NO308614B1 - Pulverbelegningsmaterialer og fremgangsmÕter til fremstilling derav - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår pulverbeleggingsmaterialer og fremgangsmåter til fremstilling derav.

Pulvermalinger omfatter vanligvis en fast filmdannende harpiks, vanligvis med ett eller flere pigmenter. De kan være termoplastiske, men er vanligvis varmherdende og de innbefatter to koreaktive filmdannende harpikser eller de innbefatter en herder for den filmdannende harpiks i pulverpartiklene.

Pulvermalinger fremstilles vanligvis ved intim blanding av bestanddelene, f.eks. i en ekstruder ved en temperatur over mykningspunktet for den filmdannende harpiks, men under blandingens herdetemperatur (ekstruderingsprosessen) ,

og findeling av blandingen til ønsket partikkelstørrelse i egnet oppmalingsutstyr (mikroniseringsprosessen).

Pulveret kan påføres substratet på forskjellige måter, f.eks. ved anvendelse av et fluidisert sjikt, eller vanligvis ved anvendelse av en elektrostatisk sprøytepistol. Den ideelle partikkelstørrelsesfordeling som kreves for de fleste kommersielle elektrostatiske sprøyteapparaturer er mellom 10 og 120 [ im, med en midlere partikkelstørrelse basert på volum innen området 15-75fim (alle midlere partikkelstør-relser angitt her er basert på volum). Generelt har pulverene minst 90 vol% av partiklene mellom 20 (am og 100 [ im og ikke over 70% < 50 [ im, og de har en midlere partikkelstørrelse på minst 3 5[im, vanligvis ikke større enn 60^m, ofte i området fra 35 til 55 (im, vanligvis fra 35 til 50 [ im. Ved den elektrostatiske sprøyteprosess blir pulvermalingpartiklene elektrostatisk ladet og de ladede partikler tiltrekkes til substratet som er jordet eller motsatt ladet. Pulverbelegget som ikke hefter til substratet kan gjenvinnes for ombruk, slik at pulvermalinger er økonomiske i forbruk av bestanddeler, samtidig som de ikke forurenser omgivelsene. Pulveret blir deretter herdet på substratet ved anvendelse av varme (ovnstørkeprosessen), vanligvis i en periode på fra 5 til 3 0 minutter og vanligvis ved en temperatur i området fra 150 til 220°C, selv om temperaturer ned til 120°C kan anvendes for noen harpikser, særlig epoksyharpikser, hvorved pulverpartiklene smelter, flyter ut og danner en film.

Varierende ulike etterbehandlinger, f.eks. redusert glans og effektlakk kan oppnås.

Reduksjon av glans i pulvermalingen fra full glans (80-90% målt ved en 60° synsvinkel) til et annet lavere nivå, f.eks. satengglans (55-65% glans) eller matt (<30% glans) oppnås ved å skape en overflate som er ru i mikroskopisk skala. Denne overflateruhet må være tilstrekkelig til å forårsake en reduksjon i speilrefleksen fra filmen ved å spre det innfallende lys, dersom den er synlig vil det imidlertid oppnås en struktureffekt i filmen. I flytende malinger kan denne glansreduksjon vanligvis oppnås ved anvendelse av pigment- og/eller fyllstoffpartikler i høye volumkonsen-trasjoner. Denne teknikk kan imidlertid ikke anvendes som den eneste vei til glansreduksjon i pulvermalinger fordi et alt for høyt innhold av fyllstoffpartikler vil lede til en alt for redusert flyt i overflaten under herding.

Den fremgangsmåten som anvendes innebærer å få til slike reaksjoner innen den herdende film at det oppnås to ulike gelatineringshastigheter innen det herdende matriks-materiale. Med syrefunksjonelle polyestere kan et hurtig gelende (reagerende) pulver og et sakte gelende pulver fremstilles separat og blandes etter mikroniseringstrinnet, eller vanligvis blandes bestanddelene før mikronisering. De hurtig gelende områder danner partikler som bryter overflateflyten i de saktere gelende deler av matriksmaterialet. På grunn av enkel produksjon og økonomi foretrekkes et énkomponent-materiale som gir matt overflate, men fremstillingen av et passende antall materialer som gir matt overflate ved anvendelse av et én-komponentsystem er ikke mulig med alle harpikstyper, og det er ikke noe enkelt matteringsmiddel som kan anvendes sammen med alle harpikstyper for å tilveiebringe varierende glansnivåer.

For strukturering finnes det et stort antall stoffer som kan tilsettes pulverene for å oppnå ulike overflateeffek-ter ved å avbryte flyten i polymerfiImen. For en stoplet lakk anvendes mikronisert PTFE (polytetrafluoretylen). For en ryn-kelakk kan det anvendes celluloseacetatbutyrat-harpiks (CAB)

eller homo- og kopolymerer av akrylat. Et eksempel på den sistnevnte er "Acronal 4F" (varemerke) som vanligvis tilsettes før ekstruderingen som et flytehjelpemiddel, men som i mikronisert form anvendes til strukturering. For en hammerlakk (store ujevnheter-i overflaten) anvendes et metallpigment og struktureringsmiddel. I tillegg er det vanlig å tilsette struktureringsmidler basert på termoplaster med høye molekylvekter til varmherdende pulvermalinger, hvilket gir opphav til en jevnt dårlig flyt over hele overflaten og kommer til uttrykk som en struktur.

PTFE tilsettes fortrinnsvis til forblandingen før ekstrudering og innlemmes fullstendig i ekstrudatet for å minimere produktvariasjoner på grunn av separasjon. Det mikroniserte PTFE må imidlertid fremstilles på en bestemt måte for å gi jevnhet fra produksjon til produksjon. CAB kan tilsettes til det ferdige pulver, men siden dette tilsetningsstoff har en tendens til å separere ved bruk når det tilsettes til slutt, tilsettes det fortrinnsvis i forblan-dingstrinnet. Det smelter ikke i ekstruderen og den derved fremstilte inhomogene dispersjon gir opphav til strukturen. Noen struktureringsmidler, f.eks. "Acronal 4F" (varemerke) må imidlertid tilsettes etter ekstruderingen fordi ekstruderingsprosessen ville gjøre dem ineffektive ved å blande dem for godt med den kontinuerlige fase i beleggingssystemet. Pulver som inneholder ettertilsatte tilsetningsstoffer er utsatt for separasjon, hvilket forårsaker uensartethet i struktureringseffekten ved påføringen av pulveret.

Flerlagsbelegg kan fremstilles ved å anvende blandede polymersystemer med lagdeling eller "overflateseparasjon" av ublandbare faser under filmdannelsen. Blandinger av f.eks. en akrylpolymer og en polyester kan anvendes til å danne et flerlagsbelegg, idet akrylpolymeren migrerer til beleggets overflate (grenseflaten mot luft) og polyesteren danner substratets lavere lag. Sammenlignet med rene polyestere tilveiebringer flerlagsbelegget forbedret bestandighet mot misfarging, løsningsmidler og UV, f.eks. bestandighet mot nedbrytning på grunn av sollys, forbedret holdbarhet og værbestandighet, og sammenlignet med ren akryl forbedrede mekaniske egenskaper.

Dersom pulveret fremstilles ved forblanding av begge polymerer før ekstrudering vil imidlertid lagdelingen ikke være jevn fra formulering til formulering eller fra farge til farge, slik at de beskrevne forbedringer ikke kan garanteres. Dersom alternativt pulverene av akryl- og polyesterpulver-malinger blandes før påføring kan lagdelingen vanskeliggjøres ved at det dannes strukturerte filmer fordi polymersystemene ikke er blandbare. De to pulvere i pulverblandingen i fast tilstand vil også kunne oppvise problemer med separasjon.

I vår verserende søknad GB 2.226.824 A beskrives en fargeblandingsprosess for pulvermalinger hvor partikler av tilstrekkelig liten størrelse, < 20um i størrelse og fortrinnsvis < 10 um, anvendes slik at blandede farger påført et substrat har et homogent utseende.

Før påføringen på substratet underkastes blandingen vanligvis en agglomereringsprosess hvor partikler av liten størrelse smeltes sammen til sammensatte partikler, f.eks. ved mekanosmelting, f.eks. ved en temperatur i området fra 60 til 80°C, og dette omdanner blandingen fra en sammenholdende masse til et frittflytende og fluidisert pulver som kan på-føres med vanlige hjelpemidler. Agglomerering forhindrer også separasjon av bestanddelene under påføring og håndtering, hvilket ellers er nødt til å forekomme, f.eks. under selve påføringsprosessen (på grunn av ulik elektrostatisk ladning), i den ledsagende gjenvinnings- og resirkuleringsprosess (på grunn av ulikheter i partikkelstørrelse og/eller partikkeldensitet) eller ved transport, hvilket forårsaker variasjon fra sats til sats i det resulterende belegg.

Foreliggende oppfinnelse er basert på den erkjennelse at dannelsen av et smeltet eller bundet agglomerat tilveiebringer en egnet fremgangsmåte, ikke bare for fargeblanding, men også for innføring av forskjellige tilsetningsstoffer i pulvermalingmaterialer, både i enkeltlagsystemer og flerlagsystemer.

Agglomereringsprosessen har et antall fordeler:

(i) For det første tilveiebringer agglomereringsprosessen en utvidelse av vår fargeblandingsprosess og gir en serie utseendemessige effekter. (ii) For det andre tilveiebringer den effektivt en permanent fast sammensetning av kjente materialer som ville vært utsatt for separasjon i fast tilstand under håndterings-prosessen, f.eks. ved transport og anvendelse, og under resirkulering av sprøytestøv.

Således har den nærmere bestemt ledet til fremstilling av glansreduserte og strukturerte belegg som ikke har de ovenfor beskrevne ulemper ved slike konvensjonelle belegg. (iii) For det tredje, med blandede polymersystemer er det lettere å oppnå forbedret separasjon eller sjonglere med separasjonen (lagdelingen) i filmen under filmdannelsen.

Således har den ledet til fremstilling av mer tilfredsstillende lagdelte belegg som ikke har de ovennevnte ulemper ved systemene i den kjente teknikk. (iv) For det fjerde tilveiebringer innlemmelsen av tilsetningsstoffer ved agglomerering i stedet for ved ekstrudering muligheten for fremstilling av en rekke nye produkter som ikke kunne fremstilles ad konvensjonell vei (f.eks. ekstrudering og mikronisering), blant annet på grunn av at tilsetningsstoffet ville blitt ødelagt ved fremstillings-prosessen eller fordi selve tilsetningsstoffet ville ødelegge produksjonsutstyret.

Metallpigmenter, som f.eks. aluminium- eller gull-bronseflak, anvendes i pulvermalinger for å gi beleggets overflate glans, det mest vanlig anvendte metallpigment er aluminium. I et "blad"-system orienterer aluminiumflakene seg som et kontinuerlig lag ved eller nær filmens overflate og frembringer en opak sølvoverflate. Pigmentene innlemmes vanligvis ved tørrblanding. En glanseffekt oppnådd f.eks. med "bladformet" pigmentet kan lett ødelegges av sterke skjærkrefter, slik som i ekstrudere og pulveriseringsutstyr. Imidlertid kan de løse metallflak forårsake uønskede elek-triske utladninger i sprøytepistolen, og tilstedeværelse av fri metallpigmenter i pulver(ene) representerer også en vesentlig økning av eksplosjonsfaren.

Disse problemer er overvunnet med en spesiell teknikk utviklet av Wolstenholme Bronze Powders Ltd. Teknikken innebærer en mekanosmelting eller binding av de individuelle metallpigmentflak til overflaten på konvensjonelle pulvermalingpartikler, så snart pulveret begynner å smelte under ovnstørkingen frigjøres metallflakene og stiger til overflaten med pulvermalingfilmen, derved frembringes en god "flak"-effekt og en klar metalloverflate. En serie hammerlakker og andre strukturerte metallakker kan fremstilles ved å anvende i tillegg et passende hammer- eller strukturtilsetningsstoff. I oversikten "Ten Years of Bonded Metallic Powder Coatings" av Keith S. Carter i Polymers Paint Colour Journal, vol. 176, nr. 4179, november 1986, antyder forfatteren at selv om bindingsprosessen hovedsakelig anvendes med metallpigmentflak, kan andre pigmenter som perlemorspigmenter - som liksom metallpigmentene ikke bør ekstruderes eller males og som gir en spesiell overflate - også bindes med vellykket resultat. Imidlertid har teknikken ikke tidligere vært anvendt utenom det spesielle felt for metalliske overflater eller glansoverflater, og det har heller ikke vært noen antydninger om å gjøre det.

I henhold til dette tilveiebringer foreliggende oppfinnelse et materiale som er egnet for påføring som en pulvermaling og som er i form av et smeltet agglomerat av ulike partikkelformige bestanddeler, med unntak av det agglomererte materiale angitt i GB 2.226.824 A og de bundne metalliske pulvermalinger beskrevet over.

Et antall fremgangsmåter ved pulvermaling med anvendelse av kombinasjoner av separate bestanddeler har vært foreslått, vanligvis med det mål å redusere sammenklebing (klumping) i pulveret ved lagring.

I US patentskrift nr. 4.260.066 (Celanese Corp.) beskrives pulvermalinger hvor mindre klebrige partikler omfattende et smelteflytmodifiserende middel og en hefteevneforbedrer heftes til ikke-klebrige partikler inneholdende en termoplastisk elastomer, smelteflytmodifiserende middel, hefteevneforbedrer og stabilisator for å danne sammensatte partikler som ikke agglomererer ved lagring.

I verserende søknader EP 0.250.183 A, EP 0.372.958 A og EP 0.389.080 A (Nippon Paint Company Ltd.) beskrives tilsetningen av henholdsvis tverrbundne polymerpartikler (vanligvis mikropartikler), en anisotropisk krystallinsk polymer (vanligvis i form av mikropartikler) og mikropartikler med forholdsvis høy Tg til en basisharpiks på ethvert trinn i fremstillingen. Bestanddelene kan f.eks. kombineres under trinnene blanding, maling, pulverisering eller sikting, eller de kan dispergeres sammen i en våtprosess i et passende løs-ningsmiddel, eller de kan kombineres i det etterfølgende sprøytetørketrinn.

Imidlertid er det ikke i beskrivelsen av noen av prosessene til Nippon Paint og Celanese Corp. angitt at den andre bestanddel er hardt festet til overflaten av den første bestanddel og at den er bestandig overfor separasjon ved mekaniske og elektrostatiske krefter.

Nærmere bestemt tilveiebringes det med foreliggende oppfinnelse pulverbeleggingsmaterialer særpreget ved det som fremkommer i henhold til krav 1, 2 og 6, hvorav foretrukne utførelsesformer fremgår av de uselvstendige krav 3-5 og 7-15.

Med den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes også fremgangsmåter for fremstilling av ovennevnte pulverbeleggingsmaterialer, hvor fremgangsmåtene er særpreget ved det som fremkommer i henholdsvis krav 16 og krav 17, hvorav foretrukne utførelsesformer fremgår av de uselvstendige krav 18 og 19.

Et agglomerat i et pulverbeleggingsmateriale ifølge foreliggende oppfinnelse inneholder ett eller flere film-dannende systemer (polymere bindemiddelsystemer) og inneholder også vanligvis minst ett fargestoff. Et filmdannende system omfatter i seg selv en fast filmdannende harpiks og enhver herder som er påkrevet for denne. (Med en filmdannende harpiks/polymer mener vi én som fungerer som et bindemiddel, dvs. at den har evne til å fukte pigmenter og tilveiebringe en kohesiv styrke mellom pigmentpartikler, som fukter og binder seg til substratet og som smelter og flyter i herde/ovnstørke-prosessen etter påføringen på substratet for å danne en homogen film.) Vanligvis ekstruderes ethvert fargestoff eller -stoffer (pigmenter og/eller fargestoffer) og enhver herder sammen med én eller flere filmdannende harpikser slik at de derav dannede partikler omfatter en filmdannende harpiks, fargestoff eller -stoffer og/eller herder, vanligvis inneholder minst flertallet av slike partikler minst ett fargestoff. Imidlertid kan ethvert fargestoff og enhver herder om ønskelig være til stede som en separat bestanddel. Om ønskelig kan det være til stede to eller flere filmdannende bestanddeler i agglomeratet, og hver kan være farget eller ufarget.

Ett eller flere andre tilsetningsstoffer kan om ønskelig inneholdes i agglomeratet. Ethvert av dem kan være i en filmdannende bestanddel eller som en separat bestanddel (en ikke-filmdannende bestanddel).

Et ikke-filmdannende tilsetningsstoff som om ønskelig er til stede som en separat bestanddel, kan være ett som har innflytelse på egenskapene (et "egenskap-additiv" eller "funksjonsadditiv"), og/eller en overflate-effekt (et "overflate-additiv") , vanligvis en visuell effekt (et"utseende-additiv"). Et egenskapadditiv kan være ett som med-fører en effekt på det resulterende belegg og/eller på påføringsprosessen eller herdeprosessen.

Alle, to eller flere, bestanddeler i agglomeratet kan være blandbare eller ikke-blandbare med hverandre. For eksempel kan agglomeratet omfatte to blandbare filmdannende bestanddeler, f.eks. av ulik farge, eller en farget filmdannende bestanddel og en ufarget (blandbar) filmdannende bestanddel (anvendt f.eks. for å tilveiebringe ytterligere harpiksinnhold for å forbedre flyt), eller to ublandbare filmdannende bestanddeler, f.eks. av samme farge eller én farget og én ufarget, og om ønskelig ytterligere en bestanddel som kan være blandbar med én av de to andre bestanddeler. (For eksempel vil tre-bestanddelsystemet akryl, epoksy og polyvinylidendifluorid (PVDF) omfatte to faser, hvor PVDF er "blandbar" med akryl men ikke med epoksy).

Om ønskelig kan én eller flere av de filmdannende bestanddeler inneholde et ikke-filmdannende tilsetningsstoff som er koekstrudert sammen med det filmdannende middel. En separat, ikke-filmdannende bestanddel kan være blandbar eller ikke blandbar med en filmdannende bestanddel.

Som det vil bli forklart mer detaljert nedenfor, kan nærværet av ikke-blandbare bestanddeler eller bestanddeler som gir ikke-blandbarhet (både filmdannende og ikke-filmdannende) anvendes for å oppnå glansreduksjon og/eller struktur i pulvermalingen: De virker som utseende-additiver.

Ikke-blandbarheten under filmdannelsen kan oppnås f.eks. ved å anvende kjemisk ulike polymerer som ikke er blandbare under agglomerering og under herding. For eksempel er en akryl-bestanddel og en polyester-, epoksy-, polyesterepoksy- eller polyuretan-bestanddel ikke blandbare og kan ikke blandes slik at de danner en enkelt (stabil) fase. Slike systemer har slike ulike overflatespenninger at store defekter oppstår når et pulver "forurenser" det andre.

Ikke-blandbarhet under filmdannelse kan også oppnås ved å anvende bestanddeler som i utgangspunktet er blandbare

(kompatible), men som blir ikke-blandbare under herding. Således er f.eks. to systemer som er kjemisk like og som har omtrentlig de samme geltider blandbare, men bestanddeler med ulike geltider som til og begynne med er blandbare, blir ikke-blandbare etter som herding (og oppbyggingen av molekylvekten) skrider frem.

Materialer som ikke er blandbare under filmdannelsen kan skille seg i ulike faseområder, hvilke kan gi opphav til ikke-blandbarhetseffekter slik som mattering. Bortsett fra dette kan nærværet av to materialer med ulik overflatespenning i filmens overflate og i avgrensede flater/områder lede til oppriving av overflaten (strukturering).

Alternativt kan ikke-blandbare filmdannende bestanddeler med ulike overflatespenninger anvendes for å tilveiebringe flerlagsbelegg: i dette tilfelle opptrer de som egenskaps-additiver.

Utseende- additiver:

Tilsetningsstoffer som har en effekt på utseendet innbefatter f.eks. glansreduserende additiver, struktureringsmidler og additiver som frembringer en glanset overflate (f.eks. metalliske pigmenter og belagte glimmerpigmenter). Disse er med fordel til stede som separate bestanddeler.

A. Glans- reduserende additiver;

Vi har funnet at et antall tilsetningsstoffer kan anvendes som separate bestanddeler i agglomerater ifølge foreliggende oppfinnelse for å redusere glans.1. En ikke-blandbar filmdanner, bestanddelen kan være farget eller ufarget. 2. En ikke-filmdannende (eller ikke-flytende) polymer, f.eks. PTFE eller en tverrbundet eller høytsmeltende filmdanner, f.eks. et høytsmeltende akryl slik som polymetylmetakry-lat(som smelter over 200°C) ,disse er uløselige i filmen ved tidspunktet for filmdannelse.De kan være farget eller farget.3. Vanlige glansreduserende midler, dvs. slike som anvendes for glansreduksjon i vanlige pulvermalinger, eller som fyllstoffer i slike systemer. Generelt mener vi at de virker ved å danne ikke-blandbarhet under herdereaksjonen og/eller ved å medføre en differensiert herdereaksjon når filmbelegget

dannes. Eksempler er som følger:

(a) En andre katalysator som vil gi en mye kortere geltid enn hovedkatalysatoren som anvendes for å herde filmen, eksempler er Ciba-Geigy-produktene "XG 125" (sink-N-etyl-N-fenyl-ditiokarbamat) og "XB 3329" (sinksaltet pluss en matteringsvoks) som ytterligere reduserer glansnivået, muligens gjennom ikke-blandbarhet. (b) For rene epoksysystemer og epoksy-polyester-(hybrid)-systemer anvendes en katalysator som har en kjemisk struktur slik at den forårsaker to gelhastigheter ved herding, eksempler er gitt i GB 1.545.780 og innbefatter Hiils-produkter B55 og B68 som er addukter av pyromellitsyre og 2-fenylimid-azalin. (c) For polyuretansystemer anvendes hydroksy-funksjonelle polyestere herdet med et isocyanat (typisk isoferon-diisocyanat), en hydroksyfunksjonell polyester med forskjellig radikal-funksjonalitet (f.eks. en hydroksyfunksjonell polyester med en funksjonalitet på 7 tilsatt til én med en funksjonalitet på 2). (d) En liten andel av en opprinnelig blandbar filmdanner som har en annen geltid enn hoved-film-danneren, f.eks. for syrefunksjonelle polyestere beregnet på å herde med triglyserylisocyanurat, en polyester av omtrentlig samme farge, eller

ufarget, men med en annen geltid.

