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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung flüssiger,
Pigment enthaltender Beschichtungszusammensetzungen, die organische
Lösemittel
oder Wasser enthalten.
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Verfahren
für die
Herstellung Pigment enthaltender flüssiger Beschichtungsstoffe
sind allgemein bekannt. Derartige Beschichtungsstoffe bestehen aus
Bindemitteln, wahlweise Vernetzungsmitteln, Pigmenten, wahlweise
Füllstoffen
und zusätzlich Additiven
nach Erfordernis in den Beschichtungsstoffen, wie beispielsweise
Dispergiermitteln, Einebnern, Antikratermitteln, Katalysatoren und
wässrigen
oder organischen Lösemitteln.
Derartige Beschichtungsstoffe werden in Regel in einer solchen Weise
erzeugt, dass eine Pigmentpaste aus Anteilen der Bindemittel und
wahlweise aus speziell ausgewählten Pastenbindemitteln
zusammen mit Pigmenten und verschiedenen Additiven angesetzt werden
und die Paste in bekannten Mahlapparaten wie beispielsweise Kugelmühlen zu
einer geeigneten Partikelgröße gemahlen
wird und die Pigmente benetzt werden. Anschließend werden der Pigmentpaste
zusätzliche Bindemittel
zum Beschichten, Additive, Lösemittel und
gegebenenfalls Vernetzungsmittel zugegeben und diese in geeigneten
Mischapparaten, wie beispielsweise Dissolvern homogenisiert. Bei
dem Verfahren handelt es sich allgemein um einen Chargenprozess.
Derartige Herstellungsverfahren sind beispielsweise beschrieben
worden in den EP-A-260447; EP-A-391271 und EP-A-586986.
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Pulverlacke
werden erzeugt, indem im Allgemeinen lösemittelfreie feste Bindemittel
in Pelletform in einen Extruder zusammen mit geeigneten Pigmenten,
Füllstoffen,
Additiven gegeben werden und diese Mischung in dem Extruder erhitzt
wird, so dass die Schmelze der Bindemittel und die Pigmente zu einer geeigneten
Partikelgröße dispergiert
werden, wenn sie durch den Extruder bearbeitet werden. Im Fall extern
vernetzender Bindemittel können
Vernetzungsmittel und zusätzliche
Additive wahlweise nach dem Dispergieren zugegeben werden. Diese
Komponenten werden homogen gemischt und die Schmelze anschließend aus
dem Extruder ausgetragen, gekühlt und
verarbeitet, so dass relativ kleine Stücke von Pulverlack erhalten
werden. In einem nachfolgenden Verarbeitungsschritt werden diese
Stücke
sodann unter Verwendung geeigneter Mahlapparate zu einer Partikelgröße gemahlen,
die für
den Auftrag geeignet ist. Derartige Verfahren wurden beispielsweise
beschrieben in den EP-A-0826018 oder EP-A-0560792.
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Es
sind beispielsweise auch Verfahren für die Herstellung von Pulverlacken
aus den EP-A-0887390
oder EP-A-0720999 bekannt, in denen geeignete Bindemittel zusammen
mit Pigmenten und zusätzlichen
Additiven in einem Extruder verarbeitet werden, worin ein überkritisches
Verarbeitungsmedium, z.B. überkritische
Gase, wie beispielsweise überkritisches
CO2, zugegeben werden, um die Viskosität in dem
Extruder herabzusetzen, wonach das überkritische Medium nach dem
Austrag aus dem Extruder entfernt und ein dispergiertes Material
erhalten wird, das zu einem Pulverlack in weiteren Verarbeitungsschritten überführt wird,
wie beispielsweise Feinmahlen.
