TW410173B - Powder coating process and apparatus - Google Patents

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TW410173B
TW410173B TW087120156A TW87120156A TW410173B TW 410173 B TW410173 B TW 410173B TW 087120156 A TW087120156 A TW 087120156A TW 87120156 A TW87120156 A TW 87120156A TW 410173 B TW410173 B TW 410173B
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fluidized bed
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TW087120156A
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Gianfranco Arpe
Kevin Jeffrey Kittle
John Ring
Original Assignee
Inernat Coatings Ltd
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Description

發明說明(41 410173 上緣下方4公分之塗層。該加工件24之前方如上述實驗1 中者般。 實驗3 第一與第二複數桿28, 29均包括,在加工件24中之每 一凹陷內提供一桿。在前、後凹陷中均達到完全塗覆,唯一 裸露之區域爲那些與前板25、後板26接觸之部分。 上述方法之可查知之優點爲凹陷內接地逆電極之存在 影響了加工件周圍的電場,使得電場完全延伸至該凹陷內,而 無接地逆電極下,電場僅稍微穿透入該凹陷內。電場穿透入 凹陷內之穿透力改善導致粉末滲透性的改善。如以此方法 證明者,完全穿透入狹窄的凹陷部分對防止狹窄凹陷部分內 之腐蝕是很重要,以傳統塗佈方法很難或甚至不可能達成。 參閱所附圖式之圖16,用以進行實施例13之如下所述 之配置30包括一承載加工件與逆電極用之支撐座33, 34的 條狀物31,以及導件32,用以使該條狀物31裝設於一流體化 室(未示出)上。 參閱所附圖式之圖Π,顯示圖16之配置30係裝設於一 提供有一通道37之流體化室38上。在圖Π中,顯示圖16 之配置30承載一扳狀之加工件36,且側面有板狀逆電極35 〇 ΜΜΆ11 ' 此實施例中所用之粉末塗層組成物爲如實施例4中配 製之白色環氧/聚酯混成物。該成分在一攪拌機中乾混,並 進給至一雙螺桿擠壓機中,於108°c之溫度下操作°於一衝 43 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) Ϊ··-&--------^--------線 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'衣 410173 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(/ ) 本發明係關於一種將粉末塗層組成物加至基板上之方 法。 粉末塗層在塗層市場上形成一快速成長的一環。粉末 塗層爲固體組成物,通常以靜電噴霧方法施加,其中該粉末塗 層粒子以噴槍使其帶靜電,而該基板(一般而言爲金屬性)則 接地。在粉末塗層粒子上之電荷一般係藉由粒子與離子化 空氣間之交互作用(電暈放電)或藉由磨擦力(磨擦靜電,或” 磨擦”帶電)而施加。該帶電粒子在空氣中被送往該基板,其 中之最終沉積受噴槍與加工件間所產生之電場線的影響。 此方法之缺點爲對於具有複雜形狀的塗層粒子而言有困難, 特別是具有凹陷部分之粒子,因電場線不易抵達凹陷的位置 內(法拉第籠狀效應),特別是在電暈放電方法中產生較強電 場之情形下尤然。該法拉第籠狀效應在磨擦靜電帶電之方 法例中較不明顯,但那些方法有其它的缺點。 在靜電噴霧方法的另一種變化中,粉末塗層組成物可以 流體化床方法施加,其中基板加工件經預熱(典型上至 200。(:-400。〇並浸於該粉末塗層組成物之流體化床中。與 該預熱表面接觸之粉末粒子熔融並附著至該加工件上。在 熱固性粉末塗層組成物之例中,一開始塗佈之加工件可進一 步加熱以完成所施加塗層之硬化。此後加熱在熱塑性粉末 塗層組成物之例中可能不需要。 流體化床方法消除了法拉第籠狀效應,因此可使該基板 加工件中之凹陷部分被塗佈,且在其它方面有其吸引人之處, 但也有所施加塗層厚度實質上比靜電塗佈方法所得較厚之 ----------i衣------T-----^ (請先閱讀背面之注意事項再铲_本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) 410173 A7