4. Uorganiske fyllstoffer med store partikkelstørrelser, vanligvis opp til 30 um i størrelse.

Vi har funnet at klare "ikke-blandbare" partikler av midlere partikkelstørrelse < 5 um sammensluttet i et agglomerat med en vanlig pulverbestanddel eller med en filmdannende bestanddel med mindre partikkelstørrelse, f.eks. med en tilsvarende partikkelstørrelse som for den ikke-blandbare bestanddel, er svært effektive ved fremstilling av systemer med redusert glans, som har en svært bestemt og uvanlig karakter (svært lavt tap, god flyt og utjevning, og god bøyelighet). Således vil det f.eks. når en akrylbestanddel med liten partikkelstørrelse anvendes som den minste bestanddel (opp til 20 vekt%) sammen med en polyesterbestanddel hvor 90 vol% har partikkelstørrelse < 20 pm i et sammensluttet agglomerat, oppnås matte belegg, forårsaket av mikrofilmdefekter, med svært lave glansnivåer. Typisk kan glansen i et polyester-system reduseres til ca. 5% ved tilsetning av 12 vekt% akryl-bestanddel. Denne andre bestanddel kan være ufarget, eller f.eks. ha samme farge som den første bestanddel. Dette system kan varieres ytterligere i henhold til valg av akrylpolymer, geltid, partikkelstørrelse og fyllstoffnivå. Koekstrudering av slike materialblandinger ville gitt fullglansfilmer med en grad av lagdeling av polyester/akryl gjennom filmen. I motsetning til dette vil anvendelse av tørrblandinger av slike materialer (ikke-sammensluttede) med partikkelstørrelser som er akseptable for elektrostatisk påføring, gi makrofilmdefekter med noe lagdeling som gir et høyere akrylnivå enn ventet (i forhold til tilsatt vekt) på overflaten. Det agglomererte materiale lider imidlertid ikke av partikkelseparasjon i fast tilstand slik et tørrblandet produkt vil gjøre, således gir det produktjevnhet selv etter transport og sprøyting, og den ikke-glitrende matte overflate som er tilgjengelig ved anvendelse av denne teknikk har overlegne mekaniske egenskaper i forhold til matte polyesterbelegg fremstilt ved konvensjonelle teknikker. En slik "effekt" er anvendelig f.eks. ved ikke-re-flekterende påføringer på innendørs tak.

Det bør imidlertid nevnes at når akrylbestanddelen tilsettes som svært små andeler (f.eks. 1%) og blandes godt, vil effektene av ublandbarhet ikke være åpenbare. Tilsvarende vil det være med filmdannende bestanddeler med en annen geltid og med liten partikkelstørrelse, når partiklene blandes intimt vil ublandbarheten være så liten at effekten av ublandbarheten ikke legges merke til.

Vi har også funnet at PTFE i sammensluttede agglomerater er en effektiv glansreduserer. For eksempel vil tilsetninger av så lite som 10 vekt% gi filmer med 15% glans (60° glans). Denne effekt antas å være svært avhengig av tilset-ningsstoffets partikkelstørrelse. Imidlertid ødelegges herdede filmer lett, f.eks. kan filmen bli polert ved å gni med en fingernegl, et tøystykke, etc. Effekten tilskrives fjerning av PTFE fra overflaten, fordi tilsetningsstoffet bindes svært dårlig til polyesteren: den er et hardt, ikke-klebrig materiale som ikke mykner ved filmdannende temperatur.

Heterogene katalysatorer, slik som XG 125 og B 55 nevnt over, anvendes allerede i pulvermalinger for å tilveiebringe nye effekter, f.eks. som matteringsmiddel. Katalysatoren ville normalt bli tilført det malte pulver ved spesielle teknikker, men ved fremgangsmåten for agglomerering ifølge foreliggende oppfinnelse kan katalysatoren innføres på en heterogen måte.

B. Struktureringsmidler.

Konvensjonelle struktureringsmidler kan anvendes i agglomerater ifølge oppfinnelsen, men fortrinnsvis på en ny måte, som separate bestanddeler i agglomeratet. Disse innbefatter

1. den ikke-filmdannende polymer PTFE,

2. CAB eller en annen egnet filmdannende polymer.

Med bindingsteknikken ved agglomereringen ifølge foreliggende oppfinnelse unngås de problemer med anvendelse av struktureringsmidler som det støtes på i den kjente teknikk.

Således kan stoffer anvendt som separate bestanddeler i sammensluttede agglomerater være i stand til å virke som matteringsmidler og/eller struktureringsmidler, avhengig blant annet av bestanddelens størrelse. Når således f.eks. PTFE-par-tiklenes størrelse økes i en glansredusert sammensetning og PTFE-bestanddelens mengde minskes, frembringes en strukturert overflate.

Vi har funnet at strukturerte filmer som inneholder PTFE spoleres mindre lett enn glansreduserte PTFE-holdige systemer, muligens fordi det er mer fri harpiks til å binde hver PTFE-partikkel siden det vanligvis er mindre PTFE til stede, og det strukturerte PTFE har større størrelse og krever mindre bindemiddelharpiks.

En modifikasjon av den kjente teknikk når det gjelder anvendelse av termoplast med høy molekylvekt tilsatt til et varmherdende system, er anvendelsen av

3. en filmdannende polymer med høy molekylvekt og med et mykningspunkt som er lavere enn ekstruderingstempera-turen (90-150°C), men høyere enn agglomereringstempe-

råturen (fortrinnsvis fra 60 til 80°C).

C. Metallpiqmenter:

Aluminium og et antall andre metaller og legeringer, f.eks. rustfritt stål, kobber, tinn, bronse og messing (gull er vanligvis for kostbart), kan anvendes til å fremstille hva som betegnes som "glansede" eller "stråleglinsende" overflater. Aluminiumpigmentene er de mest vanlig anvendte i dag.

"Flak"-systemer er allerede diskutert. Ikke-flakformede alumi-niumpigmenter som orienterer seg gjennom filmbelegget tilveiebringer helt andre overflater enn flakformede aluminiumpigmen-ter. Deres evne til å vise flopp-effekter, polykromatiske effekter og funklende effekter er enestående. ("Flopp" er evnen til å forandre farge ved betraktning fra ulike vinkler. Denne egenskap henføres direkte til flak-orienteringen i filmen.)

Glimmerpigmenter kan også anvendes, disse er tynne skiver av det naturlige mineral glimmer, belagt med titandioksid og/eller jern(III)oksid. I litteraturen hevdes det at de karakteristiske egenskaper ved deres flate struktur, høye brytningsindeks og gjennomsiktighet skaper effekter i gjennom-siktige medier som på grunn av deres sammensatte lysbrytning tilsvarer glansen i perler eller perlemor.

Egenskapsadditiver:

Forskjellige egenskapsadditiver, flertallet av disse er ikke-filmdannende bestanddeler, innbefatter et antall som ikke kan tilsettes ved konvensjonell tilvirkning av pulvermaling. Ved å ha muligheten til å innlemme tilsetningsstoffer etter ekstrudering, vil fremgangsmåten for binding ved agglomerering i henhold til oppfinnelsen i mange tilfeller lede til nye produkter. Eksempler er:

A. Sprøhetsadditiver:

1. Seighetsgjørende midler: Gummiforsterkningsmidler anvendes innen feltet kompositter for å hindre sprekktilvekst. For å være effektive må de ha en veldefinert størrelse og form. Ekstrudering eller mikronisering av en prøve kan ødelegge morfologien og følgelig de spesifikke egenskaper, så for å opprettholde gummiforsterknin-gens morfologi må den fortrinnsvis innlemmes ved en annen metode enn ekstrudering. Bindingsteknikken ved agglomerering ifølge foreliggende oppfinnelse frembyr en metode for innlemmelse av gummiforsterkere uten at disses morfologi påvirkes. Et eksempel er tilsetningen av gummilignende forsterkere i akrylharpiks-systerner, hvilke er svært holdbare men mekanisk svake.

2. Friksjonsreduserende additiver:

I lavfriksjonsbelegg anvendes hyppig polytetrafluoretylen (PTFE) eller polyamidkuler. Tilsetning av disse materialtyper med bindingsteknikken ved agglomerering tillater at materialene anvendes uten å risikere og skade deres morfologi, dette leder således til fremstilling av lavfriksjonsbelegg som ikke kan fremstilles ved noen normal fremstillingsmetode for pulvermaling.

3. Forsterkningsmidler:

Fibrer for eksempel, gir strukturell styrke til komposittmaterialer, men ville ikke overleve ekstrudering. Fibrene kan også anvendes til å forbedre led-ningsevne .

4. Mikroballonger:

Mikroballonger med varierende last kan tilsettes flytende malinger for å tilføre forskjellige effekter. Mange fungerer ved at påføring av trykk og spenning frigjør de aktive bestanddeler. De som anvendes i flytende malinger og som nå kan anvendes innen feltet pulvermaling som separate bestanddeler i et sammensluttet agglomerat, innbefatter

knusbare mikroballonger som inneholder parfyme, knusbare mikroballonger som inneholder aggre-ssive løsningsmidler for selv-avskrellende belegg,

knusbare mikroballonger som inneholder blekk,

farge eller kjemiske utgangsforbindelser for enten trykking eller annen merking.

Det er også noen tiltrekkende nye idéer på dette område. For eksempel anvendelsen av: mikroballonger som inneholder luft, for å for bedre opasitet og muligens gjøre malingene billigere,

mikroballonger som inneholder mykgjørere for å

påhjelpe flyt og utflyting (og ikke nødvendigvis bare under ovnstørking, muligens også etter inn-trykninger av den herdede film for således å tilveiebringe en selvreparerende maling),

mikroballonger som inneholder sinkmetall for å

oppnå korrosjonsbestandige malinger uten farene med å håndtere fritt metallpulver,

knusbare mikroballonger som inneholder trykkføl-somme limstoffer, i f.eks. etter-formbare malinger kan spenningsutløsende limstoffer forbedre

adhesjonen i områder med høy deformasjon.

B. Materialer som kan skade eller lede til blokkering av ekstruderen:

1. Abrasive materialer:

En sklifast pulvermaling innbefattende sand som det sklifaste medium kan ha et betydelig marked for slike ting som stiger, landganger, etc. Andre abrasive materialer, f.eks. karbider, bauxitt og visse andre faste uorganiske materialer/pigmenter kan også anvendes for å tilveiebringe f.eks. sklifaste belegg, sandpapir eller slitefaste belegg. For eksempel har vi funnet at ved å innbefatte bauxitt i en pul-verformulering ble det oppnådd et belegg som ga vesentlig slitefasthet.

Fordi disse materialer er harde (bauxitt således ekstremt: 9 på Mohs skala), kan slike belegg derfor ikke fremstilles ved konvensjonelle metoder på grunn av den kraftige slitasje som ville forekomme inne i ekstruderne. Agglomereringsprosessen ifølge foreliggende oppfinnelse gjør det mulig å overkomme dette problem, og det leder til utviklingen av en ny serie malinger.

I tillegg kan fremgangsmåten for binding ved agglomerering ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes til å redusere den ekstruderslitasje som forekommer med vanlige pulvermalinger ved anvendelse av visse fyllstoffer eller ekstendere slik som Syenex-ekstendere. Fyllstoffer og/eller ekstendere med stor partikkelstørrelse kan anvendes ikke bare til å redusere glans (se over), men også som en delvis erstatning for harpiks for å redusere kostnader.

2. Katalysatorer:

Katalysatorer: Høyreaktive katalysatorer og/eller høye katalysatornivåer er ønsket for å oppnå enten hurtig herding ved de mest vanlige ovnstempera-turer (f.eks. 170-220°C) eller herding ved lavere temperaturer. Imidlertid vil de også forårsake betydelig herding ved ekstruderingstemperaturer (vanligvis 90-140°C), dvs. at materialet vil ha en kort geltid selv under ekstrudering og dette kan lede til dannelsen av "korn" i det endelige malingstrøk eller til og med blokkering av ekstruderen. Med fremgangsmåten for binding ved agglomerering ved pulver-fremstilling i henhold til oppfinnelsen unngås behovet for ekstrudering av katalysatoren og det til-bys en fremgangsmåte for å innlemme mer reaktiv katalysator og/eller høyere katalysatornivåer enn normalt.

C. Varmefølsomme materialer:

Høyreaktive herdere/katalysatorer kan anvendes til å skape ultra-lavt-tørkende malinger (tørking ved litt over eks-truderingstemperatur). Dette tillater at svært varmefølsomme materialer, f.eks.

- biologiske materialer (f.eks. fungicider eller enzymer),

- volumøkende pigmenter og

- termokromatiske pigmenter,

blir innbefattet ved agglomerering. Pigmenter av volumøkende typer skummer og avgir flyktige stoffer når de oppvarmes, og de kan anvendes som brannhemmende middel, slike materialer i sammensluttede agglomerater ifølge foreliggende oppfinnelse kan innbefattes for å gi varme- eller lyd-isolerende belegg. Termokromatiske pigmenter forandres også ved oppvarming, og anvendes f.eks. på utsiden av ovner for å avsløre varme flek-ker. Slike produkter kan også anvendes i sammensluttede agglomerater ifølge foreliggende oppfinnelse for å tilveiebringe nye og anvendelige malingmaterialer.

Strukturering av produkter:

I noen tilfeller er det ønskelig å strukturere produktet på en bestemt måte. Dette kan tilveiebringe fordeler når det gjelder lagring og påføring av produktet. D. Friksjonsladende og korona- ladende additiver: Friksjonsladende additiver er vanligvis til stede som fri partikler i produktet, og det er viktig at de er i stand til å komme i kontakt med den ladende overflate i påførings-pistolen. Imidlertid er de kjent for å separere og forårsake problemer ved påføring. Innføring av dette tilsetningsstoff i siste trinn av agglomereringen kan feste det til produktpar-tikkelens overflate. Korona-ladende tilsetningsstoffer kan anvendes mer effektivt på en lignende måte.

E. Overflateseparasi on:

Fremstilling av agglomeratet på en kontrollert måte gir også en enestående mulighet til å kontrollere beleggets struktur. Våre observasjoner antyder at lagdeling av ublandbare faser under filmdanningen er sterkt avhengige av den opprinnelige partikkelstørrelse i de adskilte faser.

1. Systemer med høy ytre holdbarhet:

Agglomerering av f.eks. blandede akryl- og poly-esterpulvere med redusert størrelse leder ikke bare til at det unngås problemer med separasjon i fast tilstand som ellers må forekomme, men det er også funnet å forbedre lagdelingen av de ikke-blandbare faser i smeltet tilstand (i forhold til "ekstruder-samlede" partikler). Denne kontroll av filmstrukturen åpner et enormt område for nye og forbedrede produkter.

Effektive flerlagssystemer som inneholder de beste egenskaper hos polyester- og akrylpolymerer har det vært søkt etter i noen tid. Selv om det er en underliggende termodynamisk drivende kraft til å skille de to typer slik at akryl ligger på filmens overflate så vil kinetiske barrierer og tiden legge bånd på filmdannelsen slik at denne ikke nødvendigvis forekommer. Det antas at anvendelsen av et agglomerat ifølge foreliggende oppfinnelse hvor de to polymerar-ter starter som adskilte faser med redusert størrelse vil minske viktigheten a de kinetiske barrierer.

Andre systemer med høy ytre holdbarhet kan tenkes. Særlig attraktive er slike hvor polyvinylidenfluorid (PVDF) anvendes. Anvendelsen av det er imidlertid begrenset av dets dårlige adhesjon til aluminiumsubstrater og det kan derfor koekstruderes med akryl, deretter reduseres i størrelse og samles i et agglomerat med partikler av redusert størrelse av epoksy, polyester, polyester/epoksy-hybrid eller

polyuretan. Lagdeling av PVDF/akryl-bestanddelen over én av disse kjemiske forbindelser ved grenseflaten tilveiebringer et ett-strøks selvgrunnende super-holdbart system. Alternativt kan i noen tilfeller PVDF alene også anvendes som filmdannende bestanddel, f.eks. sammen med epoksy som den andre filmdannende bestanddel, epoksy virker som en hefteevneforbedrer.

2. Silikonsubstrater som er ikke-klebende, og anti-adhesiver: Silikon-type, ikke-klebende materialer som anvendes ved teknologien for grohemmende malinger, mangler stort sett gode mekaniske egenskaper. Lagdeling av disse filmdannende bestanddeler for å gi en tynn silikonfilm på overflaten er fordelaktig for lett rengjøring av husholdningsartikler. Derimot kan det være ønskelig å oppnå lagdeling med et "anti-ad-hesiv" på undersiden for å gi et avskrellbart belegg. F. Porøse belegg;

Pulvermalinger mangler kontinuerlig porøsitet. Dette innebærer at enhver virkning basert på transport gjennom filmen er hindret. Dette innbefatter anvendelse av korrosjonshem-mende pigmenter, pustende belegg (f.eks. for tre) eller mange former for kontrollert avgivelse. En måte å øke porøsiteten på kan være å øke pigmentmengden som en separat bestanddel godt over den kritiske pigmentvolumkonsentrasjon. For eksempel kjennetegnes tradisjonelle antigromidler med kontrollert avgivelse av Cu20 av en pigmentvolumkonsentrasjon på > 80%. Fremstilling av pulvermal inger med svært mye PVC har til nå ikke vært mulig, men innføring av porøsitet kan bli gjort mulig ved agglomereringsprosessen. En mulighet er å anvende høye nivåer av en løselig bestanddel, f.eks. natriumklorid eller andre vannløselige uorganiske produkter. Etter dannelsen av pulverbelegget løses det vannløselige produkt bort, og etterlater porer.

Vi har funnet at fremgangsmåten for den sammensluttende agglomerering ifølge foreliggende oppfinnelse kan føre til en dramatisk økning i fleksibiliteten for den tradisjonelle pulverfremstillingsprosess og lede til anvendelse av produksjonsanlegg. I vår patentsøknad GB 2.226.824 A har kon-septet vært anvendt på fremstillingen av ulike farger, men det er nå klart at andre viktige parametere kan varieres på tilsvarende måte. For eksempel kan glans-kontrollerende midler, struktureringsmidler og ethvert av de ovennevnte andre tilsetningsstoffer innføres i blandetrinnet for de to fargede bestanddeler. Kort sagt er formuleringen flyttet ytterligere ned i produksjonslinjen. Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse og patentsøknaden GB 2.226.824 A medfører også den fordel at det oppnås et bredt spekter av produkter med ulik utseende (farge, glans, struktur, etc.) fra et begrenset antall basisfarger. Muligheten for å justere pigment- eller harpiksinnhold ved å tilsette pigmenterte eller ufargede blandbare filmdannende partikler som separat bestanddel påhjelper også produktfleksibiliteten.

Størrelsen av agglomererte partikler:

Størrelsen av de sammensluttede agglomererte partikler bestemmes av karakteristikkene for pulverhåndteringen og pulverpåføringsprosessen, og av den ønskede tykkelse på den resulterende film.

For det første må størrelsen være samsvarende med passende volumoppførsel. Både partikkelstørrelse og, i mye mindre grad, densitet avgjør om pulveret er fluidiserbart eller ikke, og vanligvis er pulveret med en midlere partik-kelstørrelse mindre enn 15 ym ikke direkte fluidiserbart, spesielt ikke med kommersielle elektrostatiske sprøyteapparater.

Vanligvis bør de agglomererte partikler være fluidiserbare. En metode for å måle risle-egenskapene til en pulvermaling er utviklet ved Verfinstituut TNO (Metal FinishingJournal 1974), utstyret for denne metode er tilgjengelig som "Fluidimeter AS 100". En standardmengde av pulver, 250 g, plasseres i et kar tilsvarende som for et fluidisert pulver-bad, men det er utstyrt med en 4 mm dyse i veggen akkurat over den porøse plate. Denne dyse er til å begynne med lukket og luft føres igjennom karet med en standardhastighet på 200 l/h. Pulveret omrøres under fluidiseringen inntil pulverbadets høyde stabiliseres på et konstant nivå, Vlrmålt i cm. Lufttil-førselen slås av og pulveret faller hurtig tilbake til et hvilenivå og høyden måles igjen, V0. Lufttilførselen blir deretter igjen koblet inn med samme hastighet som før og pulveret tillates å nå en konstant høyde. Dysen blir deretter åpnet i 30 sekunder og pulveret som strømmer ut samles opp og veies i gram, minst fem gjentatte målinger gjøres og gjennomsnittet

(G) beregnet. Rislefaktoren R defineres ved formelen:

Det er funnet empirisk at denne rislefaktor korrelerer svært

bra med praktiske anvendelsesegenskaper.

