NO139414B - Fremgangsmaate for fremstilling av pulverlakk som gir lakkfilm med hammerlakk-effekt - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for fremstilling av pulverlakk som gir lakkfilm med hammerlakk-effekt.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av pulverformet lakk, med hvilken man kan fremstille lakkovertrekk med et hammerslag-liknende utseende.

Det er kjent, løsningsmiddel-baserte lakker san gir denne hammer-effekt

(se f.eks. "Organic Finishing" for desember 1955, s. 17-2o). Disse lakker inneholder vanligvis aluminiumpulver og gjennomsiktige pigmenter. Videre inneholder de silikoner san ved tørking av lakksjiktet forårsaker delvis kraterdannelse, forstyrrer utflytingen av lakken og får pigmentene til å orientere seg slik at kombinasjonen av disse faktorer resulterer i harrmerlakk-effekt.

Nå har det overraskende vist seg at det er mulig også å fremstille pulver-

lakk san gir hammerlakk-effekt. Fremstillingen av disse pulverlakker er basert på den rekkefølge som det anvendte utflytingsfremnende og kraterhindrende hjelpemiddel (i det følgende kalt "flytmidlet" eller "utflytingsmidlet") tilsettes i, og ikke på spesielle tilsetningsmidler.

Pulverlakker inneholder vanligvis harpikser san f.eks. epoksy-, polyuretan-, polyester- eller akryl-harpiks, som virker som bindemiddel, herdemidler san f.eks. dicyandiamid hvis bindemidlet er epoksy-liarpiks, pigmenter san f.eks. titandioksyd, og fyllmidler san f.eks. tungspat og ytterligere tilsetningsmidler. Flytmidlene hindrer kraterdannelse og fremmer utflytingen. (Se f.eks.

de foranliggende ansøkninger nr. 29o9/72 og 429/73 samt norsk patentskrift nr. 137.553). Det anvendes akrylatpolymer- eller akrylatkopolymer-baserte flytmidler son tilsettes i en mengde av o,2-l,o% av bindemiddel-mengden.

Disse flytmidler egner seg også for anvendelse ved fremgangsmåten i henhold'

til oppfinnelsen for fremstilling av pulverlakker med hamnerlakk-effekt.

Av de ovennevnte komponenter er alle faste stoffer med unntagelse av

de nevnte flytmidler som kan være flytende. Ved anvendelse av flytende

•flytmidler er det kjent at det på grunn av fremstillingstekniske forhold er best at. de blandes adskilt i en viss mengde av smeltet harpiks, hvor-

etter blandingen avkjøles og knuses og den således erholdte faste blanding tilsettes i stedenfor det flytende flytmiddel. Mengden av flytmiddel i denne blanding er vanligvis 5-lo prosent.

De kjente pulverlakker fremstilles ved først å tørrblande komponentene

sammen med flytmidlet eller f lytøLddel/harpiks-blandingen og deretter føre den erholdte blanding inn i et. blandeapparat hvor blandingens harpiks-kcmponent smelter og de andre komponentene blandes jevnt i harpiksen. Den homogene blanding sem kommer ut av apparatet avkjøles, knuses og males til et pulver hvis kornstørrelse vanligvis er under loo^um, og som er et ferdig produkt. Findelt pulverlakk påføres maleobjektet ved elektrostatisk sprøyting eller såkalt "fluidised bed"-teknikk. Ved elektrostatisk sprøyting føres pulveret fra lakkbeholderen ved hjelp av trykkluft til en sprøytepistol hvor det lades med høy spenning. Fra sprøytepistolen søker lakken takket være luftstrømmen og sin ladning over til det jordete maleobjekt. Ved "fluidised bed"-metoden holdes pulveret "flytende" i beholderen ved hjelp av luft sem blåses inn gjennom en porøs bunn, og det forvarmede objekt dyppes i pulveret, hvorved dette fester seg. I siste trinn føres objektet inn i et varmeskap, hvor lakken^, smelter, utjevnes, hefter seg til objektet og herdner. Denne metode til å fremstille pulverlakk og å påføre den ferdige lakk på maleobjektet ved såkalt "fluidised bed"-teknikk er beskrevet i amerikansk patentskrift nr. 3.1o2.823.

Det er kjent at en metallskinnende pulverlakk kan inneholde:

Tilsetningene blandes med det smeltede bindemiddel.