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Für flüssige Beschichtungsstoffe
bestehen die Nachteile in der vorgenannten Prozedur darin, dass
die Beschichtungsstoffe in einzelnen Chargen erzeugt werden, die
jeweils einzeln auf die gewünschten
Eigenschaften eingestellt werden müssen, um Variationen in dem
Herstellungsprozess zu ermöglichen
und anschließend
verarbeitet zu werden. Ein Chargenbetrieb ist auch für die Herstellung von
Pulverlacken konventionell. In dem Prozess des Feinmahlens für die Pigmentpasten
oder Pulverlacke ist ein erhöhter
Energieaufwand erforderlich und die entsprechenden Verarbeitungsbedingungen
müssen exakt
kontrolliert werden, wenn die Bindemittel während dieses Verarbeitungsschrittes
nicht zerstört
werden sollen. Der Schritt des Feinmahlens ist zeitaufwändig und
in Bezug auf Maschinenanlagen anspruchsvoll. Die vorliegenden Erfindung
gewährt
ein Verfahren für
die Herstellung flüssiger
Beschichtungsstoffe, bei dem ein aufwändiger Schritt des vorgeschalteten
Feinmahlens vermieden wird und bei dem ein kontinuierlicher Betrieb
und gleichbleibende Bedingungen während der Erzeugung der Beschichtung
möglich
sind.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist überraschend
festgestellt worden, dass ein Herstellungsverfahren für die kontinuierliche Herstellung
flüssiger
Beschichtungszusammensetzungen durch Einführen von lösemittelfreien oder lösemittelarmen
festen Bindemitteln in einen Extruder zusammen mit Pigmenten, Füllstoffen
und wahlweise Additiven, durch Mischen und Dispergieren der Bestandteile
und wahlweise durch Einführen
und Homogenisieren von zusätzlichen
Bindemitteln, Vernetzungsmitteln und Additiven in das Prozessgemisch, durch
Zuführen
organischer Lösemittel
und/oder Wasser in einer oder mehreren Stufen und durch Herabsetzen
der Viskosität
und Verarbeitungstemperatur des Prozessgemisches, durch Austragen
des Prozessgemisches aus dem Extruder, worin das Prozessgemisch
mit Hilfe eines Rotor/Stator-Mischers nach Zugabe weiterer organischer
Lösemittel und/oder
Wasser und wahlweise weiterer Bestandteile homogenisiert wurde und
auf die Beschichtungsparameter eingestellt wird, möglich ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In
einer der Ausführungsformen
der Erfindung sind in der Beschichtungszusammensetzung keine Vernetzungsmittelkomponenten
enthalten, und es werden zweikomponentige Beschichtungsstoffe erhalten,
worin die flüssigen
Vernetzungsmittel, die zum Vernetzen benötigt werden, in einer geeigneten Menge
der Beschichtungskomponente lediglich unmittelbar vor dem Auftrag
zugesetzt werden. Eine andere Ausführungsform der Erfindung enthält als das Bindemittel
selbstvernetzende Bindemittel. In einer anderen Ausführungsform
der Erfindung werden geeignete Vernetzungsmittel der Beschichtungszusammensetzung
in einem nachfolgenden Prozessschritt in dem Extruder zugegeben.
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In
einer der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden organische Lösemittel für die Erzeugung der Beschichtungszusammensetzungen
verwendet. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird für die Erzeugung
der Beschichtungszusammensetzung Wasser verwendet und zusätzlich lediglich
geringe Anteile an organischen Lösemitteln.
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Die
für das
Verfahren geeigneten Bindemittel sind bekannte Bindemittel zum Beschichten,
wobei diese Bindemittel selbstvernetzend oder extern vernetzend
sein können.
Die in den Beschichtungszusammensetzungen vorliegenden Bindemittel
und die gegebenenfalls vorhandene vernetzende Komponente sind in
Bezug auf deren chemische Zusammensetzung unter der Voraussetzung
keinerlei Einschränkungen
unterworfen, dass das Bindemittel über einen geeigneten Schmelzpunkt
verfügt.
Filmbildende Bindemittel, die zur Anwendung gelangen können, sind
solche filmbildenden Harze, wie sie dem Fachmann auf dem Gebiet
für konventionelle oder
wässrige
Beschichtungszusammensetzungen vertraut sind, wie beispielsweise
Epoxidharze, Polyesterharze, Phenolharze, (Meth)acryl-Copolymerharze,
Polyurethanharze, (Meth)acrylierte Polyesterharze und/oder (Meth)acrylierte
Polyurethanharze sowie Harze auf Basis von Polyvinylacetat. Die
Herstellung der vorgenannten Bindemittel ist dem Fachmann auf dem
Gebiet bekannt und wurde beispielsweise in der umfangreichen Patentliteratur
in Verbindung mit Bindemitteln zum Beschichten offenbart. Die Bindemittel können nichtfunktionelle
oder reaktive Bindemittel aufweisen, wobei die zur Anwendung gelangenden reaktiven
Bindemittel selbstvernetzende Bindemittel oder reaktive Bindemittel
zusammen mit Vernetzungsmitteln aufweisen können.