Således har for eksempel egnede agglomererte pulvere en rislefaktor> 80.

Generelt bør det for et sammensluttet agglomerat anvendes partikkelstørrelser hvor ikke mer enn 1 vol% er over 120 um, f.eks. opp til llOum, fortrinnsvis opp til 100 um, men hvor fortrinnsvis minst 90 vol% er større enn 5 um, spesielt minst 10 um. En agglomeratstørrelse på opp til 150 pm kan være passende for spesielle formål, f.eks. for pulverbelegging av armeringsjern i betong. Den midlere partikkelstørrelse på agg lomeratet (basert på volum) er vanligvis ikke mer enn 80 um, f.eks. ikke mer enn 75 um, fortrinnsvis ikke mer enn 60 um, f.eks. ikke mer enn 50 um, eller ikke mer enn 40 pm, og vanligvis minst 15 pm, f.eks. minst 20 pm, fortrinnsvis minst 25 pm. Et gjennomsnitt i området fra 10 til 50 pm bør spesielt nevnes. Således kan det f.eks. anvendes agglomeratpartikler med en størrelsesfordeling på 0-120 pm, fortrinnsvis 5-110 pm, nærmere bestemt 10-100 pm, med en midlere partikkelstørrelse (basert på volum) i området 15-80 pm, fortrinnsvis 20-75 pm, spesielt 25-50 pm. (Det bør bemerkes at partikkelstørrelsene referert til her vanligvis er målt ved lysspredningsteknik-ker. )

Når det gjelder tykkelsen på den resulterende film, så vil for mange aktuelle anvendelser av pulver-malingteknologien filmtykkelsen med varmherdende harpikser være omkring 50 pm, men det er mange aktuelle anvendelser av pulvermalinger og mange filmtykkelser benyttes. For dekorative overflater er filmtykkelser så små som 20 pm kjent, men det er mer vanlig at filmtykkelsene faller innen området 25-120 pm, med vanlige områder på 30-80 pm for noen anvendelser og 60-120 pm, eller mer foretrukket, 60-100 pm for andre anvendelser, mens filmtykkelser på 80-150 pm er mindre vanlig, men ikke sjelden. For funksjonelle belegg finnes tilsvarende områder. Imidlertid er det noen anvendelser (f.eks. belegg på olje- og gassrørledninger og for armeringsjern i betong) hvor filmtykkelser på 150-500 pm er vanlig, og for noen innkapslingsanven-delser kan filmtykkelser bli målt i millimeter. Generelt er imidlertid tynnere belegg billigere og derfor foretrukket.

Således bør agglomeratstørrelsen generelt også sam-svare med oppnåelsen av den minste egnede filmtykkelse.

Størrelse av bestanddel- partikler

Størrelsen av de individuelle bestanddeler og stør-relsen av agglomeratet er klart avhengige av hverandre, og valget av partikkelstørrelser for agglomerat og bestanddeler påvirkes av antall og type bestanddeler som skal være i agglomeratet (og deres mengdeforhold ), og når det gjelder bestanddelene, den ønskede størrelse av agglomeratet.

I en 50:50 blanding av to partikler kan f.eks. for minst 90 vol% av partiklene maksimal partikkelstørrelse være 20-30 um, og svært ofte er en mye mindre størrelse passende. Så snart partikkelstørrelsen for én av bestanddelene reduseres, kan den største størrelsen på den andre bestanddel økes.

Det kan også være spesielle krav til størrelsen for de enkelte bestanddeler, slik at agglomeratet ofte vil inneholde bestanddeler av ulike størrelser.

Fargeblanding:

For "fargemiksing", dvs. når to eller flere ulikt fargede bestanddeler anvendes, oppnås en homogen farge på det resulterende belegg ved å anvende tilstrekkelig små partik-kelstørrelser slik at fargeforskjellen på de enkelte partikler i det resulterende belegg ikke er synlig for det nakne øye. Teoretiske betraktninger setter størrelsen til ikke mer enn 39 pm for partikler som er til stede i en perfekt blanding. I praksis er en perfekt ordnet blanding for tiden uoppnåelig, slik at partikkelstørrelsen må være mye mindre.

Denne kritiske størrelse er avhengig av et antall faktorer, innbefattet kontrasten i fargetone og lystetthet mellom de ulike partikler og forholdet mellom de ulike fargede partikler. Lystettheten er noe mer viktig enn fargetonen, slik at den kritiske størrelse er lavere enn for en blanding av svarte og hvite partikler enn for en blanding av ulikt fargede partikler med lignende lystetthet. For ethvert par av fargede pulvere er den kritiske størrelse minst for en 1:1-blanding. Den kritiske størrelse er også svært avhengig av blandingens natur (tilfeldig fordeling).

For en 1:1-blanding av svarte og hvite partikler er den kritiske størrelse for alle partikler ca. 2,5 pm for en tilfeldig blanding. Dersom blandingen imidlertid er en perfekt alternerende rekke av svarte og hvite partikler vil den kritiske størrelse for alle partikler være over 20 pm. Følsom-heten for kritisk størrelse i ikke-perfekte blandinger kan beregnes ved hjelp av statistisk sannsynlighet for at de samme fargepartikler ligger inntil hverandre.

For tilfeldige 1:1-blandinger av blå og gule partikler er den kritiske størrelse også ca. 2,5 pm, selv om dette øker til 5,5 pm for 9:1-blandinger av blått og gult og til 3,3 pm for 1:9-blandinger. For tilfeldige 1:1-blandinger av røde og gule partikler er den kritiske partikkelstørrelse 3,5 pm,økende til ca. 5,0 um for 9:1 og 1:9-blandinger, blandinger av røde og blå partikler gir tilsvarende resultater. Blandinger av hvite og gule partikler har en kritisk størrelse i området fra 10 til 15 pm. Blandinger av tre eller flere fargede bestanddeler har vanligvis en kritisk størrelse som er tilsvarende eller større enn den for blandinger av to av bestanddelene. For visse fargekombinasjoner har imidlertid tilfredsstillende blanding for å oppnå en homogen farge vist seg å være mulig med 25 pm partikler, særlig når mørke nyanser og nyanser med tilsvarende fargetone (f.eks. mørk blågrå og mørk grønnblå) blandes.

Egnet for fargeblanding er partikler hvor minst 90 vol% av partiklene av hver bestanddel har en partikkelstør-relse på < 25 pm, f.eks. < 22 pm, med fordel < 20 pm. Fortrinnsvis er denne grensen < 15 pm, med fordel < 10 pm, f.eks.

< 8 pm, f.eks. < 5 pm, og vanligvis f.eks. > 0,5 pm, med fordel > 2 pm, fortrinnsvis > 4 pm, nærmere bestemt > 5 pm, f.eks. i det vesentlige 10 pm eller i det vesentlige 5 pm. 90 vol% av partiklene i områdene 0,5-10 pm, 2-5 pm, 5-10 pm, 4-8 pm og 2-8 pm bør nevnes. Bestanddeler hvor minst 75 vol% av partiklene har slike partikkelstørrelser bør også nevnes. Vanligvis bør ikke mer enn 1 vol% være over 35 pm og vanligvis bør alle være under 39 pm.

Således er f.eks. for å oppnå et homogent resultat partikkelstørrelsen på fargebestanddelene med fordel i området fra 0,5 til 15 pm, fortrinnsvis fra 5 til 10 pm eller fra 2 til 5 pm, med den største dimensjon av minst 99 vekt% av par-tikkelstørrelsene fortrinnsvis i dette størrelsesområde, fortrinnsvis har alle partikkelstørrelser en største dimensjon på 10 pm eller under.

Med fordel er den gjennomsnittlige partikkelstørrelse ved fargeblanding av fargebestanddelene innen området fra 1,5 til 12 pm, f.eks. fra 1,5 til 8 pm, imidlertid er gjennom-snittsstørrelser i området fra 2 til 8 pm, f.eks. fra 2 til 6 pm, og i området fra 8 til 12 pm, særlig anvendelige. Gjen-nomsnittsstørrelser > 3 pm og < 5 pm bør også nevnes.

Det kan være hensiktsmessig å ha tilgjengelige stan-dardsatser av de individuelle bestanddeler for agglomerering til spesiell anvendelse om og når det kreves. Følgelig kan også en farget bestanddel som anvendes ved fremstilling av sammensluttede sammensatte partikler ha den ovennevnte partik-kelstørrelse, selv når det ikke er noen fargeblanding. Spettete overflater: Alternativt kan en spettete overflate oppnås ved å blande partikler som har en størrelse som er større enn dem diskutert over. I henhold til denne utførelse av foreliggende oppfinnelse omfatter agglomeratet således bestanddeler med partikler av redusert størrelse som ikke desto mindre er store nok til at de ved påføring på substratet er synlige hver for seg i belegget, partikkelstørrelser > 20 pm bør nevnes. Par-tikkelstørrelsen bør imidlertid være slik at det resulterende agglomerat av to eller flere slike partikler er av en stør-relse som er egnet for å møte kravene til påføring og filmtykkelse. Den ønskede effekt er en film som er bygget opp av flere individuelle fargede partikkeltyper slik at det oppnås en spettete overflate som er reproduserbar og som er bestandig mot separasjon. For tiden kan spettete overflater bare oppnås ved å tørrblande ferdige pulvere med normal partikkelstør-relse, og disse er henfallen til separasjon ved transport og påføring på grunn av forskjeller i partikkelstørrelsesfor-delinger, partikkeldensitet eller ladbarhet, og de gir derfor ikke-reproduserbare overflater.

For en spettete overflate er det hensiktsmessig at hver bestanddel har minst 90 vol% av partiklene < 50 pm og mer enn 10 vol% av partiklene > 20 pm, og den gjennomsnittlige partikkelstørrelse er i området fra 15 til 35 pm, nærmere bestemt fra 20 til 30 pm, f.eks. hovedsakelig 25 pm. Fortrinnsvis er mindre enn 10 vol% av partiklene < 10 pm.

" Sotete" pulvere - fargekorreksion: Agglomererings-bindingsteknikken ifølge foreliggende oppfinnelse kan også anvendes for fargebrekking eller korreksjon av fargen på en produksjonssats. Dersom det er funnet at et ferdiglaget pulver således ikke oppfyller en farge-spesifikasjon, kan dette korrigeres ved tilsetning av én eller flere fargede filmdannende bestanddeler eller pigmenter.

Tidligere ble fargekorreksjon utført ved å tilsette tørre pigmenter og ekstrudere pulveret på nytt. Omekstru-deringen og det økede forhold fast stoff:bindemiddel kan imidlertid forandre filmens egenskaper. Ved å anvende en farget filmdannende bestanddel eller en pigmentbestanddel (eller enkle pigmentmasse-toner) og tilsetning ved en agglomereringsmetode i henhold til foreliggende oppfinnelse, vil forholdet faststoff:bindemiddel ikke forandres dramatisk og til-setningsprosessen blir mindre alvorlig.

I henhold til en annen utførelse av foreliggende oppfinnelse omfatter således agglomeratet fargede filmdannende partikler med større størrelse (f.eks. vanlig størrelse) og mindre, fargede filmdannende partikler eller pigmentpartikler, som f.eks. de filmdannende partikler med redusert størrelse angitt i detalj over, for fargeblanding, anvendt i mengder fortrinnsvis opp til 5 vekt%, f.eks. opp til 1 vekt% eller f.eks. opp til 0,5 vekt%, nærmere bestemt opp til 0,3 vekt%, for å forskyve fargen på bestanddelen med større størrelse over et lite fargeområde, dette gjøres for fargebrekking eller fargekorreksjon av en produksjonssats. Mengden og størrelsen på de mindre partikler bær være slik at de ikke er individuelt tydelige i den resulterende film. Dette ville tillate fargekorreksjon av en produksjonssats uten behov for omekstrude-ring.

Hensiktsmessig utgjør partiklene med større størrelse i agglomeratet mer enn 10 vol% som er > 50 pm, og vanligvis ikke mer enn 70% som er < 50 pm, med en midlere partikkelstør-relse fra 15 til 75 pm, vanligvis fra 25 til 50 pm, fortrinnsvis fra 35 til 50 pm, og partiklene med mindre størrelse utgjør minst 90 vol% som er < 20 pm, fortrinnsvis < 10 pm. Alle de mindre komponentpartikler er med fordel < 25 pm og ikke mer enn 3% er < 1 pm. Den midlere partikkelstørrelse for denne bestanddel er med fordel innen området fra 1,5 til 12 pm, f.eks. fra 2 til 8 pm, fortrinnsvis fra 2 til 6 pm eller fra 8 til 12 pm, midlere størrelser > 3 pm og < 5 pm bør spesielt nevnes.

Størrelse av andre tilsetningsstoffer:

Et agglomerat ifølge foreliggende oppfinnelse kan også innbefatte spesielle ikke-filmdannende additiver som angitt i detalj over, og av disse kan 90 vol% være < 30 pm, nærmere bestemt 20-30 pm, f.eks. hovedsakelig 25 pm, i størrelse. Tilsetningsstoffer hvor 90 vol% har en størrelse < 25 pm, eller 20-25 pm, bør spesielt nevnes. Størrelsen på tilset-ningsstoffene dikteres imidlertid ikke bare av størrel-seskravene til agglomeratet (påvirket blant annet av kravene til den resulterende film), men også deres bestemte identitet og funksjon. For eksempel kan en partikkel > 10 um i størrelse frembringe en synlig effekt, generelt bør minst 90 vol% av denne bestanddel være under 10 um for å unngå dette. Således kan det for eksempel oppnås en struktureringseffekt i stor skala med sand eller andre uorganiske partikler hvorav 90 vol% er > 10 pm, når en ufarget blandbar filmdannende bestanddel anvendes for å justere harpiksinnholdet foretrekkes det at > 90 vol% er < 20 pm, nærmere bestemt er > 90% < 10 pm som for fargeblanding, for å unngå å bli separat synlig i det resulterende belegg.

Ublandbare filmdannende bestanddeler for mattering/ strukturering eller overflateseparaslon, ikke- filmdannende bestanddeler for mattering eller strukturering.

Som nevnt over kan en ublandbar filmdannende bestanddel anvendes for å tilveiebringe glansreduksjon eller struktur, eller den kan anvendes for å oppnå et flerlagssystem.

For en matteringseffekt må adskilte områder være til stede under filmdannelsen. Således bør, som angitt over, bestanddelene være uforlikelige (ublandbare) med hverandre under filmdannelsen, for glansreduksjon er en forskjell i overflatespenning svært ønskelig, særlig dersom områdestørrelsen er liten eller dersom hovedfilmdanneren har høy molekylvekt, for virkelig gode resultater med slike systemer og for strukturering er en forskjell i overflatespenning sannsynligvis vesentlig.

Med et lite størrelsesområde blir den oppnådde effekt av ublandbarhet vanligvis mer uttalt, men med et størrelsesom-råde som er lite i forhold til lysets bølgelengde vil glansen øke.

Filmdannende bestanddeler som er kjemisk like, men som har ulike geltider medfører ublandbarhet under filmdannelsen, men for å fremskaffe ulike overflatespenninger er det påkrevet med en ikke-filmdannende polymer eller en filmdannende polymer som er kjemisk forskjellig fra den hovedfilm dannende polymer, slik at det oppnås ublandbarhet før herding. Et eksempel på det siste er anvendelsen av to ulike varmherdende polymerbestanddeler, slik som polyester og akryl. Når de filmdannende bestanddeler har ulike overflatespenninger oppstår atskillelse og matteringen fremmes, slik at det er et større glanstap med samme tilsetningsnivå for den andre bestanddel, eller for samme effekt er tilsetningsnivået mindre.

Forskjellen i overflatespenning påhjelper transporten av én bestanddel til overflaten. Denne bestanddel vil ha tendens til å danne et lag dersom de adskilte partikler begynner å koalescere, og til slutt vil det dannes en kontinuerlig film, om bestanddelen koalescerer eller ikke avhenger av dens viskositet og av overflatespenningen, lav viskositet og/eller lav overflatespenning påskynder tendensen til koalescering.

For eksempel kan en ublandbar filmdannende bestanddel med forholdsvis liten partikkelstørrelse anvendes for å tilveiebringe en ferdig overflate med redusert glans. Overflatens natur varierer i henhold til størrelsen på den første filmdannende bestanddel og bestanddelenes mengdeforhold. Med en polyesterbestanddel av konvensjonell størrelse og med 10 vol% av en akrylbestanddel med redusert størrelse, har vi oppnådd en strukturert matt overflate. Med de samme størrelser men med halve akrylmengden ble en effekt av "krakkelert is" oppnådd, og med 10 vol% av en akrylbestanddel med redusert størrelse og en polyesterbestanddel også med liten partikkelstørrelse, ble det oppnådd en ikke-strukturert matt overflate.

Således omfatter f.eks. i én utførelse av foreliggende oppfinnelse agglomeratet en filmdannende bestanddel av tilfeldig partikkelstørrelse, men fortrinnsvis var minst 90 vol% av partiklene < 20 pm og med en foretrukket midlere par-tikkelstørrelse i området fra 1,5 til 12 pm, spesielt fra 3 til 5 pm eller fra 8 til 12 pm, og en ublandbar filmdannende bestanddel som hadde minst 90 vol% av partiklene < 20 pm, nærmere bestemt minst 90vol% < 10 pm, og med en foretrukket midlere partikkelstørrelse i området fra 1,5 til 12 pm, f.eks. fra 3 til 5 pm eller fra 8 til 12 pm.

Økninger i mengden av akrylbestanddelen, dvs. > 10%, leder til utskillelse/lagdeling av akrylbestanddelen ved gren-

seflaten mot luft, hvilket vises ved økning i glans. Kinetik-kene ved denne prosess kan forsterkes ved anvendelse av akrylpartikler med større størrelse. Graden av lagdeling som forekommer avhenger av partikkelstørrelsene av både polyester- og akrylpartikler.

For øket overflateseparasjon for flerlagsoverflater antar vi at partikkelstørrelsen i hver av de to (ublandbare) bestanddeler må være større, sannsynligvis må de nærme seg maksimalstørrelsen som er forenelig med dannelsen av et egnet agglomerat.

Hensiktsmessig for slike multilagsystemer er for hver bestanddel minst 90 vol% av partiklene < 50 um og mer enn 10 vol% av partiklene > 20 pm, og midlere partikkelstørrelse er i området fra 15 til 35 pm, nærmere bestemt fra 20 til 30 pm, f.eks. hovedsakelig 25 pm. Fortrinnsvis er mindre enn 10 vol% av partiklene < 10 pm.

Additivet PTFE, en ikke-filmdannende polymer, har vært nevnt som et struktureringsmiddel og som et glansreduserende tilsetningsstoff (og som et friksjonsreduserende tilsetningsstoff ). Om det oppnås et struktureringsresultat et mat-teringsresultat påvirkes av partikkelstørrelsen.

For eksempel, dersom mellomstore eller forholdsvis store partikler av PTFE agglomereres med små eller forholdsvis små filmdannende partikler, eller mellomstore partikler med mellomstore partikler, oppnås en strukturert overflate. I f.eks. én utførelse har således det anvendte PTFE partik-kelstørrelser hvor minst 90 vol% av partiklene er < 50 pm, mer enn 10 vol% av partiklene er > 20 pm og den midlere partik-kelstørrelse er i området fra 15 til 35 pm, og for den film-dannende bestanddel er minst 90 vol% av partiklene < 20 pm, og fortrinnsvis er den midlere partikkelstørrelse i området fra 1,5 til 12 pm, særlig fra 3 til 5 pm eller fra 8 til 12 pm.

Imidlertid vil mindre PTFE-partikkelstørrelser med-føre redusert strukturstørrelse, og når deformasjonene blir tilstrekkelig små oppnås overflater med redusert glans.

Tilsvarende struktureringseffekter eller glansreduserende effekter med ulike partikkelstørrelser oppnås med CAB, Acronal (varemerke) og tverrbundne polymerer.

Varierende agqlomerattyper:

For å hjelpe til med å forstå alle sider ved, og potensiale for, de sammensluttede agglomerater ifølge foreliggende oppfinnelse, kan hovedutformninger av agglomerater sammensatt av flere ulike kombinasjoner av bestanddelstørrelser nevnes. (I) Agglomeratet omfatter en filmdannende bestanddel med større størrelse og én eller flere bestanddeler med mindre størrelse, vanligvis en filmdannende eller ikke-filmdannende bestanddel med en liten eller forholdsvis liten størrelse, eller to eller flere be-standdéler med en slik størrelse, et eksempel på et slikt system er fargekorreksjonssystemet beskrevet

over.

(II) Agglomeratet omfatter to mellomstore bestanddeler, hvorav minst én er filmdannende, som f.eks. i den spettete overflate eller i multilagsystemet beskrevet over, ytterligere bestanddeler med liten eller forholdsvis liten størrelse kan også være til stede. (III) Agglomeratet omfatter to eller flere bestanddeler med liten eller forholdsvis liten størrelse, hvorav minst én er filmdannende som i fargeblandingssystemet eller

matteringssystemet beskrevet over.

(HIA) Agglomeratet omfatter en stor eller mellomstor bestanddel og én eller flere bestanddeler med små stør-relser, hvor av minst én av bestanddelene med liten størrelse er filmdannende, som f.eks. i den strukturerte overflate beskrevet over.

Nærmere bestemt har disse agglomerattyper følgende partikkelstørrelser: (I) Bestanddel (i): mer enn 10 vol% > 50 um foretrukket midlere partik-kelstørrelse 25-50um.