五、發明說明(衫) 表11 電壓 1 (V) 電壓 2 (V) 逆電極 面積 (cm2) 浸漬 時間 (秒) % 覆蓋率 膜厚度 (微米) 標準 誤差 σ PSD沉積 最大 最小 平均 Dv99 Dv50 %< 10微米 760 -1434 300 43 100 116 52 82 19 26 13 28 1840 -1166 250 137 100 172 139 154 8 30 15 23 1689 -1060 150 96 100 140 115 128 7 25 13 32 911 -1540 400 84 100 125 114 121 3 28 14 24 圖式元件符號之簡單說明: 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 圖1中: 1 接地容器 2 空氣入流口 3 空氣配氣膜 4 下方充氣室 5 上方流體化隔室 6 加工件 7 絕緣支持物 8 補給電線 9 可變電壓源 圖2中: 6 加工件 45 裝--------訂---------線 ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公t ) 經濟部智慧財產局員工消贫合作社印製 410173 A7 A7 B7 五、發明説明(γ) 缺點。 粉末塗層組成物之另一種施加技術爲所謂的靜電流體 化床方法,其中利用設置在流體化室中,或更常見者,在多孔 空氣配氣膜下方之充氣室中之放電電極使空氣離子化。經 離子化之空氣使該粉末粒子帶電,其因帶相同電荷粒子之靜 電斥力而得到一總和向上之移動作用。該效應即爲帶電的 粉末粒子雲形成於該流體化床之表面上方。將該基板加工 件(接地)引入該雲中,利用靜電引力使粉末粒子沉積於該基 板表面上。該基板加工件不需預熱。 該靜電流體化床方法尤其適合用於塗佈小物件,因爲當 物件移離該帶電床時,該粉末粒子的沉積速率變小。同時,在 該傳統流體化床之例中,粉末被限制在一個範圍內,不需要提 供回收與再混合未沉積於基板上之過多噴劑的設備。然而, 在電暈放電之靜電方法中,放電電極與基板加工件之間有一 強電場,結果,法拉第籠狀效應會有某種程度的作用,導致粉 末粒子在基板上凹陷位置內之沉積不良。 本發明提供一種用以於一導電基板上形成一塗層之方 法,其包括設立一粉末塗層組成物之流體化床,將該基板完全 或部分浸泡於該流體化床內,在至少一部分浸泡期間內供應 一電壓至該基板,藉此使該粉末塗層組成物之粒子附著至該 基板,將該基板自該流體化床中抽出,並使附著之粒子在至少 —部分基板上形成一連續塗層。 一般而言,該方法包括之步驟爲設立一粉末塗層組成物 之流體化床,將該基板完全或部分浸泡於該流體化床內,在至 --------4~--- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ---------非衣------1 I------^ (请先閱讀背面之注意事項再\ .本頁)
經濟邹智慧財產局員工消費合作社印制衣 410173 A7 _B7 五、發明說明(4f) 7 絕緣支持物 8 補給電線 10 鱷魚夾 圖3中: 6 U形面板 11 中央部分 圖4和5中: d,e,f,g 面 12 空隙 圖13中: 13 流體化室 14a,14b,14c 絕緣段 15a,15b 導電段 16a, 16b 末段 V1,V2,V3,V4 電壓源 17,18,19 加工件 圖14和15中: 20 配置 21 側柱 22 上鋼條 46 ------------ '装--------訂---------線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 410173 經濟部智慧財產局員工消黃合作社印製 五、發明説明(^) 少一部分浸泡期間內供應一電壓至該基板,藉此使該粉末塗 層組成物之粒子實質上單獨因磨擦而帶電,並附著至該基板, 將該基板自該流體化床中抽出,並使附著之粒子在至少一部 分基板上形成一連續塗層。 將附著之粒子轉成一連續塗層(在適當的時候包括硬化 所施加之組成物)可藉由熱處理及/或輻射能,特別是紅外、 紫外、或電子束輻射而進行。 在本發明之方法中,粉末塗層組成物之粒子因粒子在流 體化床中循環時互相磨擦所致之磨擦放電(磨擦靜電,或”磨 擦”帶電)而附著至該基板。較諸在放電電極與基板加工件 間產生實質電場之方法而言,本發明之方法提供因法拉第籠 狀效應而無法接近之基板區域達成良好塗佈之可能性。 本發明之方法係在流體化床中無游離或電暈放電效應 之下進行。 供應至該基板之電壓足以將磨擦帶電之粉末塗層粒子 吸引至基板上,同時造成不足以在粉末塗層組成物流體化床 中產生游離或電暈放電效應之最大電位梯度。通常以大氣 壓力下之空氣作爲流體化床中之氣體,但亦可使用其它氣體, 例如氮氣或氦氣。 由於供應至該基板之電壓不足以在粉末塗層組成物流 體化床中產生游離或電暈放電效應,故該基板有效地電隔離, 且有效地使電流不流入基板中。