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Die
Bindemittel für
die erfindungsgemäße Prozedur
sollen einen geringen Gehalt an Lösemittel haben und sollten
im Speziellen lösemittelfreie
sein. Sie können
bei Raumtemperatur in einem festen Zustand vorliegen, wie beispielsweise
in Form von Pellets. Derartige Bindemittel sind bekannt und der Durchschnittsfachmann
auf dem Gebiet ist in der Lage, diesen entsprechen Typ der Beschichtungszusammensetzung
auszuwählen,
beispielsweise auf wässriger
Basis oder auf Lösemittelbasis,
und im Bezug auf die gewünschten
Merkmale der Beschichtungszusammensetzung.
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Es
können
ein oder mehrere Bindemittel ausgewählt werden, wie beispielsweise
selbstvernetzende Bindemittel. Sofern ein extern vernetzendes Bindemittel
zur Auswahl gelangt, werden die entsprechenden Vernetzungsmittel
der Beschichtungszusammensetzung entweder während des Herstellungsprozesses
zugegeben oder unmittelbar vor dem Auftrag. Die erfindungsgemäß verwendbaren
Vernetzungsmittel können
beispielsweise vernetzende Mittel oder vernetzende Harze auf Basis
von geblockten Isocyanaten, Amin/Formaldehyd-Kondensationsharzen,
Epoxidharzen und/oder anderen Bindemitteln sein, die reaktive Gruppen
enthalten, welche mit den entsprechenden Gruppen des Bindemittel
reagieren.
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Für die erfindungsgemäße Prozedur
geeignete Pigmente sind konventionelle anorganische oder organische
Farbpigmente, farblose oder transparente Pigmente oder Füllstoffe
und Streckmittel, die in Decklacken oder Effekt-Speziallacken bereits bekannt
sind. Beispiele für
farbvermittelnde Pigmente und Füllstoffe
sind Titandioxid-, mikronisiertes Titandioxid-, Eisenoxid-Pigmente,
Siliciumdioxid, Bariumsulfat, mikronisierter Glimmer, Talcum, Kaolin, Carbonblack,
Kreide, Azopigmente und Phthalocyaninpigmente, Perylenpigmente,
Chinacridonpigmente, Pyrrolopyrrolpigmente. Beispiele für Metallpigmente
sind konventionelle Metallpigmente, die in der Fachwelt bekannt
sind, wie sie beispielsweise hergestellt werden aus Aluminium, Kupfer
oder aus anderen Metallen. Beispiele für andere Spezialeffekte-Pigmente
sind Interferenzpigmente, wie beispielsweise mit Metalloxid beschichtete
Pigmente, z.B. mit Titandioxid beschichtetes Aluminium, beschichteter
Glimmer, wie beispielsweise mit Titandioxid beschichteter Glimmer
oder Graphitpigmente.
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Sofern
Spezialeffekt-Pigmente zur Anwendung gelangen, wie beispielsweise
Metallplättchen-Pigmente oder lamellare
Interferenzpigmente, muss darauf geachtet werden, dass gewährleistet
ist, dass diese Pigmente in einem Verfahrensschritt zugegeben werden,
nachdem sie nicht durch übermäßige mechanische
Belastungen in dem Extruder zerstört werden können, wie beispielsweise nachdem die
Viskosität
des Prozessgemisches herabgesetzt wurde oder vor dem Rotor/Stator-Mischer.