Hver bestanddel (ii): minst 90 vol% < 20 um, foretrukket midlere partikkelstør-relse 1,5-12 um.

(II) Hver bestanddel: minst 90 vol% < 50 um, mer enn 10 vol% > 20 um, midlere

partikkelstørrelse 15-35 um.

(III) Hver bestanddel: minst 90 vol% < 20 um, fore trukket midlere partik-kelstørrelse 1,5-12 pm.

(HIA) Bestanddel (i): moderat størrelse, f.eks.

minst 90 vol% < 50 pm, mer enn 10 vol% > 20 pm, midlere partikkelstørrelse 15-35 pm, eller stor størrelse.

Hver bestanddel (ii): minst 90 vol% < 20 pm, foretrukket midlere partik-kelstørrelse 1,5-12 pm.

Fortrinnsvis har bestanddeler i agglomerater av type III og små bestanddeler (ii) i agglomerater av typer I og HIA partikkelstørrelser hvor minst 90 vol% av partiklene er < 15 pm, nærmere bestemt < 10 pm, ofte < 2 pm. Vanligvis er alle partikler < 25 pm, og i en filmdannende bestanddel kan et mak-simum på f.eks. 3 vol% være < 1 pm. Foretrukne midlere partik-kelstørrelser er vanligvis i området fra 1,5 til 12 pm, f.eks. fra 1,5 til 8 pm, fortrinnsvis fra 2 til 8 pm, f.eks. fra 2 til 6 pm, nærmere bestemt fra 3 til 5 pm, eller fra 8 til 12 pm.

Fortrinnsvis har bestanddeler i agglomerater av type II og mellomstore bestanddeler (i) i agglomerater av type HIA partikkelstørrelser hvor minst 90 vol% av partiklene hovedsakelig er 25 pm, og fortrinnsvis er også mindre enn 10 vol% av partiklene < 10 pm. Foretrukne midlere partikkelstørrelser er i området fra 20 til 30 pm, nærmere bestemt hovedsakelig 25 pm. Bestanddeler av stor størrelse i agglomerater av typen IIIA kan være av betydelig størrelse, avhengig av den ønskede effekt, eksempler er metallpigmenter og sand hvor tilsetningsstoffet ikke kan reduseres i størrelse uten tap av funksjon.

Fortrinnsvis er store bestanddeler (i) i agglomerater av type I pulvermalingpartikler av vanlig størrelse. Vanligvis har bestanddelene partikler hvor minst 90 vol% er i området fra 20 til 100 pm og ikke mer enn 70 vol% av partiklene er

< 50 pm, med en midlere partikkelstørrelse vanligvis på minst 35 pm, f.eks. i området fra 35 til 60 pm, oftere fra 35 til 55 pm, f.eks. fra 35 til 50 pm. Alternativt kan det anvendes bestanddeler med redusert størrelse, og partikkelstørrelser hvor

f.eks. minst 90 vol% er < 70 um, f.eks. minst 90% < 60 pm, eller hvor minst 90% er < 50 pm, bør nevnes. Foretrukne midlere partikkelstørrelser er i området fra 25 til 55 pm, nærmere bestemt fra 25 til 50 pm. Således kan f.eks. bestanddelen fluidiseres alene.

Filmdannende bestanddeler i agglomerater av type II eller i agglomerater av type III har fortrinnsvis den samme eller lignende partikkelstørrelsesfordelinger.

Fyllstoffer og andre inerte partikler anvendt for å frembringe glansreduksjon eller strukturering, struktureringsmidler (f.eks. PTFE, CAB, Acronal 4F (varemerke)), fibrer, og særlig metallpigmenter og glimmer, og abrasiver (særlig sand og metallkarbider) er vanligvis forholdsvis store partikler og kan derfor innlemmes i agglomerater av type II eller type IIIA (hvor de utgjør bestanddelen med stor stør-relse).

Partikkelstørrelser som er angitt for de ulike grader av glimmerpigmenter er 5-20 pm, < 15 pm, 10-50 pm, 10-60 pm, 5-100 pm, 30-100 pm, 40-200 pm, 5-50 pm, 10-100 pm. Fra tilgjengelige data synes det som om de ulike grader av aluminium-pigmenter har lignende partikkelstørrelser som glimmerpigmen-tene.

Størrelsen på de tilsetningsstoffer som gir en struktur eller en hammerlakkoverflate påvirkes av deres utseende-funksjon, og kan f.eks. være 20-30 pm for CAB anvendt sammen med et metallpigment for å oppnå en hammerlakkoverflate. Reduksjon til en mye mindre partikkelstørrelse kunne påvirke negativt eller til og med ødelegge deres evne til å frembringe det ønskede utseende. Andre struktureringsmidler er generelt vanligvis partikler av fin størrelse, CAB, Acronal eller PTFE kan f.eks. anvendes som den mindre bestanddel i et agglomerat av type I, f.eks. i en mengde på < 2 vol%, vanligvis ca. 1 vol%. Med større partikkelstørrelse kan CAB og Acronal anvendes for å oppnå nye struktureringseffekter.

Det bør bemerkes at for en sklifast overflate er en glatt film ikke påkrevet, og mens tildekking av bindemidlet er påkrevet er det ikke bare tillatt, men også ønskelig at deler av sanden eller det andre tilsetningsstoff stikker opp over overflaten (fjerner en begrensning på bestanddelens stør- reise). Partikler av en betydelig størrelse (f.eks. ca. 150 um) kan agglomereres forutsatt at de utgjør en liten andel av blandingen. I slike tilfeller vil sanden utgjøre bestanddelen med stor størrelse i et agglomerat av type 11 IA. Sand med forholdsvis liten partikkelstørrelse kan selvfølgelig anvendes for glansreduksjon eller strukturering.

Pigmenter, heterogene katalysatorer, gummi forsterkere, katalysatorer, biologisk materiale, volumøkende og termokromatiske pigmenter, og friksjonsladende og korona-ladende tilsetningsstoffer kreves vanligvis i bare små mengder i forhold til den filmdannende bestanddel (f.eks. kan friksjonsladende tilsetningsstoffer tilsettes i en mengde på 2% eller mindre, vanligvis 1% eller mindre, katalysatorer også på 2% eller mindre) og/eller de er effektive med liten partik-kelstørrelse (f.eks. er gummiforsterkere effektive med ca. 1 pm størrelse). Disse er derfor vanligvis til stede i agglomeratet som forholdsvis små partikler og kan derfor innlemmes i agglomerater av typer I, III og IIIA (hvor de er en bestanddel av liten størrelse).

For gummiforsterkere bør innlemmelse i agglomerat av type III spesielt nevnes.

Struktureringsmidler som PTFE, CAB og Acronal kan dersom de anvendes som svært små partikler i f.eks. agglomerater av typer I og III, ha en glansreduserende effekt.

Mikroballonger, friksjonsreduserende tilsetningsstoffer, ikke-filmdannende matteringspolymerer og andre glansreduserende midler, fyllstoffer og/eller ekstendere anvendt som delvis erstatning for harpiks, ikke-klebende silikon-materialer og antiadhesiver, og vannløselige produkter for innføring av porøsitet kan anvendes med varierende partikkel-størrelser, og kan derfor innlemmes i agglomerater av typer I, II, III og HIA. I agglomerater av typer II og HIA vil fyllstoffer og/eller ekstendere også frembringe en glansreduksjon som nevnt over.

Som et alternativ til anvendelse i mikroballonger, kan sink, som dersom det ikke innkapsles vil forårsake problemer på grunn av ledningsevnen, være til stede som den store bestanddel i agglomerater av type HIA, det blir således effektivt innkapslet av den mindre filmdannende bestanddel.

Friksjonsreduserende tilsetningsstoffer kan variere i størrelse, f.eks. fra 1 til 30 pm eller mer, spesielt fra 2 til 30 pm. Utmerkede resultater er oppnådd med partikler som er 25 pm i diameter. Innlemmelse av ikke-klebende silikon-materialer og anti-adhesiver i et agglomerat av type II og av mikroballonger i agglomerater av typer I og II bør spesielt nevnes.

Størrelsen på natriumklorid eller andre vannløselige bestanddeler for fremstilling av porøse belegg bør velges med omhu, og avhengig av de påkrevde porestørrelser og beleggets påkrevde egenskaper, f.eks. gjennomgangshastigheter for vann-damp, oksygen, etc. bør agglomerater av typer II og III spesielt nevnes.

Henvisning er allerede foretatt til anvendelsen av epoksy- og PVDF-systemer. PVDF kan være den indre partikkel i agglomerat av type IIIA eller type I, med en svært liten mengde epoksy. Ved filmdannelsen migrerer noe epoksy til overflaten hvor det nedbrytes hurtig og forårsaker et raskt, men mindre glanstap. Det gjenværende epoksy tjener til å fremme adhesjonen mellom PVDF og substratet, og det hjelper også til ved ladningen og beholdelse av ladningen av pulveret, samt påføringen av dette på substratet.

Mengden av ethvert egenskap- eller utseende-additiv i agglomeratet er avhengig av den ønskede effekt og også av agglomeratets struktur, innbefattet bestanddelenes bestemte størrelser.

For eksempel kan det med et agglomerat av type I være gjennomsnittlig ikke mer enn ett lag med små partikler pr. stor partikkel og fortrinnsvis bør den store partikkel være fullstendig belagt. Med en for stor mengde tilsetningsstoff vil blandingens kvalitet avta.

Således kan f.eks. i et agglomerat av type I hvert tilsetningsstoff til bestanddelen med stor størrelse være til stede i en mengde av opp til 2 vol% av det totale agglomerat. Den totale mengde slike additiver kan f.eks. være opp til 30 vol%.

I et agglomerat av type II kan det f.eks. være minst 20 vol%, fortrinnsvis minst 30 vol%, av hver bestanddel, og vanligvis fra 30 til 50% tilsetningsstoff for et to-komponent-

system.

I et agglomerat av typer III eller IIIA kan det f.eks. være opp til 30 vol% av ikke-filmdannende bestanddel eller bestanddeler totalt.

Spettete agglomerater er mulig med et agglomerat av type HIA, samt med et agglomerat av type II, og for disse og for fargekorreksjoner med agglomerater av typer I og III anvendt for fargeblanding, avhenger andelene av de film-dannende bestanddeler av det ønskede utseende.

Fyllstoffer bør generelt ikke utgjøre mer enn 30 vol% av agglomeratet, fortrinnsvis ikke mer enn 20%, og fortrinnsvis fyllstoff og pigment sammen ikke mer enn 30 vol%, vanligvis fyllstoffet alene ikke mer enn 5 vol%.

Tilsvarende kan f.eks. en farget eller ufarget, ublandbar filmdannende bestanddel anvendt som matteringsbasis i enhver agglomerattype utgjøre opp til 30 vol%, fortrinnsvis opp til 20%, spesielt opp til 15 vol% av det totale agglomerat, og spesielt minst 5 vol%. Med < 5 vol% av den ublandbare filmdannende bestanddel kan det fremstilles en strukturert overflate. Ikke-filmdannende polymerer utgjør hensikts-messigopp til 20 vol%, fortrinnsvis opp til 10%, f.eks. opp til 5 vol% av totalt agglomerat. Vanlige glansreduserende tilsetningsstoffer kan utgjøre opp til 10 vol%, f.eks. opp til 5 vol% av agglomeratet.

Med økende mengde akrylbestanddel øker glansen på en polyesterfilm, epoksyfilm, polyester-epoksyfilm eller poly-uretanfilm fordi akrylbestanddelen har tendens til å koalescere. Graden av glansøkning/koalescens er en funksjon av bestanddelenes konsentrasjon og hvor hurtig den kan nå overflaten, hvilket i seg selv er en funksjon av dets opprinnelige størrelse og overflatespenning i forhold til det viskøse trekk fra den omgivende hovedfilmdannende bestanddel.

I et flerlagssystem kan forholdene mellom de adskilte bestanddeler f.eks. være fra 90:10 til 50:50, med fordel minst 85:15, fortrinnsvis fra 80:20 til 50:50, særlig minst 75:25, f.eks. minst 70:30, f.eks. hovedsakelig 70:30.

Med foreliggende oppfinnelse tilveiebringes spesielt et materiale som er egnet for påføring som et pulvermaling og som er i form av et sammensluttet agglomerat av ulikt korn formede bestanddeler omfattende en første filmdannende bestanddel og en andre filmdannende eller ikke-filmdannende bestanddel, identitet, mengde og partikkelstørrelse for disse bestanddeler er slik at når pulvermalingen påføres på et substrat og varmes for å danne et kontinuerlig belegg så er bestanddelene ublandbare og det oppnås en matteringseffekt.

Med foreliggende oppfinnelse tilveiebringes det videre et materiale som er egnet for påføring som en pulvermaling og som er i form av et sammensluttet agglomerat av ulike kornformede bestanddeler omfattende en første filmdannende bestanddel og en andre filmdannende bestanddel som er ublandbar med den hovedfilmdannende bestanddel, identitet, mengde og partikkelstørrelse for disse bestanddeler er slik at når pulvermalingen påføres på et substrat og varmes for å danne et kontinuerlig belegg så atskilles de to bestanddeler og danner et flerlagssystem.

Sammensetning av filmdannende systemer.

En filmdannende harpiks kan være en varmherdende harpiks eller en termoplastisk harpiks. Når en varmherdende harpiks anvendes innbefatter det faste polymere bindemiddelsystem vanligvis en fast herder for den termoherdende harpiks, alternativt kan det anvendes to koreaktive filmdannende varmherdende harpikser.

Unntatt når annet er krevet for spesielle effekter eller resultater, bør to eller flere filmdannende bestanddeler (farget eller ufarget) ha tilsvarende smeltepunkter, smelte-viskositet, overflatespenning og andre rheologiske egenskaper, slik at de flyter og jevner seg ut i samme grad når pulvermalingen påføres på et substrat, og unntatt når annet kreves for overflateseparasjon så bør to eller flere filmdannende bestanddeler fortrinnsvis være basert på det samme bindemiddelsystem, vanligvis av lignende sammensetning, unntatt for pigmentering eller geltid.

Eksempler på pigmenter som kan anvendes i de film-dannende basisbestanddeler eller som separate bestanddeler er uorganiske pigmenter, slik som f.eks. titandioksid-hvitt, røde og gule jernoksider, purpurrødt krom, kromgult og sot, og organiske pigmenter som f.eks. fthalocyanin, azo, anthrakinon, tioindigo, isodibenzanthron, trifendioksan og quinacridon, kypefargestoffer og sure substratpigmenter, basiske fargestoffer og beisfargestoffer. Fargestoffer kan anvendes i stedet for eller sammen med pigmenter. Hver farget film-dannende bestanddel i beleggingsmaterialet kan inneholde én enkelt farge (pigment eller fargestoff) eller den kan inneholde én eller flere farger. Et pigmentinnhold på < 40 vekt% av det totale pigment- og fyllstoffinnhold kan anvendes (fyllstoffet tilsettes for å påhjelpe opasitet samtidig som kost-nadene holdes nede). Vanligvis anvendes et pigmentinnhold på 25-30%, selv om opasitet kan oppnås med mørke farger med < 10 vekt% pigment.

Pulvermaling-materialet kan f.eks. være basert på et fast polymert bindemiddelsystem omfattende en karboksyfunksjonell filmdannende polyesterharpiks anvendt sammen med en epoksyfunksjonell herder som f.eks. en epoksyharpiks, f.eks. en kondensert glycidyleter av bisfenol A, eller en epoksy-forbindelse med lav molekylvekt, slik som f.eks. triglycidyl-isocyanurat, eller med et p-hydroksyalkylamid, eller et hydroksyfunksjonell polyester anvendt sammen med en isocyanat-funksjonell herder, eller en epoksyharpiks anvendt sammen med en aminfunksjonell herder som f.eks. dicyandimid, eller en funksjonell akrylharpiks som f.eks. en karboksy-, hydroksy-eller epoksyfunksjonell harpiks anvendt sammen med en passende herder. Bindemidlet kan være en termoplastisk harpiks som f.eks. en fluorharpiks, f.eks. polyvinylidenfluorid eller en etylen-tetrafluoretylen-kopolymer, eller polyfenylensulfid.

Blandinger av koekstruderte filmdannende bindemidler kan anvendes, f.eks. kan en karboksyfunksjonell polyester anvendes sammen med en karboksyfunksjonell akrylharpiks og en herder som f.eks. et p-hydroksyalkylamid som tjener til å herde begge polymerer.

Ett eller flere tilsetningsstoffer slik som f.eks. et flytforbedrende middel, en mykgjører, en stabilisator som f.eks. en stabilisator mot UV-nedbrytning, et fyllstoff, eller to eller flere slike tilsetningsstoffer kan være til stede i beleggingsmaterialet, hvilke er blandet med filmdannende bestanddel(er) før eller i ekstruderen, eller er til stede som separate bestanddeler i agglomeratet. Noen tilsetningsstoffer er imidlertid uegnet for koekstrudering og må være til stede

som separate bestanddeler.

Fremstilling av agglomeratene.

De filmdannende bestanddeler og ikke-filmdannende bestanddeler kan når det er hensiktsmessig fremstilles ved hjelp av metoder som er vanlig kjent ved fremstillingen av pulvermalinger, og når det er hensiktsmessig med et endelig findelingstrinn hvor det frembringes partikler med liten stør-relse.

Generelt kan de filmdannende og ikke-filmdannende partikler ha enhver form, f.eks. behøver de ikke være kule-formede. Fibrer, mikroballonger, slippmidler og ikke-slippmidler, og metaller har imidlertid vanligvis en bestemt form.

Findelingen kan utføres f.eks. ved strålemaling i en fluidkraftmølle. Fluidkraftmøller fungerer ved at partiklene kolliderer i en høyhastighetsstrøm av gass, vanligvis luft.Partikler med diameter under 5 um oppnås lett fra en tilførsel med midlere partikkelstørrelse 50 ym. Fluidkraftmøller har den fordel at materialet avkjøles kontinuerlig av gasstrømmen. I en alternativ prosess kan de enkelte bestanddeler, fortrinnsvis med en partikkelstørrelse under 500 ym, dispergeres i et ikke-løsningsmiddel for bestanddelene, f.eks. vann, og fin-deles ved teknikker kjent for våt maling, f.eks. i en korn-mølle eller kulemølle med høy hastighet. Konvensjonelle male-anordninger hvor det anvendes skjæreblader av metall er mindre effektive ved fremstilling av partikler under 10 ym, fordi det er vanskelig å hindre sammensmeltning av det varmefølsomme pulver.

Blanding av de forskjellige bestanddeler kan utføres ved ulike teknikker.

En foretrukket fremgangsmåte for blanding av film-dannende og andre partikler er tørrblanding av pulverene i en høyskjærblander. Pulveret med partikkelstørrelse under 15 ym, f.eks. fra 0,5 til 10 ym, oppfører seg som sammenholdte ikke-luftbare pulvere. Anordninger som inneholder for eksempel en høyskjærkutter frembringer tilfredsstillende blandinger av hovedsakelig alle bestanddeler av denne partikkelstørrelse. Høyhastighetskrefter kan være påkrevet for å bryte uønskede partikkelagglomerater dannet under lagring og håndtering av bestanddelene.

Et enkelt eksempel på en egnet høyskjærblander er en modifikasjon av den type miksmastere som er kjent som væske-former. Et innløp er anordnet i blandekammeret på omtrent samme nivå som det roterende blad. Innløpet er for en gasstrøm med høy hastighet, fortrinnsvis luft, for å sikre at pulveret blir holdt i sirkulasjon forbi bladene. Et annet eksempel på en eget høyskjærblander er beskrevet i GB patentskrift nr. 2.132.128 hvor en desintegrator eller kutter roterer rundt den horisontale akse som er posisjonert over en side som roterer rundt en vertikal akse og som virker som hovedomrører i blanderen. Blandere av denne type selges av Freund Industrial Co. Ltd.

I ytterligere eksempler på egnede hurtigblandere roterer skovleblader montert i en sylinder rundt sylinderens akse og skraper sylinderens indre overflate slik at alt pulver som blandes blir kontinuerlig beveget rundt og langs sylinderen. Bladene kan ha form som plogskjær for å forbedre blandingen av pulveret langs sylinderens lengde. Kutteblader montert omtrent midt på sylinderen roterer i rett vinkel på sylinderens akse. Slike blandere er Herfeld-blanderen og den solgt av Lodige-Morton Machines Ltd. som "Lodige "plogskjær"-blanderen" og av Winkworth Engineering Ltd. under varemerket "RT Mixer".

Alternativt kan findeling av de filmdannende bestanddeler og andre bestanddeler, når hensiktsmessig, og blanding utføres samtidig ved å tilføre en blanding av bestanddeler til en findelingsapparatur som f.eks. en fluidkraftmølle, eller ved å tilføre en slik blanding i vandig dispersjon til en kornmølle eller kulemølle. Det kan være problemer med å ren-gjøre finoppdelingsapparaturen anvendt ved denne fremgangsmåte, spesielt ved anvendelse av våt oppmaling.