Etter avkjøling av blandingen, knuses og males den til en ferdig

pulverlakk, og sprøytes på en prøveplate som derpå varmebehandles. Ved varmebehandlingen oppnås en godt utjevnet lakkfilm med en metallisk effekt på grunn av aluminiumpulveret, men ingen hammerlakk-effekt.

Hvis man ved fremstillingen av lakken utelater flytmidlet (eller en

blanding av dette og harpiks), oppnås en pulverlakk sem ved anvendelse gjør at det dannes kratere i lakkfilmen etter varmebehandling. Denne lakkfilm, hvis utseende skyldes dårlig utflyting og kraterdannelse, kan gi en mønstereffékt, men kan ikke beskytte underlaget, ettersom de nevnte kratere går gjennom filmen og helt ned til underlaget. Liknende krater-dannelse gjennom hele filmen inntrer også hvis det til lakken tilsettes silikoner som (som nevnt) anvendes for å frerrme harrmerlakk-effekten i løsnings-middel-basert lakk.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen oppnås en pulverlakk som ved anvendelse gir en film med hamærlakk-ef f ekt. Det har nemlig overraskende vist seg at hvis man utelater flytmidlet helt eller delvis i det trinn hvor pulverlakkens øvrige komponenter blandes i smeltet bindemiddel, og isteden tilsetter flytmidlet (eller flytmiddel/harpiks-blandingen) i et hvilket som helst senere fremstillingstrinn etter avkjølingen av basis-pulverlakken, oppnås en pulver-lakk som gir den ferdige film en hammerlakk-effekt.

Foreliggende oppfinnelse vedrører således en fremgangsmåte for fremstilling av pulverlakk hvor det anvendes en epoksy-, akryl- eller polyester-harpiks som filmdannende bindemiddel, samt o,oo5-2,o prosent, basert på vekten av bindemidlet, av et akrylatpolymer- eller akrylatkopolymerbasert tilsetningsmiddel som utflytningsfreimende og kraterhindrende hjelpemiddel (flytmiddel), samt pigment og eventuelt aluminiumpulver, og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at man for oppnåelse av en lakkfilm med hammerlakk-ef f ekt blander inntil l,o fortrinnsvis inntil o,2 prosent, basert på vekten av bindemidlet, av flytmidlet sammen med de andre råmaterialene i smeltet bindemiddelharpiks i et første blandetrinn, og den erholdte grunn-blanding avkjøles, hvoretter man i et annet blandetrinn tilsetter flytmiddel," - fortrinnsvis i form av en fast flytmiddel/harpiks-blanding som er malt til en maksimal kornstørrelse på 100-600 ^um, i en mengde av 0,005-1,0 prosent, fortrinnsvis 0,01-0,2 prosent, basert på vekten av bindemiddel i grunnblandingen, samtidig som man til grunnblandingen eventuelt tilsetter 0,1-5,0 prosent aluminiumpulver basert på vekten av blandingen, enten

, separat eller sammen med flytmiddel/harpiks-blandingen.

Ved anvendelse av dette pulver inntrer ingen kraterdannelse som når gjennom lakkfilmen, og filmen har således sin beskyttende evne i behold.

Intensiteten av hammerlakk-effekten kan reguleres ved å justere kornstørrelsen av flytmidlet eller flytmiddel/harpiks-blandingen som tilsettes etter av-kjølingstrinnet. Hvis det anvendes en kornstørrelse på ca. 100-250 ^um, oppnås en jevn, men svak hairmerlakk-ef f ekt. Kornstørrelser opptil ca. 600 ^,um gir en meget kraftig hammerlakk-effekt. Hammerlakk-effekten kan også forsterkes ved at det i flytmidlet eller flytmiddel/harpiks-blandingen, som tilsettes etter avkjølingstrinnet, tilsettes aluminiumpulver sem frembringer en metallisk glans. Hammerlakk-effekten skyldes at flytmidlet ikke blander seg jevnt i lakken, hvorved det i den endelige lakkfilm fremkommer konsentrasjonsfor-skjeller. Dette står i sterk motsetning til det som læres i<f>ovennevnte ansøkning 429/73. Den der angitte blandefremgangsmåte skal gjøre det letteæå oppnå et homogent lakkpulver.

De etterfølgende eksempler beskriver oppfinnelsen nærmere.

Eksempel 1

Med materialene angitt i listen nedenfor fremstilles en pulverlakk hvor flytmidlet til å begynne med helt utelates.