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Additive,
die in der Herstellung der Beschichtungszusammensetzung verwendet
werden können, sind
konventionelle Additive, die in der Lackindustrie bekannt sind,
wie beispielsweise Fließverbesserer, wie
beispielsweise hochdisperses Siliciumdioxid, Phyllosilicat, vernetzte
oder nichtvernetzte Polymer-Mikropartikel,
polymere Harnstoff-Verbindungen, wasserlösliche Celluloseether oder
synthetische Polymere mit ionischem und/oder assoziativ wirkende
Gruppen, Absetzverhinderer, Einebner, Lichtstabilisatoren (Lichtschutzmittel),
Katalysatoren, Antischaumbildner, Benetzungsmittel, Gleitmittel,
Haftverbesserer, Neutralisationsmittel, Dispergierhilfen, Emulgiermittel,
Wachse, Katalysatoren, Beschleuniger, Antikratermittel, Neutralisationsmittel,
z.B. für wässrige Beschichtungssysteme.
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Geeignete
Lösemittel
für die
entsprechenden Beschichtungszusammensetzungen sind organische Lösemittel,
die keine funktionellen Gruppen enthalten, die zur Reaktion während der
Erzeugung oder Lagerung mit den reaktiven Gruppen in dem Bindemittel
in der Lage sind. Organische Lösemittel
umfassen konventionelle Lacklösemittel.
Beispiele für
geeignete Lösemittel
sind ein- oder mehrwertige Alkohole, z.B. Propanol, Butanol, Hexanol,
Glykolether oder -ester, z.B. Diethylenglykoldialkylether, Dipropylenglykoldialkylether,
Ethoxypropanol, Butylglykol; Glykole, z.B. Ethylenglykol, Propylenglykol,
N-Methylpyrrolidon, sowie Ketone, wie beispielsweise Methylethylketon,
Aceton, Cyclohexanon; aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstoffe,
z.B. Toluol, Xylol oder geradkettige oder verzweigte aliphatische C6-C12-Kohlenwasserstoffe.
Ebenfalls ist es in speziellen Fällen
möglich,
Anteile von reaktiven Streckmitteln zuzugeben unter der Voraussetzung,
dass sie unter den Prozessbedingungen nicht reagieren.
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Für wässrige oder
wasserverdünnbare
Beschichtungszusammensetzungen wird Wasser verwendet. Sofern Wasser
zur Anwendung gelangt, enthalten die wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren
Bindemittel vorzugsweise hydrophile Gruppen und/oder ionische Gruppen,
die durch Neutralisation von Carbonsäure- oder anionischen Gruppen
erhalten werden, die in den Bindemitteln vorliegen. Es können auch
zusätzliche
Anteile von mit Wasser mischbaren Lösemitteln zugegeben werden.
Der Inhalt von Lösemitteln
und/oder Wasser beträgt
mindestens 10% bezogen auf die Beschichtungszusammensetzung und
beträgt
vorzugsweise mindestens 15% und liegt in der Regel unterhalb von
70%.
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Der
Apparat zur Ausführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist bekannt. Extruder, die zur Anwendung gelangen können, sind
beispielsweise konventionelle Einschnecken oder Mehrschneckenextruder.
In Abhängigkeit
vom Typ der Prozessregelung können
diese Extruder nach Erfordernis ausgestattet sein mit externen Heizungen
und/oder externen Kühlungen.
Die zur Anwendung gelangenden Extruder sind vorzugsweise von dem
Typ, der weitere Beschickungsöffnungen
in einem nachfolgenden Teil des Extruders zum Einführen von
Komponenten in das Prozessgemisch bereitstellt. Vorzugsweise wird zusätzlich ein
statischer Mischer am Ende des Extruders angewendet.
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Die
Beschickung der Komponenten sollte bevorzugt automatisch erfolgen.
Bekannt sind entsprechende Pumpen, Dosiervorrichtungen und automatische
Waagen. Geeignete Pumpen zur Zuführung
des viskosen Prozessgemisches von dem Extruder sind bekannt. Ähnlich ist
es vorteilhaft, Probenahmestellen vorzusehen, damit man in der Lage
ist, die Zusammensetzung und die Eigenschaften der Zusammensetzung
zu testen und zu analysieren. Ebenfalls können kontinuierliche Mess-
und Prozessregelvorrichtungen angewendet werden.
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Apparate
zum Homogenisieren fließfähiger Prozessgemische
sind bekannt. Diese umfassen beispielsweise Dissolver mit hoher
Scherung und speziell Inline-Dissolver, wie beispielsweise Rotor/Stator-Mischer. Diese dispergieren
und homogenisieren das Gemisch und liefern auf diese Weise eine
gleichförmig
aufgelöste
oder dispergierte Beschichtungszusammensetzung.