I en alternativ blandeprosess blandes de filmdannende bestanddeler, og andre bestanddeler når det er hensiktsmessig, ved en elektrostatisk blandeteknikk. Ved denne fremgangsmåte blir en pulverbestanddel, f.eks. fargebestanddelen, elektrisk ladet, og en andre bestanddel, f.eks. en ufarget eller en andre fargebestanddel ikke ladet eller ladet til et annet potensiale, og pulverene blandes. For eksempel kan et pulver lades positivt og et annet pulver lades negativt. Siden de ladede partikler fortrinnsvis kombineres med motsatt ladede partikler eller uladede partikler kan elektrostatisk blanding frembringe et agglomerert produkt som nærmer seg en perfekt blanding snarere enn en tilfeldig blanding, således at der hvor farge er en faktor tillates det anvendt større partikkel-størrelser enn med andre former av blanding. For eksempel kan det anvendes partikkelstørrelser på opp til 20 pm for film-dannende pulvere, selv med lyse og/eller ulike nyanser, selv om partikkelstørrelser i området fra 1,5 til 10 um foretrekkes. De ladede partikler kan tillates å bli kombinert fritt eller de kan blandes i en pulsert elektrisk mating. En egnet apparatur for elektrostatisk blanding av pulvere er beskrevet av CL. Tucker og N.P. Suh i "Polymer Engineering and Science", oktober 1976, vol. 16, sider 657-663.

Når tre eller flere pulvere skal blandes, for eksempel to fargede pulvere og et ufarget pulver eller tre fargede pulvere, kan de fortrinnsvis blandes trinnvis når elektrostatisk blanding anvendes. Alternativt kan tre eller flere pulvere lades til ulike potensialer og kombineres i én blandeoperasjon. Dersom for eksempel tre pulvere skal blandes, kan ett lades positivt, ett negativt og det tredje være uladet.

Agglomerering for å frembringe et produkt med sammensluttede sammensatte partikler som er store nok til at materialet er luft-fluidiserbart og kan påføres substratet ved konvensjonell elektrostatisk sprøyting, vanligvis 15-100 ym og fortrinnsvis fra 25 til 50 ym, kan oppnås på flere måter.

Én agglomereringsprosess er granulering hvor et tilsatt materiale anvendes for å forbedre adhesjonen mellom partiklene.

Et granuleringsmiddel kan tilsettes som en løsning, men det er viktig at løsningsmidlet ikke påvirker beleggingsmaterialet. Et foretrukket løsningsmiddel som granuleringsmiddel er vann. De ikke-flyktige bestanddeler i granuleringsmidlet er fortrinnsvis blandbare med harpiksen i beleggingsmaterialet. Således kan det for en akrylbasert pulvermaling anvendes et vannbasert akryl-granuleringsmiddel som f.eks. "Glascol HA2" fra Allied Colloids Ltd. Dette granuleringsmiddel er også egnet for anvendelse sammen med varmherdende polyesterbaserte pulvermalinger. Granuleringsmidlet for en epoksybasert pulvermaling kan f.eks. være en vannbasert epoksyharpiks. En vannbasert celluloseeter, slik som f.eks. den solgt under varemerket "Celacol M20P", er et alternativt granuleringsmiddel for polyester-, akryl- eller epoksyharpikser. Granuleringsmidlet kan være i form av en lateks, f.eks. en polymerlateks av vinyl eller akryl. Påkrevet mengde granuleringsmiddel er typisk mindre enn 15 vekt%, f.eks. fra 1 til 10 vekt%, basert på de ikke-flyktige faste stoffer, for å agglomerere pulver med en midlere partikkelstørrelse på 5 um til et produkt med midlere størrelse 40 pm.

Alternativt kan et kjemisk ufarlig løsningsmiddel for bindemidlet anvendes som granuleringsmiddel. Løsningsmidlet behøver ikke være et godt løsningsmiddel for de filmdannende bestanddeler og er fortrinnsvis temmelig flyktig for å påhjelpe fjerningen etter agglomerering. Et eksempel er metanol

(og mange andre enkle alkoholer), KFK'er, flytende C02og klor-karboner, spesielt metylenklorid. Vakuumavsugning kan anvendes for å påhjelpe fjerning av løsningsmidlet etter agglomerering.

Granuleringsmidlet innføres fortrinnsvis som en tåke 1 en blanding i bevegelse. Det kan for eksempel tilføres på denne måte i apparaturen beskrevet i GB patentskrift nr. 2 132 128, eller i en "Lodige Plogskjær"-blander eller en "Winkworth RT"-blander i en posisjon omtrent midt på blande-sylinderen. Når den samme maskin anvendes for blanding og agglomerering på denne måte, bør tørrblanding dersom det er påkrevet utføres før tilsetningen av granuleringsmidlet. Høy-sk jær-kutteren anvendes vanligvis ikke under granulering, eller den anvendes med en svært redusert hastighet. Det er funnet at fint forstøvet granuleringsmiddel tillater bedre kontroll med produktets partikkelstørrelsesfordeling og mer effektiv anvendelse av granuleringsmidlet.

En alternativ apparatur som kan anvendes for både

blanding og granulering er "Spectrum" solgt av T.K. Fielder og Co. Ltd. Denne er av den type som har en kutter roterende i et vertikalplan over en omrører roterende i et horisontalplan. Et vandig granuleringsmiddel kan tilsettes etter blanding, og apparaturen er utstyrt med mikrobølgegeneratorer med en frekvens som varmer vannet tilsatt sammen med granulerings-

midlet, således at det granulerte produkt tørkes.

I en alternativ fremgangsmåte for innføring av granuleringsmidlet blir dette innkapslet i partikler av den film-dannende harpiks. En vandig løsning av granuleringsmidlet kan emulgeres i en løsning av den filmdannende harpiks i et organisk løsningsmiddel, f.eks. en løsning av polyeterbindemid-delharpiks i et klorert hydrokarbon som f.eks. kloroform. Emulsjonen forstøvningstørkes slik at det dannes kapsler av ønsket partikkelstørrelse for eksempel fra 1,5 til 10 um. Disse kapsler tilsettes de andre bestanddeler enten ved star-ten av blandingen eller under blandingen. Kapslene blir grad-vis ødelagt av skjærkreftene anvendt ved blanding, og granule-ringsmiddelløsningen frigjøres og forårsaker granulering.

Agglomereringsblandingen tørkes fortrinnsvis før den tas ut av blanderen for å hindre uønsket etterfølgende agglomerering. En tørkegass, f.eks. tørr luft av 25-80°C, kan føres gjennom blanderen etter at granuleringsmidlet er blitt grundig blandet inn i pulvermalingmaterialet. Blandeprosessen fortsettes fortrinnsvis under tørking. Alternativt kan den agglomererte blanding tørkes etter at den er tatt ut fra blanderen i en tørker med fluidisert sjikt.

En alternativ metode for sammensluttende agglomerering er å anvende mekaniske krefter for å binde partiklene ved en fremgangsmåte som omfatter deformasjon og mikrosveising av plastmaterialet. En kommersielt tilgjengelig anordning for ut-førelse av slik mekanisk agglomerering selges som "Nara" hybridiseringssystem og beskrives i EP patentsøknad nr.

224 659. En annen mekanisk-sammensluttende anordning selges av Hosokawa Micron B.V. som en "Ang-mølle". En ytterligere apparatur egnet for en mekanisk-sammensluttende agglomerering er en mølle som har koniske og plane dyser, som beskrevet i W0-86/04835. Det er for eksempel vist at et materiale som har et svært bredt mykningsområde på 45-80°C kan agglomereres ved anvendelse av denne anordning.

En ytterligere egnet anordning er "FM10 Henschel"-blanderen. Den er basert på at en kraftig blandevirkning varmer opp pulveret slik at partiklene blir tilstrekkelig myke til å binde seg til hverandre under forholdsvis milde sammen-støt. Blanderen "FM10" har et 10 1 kammer med en enkelt om- rører. Rotasjonshastigheten er variabel, men typisk benyttes 3000 opm. En termoføler er plassert i blandekammeret for å registrere temperatur. Typisk varmes 2 kg av de blandede bestanddeler til 50-55°C i løpet av 7 min. Ved denne temperatur foregår bindingen. Det er funnet at det er særlig fordelaktig å tilveiebringe en ytre oppvarmingskilde ved å sirkulere varmt vann gjennom karets ytre kappe.

Således blir det ved én utførelse av agglomereringsprosessen anvendt en modifisert Henschel-blander. Karet er til å begynne med kaldt og tomt, pulveret som skal blandes, fylles i kammeret og omrøres med høy hastighet i ca. 1 min. Rører-hastigheten blir deretter redusert til "sakte" fart og det varme vann ført gjennom kappen for å bringe temperaturen på innsiden av karet til 60°C, ved denne temperatur foregår agglomereringen forholdsvis raskt. Denne del av utførelsen tar omtrentlig 30 min. Agglomereringshastigheten er antatt å bli kontrollert av oppvarmingshastigheten, men denne er påvirket av pulverets tendens til å klebe til karets innside. Tilveie-bringelse av en veggskraper er nyttig for å håndtere dette problem. Så snart agglomerering er oppnådd kan pulveret bli avkjølt og siktet.

Når det har vært en tidligere elektrostatisk blanding av pulvere før agglomerering, kan de blandede partikler agglomereres ved tiltrekning mellom motsatt ladede partikler. Det er imidlertid nødvendig å supplere dette med etterfølgende mer permanent agglomerering, for eksempel ved en granulerings-prosess eller ved varmemykning.

Bestanddelene kan alternativt blandes og agglomereres ved at de dispergeres sammen i et væskeformig dispergeringsmedium fulgt av tørking av dispersjonen under betingelser som forårsaker sammensluttende agglomerering. Det væskeformige dispersjonsmedium er fortrinnsvis et ikke-løsningsmiddel for hovedsakelig alle bestanddeler av pulvermalingmaterialet. Vann er det foretrukne dispergeringsmedium. Det kan anvendes alene eller sammen med et overflateaktivt stoff, eller en organisk væske som er blandbar med vann, slik som f.eks. en alkohol eller en eteralkohol.

Blandeapparaturen som anvendes til å danne dispersjonen, kan omfatte mekaniske anordninger, for eksempel en hurtigblander hvor det benyttes en roterende tannete skive for å fremskaffe høye skjærkrefter, eller det kan anvendes ultralyddispergering i stedet for eller i tillegg til den mekaniske dispergering. For eksempel kan blanding i en høyhastighets-dispergerer følges av ultralyddispergering.

Fremgangsmåten anvendt til å dispergere materialet i det væskeformige dispergeringsmedium kan også tjene som det siste trinn ved findeling av pulvermalingmaterialets binde-middelpartikler til ønsket partikkelstørrelse, for eksempel til under 10 um.

Den fremstilte dispersjon trykkmates til tørkeappara-turen, for eksempel til en apparatur for forstøvningstørking. Forstøvningstørking kan utføres ved anvendelse av et konvensjonelt forstøverhode, hvori tilfellet forstøverhodets diameter på sitt smaleste punkt fortrinnsvis er 20-500 ym for å oppnå sammensluttede agglomererte partikler av ønsket partik-kelstørrelse for elektrostatisk sprøyting, nemlig 20-50 ym. Forstøvningstørking har den fordel at partikkelstørrelsen for det fremstilte sammensluttede agglomererte pulvermalingmateriale kan kontrolleres gjennom dispersjonens konsentrasjon og forstøverhodets diameter. Forstøveren kan alternativt være et sentrifugal-forstøversystem, f.eks. en roterende forstøver-skive, eller den kan være en ultralydforstøver. Forstøvnings-tørkeren er fortrinnsvis en medstrømstørker hvor dusjretningen vanligvis er nedover og hvor en gasstrøm, vanligvis luft, passerer ned gjennom tørkekammeret i hovedsakelig samme retning som dusjen. Gasstrømmen er fortrinnsvis av værelsestemperatur eller over. Gassens innløpstemperatur kan for eksempel være 40-120°C. De fremstilte agglomererte pulvermalingpartikler oppsamles i bunnen av kammeret for forstøv-ningstørking og kan fjernes ved hjelp av et egnet ventil-system. Dampen av dispergeringsmediet passerer oppover og kan ventileres av. Alternativt kan hele strømmen fra forstøvnings-tørkeren føres til en syklonseparator for å isolere den agglomererte pulvermaling.

Når ulike farger skal blandes, kan fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fortrinnsvis utføres i forbindelse med et databanksystem som inneholder detaljer angående de andeler av fargebestanddelene som kreves for å fremstille pulvermalinger med ulike nyanser slik at datamaskinen for en gitt nyanse og satsstørrelse kan beregne vekten av hver fargebestanddel som skal anvendes. Automatiske veieanordninger kan anvendes om ønskelig. En farge-datamaskin kan anvendes om ønskelig for å beregne de andeler av fargebestanddelene som kreves for å til-svare en prøve med en ikke-standardisert nyanse.

Bestanddelene kan lagres med redusert partikkelstør-relse, f.eks. under 10 um, og blandes og agglomereres etter behov. Alternativt kan bestanddelene lagres med stor partik-kelstørrelse, f.eks. 15-50 pm, som vanligvis anvendt for be-legginger, for å bli findelt om det kreves, blandet og agglomerert etter behov.

Den mest vanlige metode for påføring av pulver er med en elektrostatisk sprøytepistol, og den partikkelstørrelse som kreves for det kommersielt mest vanlige påføringsutstyr er ideelt en fordeling mellom 10 og 120 pm med en midlere partik-kelstørrelse innen området 15-75 pm, fortrinnsvis 25-50 pm. Ved den elektrostatiske sprøyteprosess blir pulvermalingpartiklene elektrostatisk ladet av korona-skyen som omgir sprøytepistolens utløp, denne skyen dannes av elektroden inne i selve sprøytepistolen. De ladede partikler blir tiltrukket til substratet som er jordet eller motsatt ladet. Pulvermalinger kan også påføres ved anvendelse av friksjonsstatiske pistoler hvor pulverpartiklene blir elektrostatisk ladet ved gnidning mot den interne vinding i pistolen. En annen metode for påføring av pulvermalinger er anvendelse av fluidiserte sjikt. I dette tilfelle blir gjenstanden som skal belegges vanligvis forvarmet og dyppet ned i det fluidiserte pulver-sjikt, gjenstanden blir deretter tatt ut og pulverbelegget får herde av restvarmen eller ved ytterligere tørking i en passende ovn.

Oppfinnelsen vil bli ytterligere beskrevet ved hjelp av eksempler med henvisning til de vedføyede, skjematiske tegninger hvor: Fig. 1 er en skjematisk tegnet del av en apparatur for fremstilling av pulvermalinger ved dispergering og for-støvningstørking. Fig. 2 er en skjematisk tegnet del av en apparatur for blanding av pulveriserte bestanddeler ved elektrostatisk

blanding.

Fig. 3 er en skjematisk tegnet del av en alternativ apparatur for blanding av pulveriserte bestanddeler ved elektrostatisk blanding. Fig. 4 er en skjematisk tegnet del av en blander for mekanisk blanding av pulveriserte bestanddeler. Fig. 5 er en skjematisk tegnet langsgående del av en alternativ blander for mekanisk blanding av pulveriserte bestanddeler . Fig. 6 er et skjematisk tegnet tverrsnitt av blanderen i fig. 5 tilpasset å utføre granulering etter blanding. Fig. 7 er et skjematisk tegnet tverrsnitt av en apparatur for blanding og/eller granulering av filmdannende bestanddeler og andre bestanddeler. Fig. 8 er et elektronmikroskop-fotografi av et konvensjonelt pulvermalingmateriale. Fig. 9 viser elektronmikroskop-fotografier av et sammensluttet agglomerert pulvermalingmateriale.

Apparaturen på fig. 1 omfatter vanligvis en blander angitt generelt med henvisningstallet 10 og en forstøvnings-tørker angitt generelt med henvisningstallet 20. Blanderen 10 er en hurtigdispergerer som har en omrører 11 montert på en aksling 12 inne i et kammer 13. Kammeret 13 har et innløp 15 for dispergeringsmediet, f.eks. vann, og et innløp 16 kontrollert med en ventil 17 for tilførsel av bestanddelene. Pulvermalingpartiklene dispergeres i dispersjonsmediet og den således dannede dispersjon pumpes gjennom et utløp 18 med en pumpe 19 til en forstøvningstørker 20.

Forstøvningstørkeren 20 omfatter et kar 21 som inneholder et nedadrettet forstøvningshode 22. De forstøvnings-tørkede pulvermalingpartikler faller til bunnen av karet 21 og fjernes gjennom et utløp 24 kontrollert med en ventil 25. Den damp av dispergeringsmediet som er fordampet føres oppover til siden av karet 21 og ventileres ut ved 30. Luft tilføres tørkeren 20 gjennom et innløp 28 og føres inn gjennom en opp-varmer 29 og ned en sentral kanal 33, dannende en medstrøm-mende flyt av oppvarmet luft rundt sprøytehodet 22.

Apparaturen på fig. 2 som vist, er egnet for blanding av fire pulvere i tre blandetrinn utført trinnvis. Apparaturen kan tilpasses å innbefatte ytterligere blandetrinn om nød-vendig. Apparaturen omfatter et innløp 41 for en første bestanddel med positivt ladede partikler, for eksempel ved anvendelse av en apparatur tilsvarende det beskrevet i "Polymer Engineering and Science", oktober 1976, s. 658, og et innløp 42 for en andre bestanddel med negativt ladede eller uladede partikler. Innløpet 42 kan være forsett med en mansjett med et isolerende materiale anordnet for å lade partiklene ved frik-sjonslading. Polytetrafluoretylen vil for eksempel medføre en negativ ladning på partiklene. Partiklene blandes ved forbin-delsespunktet 43 for innløpene 41 og 42 og de motsatt ladede partikler kombineres. De kombinerte partikler føres i røret 46. Et innløp 47 for en tredje bestanddel møter rør 46 i sammenkoplingen 48. Partiklene som utgjør det tredje pulver er fortrinnsvis motsatt ladet til hvilket som helst av det første og det andre pulver som er tilstede i større vekt, eller dersom det andre pulver er uladet, kan partiklene i det tredje materiale være negativt ladet. De kombinerte partikler og partiklene av det tredje pulver kombineres i sammenkopling 48 og føres til rør 52, hvor de kombineres med partikler av en fjerde pulverbestanddel tilført gjennom innløp 53 og som møter rør 52 i sammenkoplingen 54. Det fjerde pulver er motsatt ladet nettoladningen av de første tre pulvere. De resulterende kombinerte partikler føres gjennom rør 55 og kan samles i en egnet beholder. Disse kan deretter bli granulert for å oppnå en mer sikker agglomerering.

Apparaturen på fig. 3 omfatter tre innløp 61, 62 og 63 for det første, andre og tredje pulver. Innløpene fører alle til et blandekammer 64. Partiklene i den første pulverbestanddel er positivt ladet, partiklene i det andre pulverbestanddel er negativt ladet og partiklene i den tredje pulverbestanddel er uladet. Partiklene kombineres i et blandekammer 64 og føres til røret 65, hvor de kan samles i en egnet beholder.

Apparaturen på fig. 4 er en modifisert "Moulinex"

(varemerke) næringsmiddelblander og omfatter et blandekammer 71 som inneholder et blad 72 som strekker seg ut i to retninger og som er montert på en spindel 73. Bladet kan roteres med høy hastighet ved hjelp av en drivmotor 74. Bladet

72 har en skarp forkant i rotasjonsretningen, og det har en oppadskrånende del 75 som den ene del av bladet og en nedad-skrånende del 76 som den andre del av bladet. De skråstilte deler 75 og 76 av bladet 72 er begge koniske slik at endene på bladet 72 er skarpe spisser. Et innløp 77 for høyhastighets-luft er plassert i veggen på kammeret 71 hovedsakelig i samme høyde som bladet 72. Kammeret 71 har et deksel 78 som holder pulvermalingpartiklene tilbake men som er porøst for luft. Dekslet 78 kan for eksempel være av et sintret termoplastisk materiale slik som polypropylen, eller av sintret glass. Den kombinerte virkning av bladets 72 rotasjon og høyhastighets-luften holder alt pulver i blandekammeret 71 i en hovedsakelig fluidisert tilstand og den høye skjærvirkning av bladet 72 bryter alle pulveragglomerater som på grunn av større vekt enn de ikke-agglomererte pulverpartikler, faller ned i rotasjonsbanen for bladet 72. Apparaturen på fig. 5 omfatter et sylindrisk blandekammer 81 inneholdende blader 82 montert på en drivaksel 83 som ved bruk roteres av en motor (ikke vist). En kutter 84 bestående av et sett av kutteblader 85 montert på en spindel 86 er plassert på midten av blandekammeret 81. Spindelen 86 drives av en motor 87 slik at kuttebladene 85 roterer. Bladene 82 er formet med en forkant 88 konet i to plan til en spiss 89 for å forbedre pulverblandingen langs kammeret 81. Forkanten 90 på bladene 82 er også konet, men ikke til en spiss.

Apparaturen på fig. 6 er en modifikasjon av apparaturen på fig. 5 og de samme deler har de samme nummer. Apparaturen innbefatter to innløpstyper for en oppløsning av granuleringsmiddel. Blandekammeret 81 er modifisert slik at det innbefatter en toppsone 91 hvor det er anbragt en serie sprøytehoder slik som 92 med rørtilførsel 93, hvor sprøyte-hodene 92 er utenfor rotasjonsbanen for bladene 82. Et ytterligere innløp 94 er plassert ca. midtveis på blandekammeret 81 og har et utløp 95 inntil bladene 85 på kutteren 84.

Ved anvendelse blir apparaturen på fig. 6 fylt med den påkrevde mengde av pulver og eventuelt andre tilsetningsstoffer og drives til å begynne med som en tørrblander. Etter tilstrekkelig blandetid til å oppnå en tilfeldig partikkelb-landing, tilsettes et granuleringsmiddel gjennom innløpene 93 og 94 og blandingen fortsettes for å oppnå agglomererte sammensatte partikler. Etter at tilsetningen av granuleringsmidlet er fullstendig, tilføres varm, tørr luft til blandekammeret 81 gjennom innløpene 93 og 94 for å tørke pulveret grad-vis ettersom det agglomereres og samtidig begrense størrelsen på de dannede sammensatte partikler.