Råmaterialene blandes først i lo minutter i et tørrblandeapparat

hvoretter blandingen føres inn i en ekstruder der bindemidlet smeltes,

og de øvrige komponentene blandes med harpiksen. Den smeltede masse san kommer ut fra ekstruderen avkjøles, knuses og males til pulver med korn-størrelse på høyst 100yum.

Den erholdte lakk sprøytes på en prøveplate som oppvarmes slik at lakken smelter og herdner. Etter avkjølingen ble det konstatert at lakkfilmen avvek fra det som normalt oppnås ved bruk av pulverlakk, idet det hadde oppstått kraterdannelse som følge av manglende flytmiddel.

Av denne basislakk ble det fremstilt en ny pulverlakk ved å tørrblande

den med l,o vektprosent flytirlddel/harpiks-blanding med kornstørrelse under 15o^um og med et innhold av lo prosent akrylatbasert flytmiddel. Flytmidlet tilsettes altså i en mengde på omtrent o,15 prosent av vekten av bindemidlet i dette trinn.

Den nye pulverlakk sprøytes på en prøveplate som varmebehandles som før.

Det ble konstatert at også denne lakkfilm avvek fra det som normalt oppnås. Flytmidlet sem ble tilsatt ved tørrblanding, forhindret nå krater-dannelsen, og på grunn av ulik konsentrasjon av flytmiddel på forskjellige steder i filmen fikk man en svak hammerlakk-effekt. Filmen festet godt til underlaget.

Eksempel 2

Ved hjelp av metoden ifølge eksempel 1 fremstilles en pulverlakk med materialene angitt nedenfor. Flytmidlet ble tilsatt i form av en flytmiddel/ harpiks-blanding som inneholdt lo prosent akrylatbasert flytmiddel. Flytmidlet ble også tilsatt til å begynne med i en mengde på ca. o,2 vektprosent av bindemiddel-mengden.

Den fremstilte, pulverlakk sprøytes pa en prøveplate sem varmebehandles.

Etter varmebehandlingen ble det konstatert at den oppnådde lakkfilm

nesten fullstendig tilsvarte en film som normalt oppnås med pulverlakk,

men på de steder hvor konsentrasjonen av flytmiddel var for lav, forekom dårlig utflyting og tendens til kraterdannelse. Hammerlakk-effekt ble ikke observert på denne film.

I den ovennevnte basislakk tørrblandes o,5 vektprosent av en flytmiddel/ harpiks-blanding, som er fremstilt på kjent måte, med kornstørrelse under 29o ytim og inneholdende 8 vektprosent akrylat-basert flytmiddel og 16 vektprosent aluminiumpulver. Flytmidlet ble altså tilsatt i en ytterligere mengde av omtrent o,o4 vektprosent av bindemiddelmengden.

Den erholdte nye pulverlakk sprøytes på en prøveplate som så varmebehandles Etter varmebehandlingen ble det konstatert at den dannede f i lir. qW£k .uii-stendig fra den san normalt oppnås med pulverlakk. På grunn av konsentrasjons-forskjeller av flytmidlet på ulike steder i filmen hadde pigmentene og aluminiumpulveret som ble anvendt, orientert seg slik at filmen oppviste jevn hammerlakk-effekt. Fenomenet ble ytterligere forsterket på grunn av det tilsatte aluminium. Filmen beskyttet underlaget godt, ettersom den var uten sprekker og festet godt.

Eksempel 3

I basislakken ifølge eksempel 2 tørrblandes o,3 vektprosent flytmiddel/ harpiks-blanding med kornstørrelse under 6oo yum og inneholdende lo prosent akrylat-basert flytmiddel. Flytmidlet ble altså i dette tilfelle tilsatt i en mengde på omtrent o,o3 vektprosent av bindemiddel-mengden.

Den nye pulverlakk sprøytes på en prøveplate san varmebehandles.

Etter varmebehandlingen ble det konstatert at den oppnådde film avvek fullstendig fra den san normalt oppnås med bruk av pulver-lakk.

På. grunn av konsentrasjons-forskjeller av flytmiddel på ulike steder

i filmen hadde pigmentene og aluminiumpulveret orientert seg slik at filmen fikk en hammerlakk-effekt. Effekten var nå klart kraftigere enn den som ble oppnådd i eksempel 2, san følge av større konsentrasjons-forskjeller. Kornstørrelsen av flytmiddel/harpiks-blandingen i dette eksempel var under. 6cc<y>um.