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In
dem erfindungsgemäßen Verfahren
werden lösemittelarme
und speziell lösemittelfreie
Bindemittel verwendet. Ebenfalls können auch Mischungen verschiedener
Bindemittel verwendet werden. Diese können in einem festen Zustand
vorliegen, wie beispielsweise in Form von Pellets oder Pulver, oder sie
werden dem Extruder unmittelbar nach der Herstellung des Bindemittels
als Schmelze zugeführt.
An dieser Stelle können
ausgewählte
Pigmente und Streckmittel wie auch gegebenenfalls Additive zugegeben werden,
wie beispielsweise solche zur Herabsetzung der Viskosität oder zur
Verbesserung der Dispersion und des Benetzens der Pigmente in dem Bindemittel.
Allerdings ist es auch möglich,
diese Komponenten lediglich einmalig den Bindemitteln in viskoser,
fließfähiger Form
zuzugeben, d.h. ein oder mehrere organische und/oder anorganische
Pigmente und Streckmittel, die in die schmelzflüssigen Bindemittel dem Extruder
zugeführt
werden.
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Das
Prozessgemisch wird bei seiner Förderung
durch den Extruder in einer solchen Weise erhitzt, dass eine Pigment
enthaltene Schmelze des Bindemittels erhalten wird, wobei die Schmelze
entsprechende Additive und Pigmente in homogener Form enthält. Die
Temperatur sollte hier unterhalb von 200°C und speziell unterhalb von
150°C liegen. Die
Extrusion gemäß der Erfindung
verteilt die Pigmente in dem Bindemittel, bis sie eine Partikelgröße zeigen,
die für
die nachfolgende Anwendung als eine Beschichtungszusammensetzung
geeignet ist. Die Temperatur in dem Extruder hängt von dem Schmelzpunkt und
der Glasübergangstemperatur
des Bindemittels ab und von dem Mischverhältnis von Pigment und Bindemittel.
Die Temperatur kann gegebenenfalls mit Hilfe der Drehzahl oder des
Scherabstandes der Extruderschnecken oder mit Hilfe einer externen Temperaturregelung
des Extruders eingestellt werden. Die Parameter zum Verteilen der
Pigmente und zur Förderung
der Schmelze können
von einem Fachmann auf dem Gebiet auf der Grundlage seiner Erfahrung
und mit Hilfe einer gewissen Versuchsführung ermittelt werden. Dieses
hängt von
dem Typ des verwendeten Extruders ab. Die Pigmente sollten in einem
solchen Umfang dispergiert sein, dass eine ausreichende Sättigung
und Farbnuancierung der Beschichtungszusammensetzung erzielt wird
und eine Pigment-Partikelgröße erreicht
wird, die für
den vorgesehenen Zweck geeignet ist, wie beispielsweise kleiner
als 50 μm
bei Gebäudeanstrichen
oder kleiner als 10 μm
bei Autolacken.
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Sobald
die Pigmente ausreichend in dem Bindemittel dispergiert sind, werden
dem Prozessgemisch in dem Extruder in einer weiteren Verarbeitungsstufe
zusätzliche
identische oder andere Bindemittel und wahlweise Additive zugegeben.
Sie können
während
des Ablaufs der Bearbeitung homogen eingearbeitet werden. In einer
anderen nachfolgenden Verarbeitungsstufe werden Anteile des Lösemittels
in Form entweder von organischen Lösemitteln und/oder speziell
Wasser zugegeben. Dieses kann speziell in zwei oder mehreren Schritten
zur Erleichterung des Mischens erfolgen. Sofern das gewählte Lösemittel
Wasser ist, wird es ohne weiteres gleichzeitig oder vor der Zugabe
von Neutralisationsmitteln oder Emulgiermitteln dem Prozessgemisch
zugegeben. Die Menge an Lösemittel
oder Wasser wird so ausgewählt,
dass eine geeignete Viskosität
des Prozessgemisches erreicht wird, d.h. das Prozessgemisch sollte
an dieser Stelle viskos sein und immer noch mit der Extruderschnecke
förderbar.