Apparaturen på fig. 7 er en modifisert "Kenwood A516/517" (varemerke) miksmaster og omfatter en motor 101 i et hus 102, som driver et rørerblad 103 inne i blandekammeret 104. Et luftinnløp 105 leder til et innløpskammer 106 atskilt fra blandekammeret 104 ved et glassinter 107. Høyhastighets-luft kan tilføres gjennom innløpet 105 for å fluidisere pulvermaterialet i kammer 104, og varm luft kan tilføres for å oppnå tørking under granulering. Produktet hindres i å for-svinne under blanding eller granulering ved hjelp av en andre sintret sikt 108 som skiller produkt fra utløpsluft.

Som det kan sees ved sammenligning av fig. 8 og fig. 9 (hvor forstørrelsen er vist ved hver av de hvite og svarte skalastreker) så er et sammensluttet agglomerat ifølge foreliggende oppfinnelse vesentlig forskjellig fra et konvensjonelt pulver. På fig. 8 er >10 vol% av pulveret >50 um, >90 vol% <70 pm, <70 vol% <50 pm og midlere partikkelstørrelse er 35-50 pm, fig. 9 viser resultatet av partikkelagglomereringen hvor 90 vol% har størrelse <10 pm.

De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen.

Eksempler

Hydraulisk pressemetode for agglomerering

Agglomerering av partikler oppnås ved en kombinasjon av trykk og temperatur.

Apparatur:

"Moulinex"-blander

"Moore" hydraulisk presse

Pressform av stål

"Moulinex" kaffekvern

"Endecotts 106 Micron" laboratorie-prøvesikt

Utførelse:

En passende prøve ble fremstilt i de ønskede forhold. Blanding ble oppnådd ved to 15 sekunders kjøringer i en "Moulinex"-blander med nedskraping av blanderens side mellom kjøringene. Den blandede prøve ble deretter overført til den hydrauliske presse.

Topp- og bunnvarmepl åtene hadde en temperatur innstilling på 80°C. Pressformen ble holdt mellom disse plater i 45 minutter for å oppnå temperaturlikevekt. Så snart det var likevekt, ble formens bunnhalvdel senket slik at prøve kunne innføres. Mellom prøven og pressformen ble det plassert en tynn film av ikke-klebende materiale (PTFE-film) for å hindre at prøven skulle feste seg til formen. Prøven ble deretter plassert i midten av formen og dekket med en ytterligere ikke-klebende film.

Pressformen ble deretter lukket og det hydrauliske trykk øket så hurtig som mulig til 20 tonn. Denne maksimum-belastning ble opprettholdt i 30 sekunder før avlastning, og den agglomererte prøve mellom de ikke-klebende lag ble fjernet.

Området for påført trykk var fra 3 x IO<6>til 7 x IO<6>NM"<2>.

Pressformen bør lukkes og tillates å komme i likevekt på nytt i ti minutter før ny bruk.

Den agglomererte prøve hadde form av en flat, sirkulær kake. Denne ble mikronisert i en "Moulinex" kaffekvern i 20-40 sekunder.

Det mikroniserte pulver ble deretter siktet gjennom en "Endecotts" 106 um laboratorie-prøvesikt og samlet opp. Sluttpulveret hadde vanligvis en partikkelstørrelsesfordeling hvor 90% var < 120 pm og ikke mer enn 10% var < 10 pm.

Vurderingsmetode for elektrostatisk separasjon

En vurderingsteknikk for separasjonsgraden i en agglomerert prøve og dens tørrblandede ekvivalent er opplistet nedenfor.

Apparatur:

"Volstatic" elektrostatisk pistol

Sprøyteboks med avtrekk

Varmeskap (minimum 60 cm bredde)

Utførelse:

En 58 x 10 cm stålplate ble avfettet med xylen og tørket tørr. Denne ble hengt opp vannrett med metallklemmer inne i sprøyteboksen. "Volstatic"-pistolen ble innstilt med påført spenning 60 kV og lufttrykk 82,7 kPa. 40 g prøve ble fylt i pistolens matetrakt og enden på pistolsylinderen posisjonert nøyaktig 20 cm fra platens midtpunkt. Pistolen ble holdt fast og aktivert inntil alt pulver var blitt påført på platens frontside uten å bevege pistolen, og platen ble plassert i varmeskapet for en hensiktsmessig herdeprosedyre. Vurdering: Ettersom pistolen ble holdt i ro under påføringen, representerer filmen på platen et tverrsnitt av pulverskyen. Ved å undersøke variasjonene av bestemte egenskaper over platen, kan enhver separasjon av de ulike partikler måles. Hvilken egenskap som skal undersøkes avhenger av prøvens bestanddeler, for eksempel vil et matterings-fyllstoff som separerer fra pulveret, forårsake en variasjon av glansnivået over platen.

En kvantitativ analyse av separasjonsgraden er ikke mulig på grunn av forskjeller i filmtykkelse over platene forårsaket av pistolens statiske sentrale posisjon. Forskjellene i filmtykkelse kan ha en underliggende innflytelse på de ab-solutte verdier, men kan elimineres fra den endelige konklu-sjon angående separasjon ved å sammenligne mer enn en plate.

I de følgende eksempler ble det anvendt følgende produkter i de filmdannende bestanddeler:

Tverrbindingsmidler:

for polyestere: "TGIC PT810" (Ciba-Geigy) for akryler: dodekansyre (Htils) Flythjelpemidler/flytforbedrende konsentratblandinger: "Uralac P3188" (karboksy-funksjonell polyesterharpiks med 10 vekt% "Acronal 4F" flythjelpemiddel) (DSM) "Uralac" 2518 (DSM)

"Modarez III" (Protex-France)

Katalysatorer/katalysator-konsentratblandinger:

"Curazol C17Z" M/B (karboksy-funksjonell polyesterharpiks med 10 vekt% "Curazol C17Z" imidazolbasert katalysator) (Inhouse Masterbatch fra M & T

Chemicals) egen, beskyttet katalysator

sinkstearat A (Durham Chemicals)

Voks:

"Worlee ADD1200" (mikronisert syntetisk voks, modifi-serer overflatens egenskaper) (Worlee-Chemie GmbH) Karnaubavoks (Industrial Waxes)

"AC8A Wax" (polyetylenvoks) (Allied Chemicals) "Benzoin" (avgassingsmiddel) (SNIA UK)

"Blanc fixe" (ekstender) (Manchem Ltd.)

Pigmenter:

"Bayferrox" 3950 (Bayer)

Oksidrødt 130BM (Bayer

Sot BP1300 (Cabot/Tennent Group)

Perlesort 1300 bulkanvendelse (Cabot/Tennent Group) Ti-rent R960 (DuPont)

"Tiona RCL472" (SCM Chemicals)

"Heucosin Fast Blue G1737" (Heubach Chemicals) "TS100" silika (Aerosil) (Degussa)

"Xylene" (løsningsmiddel for rengjøring) (Shell Chemicals)

Eksempel 1

Tilsetninger av store mengder katalysator

Katalysatoren trifenylfosfin (TPP) (levert av M & T Chemicals) levert i form av flak, ble forberedt for anvendelse ved hjelp av en kaffekvern av type "Moulinex"-oppmaler, sikting til < 106 um og strålemaling ved anvendelse av en "Gueso M100" mølle. Mikroniserende luft 8 bar, tilførselsluft 1,5 bar. Partikkelstørrelsesfordelingen for den stråle-malte katalysator var 99% < 7,9 um, med en midlere partikkelstør-relse på 3 pm.

Alle fremstilte formuleringer var basert på det ikke-katalyserte system polyester/TGIC angitt i detalj nedenfor:

100% Formuleringen over hadde en 1:1 støkiometri.

Tre ekstruderte materialer ble fremstilt:

1) Basisformulering (som beskrevet).

2) Basisformulering + 0,2% TPP (av materialets totalvekt) 3) Basisformulering + 0,5% TPP (av materialets totalvekt)

Fremstillingen ble utført ved å ekstrudere hvert materiale ved anvendelse av en "Buss" (PLK46) ekstruder (innstilt temperatur 140°C, skruehastighet 7), oppsnitting av ekstrudatet til flak-form, oppmaling av flakene ved anvendelse av en "Moulinex"

kaffekvern, og til slutt sikting gjennom en 106 um sikt.

Fem agglomererte materialer ble fremstilt:

4) Basisformulering.

5) Basisformulering + 0,2% TPP (av materialets totalvekt) 6) Basisformulering + 0,5% TPP (av materialets totalvekt) 7) Basisformulering + 1,0% TPP (av materialets totalvekt) 8) Basisformulering + 2,0% TPP (av materialets totalvekt )

For hvert agglomerert materiale 4 til 8 ble basisformuleringen fremstilt ved ekstrudering og oppsnitting som for materiale (1) over, og flakene ble så malt ved anvendelse av en "condux"-mølle, og deretter strålemalt ved anvendelse av en "Gueso"-mølle (M100) med en innstilling av mikroniserende luft på 8 bar og tilførselsluft på 1-5 bar. Partikkelstørrelsesfor-delingen (basert på vekt) av basisformuleringen var 99%

< 16 um.

Deler av de strålemalte basisformuleringer ble tørr-blandet med de angitte andeler av strålemalt TPP, og tørrblan-dingene av pulveret og katalysatoren ble agglomerert ved anvendelse av den hydrauliske presseagglomereringsmetode beskrevet over. De resulterende materialplater ble oppmalt ved anvendelse av en "Moulinex" kaffekvern og siktet gjennom en 106 um sikt.

Alle åtte pulverprøver ble vurdert med hensyn på gel tid ved 200°C. Resultatene var som følger:

Systemene med høyere enn normalt nivå av tilsatt katalysator (f.eks. materialer 7 og 8) viste tilfredsstillende mekaniske egenskaper og gir muligheten for hurtigere herdesystemer. Slike nivåer av katalysatortilsetning var ikke mulig for de ekstruderte materialer.

Ekstruderen anvendt i dette forsøk var en enkelt-skrueekstruder med frittflytende tilførsel, og temperaturen var innstilt på 240°C. Tilgjengelige data viser at materialets oppholdstid i ekstruderen var fra 40 til 125 s, med en modal oppholdstid på ca. 55 s. Disse data i kombinasjon med geltids-data viser hvorfor systemer med høye katalysatornivåer ikke kan ekstruderes uten at en betydelig forreaksjon forekommer i ekstruderen.

Eksempel 2

Lavfriksjonsbeleqq

Det friksjonsreduserende tilsetningsstoff, en voks, "DuPont PFA" (varemerke) perfluoralkoksypulver 532-5010 med en midlere partikkelstørrelse « 30 um, med 99% < 90 pm ble anvendt som mottatt.

Dette materiale ble tilsatt til det klare pulvermaling-system nedenfor:

Fire materialer ble testet.

1) Klar formulering (normal partikkelstørrelse).

2) Tørrblanding: klar formulering + 20% (i vekt av totalmengde materiale) PFA 3) Koekstrudert: klar formulering + 20% (i vekt av totalmengde materiale) PFA 4) Sammensluttet agglomerat: klar formulering + 20% (i vekt av totalmengde materiale) PFA

Materiale (1) ble fremstilt ved forblanding i en "Baker Perkins"-apparatur i 90 s, ekstrudert på en "Buss"

(PLK46) ekstruder (skruehastighet 12, sylindertemperatur 140°C (innstilt)), oppsnitting i en "Baker Perkins"-apparatur, mikronisert i en ACM3-mølle (rotorhastighet 10.900, klassi-fisererhastighet 3600, matehastighet 2,5), og til slutt sikting gjennom en 150 pm sikt. Partikkelstørrelsesfordelingen i den klare formulering etter sikting 99% < 104 pm med en midlere partikkelstørrelse på 32-40 pm.

Materiale (2) ble fremstilt ved tilsetning av voks til den klare formulering og rysting for å blande bestanddelene .

Når det gjelder materiale (3), ble voksen tilsatt formuleringen før forblandingen og koekstrudert ved anvendelse av "Buss"-ekstruder (PLK46) med en innstilt temperatur på 140 °C og skruehastighet 8, og ekstrudatet ble mikronisert på en kaffekvern ("Moulinex") og siktet gjennom en 106 pm sikt.

Når det gjelder materiale (4), ble den klare bestanddel som var fremstilt som for materiale 1, siktet og deretter mikronisert for å gi en partikkelfordeling på 99% < 10 pm med en midlere partikkelstørrelse på fra 4 til 6 pm, og voksen ble tilsatt den klare bestanddel ved løsningsmiddelagglomerering ved å anvende 22 g metanol tilsatt over 6 min med en hastighet på ca. 300 opm. Under metanoltilsetningen ("BDH Analar") ble tørr trykkluft ført over prøven med ca. 1 l/min, og etter tilsetningen ble tørr trykkluft ført over med 15 l/min i 15 min. Prøven ble deretter tørket i ytterligere 10 min før sprøyting.

Etter tørking var prøven frittflytende og fluidiserbar, og egnet for elektrostatisk sprøyting (bare 11% < 10 pm). Partikkelstørrelsesfordelingen (basert på vekt) var 99%

< 87 pm med en midlere partikkelstørrelse på 28-37 pm.

Alle materialer ble påført ved anvendelse av standard pulver-elektrostatisk sprøyteapparatur (påført spenning 70 kV. Substratet var avfettede, ubehandlede, kaldvalsede stålplater (tykkelse 1 mm) på ca. 10 x 55 cm. Ovnstørkingen var 15 min. ved 200°C (total tørketid).

Koeffisienten for glidende friksjon ble målt ved anvendelse av Forsvarsdepartementets testmetode DEF STAN 80-73/1 for sklisikre dekksbelegginger, ved anvendelse av gummiover-flate og måling av koeffisienten bare på tørr overflate. Frik-sjonskoeffisienten for materiale 4 ble funnet å være halv-parten av den for materiale 1, hvilket viser at tilsetning av PFA-pulver ved den beskrevne agglomereringsmetode er vellykket for reduksjon av den ferdige films glidefunksjonskoeffisient.

En viss reduksjon i glidefriksjonskoeffisienten ble også oppnådd med materialer 2 og 3 (dvs. ved tørrblandings- og ekstruderingsmetoder).

Eksempel 3

Innarbeidelse av gummi forsterkere

En gummiforsterker ("Paraloid" KH3345 (varemerke), tidl. Rohm & Haas), levert med partikkelstørrelse hvor 98%

< 170 pm og med midlere partikkelstørrelse 90-104 pm ble siktet gjennom en 32 pm sikt for å oppnå en partikkelstørrelse hvor 94% < 37 pm og hvor midlere partikkelstørrelse var 21-

28 pm.

Gummiforsterkeren ble tilsatt til et klart polyester/TGIC-system med følgende sammensetning:

Tre materialer ble fremstilt:

1) Klar formulering (som beskrevet over).

2) Koekstrudert materiale: klar formulering + 15% (i

vekt av totalmengde materiale) gummiforsterker.

3)4) Sammensluttet agglomerat: klar formulering + 15% (i vekt av totalmengde materiale) gummiforsterker.

Materialer (1) og (2) ble fremstilt ved ekstrudering på en "Buss" (PLK46) ekstruder ved temperatur 140°C og skruehastighet 7, oppsnitting av ekstrudatet til flak-form, maling av flakene ved anvendelse av en "Moulinex" kaffekvern og sikting gjennom en 106 um sikt.

Når det gjelder materiale (3) ble den klare bestanddel fremstilt ved trinnene ekstrudering, oppsnitting og oppmaling beskrevet over, og deretter strålemalt ved anvendelse av en "Gueso" strålemølle M100 med mikroniseringsluft innstilt på 8 bar og tilført luft innstilt på 1,5 bar. Gummiforsterkeren ble tilsatt til det strålemalte pulver og denne prøve ble agglomerert ved en løsningsmiddelagglomererings-metode hvor 15 g metanol ("Analar" tidligere BDH) ble anvendt sammen med 100 g av det strålemalte pulver/gummi forsterker.

Alle tre materialer ble påført ved anvendelse av standard pulverelektrostatisk sprøyteapparatur (påført spenning 70 kV) på et substrat av "Bonderite 711 Aluminium" (1 mm) 6"x4" (tidl. Brent). Alle plater ble ovnstørket i 15 minutter ved 200°C (total tørketid).

Gardener fallslagprøver med en fallende 1 kg vekt ble anvendt til vurdere de tre formuleringers slagfasthet.

Slag på 1 joule mot for- og bakside av alle tre materialer medførte en viss grad av sprekk- og rissdannelse. Utseendet av de gummi forsterkede og ikke-forsterkede plater var markert forskjellig etter slagpåkjenning.

Med materiale (1) (ingen gummiforsterker): Forsideslag (slag direkte mot den belagte overflate): Bruddet bestod av en serie kontinuerlige, konsentriske sirkler gjennom slagområdet.

Baksideslag (slag mot platens ubelagte side):

Bruddet bestod av kontinuerlige, radielle bruddlinjer som dekket hele slagområdet.

Med materialer 2 og 3 (15% gummi forsterker, hhv. ekstrudert og agglomerert):

Baksideslag:

Slag resulterte i diskontinuerlig oppsprekking med en viss grad av spenningshvitning som ikke dekket hele

slagområdet.

Forsideslag:

Slag resulterte i korte bruddlinjer som innsirklet slagområdet. Ulikt materiale (1), dannet disse bruddlinjer ikke kontinuerlige konsentriske sirkler.

Det ble demonstrert at tilsetningen av gummiforsterker fikk slagbruddene til å forandre type: gummiforsterkeren reduserte graden av oppsprekking og sprekkenes lengde.

Eksempel 4

Glansreduksjon ved innarbeidelse av en ublandbar harpiks-bestanddel

Forblandingene A og B ble hver ekstrudert på en "Buss PLK46" ekstruder, skruehastighet 80 opm, temperaturinnstilling 140°C. Ekstrudatet ble deretter mikronisert på en "Kek"-mølle og siktet gjennom en 106 um stålsikt. Begge materialer ble deretter strålemalt ved anvendelse av en "Gueso" M100 maskin ved utførelse med følgende innstilte betingelser: luft-tilførsel 9 bar, tilført mikroniseringsluft 9 bar, tilførsel mateluft 1 bar, materialets matehastighet 70. De oppnådde par-tikkelstørrelsesfordelinger var som følger:

Til sammenligning ble et pulver også fremstilt ved å koekstrudere bestanddeler A og B i et forhold 85/15 og med for øvrig identisk utførelse.

Bestanddeler A og B ble agglomerert i forholdene 90/10 og 85/15 vekt/vekt ved den hydrauliske pressmetode beskrevet over. Dette gav rislebare og fluidiserte pulvere med en partikkelstørrelsesfordeling hvor 90% var under 120 pm og med middelverdier på 30-35 pm, med ikke mer enn 10% under 10 pm.

De agglomererte pulvere ble påført med standardiserte elektrostatiske påføringsteknikker ved anvendelse av 70 kV påført spenning og varmebehandlet i totalt 15 minutter ved 200°C i et elektrisk varmeskap på et 150x100x1 mm kromat-for-behandlet substrat i form av en aluminiumplate ("Ardrox Pyrene

- Bonderite 711" ).

Vurderinger av de herdede filmer (med » 50 pm tykkelse av tørr film) med hensyn til glans, slagfasthet og fleksibilitet ved T-bøyeforsøk gav følgende resultater:

Glans (målt ved 20°, 60° og 86° ved anvendelse av et labora-toriereflektometer).

Mekanisk

Tallene for slagfasthet bør sammenlignes med tallene for enkeltkomponentsystemene som generelt er 1 J lavere for akryl og 10 J eller større for polyester. Resultatene fra T-bøyeforsøket for fleksibilitet viste gode resultater med 85/15-agglomeratet og svært gode resultater med 90/10-agglomeratet.

Et separasjonsforsøk ble utført med det 85/15-agglomererte materiale og med et 85/15-tørrblandet materiale ("normal" partikkelstørrelsesfordeling) i henhold til den elektrostatiske separasjonsmetode beskrevet over.

60° glans viste et jevnt 6% forsøksresultat over platen sprøytet med det agglomererte materiale, mens en spredning på mellom 7 og 30% ble oppnådd med det tørrblandede materiale. Dette viser at ingen separasjon forekom i det agglomererte materiale, mens det tørrblandede materiale i en viss grad separerte ved sprøyting og gav områder som var rikt på ett av materialene og derfor gav glansvariasjon over den sprøytede plate.

(b) Andre eksempel

Bestanddel A var en standard hvit glans-polyester tverrbundet med TGIC.

Bestanddel B var et stråle-oppmalt akrylpulver fremstilt som beskrevet nedenfor.

Xylol ble oppvarmet til tilbakeløpstemperatur, metakrylat- og heksylakrylat-materialene og 0,025 kg "Triganox" initiator ble tilsatt over en periode på to timer ved tilbakeløpstemperatur. Oppvarmingen ved tilbakeløps-temperatur ble fortsatt i ytterligere én time, og deretter ble ytterligere 0,005 kg "Triganox" initiator tilsatt og oppvarmingen ved tilbakeløpstemperatur fortsatt i ennå én time. Løsningsmidlet ble destillert av og det gjenværende ble deretter avdrevet fra produktet under vakuum ved en temperatur under 180°C. Produktet hadde en viskositet på 140 poise (ICI konus og plate) ved 200°C, ekvivalentvekt 560, antallsmidlere molekylvekt 9900 og vektmidlere molekylvekt 24.000.

