 1:1 Verhältnis, bezogen auf das Volumen, hinein transportiert in ein T-Stück, von wo aus die auf diese Weise kombinierten Produktströme unmittelbar zu der Zufuhröffnung eines Hochgeschwindigkeitsrotationszerstäubers (Zerstäuber: ECO-M Glocke von DÜRR) geführt werden. Das Auftragen wird durchgeführt unter Zuhilfenahme einer Hochgeschwindigkeitsrotationsaufbringung auf eine trockene Filmdicke von 35 μm auf ein herkömmliches, mittels kathodischer Elektrotauchlackierung beschichtetes Metalltestpaneel. Während der Auftragung weist die Sprühkante mit einem Durchmesser von 6,5 cm eine Drehgeschwindigkeit von 45.000 min^–1 auf, entsprechend einer Umfangsgeschwindigkeit von 9.185 m/min. Nach einem Flashtrocknen während einer Zeitdauer von 10 Minuten bei 20°C wird das mit einem wässrigen Oberflächenprimer beschichtete Metalltestpaneel während einer Zeitdauer von 20 Minuten bei einer Objekttemperatur von 160°C gebacken.
BEISPIEL 2
Das Beispiel 1 wird wiederholt mit dem einzigen Unterschied, dass eine Drehgeschwindigkeit von 70.000 min^–1 verwendet wird, entsprechend einer Umfangsgeschwindigkeit der Sprühkante von 14.287 m/min.
Sowohl in dem Beispiel 1 als auch in dem Beispiel 2 wird eine graue Oberflächenprimerbeschichtung erzielt, welche dem Beobachter in einem jeden der beiden Fälle ein gleichmäßiges farbliches Aussehen darbietet.
BEISPIEL 3
3.1. EINE MISCHUNG AUS

4,69 pbw (Gewichtsteile = parts per weight) Bayhydrol^® D 270 (Polyester, Bayer, Leverkusen)
7,72 pbw Wasser
0,65 pbw einer 10 Gewichtsprozent wässrigen Lösung aus Dimethylethanolamin
0,59 pbw Surfynol 104 (50 % in N-Methylpyrrolidon, Benetzungszusatzstoffe von Air Products)
0,59 pbw Additol^® XW 395 (Egalisierungszusatzstoff von Solutia)
11,54 pbw Titandioxid
1,15 pbw schwarzes Eisenoxid
11,60 pbw Bariumsulfat
0,40 pbw Aerosil^® R 972 (Siliciumdioxid von Degussa)
0,98 pbw Talk wird auf herkömmliche Art und Weise in einer Perlmühle zerkleinert.

3.2 EINE MISCHUNG AUS

28,05 pbw Bayhydrol^® VP LS 2341 (Polyurethandispersion, Bayer Leverkusen)
24,38 pbw Bayhydrol^® XP 2438 (Polyesterurethandispersion, Bayer Leverkusen)
7,55 pbw Maprenal^® VMF 3921 W (Melaminharz von Solutia)
3,00 pbw Wasser
0,11 pbw Dimethylethanolamin wird zubereitet.

Die Mischungen, welche erzielt worden sind entsprechend 3.1 und 3.2 (Mischung 3.1: Dichte 1,97 g/cm³, Fließzeit (DIN EN ISO 2431, heraus gegeben im Mai 1996, Schale No. 4, 20°C) 70 Sekunden; Mischung 3.2: Dichte 1,06 g/cm³, Fließzeit (DIN EN ISO 2431, heraus gegeben im Mai 1996, Schale No. 4, 20°C) 15 Sekunden), werden jede unter Verwendung einer abmessenden Zahnradpumpe in einem Volumenverhältnis der Mischungen 3.1 : 3.2 in ein T-Stück transportiert, von wo die Produktströme, welche auf diese Art und Weise kombiniert worden sind, unmittelbar in die Zufuhröffnung eines Hochgeschwindigkeitsrotationszerstäubers (Zerstäuber: ECO-M Glocke von DÜRR) geführt werden. Mit Hilfe einer Hochgeschwindigkeitsrotationsaufbringung erfolgt das Auftragen auf eine Trockenfilmdicke von 35 μm auf ein herkömmliches, durch kathodische Elektrotauchlackierung beschichtetes Metalltestpaneel. Während der Auftragung besitzt die Sprühkante mit einem Durchmesser von 6,5 cm eine Drehgeschwindigkeit von 45.000 min^–1, entsprechend einer Umfangsgeschwindigkeit von 9.185 m/min. Nach einem Flashtrocknen während einer Zeitdauer von 10 Minuten bei 20°C wird das mit einem wässrigen Oberflächenlack beschichtete Metalltestpaneel während einer Zeitdauer von 20 Minuten bei einer Objekttemperatur von 160°C gebacken.
BEISPIEL 4
Das Beispiel 3 wird wiederholt mit dem einzigen Unterschied, dass eine Drehgeschwindigkeit von 70.000 min^–1 entsprechend einer Umfangsgeschwindigkeit der Sprühkante von 14.287 m/min verwendet wird.
Sowohl in dem Beispiel 3 als auch in dem Beispiel 4 wird eine Oberflächenprimerbeschichtung erzielt, welche dem Beobachter in einem jeden der beiden Fälle ein gleichmäßiges farbliches Aussehen darbietet. Die beobachtete Glanzerscheinung ist jedoch in dem Beispiel 4 größer.