Eksempel 4

Ved sarrme metode san beskrevet i eksempel 1 fremstilles en pulverlakk med de nedenfor angitte materialer. Flytmidlet ble tilsatt i en mengde av omtrent o,2 vektprosent av bindemiddel-mengden og i form av en flytmiddel/ harpiks-blanding san inneholdt lo prosent av en n-butylakrylat/vinyl-isobutyleter-kopolymer.

Den dannede pulverlakk sprøytes på en prøveplate san varmebehandles.

Etter varmebehandlingen ble det konstatert at den dannede lakkfilm tilsvarte nesten fullstendig det san normalt oppnås ved bruk av pulver-lakk. På grunn av den lave konsentrasjon av flytmiddel viste filmen dårligere utflyting enn normalt og tendens til kraterdannelse. Hairmerlakk-effekten var ikke synlig.

I den ovennevnte basis-lakk tørrblandes o,2 vektprosent av en flytmiddel/ harpiks-blanding med kornstørrelse under 42cyum og inneholdende lo prosent akrylat/vinylalkyleter-kopolymer. Flytmidlet tilsettes altså i dette tilfelle i en ytterligere mengde av o,o2 vektprosent av bindemiddel-mengden. Den dannede pulverlakk sprøytes på en prøveplate. Etter varmebehandlingen ble det konstatert at den dannede film avvek fullstendig fra det som normalt oppnås med pulverlakk. På grunn av forskjellen i konsentrasjon av flytmidlet på de forskjellige steder i filmen hadde pigmentene og aluminiumpulveret orientert seg slik at filmen fikk et jevnt, tentrelig kraftig hammerlakk-aktig utseende.

Eksempel 5

Eksempel 4 gjentas med den forandring at det anvendes lo vektprosent av flytmiddel/harpiks-blandingen. Dette førte til en tettere hammerlakk-ef f ekt.

Eksempel 6

Etter samme metode som beskrevet i eksempel 1 fremstilles en pulverlakk med de nedenfor angitte materialer. Flytmidlet utelates til å begynne med helt.

Den dannede pulverlakk sprøytes på en prøveplate sem varmebehandles for å smelte og herde lakken. Etter varmebehandlingen ble det konstatert at den dannede fargefilm avvek fra den sem normalt oppnås med pulverlakk, og på grunn av utelatelse av flytmiddel var det dannet kratere i filmen. Hammerlakk-eff ekt var ikke til stede.

I den ovennevnte basislakk tørrblandes o,3 vektprosent av en flytmiddel/ harpiks-blanding med kornstørrelse under 29o/um og inneholdende lo prosent akrylat/vinylalkyleter-kopolymer. Flytmidlet ble altså tilsatt i en ytterligere mengde av ca. o,o5 vektprosent av bindemidlet.

Den dannede pulverlakk sprøytes på en prøveplate som varmebehandles.

Etter varmebehandlingen ble det konstatert at den dannede lakkfilm

avvek fullstendig fra den sem normalt oppnås med pulverlakk. På grunn av konsentrasjons-forskjeller av flytmidlet i ulike steder i filmen hadde pigmentene orientert seg slik at det oppstod en jevn hammerlakk-ef f ekt, men da det ved fremstilling av denne pulverlakk ikke var benyttet aluminiumpulver, hadde filmen ingen metall-glans.

Eksempel 7

I pulverlakken ifølge eksempel 6 tørrblandes o,5 vektprosent aluminiumpulver og o,4 vektprosent flytmiddelAiarpiks-blanding med kornstørrelse under Soo^um og inneholdende lo prosent akrylat/vinylalkyleter-kopolymer. Flytmidlet tilsettes altså i dette tilfelle i en mengde av omtrent o,o7 vektprosent av bindemiddel-mengden.

Den dannede pulverlakk sprøytes på en prøveplate sem varmebehandles.

Etter varmebehandlingen ble det konstatert at den dannede lakkfilm avvek fullstendig fra den sem normalt oppnås med pulverlakk. På grunn av konsentrasjons-forskjeller av flytmidlet i forskjellige steder i filmen hadde pigmentene og aluminiumpulveret orientert seg slik at man fikk en hammerlakk-ef fekt. I dette tilfelle fikk man også en tydelig metallisk effekt.