Akrylpulver, fremstilling:

Akrylpulveret ble innarbeidet i en enkel pulvermaling- formulering med andelene vist nedenfor.

Formuleringen over ble blandet på en høyintensitets-blander og ekstrudert med en MPC30 dobbeltskrueekstruder. Temperaturinnstillingen var 125°C, skruehastighet 400 opm, dreiemoment 60%, matehastighet 250). De resulterende flak ble malt ( "condux"-mølle) og siktet gjennom en 250 um sikt. Pulveret ble ytterligere størrelsesredusert ved anvendelse av en "Gueso" M100 strålemølle (mikroniseringsluft 9 bar, til-førsel luft 1 bar).

En "Henschel"-blander modifisert slik at den innbefattet en varmekappe, en kjølekappe, skraperblader for den indre vegg og for innsiden av lokket, og et luftavkjølt lager for hovedrotoren, ble anvendt for agglomerering.

Agglomereringen ble utført som følger: temperaturinnstillingen var 72°C, blanderhastigheten 2000 opm for det første minutt og deretter 800 opm for resten av prosessen. Maskinen ble fylt med 2 kg av en 95:5 blanding av polyester: akrylpulver. Kjøretiden var 30 minutter.

Partikkelstørrelser for utgangsmaterialene (separat og blandet) og for sluttproduktet ble bestemt ved anvendelse av en "Galai CIS-1" partikkelstørrelsesmåler. Disse presenteres som bevis på agglomerering.

En sprøytet og herdet plate viste følgende glans-målinger:

Reduksjonen av fraksjonene < 5 um og < 10 um i "Henschel"-prosessen er et godt bevis på agglomerering. Den utmerkede matteringseffekt for akryl fremgår av glans-målingene. Mens sluttproduktet ved sprøyting oppførte seg normalt under påføring, så oppførte tørrblandingen seg som et kohesivt pulver (klumping, spytting fra pistolen, ujevn tett-het i pulverskyen).

Eksempel 5

Fremstilling av spettede overflater

Et agglomerat ble fremstilt av to fargede polyester/TGIC-pulvere (ett blått og ett hvitt). Det hvite pulver hadde samme sammensetning som bestanddel A beskrevet i eksempel 4, og det blå pulver var sammensatt som følger:

Forblandingene med blått og hvitt pulver ble ekstrudert separat på en "Buss PLK46" ekstruder med en temperaturinnstilling på 140°C og med skruehastighet 9. De resulterende ekstrudater ble kuttet opp og mikronisert med en "Kek"-mølle og siktet med en 106 pm sikt slik at det i hvert enkelt tilfelle ble oppnådd en midlere partikkelstørrelse på 30-35 pm og en distribusjon hvor 99% < 120 pm og ikke mer enn 10% < 10 pm.

De to pulvere ble kombinert i et vektforhold på 1:1

ved den hydrauliske pressemetode beskrevet over. Det ble fremstilt et rislebart og fluidiserbart pulver med midlere partik-kelstørrelse på 30-35 pm med en fordeling hvor 90% var < 120 pm og ikke mer enn 10% < pm.

Pulveret ble påført ved normale elektrostatiske sprøytemetoder og ovnstørket i 15 minutter ved 200°C på aluminiumplater "Bonderite 711". De fremstilte filmer var jevnt heterogene i farge, dvs. graden av spetting var konstant over platen, dette var målbart med "Cielab" fargedatamaskin. Nivåene for flyt, utflyting og glans forandret seg ikke sammenlignet med ensfargede plateer.

Et separasjonsforsøk ble utført med den elektrostatiske separasjonsmetode beskrevet over. Ved fargemålinger over platens bredde kan enhver separasjon avsløres. En tørrblandet blanding av de samme fargede partikler resulterte i betydelig separasjon over platen, mens den agglomererte blanding av de samme partikler ikke viste noen separasjon av betydning.

Eksempel 6

(a) Første eksempel

Farqekorreks i on

Tre fargebestanddeler ("basisfarger") ble fremstilt ved anvendelse av de følgende pigmenter:

1) "Beyferrox" 3950 jernoksidgult

2) Syntetisk mikronisert rødt oksid, type 130BM

3) Sot "High Colour" B.P. 1300 Type

Ekstruderingen ble utført med en "Buss PLK46" ekstruder med en temperaturinnstilling på 140°C og med skruehastighet 9. Mikroniseringen ble utført med en "Kek"-mølleap-paratur. Etter stråle-oppmaling ved anvendelse av en "Gueso" M100 apparatur med tilført luft av trykk 0,5 bar, en matehastighet på 70 og et mikroniserende lufttrykk av 8-10 bar, hadde pulverproduktet en partikkelstørrelsesfordeling hvor 99% var < 8 um og med en midlere partikkelstørrelse på 3,4 pm.

Fremstillingen var identisk med den beskrevet for "Bayferrox" 3950 base (1) over. Det fremstilte pulver hadde en partikkelstørrelsesfordeling hvor 99% var < 8 pm og med en midlere partikkelstørrelse på 3,9 pm.

Fremstillingen var som beskrevet i (1) over, unntatt at skruehastighet 8 ble anvendt ved ekstruderingen. Det fremstilte pulver hadde en partikkelstørrelsesfordeling hvor 99% var < 8 um og med en midlere partikkelstørrelse på 3,5 um.

Basisfargene ble deretter tilsatt til et pulvermaling-materiale av vanlig størrelse, som hadde en svakt av-vikende nyanse fra den ønskede farge. Beregninger utført med en farge-datamaskin gav de mengder av hver av pigmentene som var nødvendig for å oppnå fargekorreksjon.

Agglomerering ble utført etter den hydrauliske pressemetode beskrevet over. Det resulterende rislebare og fluidiserbare pulver hadde en partikkelstørrelsesfordeling med 90% < 120 um og ikke mer enn 10% < 10 pm.

For sammenligningsformål ble de tre pigmenter også anvendt ved en tilsetningsteknikk med tørt pigment.

Agglomeratet ble påført ved normale elektrostatiske sprøytemetoder og ovnstørket i 15 minutter ved 200°C på aluminiumplater "Bonderite 711".

Begge typer korrigerende tilsetningsstoffer fører til at fargen møter spesifikasjonen. Tilsetningen av basisfarge gav imidlertid en mer nøyaktig korreksjon enn ved tilsetning av tørre pigmenter. Nøyaktig undersøkelse (< 15 cm) av den tørre pigmentkorrigerte film viste en viss grad av inhomo-genitet ved at områder med varierende farger kunne skilles fra hverandre med det nakneøyet. Dette kunne ikke ses med basisfarge-korreksjonen. Det var ingen betydelig variasjon i flyt eller utflyting på grunn av øket forhold faststoff:bindemiddel i filmene.

(b) Annet eksempel

Fremstilling av bestanddeler:

Et polyesterpulver med normal partikkelstørrelses-fordeling ble fremstilt ved standardmetoder.

En andre polyesterbestanddel ble fremstilt som følger:

Bestanddelene ble blandet i en høyintensitets-blander før ekstrudering i en "Buss" PR46 kokneter med innstilt sylindertemperatur på 140°C og skruehastighet på 8. Flakene ble malt og siktet til under 250 pm før mikronisering til 90 vol% < 10 pm partikkelstørrelse i en "Gueso" M100 stråle-mølle (mikroniserende lufttrykk mellom 8 og 10 bar, trykk på tilført luft = 1 bar og pulvér-matehastighet = 70).

Agglomereringsbetingelser:

2 kg av en blanding med normal partikkelstørrelses-fordeling i vektforhold 95:5 av hvit polyester : stråle-malt

oransje polyesterpulver ble fylt i den modifiserte "Henschel"-apparatur i eksempel 4b. Betingelsene i apparaturen var temperatur på varmekappe 65-68°C og hastighet på 1500 opm i 55 min.Blanderhastigheten ble justert til 1600 opm og temperaturinnstillingen økt til 70"C i ytterligere 20 min.

Bevis på agglomerering:

Plater ble sprøytet ved anvendelse av en stasjonær elektrostatisk pulverpistol siktet inn mot platens sentrum. De ovnstørkede filmer burde derfor vise enhver separasjon av pulverene forårsaket av ikke-agglomerering gjennom forskjeller i filmens farge i ulike deler av platen. Målinger med farge-datamaskin (ICS fargesystemer "Micromatch" 9000) ble foretatt på filmene i posisjoner som var i sentrum av platen og i en gitt avstand nedenfor sentrum (125 mm).

Variasjonen mellom fargen i sentrum og fargen i den gitte posisjon for den ikke agglomererte utgangsblanding ble sammenlignet med tilsvarende variasjon i det agglomererte produkt ved anvendelse av den samme teknikk.

AE er et mål på fargeforskjellen mellom to punkter og beregnes

ved hjelp av:

Ae = Al + aa + Ab

hvor AL = forandring i aksen for lystetthet, dvs.

mørkere/lysere

hvor AA = forandring i aksen grønn/rød hvor AB = forandring i aksen blå/gul

Jo lavere verdien er på AE, jo nærmere vil derfor

fargene ligge hverandre i gitte posisjoner.

Analyser av partikkelstørrelse for utgangsmaterialene og sluttproduktet ble utført ved anvendelse av en "Galai" CIS-1 par-tikkelanalysator.

Reduksjonen i fraksjonene < 5 um og < 10 um antyder at slike partikler er blitt forbrukt ved agglomereringen, og den marginale økning i midlere partikkelstørrelse er ytterligere et bevis på sammenslutning av de store hvite partikler med det mye finere fargebrekkingspulver.

Dette resulterte i en film med en farge som ble brukket bort fra fargen på basispulveret med normal partikkel-størrelse.

Eksempel 7

Slitefast belegg

Kalsinert bauxitt (49 pm, 300 mesh) "FQ0060", et aluminiumoksid med opp til 12% Si02levert av CE. Ramsden, med partikkelstørrelse hvor 99% var under 30 pm og med midlere størrelse 5,8 pm, ble anvendt som tilsetningsstoff.

Råmaterialene for den filmdannende bestanddel ble ekstrudert på en "Buss PLK46" laboratorieekstruder (temperaturinnstilling på 140°C, innstilt skruehastighet 9) og etter tilsetning av silikamidlet mikronisert i en "Kek"-mølle og deretter stråle-oppmalt ved anvendelse av en "Gueso" M100 maskin (trykk på tilført luft 1 bar, mikroniseringstrykk 9 bar, matehastighet 70) ble det oppnådd en partikkelstørrelse med 99% under 20 um og med midlere størrelse på 4,5 pm.

Bauxitt ble tilsatt pulveret med 25 vekt% og deretter bearbeidet ved den hydrauliske pressemetode. Produktet var et rislebart og fluidiserbart pulver med partikkelstørrelse hvor 90% var under 120 pm, 10% var under 10 pm og med midlere størrelse på 30-35 pm.

Det agglomererte pulver og den filmdannende bestanddel ble begge påført,med en standard elektrostatisk sprøyte-metode (påført spenning 70 kV) på en "Taber"-plate, kaldvalset stålplate 10x10 cm med 8 mm hull lokalisert sentralt, 1 mm tykkelse. Etter 15 min. ovnstørking ved 200°C ble platenes slitefasthet bestemt ved standard testmetoder for "slitefasthet av organiske belegg" med den "Taber Abraser" som er beskrevet i ASTM D4060-84. Følgende forsøksdetaljer ble notert:

Værelsestemperatur 20"C

Beleggets tykkelse ca. 60 pm

"Calibrase" CS-10 slitasjehjul

1000 g anvendt last

1000 slitasjesykluser

Vekttapet for platen belagt med det filmdannende pulver (standardplate) og for platen belagt med agglomeratet (forsøks-

plate) var som følger:

Vekttap for standard plate = 0,050 g

Vekttap for forsøksplate=0,021 g

Dette viser at forsøksplaten belagt med agglomeratet var vesentlig mer bestandig overfor slitasje enn standardplaten.

Eksempel 8

Sklifast pulverbeleqq

Sand med en partikkelstørrelse hvor 99% var under 180 pm, midlere størrelse 120 pm, ble tørket i en ovn, "Kek"-oppmalt og siktet gjennom en 150 pm sikt, deretter siktet på nytt gjennom en 106 pm sikt og tilsatt i et vektforhold på 1:1 til den pulveriserte filmdannende bestanddel i eksempel 7.

Bestanddelene ble agglomerert ved den hydrauliske pressemetode, selv om pulveret var siktet gjennom en 150 pm sikt i stedet for en 106 pm sikt, som angitt. Produktet var et rislebart og fluidiserbart pulver med partikkelstørrelser hvor = 99% var under 180 pm, 10% var under 10 pm og med en midlere størrelse på 75 pm.

Det agglomererte produkt og bindemidlet ble begge påført med en standard elektrostatisk sprøytemetode (påført spenning 70 kV) på gradientplater av kaldvalset stål 565 mm x 100 mm og tykkelse 1 mm, og ovnstørket i 15 minutter ved 200°C.

Sklifasthetsegenskapene ble målt etter forsvarsdepartementets standardtest for sklifaste dekkbelegg - DEF STAN 80/73-1 (se eksempel 2). Forsøkene ble utført med et gradientplate belagt med den filmdannende bestanddel alene (standardplate) og et plate belagt med den agglomererte prøve. Det "sklifaste" plate kunne deretter bli sammenlignet med standardplaten for å bestemme forskjellene i koeffisienten for statisk friksjon og i koeffisienten for glidende friksjon.

En påført last på 5,7 kg ble benyttet i disse forsøk. Det ble oppnådd de samme verdier for koeffisienten for statisk friksjon som for koeffisienten for glidende friksjon, som følger:

"Standard"-plate = 0,48

"Sklifast" plate = 0,96

Det er klart at den "sklifaste" plate har en større motstand mot glidning enn "standard"-platen.

Et separasjonsforsøk ble utført med den elektrostatisk separasjonsmetode. Både den "agglomererte" plate og den "tørrblandede" plate ble inspisert visuelt. Sanden på den "agglomererte" plate var totalt innkapslet i pulvermalingen og hadde klebet til substratet, mens sanden på den "tørrblandede" plate hadde samlet seg i begge ender på platen og kunne børstes av. Dette viser at separasjon hadde forekommet på den "tørrblandede" plate.

Eksempel 9

Tilsetning av " Svenex"- ekstender

("Syenex" er et varemerke)

Eksperimentelt arbeid har vist at slitasjehastigheten på ekstrudere som bearbeider formuleringer hvor det inngår svært harde materialer, slik som "Syenex"-ekstendere, er dob-belt så stor sammenlignet med tilsvarende partikkelstørrelser av CaC03- og BaS04-ekstendere. Deres anvendelse i agglomereringsprosessen (for således å unngå ekstruderslitasje) ble testet som følger: "Syenex", levert av Elkem Nefelin i følgende ulike graderinger: "Syenex" 10 - 99% under 8 um, midlere størrelse 2,7 um "Syenex" 20 - 99% under 20 um, midlere størrelse 5 pm "Syenex" 30 - 99% under 30 pm, midlere størrelse 7,5 pm "Syenex" 40 - 99% under 44 pm, midlere størrelse 10 pm

ble tilsatt til den pulveriserte filmdannende bestanddel i eksempel 7 med 5 vekt% og agglomerert med den hydrauliske pressemetode. Produktet var et rislebart og fluidiserbart pulver med en partikkelstørrelse hvor 90% var under 120 pm og med 10% under 10 pm, og en midlere størrelse på 30-35 pm.

Agglomeratet ble påført ved den standardiserte elektrostatiske sprøytemetode (påført spenning 70 kV) på "Bonderite" B711 aluminiumplater for normal bruk og på gradientplater av kaldvalset stål 565 mm x 100 mm x 1 mm for separasjonsforsøket. Alle plater ble ovnstørket i 15 minutter ved 200°C. Glansnivåer ble bestemt ved 20° og 60° ved anven- deise av et "Labor" reflektometer. Sammenligning av en plate belagt med standardpulveret (bindemiddelbestanddelen alene) med en plate belagt med agglomerert pulver viste at "Syenex" reduserte glansnivåene, dog ikke svært mye, jo grovere type "Syenex" jo mer ble glansnivået redusert. Det ble også foretatt sammenligninger mellom glansnivåene for "ekstruderte" og "agglomererte" plater som inneholdt den samme type og mengde "Syenex". De "agglomererte" plater hadde en svakt større reduksjon i glansnivå.

Effekten av agglomereringen på separasjon ble også testet. Glansnivået for den "agglomererte" plate ble målt på fem ulike steder med et "Labor" reflektometer og verdier bestemt ved 20° og 60°. Målinger ble foretatt på midten av testplaten, 75 mm fra midten i begge retninger og 155 mm fra midten i begge retninger. Den samme fremgangsmåte ble gjentatt med en "tørrblandet" plate. Resultatene viste at den "agglomererte" plate gav forholdsvis konstante avlesninger langs lengden, mens den "tørrblandede" plate gav svært varierende avlesninger langs lengden, hvilket antyder at separasjon forekom på den "tørrblandede" plate.

Eksempel 10

Strukturerte filmoverflater ved tilsetning av et termoplastisk struktureringsmiddel

Struktureringsmidlet - celluloseacetatbutyrat 551-0,2 ("CAB") levert av Eggar Chemicals som pulver, med en partik-kelstørrelsesfordeling hvor 100% var under 188 ym, 5% under 10 pm og gjennomsnitt 96 um, ble anvendt som tilsetningsstoff.

Den filmdannende bestanddel hadde samme sammensetning som bindemiddelbestanddelen i eksempel 7, men ble fremstilt ved ekstrudering på en "Buss PLK46" ekstruder med skruehastighet 80 opm og innstilt temperatur 140°C, mikronisert i en "Kek"-mølle, siktet med en 106 um håndsikt i stål og deretter stråle-malt ved anvendelse av en "Gueso" M100 maskin med føl-gende innstilte betingelser: trykk på tilført luft 1 bar, trykk på mikroniseringsluft 9 bar, matehastighet 70. Dette gav et produkt med en partikkelstørrelse hvor 99% var under 25 um og middelverdi 4,5 pm.

Dette pulver ble deretter agglomerert med 0,2% "CAB"

ved anvendelse av den standardiserte hydrauliske pressemetode beskrevet over for å oppnå et rislebart og fluidiserbart pulver med partikkelstørrelse hvor 99% var under 120 um, middelverdi 30-35 pm og hvor ikke mer enn 10% var under 10 pm. Dette materiale var egnet for påføring med standard elektrostatiske påføringsteknikker ved anvendelse av en påført spenning 70 kV.

Herdede filmer med 50 pm tykkelse på tørr film ble fremstilt ved sprøyting på 1,83 m x 1,22 m x 1 mm kromatfor-behandlede aluminiumplater "Bonderite" 711 (Ardrox Pyrene) og med ovnstørking i 15 min. ved 200°C total ovnstid (vanlig varmeskap).

Visuell inspeksjon antydet at det agglomererte produkt gav opphav til en strukturert effekt, selv om dette ikke var så uttalt som for det konvensjonelt fremstilte materiale med samme sammensetning. Imidlertid forventes ikke "CAB" å separere fra de agglomererte produkt ved påføring, mens dette skjer ved konvensjonelt fremstilte produkter.

Eksempel 11

Tilsetning av et friksjonsladende tilsetningsstoff

Første bestanddel: en glanspulvermaling med polyester ble fremstilt ved anvendelse av følgende formulering:

Det ble fremstilt et pulver med vanlig partikkelstørrelse.

Annen bestanddel: Stråle-oppmalt friksjonsladende tilsetningsstoff (77% < 1 pm, 99% < 4 pm basert på antall). Denne bestanddel ble tilsatt til den første bestanddel i en mengde av 1 vekt% basert på vekten av den totale blanding.

Agglomereringen av friksjonsmidlet på pulverpartiklene ble oppnådd ved anvendelse av "Henschel"-utstyret beskrevet i eksempel 4(b). Agglomereringsbetingelsene var som følger: temperatur 65°C og blanderhastighet 2100 opm med 2,4 kg pulver inneholdende 1% friksjonstilsetningsstoff tilsatt til blanderen. "Henschel"-apparaturen ble kjørt ved denne hastighet i 15 minutter, hvoretter pulveret hurtig ble fjernet fra karet og avkjølt. Denne prøve var nå klar for testing på friksjonsutstyret.

Andre referanseprøver ble også fremstilt for å teste hvordan agglomereringer av denne type oppførte seg med hensyn til hvor lett de kan friksjonsopplades når det gjelder identiske materialer som ikke var blitt underkastet den samme mekaniske behandling. Disse referanseprøver var som følger: 1) 99% polyesterpulver pluss 1% friksjonsadditiv tilsatt ved trinnet etter oppmaling og blandet ved enkel kraftig sammenrysting i en plastsekk (friksjonsadditivet var således en fri bestanddel). 2) 99% polyesterpulver pluss 1% friksjonsadditiv tilsatt som konsentratblanding og innarbeidet i polyester-harpiksen (200°C i 30 min. under nitrogen) før fremstillingen av prøven. 3) 99% polyesterpulver pluss 1% friksjonsadditiv som var innbefattet i formuleringen og tilsatt før ekstruderings-trinnet, selv om dette ikke ville smelte på noe punkt under bearbeidingen, i motsetning til materialet med konsentratblanding (ekstruderingen fant sted ved typisk 120°C). 4) 100% polyesterpulver som kontrollprøve.