Zusätzlich sollte
das Lösemittel
die Viskosität
des Prozessgemisches herabsetzen, wobei gleichzeitig die Temperatur
des Prozessgemisches herabgesetzt wird. Die Temperatur ist so zu
wählen,
dass das Lösemittel
unter den Prozessbedingungen nicht siedet.
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Wahlweise
können
dem Prozessgemisch in einem weiteren Verarbeitungsschritt ein oder
mehrere zusätzliche
Vernetzungsmittel zugegeben werden. Dieses kann vor, während oder
nach der Zugabe der Lösemittel
erfolgen. Die Temperatur im Verlaufe dieses Verfahrensschrittes
sollte so groß sein,
dass zwischen dem Vernetzungsmittel und dem Bindemittel keine Reaktion
eintritt. Nach der Homogenisierung wird das Prozessgemisch aus dem
Extruder und vorzugsweise über
einen statischen Mischer ausgetragen.
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An
dieser Stelle hat das Prozessgemisch eine so große Viskosität, das es bei der vorherrschenden
Temperatur gepumpt werden kann. Diese Temperatur liegt in der Regel
unterhalb von 70°C
und bevorzugt unterhalb von 50°C.
Sofern erforderlich, kann die Temperatur des Prozessgemisches mit
Hilfe externer Mittel zum Kühlen
zum Austragen des Prozessgemisches aus dem Extruder in einem fließfähigen Zustand
erfolgen. Nach dem Austragen aus dem Extruder ist das Prozessgemisch
in einer fließfähigen Form.
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Nach
dem Austragen aus dem Extruder können
dem Prozessgemisch weitere Anteile an organischen Lösemitteln
oder Wasser zugegeben werden. Die Menge wird so gewählt, dass
die Zusammensetzung und Parameter für das Endprodukt entsprechend
erhalten werden, wie beispielsweise Feststoffgehalt und Viskosität. Darüber hinaus
ist es möglich, der
Beschichtungszusammensetzung gegebenenfalls weitere Komponenten
zuzusetzen. Beispielsweise ist es möglich, an dieser Stelle speziell
flüssige Additive
zuzusetzen, wie beispielsweise Katalysatoren, thermisch nichtstabile
Vernetzungsmittel, Einebner, Entgasungsmittel oder rheologische
Hilfsmittel. Insbesondere ist es jedoch auch möglich, an dieser Stelle Spezialeffek-Pigmente
zuzugeben, die lediglich eine Homogenisierung und Verteilung in
der Beschichtungszusammensetzung erfordern, jedoch keinerlei Feinmahlen
zum Dispergieren konventioneller Farbpigmente benötigen. Zwischen
dem Extruder und dem Hochleistungsmischer kann eine Kühlvorrichtung
geschaltet sein.
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Das
Prozessgemisch wird danach mit Hilfe von einem oder mehreren Hochscherungsmischern homogenisiert,
wie beispielsweise einem Rotor/Stator-Mischer. Ein heftiges Mischen
liefert eine homogene, flüssige
Beschichtungszusammensetzung. Nach der Homogenisierung ist es leicht,
die Beschichtungszusammensetzung zu filtern, um Verunreinigungsstoffe
oder übermäßig grobe
Bestandteile zu entfernen.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
für die Herstellung
einer Beschichtungszusammensetzung ist vorzugsweise kontinuierlich.
Die Bindemittel werden in fester Form oder in schmelzflüssiger Form
aus einem Behälter
dem Extruder zugeführt,
wobei die übrigen
Komponenten der Beschichtungszusammensetzung in den Verfahrensschritten
zugegeben werden und am Ende der Verfahrensschritte des Prozesses
die Beschichtungszusammensetzung in einen Lagerbehälter oder
wahlweise direkt abgepackt wird. Ein geeigneter Lagerbehälter verfügt über in der Lackindustrie
konventionelle Rührelemente
zum Mischen der Beschichtungszusammensetzung. Es können Proben
der Beschichtungszusammensetzung aus diesem Lagerbehälter zum
Zwecke der Qualitätsüberwachung
entnommen werden oder die Beschichtungszusammensetzung aus dem Lagerbehälter in
die vorgesehene Verpackung abgefüllt
werden.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist die Verwendung von Wasser als Lösemittel. In diesem Fall ist
es bequem, Bindemittel zu verwenden, die bereits in Wasser dispergierbar
sind, beispielsweise solche, die hydrophile Gruppen enthalten, wie
beispielsweise OH-Gruppen,
Polyether-Gruppen oder neutralisierbare Gruppen, wie beispielsweise
Carboxyl-Gruppen oder Amino-Gruppen. Im letzteren Fall müssen die
entsprechenden Neutralisationsmittel dem Prozessgemisch zugegeben
werden.