Eksempel 8

Etter såmne metode som ifølge eksempel 1 fremstilles en pulverlakk med de nedenfor angitte materialer. Flytmidlet ble tilsatt i form av en flytmiddel/ harpiks-blanding sem inneholdt lo prosent akrylat-basert flytmiddel. Tilsetningsmidlet ble altså til å begynne med tilsatt i en mengde av

omtrent o,2 vektprosent av bindemidlet.

Den dannede pulverlakk sprøytes på en prøveplate som varmebehandles. Etter varmebehandlingen ble det konstatert at den dannede film nesten fullstendig var lik det som normalt oppnås med pulverlakk, men på grunn av f<p>r lav konsentrasjon av flytmidlet var det dårligere utflyting og tendens til kraterdannelse. Hammerlakk-ef fekten kunne ikke sees i denne film.

I den ovennevnte basislakk tørrblandes o,o2 vektprosent av en flytmiddel/ harpiks-blanding med kornstørrelse under 42o^um og inneholdende lo prosent akrylat-basert flytmiddel. Flytmidlet ble altså i dette tilfelle tilsatt i en ytterligere mengde på omtrent o,o2 vektprosent av bindemidlet.

Den nye dannede pulverlakk sprøytes på en prøveplate som varmebehandles. Etter varmebehandlingen ble det konstatert at den dannede film avvek fullstendig fra det som normalt oppnås med pulverlakk. På grunn av konsentrasjons-forskjeller av flytmidlet i ulike steder i filmen hadde pigmentene og aluminiumpulveret orientert seg slik at filmen fikk en jevn hammerlakk-effekt.

Eksempel 9

Ifølge den nedenfor angitte materialliste fremstilles en pulverlakk

ved først å tørrblande råmaterialene og deretter føre blandingen inn i

en ekstruder hvor den smeltede bindemiddelharpiks blandes med de øvrige

—^råmaterialer. Flytmidlet tilsettes i en mengde av omtrent o,l vektprosent av bindemidlet i form av en flytmiddel/harpiks-blanding sem inneholder lo prosent akrylat/vinylalkyleter-kopolymer.

Den dannede blanding fra ekstruderen avkjøles og knuses til et granulat

med størrelse under 3 mm.

En del av granulatet males til pulver med kornstørrelse på høyst 100 /um. Den dannede pulverlakk sprøytes på en prøveplate som varmebehandles. Etter varmebehandlingen ble det konstatert at utflytningen av den dannede film var dårligere enn normalt og videre at en del kratere var dannet, uten at filmen fikk hammerlakk-effekt.

I dén andre delen av granulatet blandes flytmiddel i en mengde på

ca. 0,15 vektprosent av bindemiddel-mengden til granulat i form av en flytmiddel/harpiks-blanding som inneholdt 10 prosent akrylatvinyl-akyleter^kopolymer. Dette ble også knust til en kornstørrelse under 3 nm. Granulatblandingen ble malt til en kornstørrelse på høyst 100 ^um, og den dannede pulverlakk ble sprøytet på en prøveplate. Etter varmebehandlingen ble det konstatert at det ikke lenger var krater-dannelse i den dannede film, men at yttersiden viste en jevn, temmelig svak hanmerlakk-effekt.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av pulverlakk hvor det anvendes en epoksy-akryl- eller polyester-harpiks sem filmdannende bindemiddel, samt 0,005-2,0 prosent, basert på vekten av bindemidlet, av et akrylatpolymer-eller akrylatkopolymer-basert tilsetningsmiddel sem utflytingsfremmende og kraterhindrende hjelpemiddel (flytmiddel), samt pigment og eventuelt aluminiumpulver,

   karakterisert ved at man for oppnåelse av en lakkfilm med hammerlakk-effekt blander inntil 1,0 fortrinnsvis inntil 0,2 prosent, basert på vekten av bindemidlet, av flytmidlet sammen med de andre råmaterialene i smeltet bindemiddelharpiks i et første blandetrinn, og den erholdte grunnbladning avkjøles , hvoretter man i et annet blandetrinn tilsetter flytmiddel, fortrinnsvis i form av en fast flytmiddel/harpiks-blanding som er malt til en maksimal kornstørrelse på 100-600 ^um, i en mengde av 0,005-1,0 prosent, fortrinnsvis 0,01-0,2 prosent, basert på vekten av bindemiddel i grunnblandingen, samtidig som man til grunnblandingen eventuelt tilsetter 0,1- 5,0prosent aluminiumpulver basert på vekten av blandingen, enten separat eller sammen med flytmiddel/harpiks-blandingen.