Testingen av de friksjonsladende egenskaper ble ut-ført ved å måle forholdet mellom ladning og masse for hver prøve ved passering gjennom en "Nordsen ICAB"-pistol. Pulver-prøven ble tilført fra et fluidisert sjikt gjennom et PVC-rør av en gitt lengde til pistolens innerløp med en omtrentlig hastighet på 100 g/min. Både lufttrykket inne i sjiktet og lufttrykket ved passering gjennom pistolen ble innstilt på konstant 2 bar. Så snart pulveret hadde passert gjennom pistolen ble det separert fra luftstrømmen ved anvendelse av en standard-syklon som også tjente til å avlade pulveret fullstendig. Oppbyggingen av elektrostatisk ladning på syklonen ble målt og anvendt til å bestemme friksjonsladningen som forekom når pulveret passerte gjennom pistolen. Etterat pulveret var blitt skilt fra luften ble det samlet opp og pulvermassen over en kjent periode ble målt, og forholdet mellom ladning og masse ble beregnet for hver prøve. Prøven ble deretter returnert til det fluidiserte sjikt og en ny prøvekjøring foretatt. Hvert pulver ble testet et antall ganger inntil de beregnede forhold mellom ladning og masse stabiliserte seg godt innenfor fremgangsmåtens forsøks-usikkerhet som var ca. 5%.

Innsamlede data angående ladning/masse for de ulike pulverprøver testet i friksjonsutstyret er vist på fig. 10. Det kan sees at det rene polyesterpulver ble oppladet betydelig mindre enn noen av de andre prøver, og at selve tilsetningsstoffet forbedret polyesterpulverets mulighet til frik-sjonsopplading, uansett på hvilken måte tilsetningsstoffet ble tilsatt til pulveret. Videre viser det svært kraftige fall i oppladningen med antall forsøk, unntatt for referanseprøve (1), at tap av tilsetningsstoff må forekomme under resirkule-ringen, selv når en svært effektiv gjenvinningsteknikk anvendes.

Både de konsentratblandede og de ekstruderte prøver ble funnet å vise forbedret f riks jonsaktivi tet, men på et nivå som under normale omstendigheter ikke ville vært tilstrekkelig for tilfredsstillende adhesjon av pulveret til et metallisk substrat. Dette resultat synes å støtte den hypotese at lad-ningsoverføringen er et overflatefenomen ettersom oppladningen av disse prøver er mindre enn tilsetningen av fritt pulver skulle tilsi, fordi mye av tilsetningsstoffet i disse tilfeller er innelukket inne i partiklene.

Den mest betydelige forbedring i friksjonsegenskaper for alle de fremstilte prøver ble imidlertid funnet for det agglomererte pulver. Dette pulver viser to viktige egenskaper: for det første viser det en helt avgjørende økning i evnen til friksjonsladning (grovt regnet lik den for referanseprøve (1) til å begynne med), hvilket antyder at tilsetningsstoffet virker effektivt, og for det andre syntes ikke ladningens størrelse å avta med antall forsøk slik som for referanseprøve (1). Dette andre punkt er av stor betydning fordi det viser at de små additiv-partikler var blitt fysisk bundet til poly-esterpulveret, og som et resultat av dette, vil tap av middelet ved resirkulering forekomme bare i omtrent samme grad

som tap av selve pulveret.

Eksempel 12

Overflateseparasion ( lagdeling)

Første bestanddel: en standard hvit polyester med høy glans ble svakt redusert i størrelse ved sikting med en 53 um sikt for å oppnå 90 vol% < 53 um.

Annen bestanddel: en glycidyl-funksjonell akrylpolymer med ekvivalentvekt 570, viskositet 140 poise (200°C, ICI konus og plate), antallsmidlere molekylvekt 9900 og vektmidlere molekylvekt 2400, ble granulert til flak med størrelse 3-5 mm og forblandet med de andre bestanddeler i formuleringen gitt nedenfor før ekstrudering i en "Buss" kokneter med innstilt sylindertemperatur på 75-80°C.

Ekstrudatet ble avkjølt og malt, deretter siktet inntil 90 vol% var < 53 pm.

Polyester- og akrylpulverene ble kombinert i vektforhold 80:20 og forblandet ved anvendelse av en liten "Moulinex"-blander (produkt I). Materialet ble agglomerert til tabletter ved anvendelse av en "Moore"-presse (hydraulisk pressemetode beskrevet over) ved 100°C i 30 s. Tablettene (produkt II) ble brukket i stykker til flak, malt og siktet gjennom en 106 pm sikt for å oppnå produkt III.

For sammenligning ble en blanding av polyester- og akrylpulvere som var identiske med dem beskrevet over, kombinert ved re-ekstrudering i en "Buss" kokneter ved 90°C. Pulveret ble fremstilt fra ekstrudatet som beskrevet over (produkt IV).

Motstanden mot separasjon ved påføring ble testet ved anvendelse av standardtesten beskrevet over, hvor pulver ble sprøytet gjennom en stasjonær pistol på et vannrett anordnet plate. Platene ble ovnstørket ved 180°C i 10 min. Fargemålinger ble foretatt i midten og 20 cm fra midten av platen (i en horisontal retning). Siden akrylpulveret var fiolett og polyesteren hvit, gav fargemålinger en antydning om sammen-setningen på platen, og fargeforskjeller over platen kan anvendes som et mål på separasjon.

I motsetning til det agglomererte pulver III viste blandingen av polyester- og akrylpulveret (produkt I) en markert tendens til separasjon under påføring, polyesteren ble fortrinnsvis avsatt på midten av platen og akrylet hadde en tendens til å avsette seg utenom midten.

Fargeforskjell

Dette viser klart at agglomerering av de to bestanddeler hindrer separasjon under påføring.

Graden av overflateseparasjon (lagdeling) ble testet ved fargemålinger med en "Cielab" farge-datamaskin (10° obser-vasjon D65 illuminant). De enkelte bestanddeler og pulvere III og IV over ble påført på et plate og ovnstørket ved 180°C i 10 min. før fargemåling. For produkt II ble den flatpressede tablett (som ikke var blitt underkastet en tørkebehandling) anvendt, dette representerte den beste tilnærming til fargen oppnådd ved å blande de spesifiserte andeler av hvitt og fiolett.

III gav en svært mye dypere nyanse enn IV, og IV dypere enn

II.

Sammenligning av fargene på produkter III og II antyder at akrylbestanddelen tenderer til å migrere til overflaten under filmdannelsen. Sammenligning av produkt III med produkt IV antyder at migreringen var mye mer effektiv når produktet ble fremstilt ved en agglomereringsmetode, i motsetning til koekstrudering av polyester- og akrylbestanddelene.

Eksemplet gir en bekreftelse på vår oppfatning om at overflateseparasjonen forbedres ved å ha de separerende bestanddeler som avgrensede områder av vesentlig størrelse før filmdannelsen begynner, mens derimot overflateseparasjonen hemmes alvorlig når bestanddelene er intimt blandet.

I eksemplene over tilsvarer "Buss"-ekstruderens hastighetsinnstillinger de følgende virkelige skruehastigheter innstilling 7-75 opm

8- 85 opm

9- 93 opm

Materen til strålemøllen "Gueso" M100 var en "Accuratge"-mater modell 310 levert av March Systems Ltd.

De ovenstående eksempler er oppsummert i den følgende tabell.

Claims (19)

1. Pulverbeleggingsmateriale,karakterisert vedat pulverpartiklene er et agglomerat av individuelle partikkelformige bestanddeler smeltet eller bundet sammen til komposittpartikler slik at disse ikke bryter sammen under de mekaniske og/eller elektrostatiske krefter som er forbundet med påføringen av materialet på et substrat, hvor de enkelte partikelformige bestanddeler omfatter en primær filmdannende bestanddel og én eller flere andre bestanddeler valgt blant filmdannende og ikke-filmdannende bestanddeler, forutsatt at dersom agglomeratet inneholder en metallisk bestand del eller en glansbestanddel, og en fluidiserbar filmdannende bestanddel, så inneholder det også en ikke-blandbar filmdannende bestanddel, eller en bestanddel med ikke-filmdannende egenskaper, eller to eller flere slike bestanddeler, og dersom agglomeratet inneholder to eller flere ulikt fargede blandbare filmdannende bestanddeler og eventuelt en ufarget blandbar filmdannende bestanddel, og størrelsen på partiklene i hver av disse filmdannende bestanddeler er tilstrekkelig lav til at pulverbeleggingen ved påføring på et substrat og oppvarming slik at den danner et kontinuerlig belegg hvor fargeforskjellene i den herdede pulvermaling på grunn av de ulikt fargede og de ufargede partikler ikke kan skjelnes med det menneskelige øye, så inneholder det også en ikke-blandbar filmdannende bestanddel, eller en ikke-filmdannende bestanddel, eller to eller flere slike bestanddeler.

2. Pulverbeleggingsmateriale,karakterisert vedat pulverpartiklene er et agglomerat av individuelle partikkelformige bestanddeler smeltet eller bundet sammen til komposittpartikler slik at disse ikke bryter sammen under de mekaniske og/eller elektrostatiske krefter som er forbundet med påføringen av materialet på et substrat, hvor de enkelte partikkelformige bestanddeler omfatter A. en primær, farget eller ufarget filmdannende bestanddel, og B. (i) en farget eller ufarget filmdannende bestanddel som ikke er blandbar med den primære filmdannende bestanddel (A), eller en ikke-filmdannende polymer bestanddel, eller (ii) et ikke-filmdannende tilsetningsstoff, eller to eller flere slike bestanddeler som er angitt i (i) og (ii), og/eller (iii) i tilfelle den primære filmdannende bestanddel (A) er farget, ytterligere en ulikt farget blandbar filmdannende bestanddel, idet disse to bestanddeler A og B(iii) har slike partikkelstørrelser at når materialet påføres på et substrat og oppvarmes slik at det dannes et kontinuerlig belegg, så kan fargeforskjellene i det herdede materiale forårsaket av de ulikt fargede partikler, skjelnes med det menneskelige øye, eller (iv) i tilfelle den anvendte primære filmdannende bestanddel (A) er farget og fluidiserbar, ytterligere én eller flere ulikt fargede bestanddeler valgt blant fargepigmenter og filmdannende bestanddeler som er blandbare med den primære filmdannende bestanddel (A), og hver slik ytterligere bestanddel (iv) er av slik farge og mengde og har tilstrekkelig liten partikkelstørrelse til at materialet når det påføres et substrat og oppvarmes slik at det dannes et kontinuerlig belegg, så kan fargeforskjellene i det herdede materiale forårsaket av de ulikt fargede partikler ikke skjelnes med det menneskelige øye.

3. Materiale ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat det innbefatter ikke-filmdannende bestanddeler valgt blant sprø tilsetningsstoffer, tilsetningsstoffer som konvensjonelt blokkerer eller ødelegger ekstruderen, varmefølsomme tilsetningsstoffer, friksjonsladende og korona-ladende tilsetningsstoffer og vannløselige tilsetningsstoffer.

4. Materiale ifølge krav 1-3,karakterisert vedat det innbefatter én eller flere partikkelformige bestanddeler valgt blant struktureringsmidler, metalliske pigmenter eller glimmer-pigmenter, vanlige glansreduserende midler, fargepigmenter og fyllstoffer-/ekstendere.

5. Materiale ifølge krav 1-4,karakterisert vedat det innbefatter én eller flere partikkelformige ikke-filmdannende bestanddeler valgt blant seighetsforbedrende midler, friksjonsreduserende tilsetningsstoffer, forsterkningsmidler, mikroballonger; sink, sand, metallkarbider, bauxitt og andre abrasive materialer; katalysatorer; biologisk'materiale, volumøkende pigmenter, termokromatiske pigmenter og andre varmefølsomme materialer; friksjonsladende tilsetningsstoffer og korona-ladende tilsetningsstoffer, og vannløselig materiale.

6. Pulverbeleggingsmateriale,karakterisert vedat pulverpartiklene er et agglomerat av individuelle partikkelbestanddeler smeltet eller bundet sammen til komposittpartikler slik at disse ikke brytes sammen under de mekaniske og/eller elektrostatiske krefter som er forbundet med påføringen av materialet på et substrat,hvor de individuelle partikkelformige bestanddeler omfatter A. en primær farget eller ufarget, filmdannende bestandde1, og B. (i) en farget eller ufarget filmdannende bestanddel som har en annen sammensetning og/eller partikkel-størrelse enn den primære filmdannende bestanddel (A), eller (ii) et ikke-filmdannende tilsetningsstoff valgt blant seighetsforbedrende midler, friksjonsreduserende tilsetningsstoffer, forsterkningsmidler, mikroballonger; sand, metallkarbider, bauxitt og andre abrasive materialer; katalysatorer; biologisk materiale, volumøkende pigmenter, termokromatiske pigmenter og andre varmefølsomme materialer; friksjonsladende tilsetningsstoffer og korona-ladende tilsetningsstoffer, og vannløselig materiale, eller (iii) et ikke-filmdannende tilsetningsstoff valgt blant fargepigmenter, struktureringsmidler, konvensjonelle glansreduserende midler og fyllstoffer/ekstendere, eller to eller flere av bestanddelene spesifisert i (i) , (ii) og (iii), forutsatt at når agglomeratet inneholder to eller flere blandbare filmdannende bestanddeler og størrelsen på partiklene i hver av disse filmdannende bestanddeler er tilstrekkelig liten til atrøpulverbeleggingen påføres på et substrat og oppvarmes slik at det dannes et kontinuerlig belegg, så vil fargeforskjellene i det herdede pulverbelegg som følge av de forskjellige fargede og ufargede partikler ikke kunne skjelnes med det menneskelige øye, så inneholder materialet også som én av de angitte bestanddeler en filmdannende bestanddel (i) som har en annen blandbarhet enn den primære filmdannende bestanddel (A), eller et ikke-filmdannende tilsetningsstoff (ii) eller (iii), eller to eller flere slike bestanddeler.

7. Materiale ifølge krav 6, karakterisert vedat de filmdannende bestanddeler A og B(i) er forskjellige, og at forskjellen er tilstedeværelse eller fravær av pigment, forskjell i mengde pigment og/eller farge, og eventuelt også forskjell i partik-kelstørrelse.

8. Materiale ifølge krav 1-7,karakterisert vedat det innbefatter to eller flere fargede blandbare filmdannende bestanddeler hvor partik-kelstørrelsene i hver av disse film-dannende bestanddeler er tilstrekkelig liten til at når materialet påføres på et substrat og oppvarmes slik at det danner et kontinuerlig belegg, så kan fargeforskjellene i det herdede materiale forårsaket av de ulikt fargede partikler ikke skjelnes med det menneskelige øye.

9. Materiale ifølge krav 1-8, karakterisert vedat den primære filmdannende bestanddel er farget og at agglomeratet innbefatter en ulikt farget blandbar filmdannende bestanddel, idet disse filmdannende bestanddelers partikkelstørrelser er slik at når materialet påføres et substrat og oppoppvares slik at det dannes et sammenhengende belegg, kan fargeforskjellene i det herdede materiale forårsaket av de ulikt fargede partikler skjelnes med det menneskelige øye.

10. Materiale ifølge krav 1-9,karakterisert vedat den primære filmdannende bestanddel er farget og fluidiserbar, og at agglomeratet innbefatter én eller flere ulikt fargede bestanddeler valgt blant fargepigmenter og filmdannende bestanddeler som er blandbare med den første filmdannende. bestanddel, idet hver av disse ulikt fargede bestanddeler er av en slik farge og mengde og har en partikkelstørrelse som er tilstrekkelig liten, slik at når materialet påføres et substrat og oppvarmes slik at det dannes et sammenhengende belegg, så kan fargeforskjellene i det herdede materiale forårsaket av de ulikt fargede partikler ikke skjelnes med det menneskelige øye.

11. Materiale ifølge krav 1-10,karakterisert vedat det innbefatter en annnen filmdannende bestanddel eller en ikke-filmdannende bestanddel, hvor type, mengde og partikkelstørrelse av denne bestanddel og av den primære filmdannende bestanddel er slik at, når pulvermalingen blir påført et substrat og oppvarmet slik at den danner et kontinuerlig belegg, så er disse bestanddeler ikke blandbare og det oppnås en matteringseffekt, eller disse to bestanddeler separerer og danner et flerlagssystem.

12. Materiale ifølge krav 1-11,karakterisert vedat det omfatter (a) (i) en primær filmdannende bestanddel hvorav mer enn 10 vol% har en partikkelstørrelse > 50 um og en midlere partikkelstørrelse i området fra 25 til 50 um, fortrinnsvis fra 35 til 50 pm, og hvor fortrinnsvis ikke mer enn 70 vol% har en partikkelstørrelse < 50 pm, og (ii) en filmdannende eller ikke-filmdannende bestanddel hvorav minst 90 vol% har en partik-kelstørrelse <20 (im, fortrinnsvis hvor minst 90 vol% har en partikkelstørrelse <10 um, og fortrinnsvis med en midlere partikkelstørrelse i området fra 1,5 til 12 um, eller to eller flere slike bestanddeler, eller som omfatter (b) (i) en filmdannende bestanddel med en partikkel-størrelse hvor minst 90 vol% har en partikkel-størrelse < 20 um, fortrinnsvis hvor minst 90 vol% har en partikkelstørrelse <10 um, og fortrinnsvis med en midlere partikkelstørrelse i området fra 1,5 til 12 um, og (ii) som bestanddel av større størrelse en ikke-blandbar filmdannende bestanddel eller en ikke-filmdannende bestanddel, eller hvor (c) hver bestanddel, uavhengig av de andre, har partik-kelstørrelser hvorav minst 90 vol% er < 50 um, mer enn 10 vol% er >20 pm og med en midlere partikkel-størrelse i området fra 15 til 35 um, eller hvor (d) hver bestanddel, uavhengig av de andre, har partik-kelstørrelser hvorav minst 90 vol% er <20 pm, fortrinnsvis hvor minst 90 vol% er <10 pm og fortrinnsvis med en midlere partikkelstørrelse i området fra 1,5 til 12 pm.

13. Materiale ifølge krav 11 eller krav 12,karakterisert vedat det ved dannelse av et flerlagssystem omfatter de følgende ikke-blandbare filmdannende bestanddeler: (i) akrylpolymer, og (ii) polyester, eller (i) polyvinylidendifluorid koekstrudert med akrylpolymer, og (ii) epoksypolymer, polyester, polyuretan eller polyester koekstrudert med epoksyharpiks, eller (i) polyvinylidendifluorid, og (ii) epoksyharpiks, og hvor én eller begge bestanddeler (i) og (ii) har partikkel-størrelser hvorav minst 90 vol% er <50 um, mer enn 10 vol% er >20 um og med en midlere partikkelstørrelse i området fra 15 til 3 5 um, og hvor fortrinnsvis bestanddel (ii) utgjør minst10 vekt%, fortrinnsvis fra 25 til 50 vekt%, av den totale mengde filmdannende bestanddeler.

14. Materiale ifølge krav 11 eller krav 12,karakterisert vedat det ved glansreduksjon innbefatter en filmdannende bestanddel som ikke er blandbar med den primære filmdannende bestanddel eller en ikke-filmdannende polymer bestanddel, hvor den glansreduserende ikke-blandbare bestanddel har partikkelstørrelser hvorav minst 90 vol% er <20 um, fortrinnsvis hvor minst 90 vol% er <10 pm, og fortrinnsvis med en midlere partikkelstørrelse i området fra1,5 til 12 pm, og den utgjør fortrinnsvis opp til 15 volum% av de totale filmdannende bestanddeler.

15. Materiale ifølge krav 1-14,karakterisert vedat agglomeratets midlere partikkelstørrelse er i området fra 25 til 50 pm.

16. Fremgangsmåte for fremstilling av et materiale ifølge krav 1-15, karakterisert vedat det tilveiebringes en første filmdannende bestanddel og én eller flere andre ulike bestanddeler valgt blant de filmdannende bestanddeler og ikke-filmdannende bestanddeler angitt i krav 1-15, og bestanddelene blandes og agglomereres til sammensmeltede komposittpartikler slik at materialet blir luft-fluidiserbart og kan påføres et substrat ved elektrostatisk sprøyting, og slik at kompositt-partiklene ikke bryter sammen under påføringsprosessen.

17. Fremgangsmåte for fremstilling av et materiale ifølge krav 1-15, karakterisert vedat det tilveiebringes en første filmdannende bestanddel og én eller flere andre ulike bestanddeler valgt blant de filmdannende bestanddeler og ikke-filmdannende bestanddeler angitt i krav 1-15, og at den film- dannende bestanddel eller minst én av de filmdannende bestanddeler, og om hensiktsmessig eller påkrevet, én eller flere ikke-filmdannende bestanddeler, finoppdeles og bestanddelene blandes og agglomereres til sammensmeltede komposittpartikler slik at materialet blir luft-fluidiserbart og kan påføres på et substrat ved elektrostatisk sprøyting, og slik at kompo-sittpartiklene ikke bryter sammen under påføringsprosessen.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 16 eller 17,karakterisert vedat de blandede partikler agglomereres slik at det fremstilles sammensmeltede eller bundne komposittpartikler med midlere partikkelstørrelser fra 15 til 80 pm, fortrinnsvis fra 25 til 50 pm.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 17-18,karakterisert vedat blandingen og agglomereringen utføres ved en fremgangsmåte for løsningsmiddel-agglomerering, eller at bestanddelene blandes som tørre pulvere og partiklene utsettes for mekaniske krefter som er til-strekkelige til å medføre agglomerering av partiklene gjennom sammensmelting.