Claims

Verfahren für das Hochgeschwindigkeitsrotationsaufbringen eines flüssigen Beschichtungsmittels auf ein Substrat, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Automobilkarosserien und Karosserieteilen, wobei das Beschichtungsmittel Wasser und/oder ein organisches Lösungsmittel enthält, mindestens ein Bindemittel und als wahlweise Bestandteile: mindestens ein Harz in Pastenform, ein Vernetzungsmittel, mindestens ein eine Farbe und/oder einen Spezialeffekt verleihendes Pigment, mindestens ein Verschnittmittel, reaktive Verdünnungsmittel, herkömmliche Beschichtungszusatzstoffe, und wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte umfasst: (a) ein direktes Zuführen von zwei flüssigen Komponenten in einem spezifizierten Mengenverhältnis, welches die qualitative und quantitative Zusammensetzung des Beschichtungsmittels bestimmt, zu mindestens einem Hochgeschwindigkeits-rotationszerstäuber, (b) ein Hochgeschwindigkeits-rotationszerstäuben der Komponenten, welche direkt in dem Schritt (a) zu dem mindestens einen Hochgeschwindigkeits-rotationszerstäuber zugeführt worden sind, und (c) ein Aufbringen des in Schritt (b) zerstäubten Materials auf ein Substrat, wobei die Umfangsgeschwindigkeit der Sprühkante des mindestens einen Hochgeschwindigkeits-rotationszerstäubers in dem Bereich von 10.000 bis 25.000 m/min liegt, wobei eine der in dem Schritt (a) verwendeten Komponenten sich von der weiteren in dem Schritt (a) verwendeten Komponente unterscheidet hinsichtlich der Dichte um 0,05 bis 2 g/cm³ und/oder hinsichtlich der Fließzeit (DIN EN ISO 2431, ausgegeben im Mai 1996, Becher No. 4, 20°C) um l 5 bis 150 Sekunden, und wobei die absoluten Werte der Dichten der in dem Schritt (a) verwendeten Komponenten in dem Bereich von 0,8 bis 3 g/cm³ liegen und wobei die absoluten Werte für die Fließzeit der in dem Schritt (a) verwendeten Komponenten in dem Bereich von 3 bis 180 Sekunden liegen, wobei weiterhin die zwei Komponenten per se aus leicht aufzutragenden Beschichtungsstoffen bestehen, welche sich voneinander unterscheiden oder welche eine Kombination von pigmentierten und/oder nicht pigmentierten, halbfertigen Produkten sind oder welche eine Kombination eines per se leicht aufzutragenden Beschichtungsstoffes und eines Pigments in Pastenform sind.
Verfahren zum Hochgeschwindigkeits-rotationsaufbringen eines flüssigen Beschichtungsmittels auf ein Substrat, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Automobilkarosserien und Karosserieteilen, wobei das Beschichtungsmittel Wasser und/oder ein organisches Lösungsmittel enthält, mindestens ein Bindemittel und als wahlweise Bestandteile: mindestens ein Harz in Pastenform, ein Vernetzungsmittel, mindestens ein eine Farbe und/oder einen Spezialeffekt verleihendes Pigment, mindestens ein Verschnittmittel, reaktive Verdünnungsmittel, herkömmliche Beschichtungszusatzstoffe, und wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte umfasst: (a) ein Zubereiten einer Vormischung aus zwei flüssigen Komponenten in einem spezifizierten Mengenverhältnis, welches die qualitative und quantitative Zusammensetzung des Beschichtungsmittels bestimmt, (b) ein Zuführen der Vormischung aus Schritt (a) zu mindestens einem Hochgeschwindigkeits-rotationszerstäuber, (c) ein Hochgeschwindigkeits-rotationszerstäuben der Vormischung, welche in dem Schritt (b) zu dem mindestens einen Hochgeschwindigkeits-rotationszerstäuber zugeführt worden ist, und (d) ein Aufbringen des in Schritt (c) zerstäubten Materials auf ein Substrat, wobei die Umfangsgeschwindigkeit der Sprühkante des mindestens einen Hochgeschwindigkeits-rotationszerstäubers in dem Bereich von 10.000 bis 25.000 m/min liegt, wobei eine der in dem Schritt (a) verwendeten Komponenten sich von der weiteren in dem Schritt (a) verwendeten Komponente unterscheidet hinsichtlich der Dichte um 0,05 bis 2 g/cm³ und/oder hinsichtlich der Fließzeit (DIN EN ISO 2431, ausgegeben im Mai 1996, Becher No. 4, 20°C) um 15 bis 150 Sekunden, und wobei die absoluten Werte der Dichten der in dem Schritt (a) verwendeten Komponenten in dem Bereich von 0,8 bis 3 g/cm³ liegen und wobei die absoluten Werte für die Fließzeit der in dem Schritt (a) verwendeten Komponenten in dem Bereich von 3 bis 180 Sekunden liegen, wobei weiterhin die zwei Komponenten per se aus leicht aufzutragenden Beschichtungsstoffen bestehen, welche sich voneinander unterscheiden oder welche eine Kombination von pigmentierten und/oder nicht pigmentieren, halbfertigen Produkten sind oder welche eine Kombination eines per se leicht aufzutragenden Beschichtungsstoffes und eines Pigments in Pastenform sind.
Verfahren gemäß Anspruch 2, bei welchem das Vormischen kontinuierlich oder diskontinuierlich vor sich geht.