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Unter
Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist es möglich,
transparente Lacke oder Klarlacke und jedoch speziell Einfarblacke
oder Spezialeffektlacke zu erzeugen. Sofern in der Beschichtungszusammensetzung
Spezialeffekt-Pigmente verwendet werden, setzt man diese einfach
zu Beginn des Prozesses in dem Extruder zu, um ihr Zerstören während der
Extruderbearbeitung zu vermeiden. Man kann diese Pigmente auch einfach
dann zusetzen sobald die Viskosität und Temperatur der Mischung
herabgesetzt worden sind, so dass die Spezialeffekt-Pigmente lediglich
einer leichten Scherung ausgesetzt sind.
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Sofern
in dem erfindungsgemäßen Verfahren
selbstvernetzende Bindemittel verwendet werden, muss darauf geachtet
werden, dass gewährleistet
ist, dass die Temperatur zum Schmelzen der Bindemittel und während der
Pigmentverteilung ausreichend niedrig gehalten wird und wahlweise
durch Kühlen
des Extruders, so dass keine Reaktion der selbstvernetzenden Gruppen
erfolgt. Sofern extern vernetzende Bindemittel verwendet werden,
sollten diese Bindemittel lediglich solche funktionellen Gruppen
enthalten, die nicht untereinander reagieren können, und zwar auch bei erhöhter Temperatur
nicht. Das Vernetzungsmittel wird lediglich zu einem nachgeschalteten
Zeitpunkt zugesetzt, sobald die Temperatur des Prozessgemisches
bis unterhalb jeglicher Reaktionstemperatur abgefallen ist. Dieses
kann beispielsweise erfolgen, nachdem Anteile des Lösemittels
zugesetzt worden sind, oder es kann eine direkte Zugabe in das pumpfähige Prozessgemisch
vor dem Rotor/Stator-Mischer vorgenommen werden. Auf diese Weise
ist es möglich
zu gewährleisten,
dass keine Vernetztungsreaktionen auftreten, die zu einer Kontamination
der Beschichtungszusammensetzung führen.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
durchläuft einen
kontinuierlichen Herstellungsprozess, der mit viskosen oder schmelzfähigen Bindemitteln
beginnt, in die die übrigen
Bestandteile der Beschichtungszusammensetzung anteilmäßig mit
zugegeben werden, so dass der Prozess eine kontinuierliche Dispersion der
Pigmente und Homogenisierung der Beschichtungszusammensetzung ermöglicht.
Auf diese Weise ist gewährleistet,
dass, sobald ein stabiler Prozesszustand erreicht worden ist, stets
eine gleichförmige Farbschattierung/Beschichtungszusammensetzung erhalten
wird. Das erfindungsgemäße Verfahren
ist besonders für
die Herstellung relativ großer
Mengen einer Beschichtungszusammensetzung geeignet. Die Beschichtungszusammensetzungen
können
in der Autoindustrie oder für
allgemeine technische Anwendungen oder für den Gebäudeschutz verwendet werden.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren
werden zusätzliche
aufwendige Schritte des Feinmahlens und Klassierens vermieden, die
beim Herstellen von Pulverlacken erforderlich sind. In ähnlicher
Weise ist eine aufwändige
Chargenproduktion von Pigmentpasten, wie dieses bei der Herstellung
flüssiger Beschichtungszusammensetzungen üblich, unnötig. Das
erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht
ebenfalls eine umweltfreundliche Produktion flüssiger Beschichtungszusammensetzungen
in geschlossenen Systemen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist ein einfacher
kostengünstiger
Prozess für
die Erzeugung flüssiger,
Pigment enthaltender Beschichtungszusammensetzungen, wie beispielsweise
Füllstoffe,
Grundlacke oder Decklacke, möglich.