若有任何電流流動,可預期 到不可能超過10 mA,大槪不可能超過5 mA,且期望少於1 mA,更可能爲幾微安之級;換言之,實際上可預期之電流小至 -- -5_____________ 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) ---------I-----—.訂------線· (.请先閱讀背面之注意事項再〆,本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印契 410173 _B7 ' - _ 五、發明說明 23 下鋼條 24 波紋鋼面板 25 鋼前板 26 鋼後板 27 固定螺栓 28,29 鋼桿 圖16和17中: 30 配置 31 條狀物 32 導件 33,34 支撐座 35 逆電極 36 加工件 37 空氣進入口 38 流體化室 裝-------f訂--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公t ) 410173 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 五、發明説明(ψ) 無法以傳統電流量測裝置加以測量。 與傳統流體化床應用技術比較之下,本發明之方法提供 了在控制下施加較薄塗層之可能性,因爲已發現磨擦帶電在 粒徑減少時變得更具效率。利用磨擦電槍之粉末塗層在粒 徑減少時在效率上的改善與當粒徑減少時效率下降之情形 呈明顯對比。同時,與傳統流體化床應用技術比較之下,基板 的預熱在本發明之方法中爲非必要之步驟》 塗層之均勻性可藉由搖晃或振動該加工件以除去鬆散 粒子而獲改善。 粉末塗層組成物一般包括固態成膜樹脂,通常具有一或 多種如顏料等著色劑,並視情況包含一或多種功效添加劑。 根據本發明所用之粉末塗層組成物一般而言爲一熱固 性系統(例如加入一成膜聚合物與符合本身可爲另一成膜聚 合物之硬化劑),但在理論上亦可以熱塑性系統(例如以聚醯 胺爲基質者)代之。 用於製造根據本發明所用之熱固性粉末塗層組成物之 成膜聚合物,可爲一或多種選自羧基官能基聚酯成膜樹脂、 羥基官能基聚酯樹脂、環氧樹脂、以及官能性丙烯酸樹脂 者。 舉例而言,該組成物可以一固態聚合物黏結劑系統爲基 礎,其包括一羧基官能基聚酯樹脂,與一聚環氧硬化劑一起使 用。此等羧基官能基聚酯系統爲目前最廣泛使用之粉末塗 層材料。該聚酯一般具有10-100範圍內之酸値、1,500-10,000之數目平均分子量Μη、以及從30°C至85°C之玻璃 (请先閲讀背面之注意事項再\ '本頁) 丁 本紙張尺度適用中國國家楼準(CNS ) A4規格(210X 297公釐} 410173 A7 B7 五、發明説明(r) ' 轉移溫度Tg,較佳至少40°〇該聚環氧化物舉例而言可爲 —如異氰尿酸三環氧丙酯(TGIC)之低分子量環氧化(合物f、 一如對肽酸二環氧丙酯或異肽酸二環氧丙酯等化合物、— 如雙酚A之縮合環氧丙醚等環氧樹脂、或一光安定環氧植f 脂。此一羧基官能基聚酯成膜樹脂亦可與雙(β_輕基院基Μ 胺)硬化劑一起使用,例如肆(2-羥基乙基)己二醯二胺。 另外,一羥基官能基聚酯可與一塊狀異氰酸酷官能基硬 化劑或一胺-甲醛縮合物一起使用,例如三聚氰胺樹脂、尿 素甲醛樹脂、或乙二醇烏拉爾(glycol ural)甲醛樹脂,例如由 Cyanamid公司所供應之材料”Powderlink 1174”,或六經基甲 基二聚氰胺。例如,一經基官能基聚酯所用之塊狀異氰酸醋 硬化劑可爲內部嵌塊者,如氮氧甲基二酮型,或可爲己內酿月安 嵌塊之型式,例如二異氰酸異佛爾酮酯。 在進一步之可能性中,一環氧樹脂可與一胺官能基硬化 劑一起使用,例如二氰胺。酚型材料可用以取代環氧樹脂所 使用之胺官能基硬化劑,較佳是一藉由表氯醇與過量雙酣A 反應所形成之材料(亦即由雙酚A與一*含氧樹脂加成所製之 聚酌)。一官能性丙嫌酸樹脂,如一殘基經基_、或環氧_ 官能基樹脂,可與一適合之硬化劑一起使用。可使用黏結劑 之混合物,例如一羧基官能基聚酯可與一竣基官能基丙嫌酸 樹脂及一如雙(β-羥基垸基酿胺)等用以同時硬化兩種聚合物 之硬化劑一起使用。在進一步之可能性中,—竣基_、羥基_ 、或環氧官能基丙烯酸樹脂可與一環氧樹脂或一聚酯樹脂( 竣基或經基官能基)一起用於混合黏結劑系統中。此種樹脂 ____7___ 張尺度適用中國國家榡準(CMS ) Α4規格(2Ϊ0Χ297公整—)*--- ---------^-------------0 (請先聞讀背面之注意事項再铲丨本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 410173 五、發明説明(^) 組合可經選擇以進行共硬化,例如羧基官能基丙烯酸樹脂與 一環氧樹脂共硬化,或羧基官能基聚酯與一環氧丙基官能基 丙烯酸樹脂共硬化。然而,更常見者,此等混合黏結劑系統係 經調配而以單一硬化劑硬化(例如使用一塊狀異氰酸酯硬化 一羥基官能基丙烯酸樹脂及一羥基官能基聚酯)。另一較佳 配方渉及對於兩聚合物黏結劑之混合物中之每一黏結劑使 用不同之硬化劑(例如一胺硬化之環氧樹脂以及一塊狀異氰 酸酯硬化之羥基官.能基丙烯酸樹脂併用)。 其它可提及之成膜聚合物包括官能性氟聚合物、官能 性氟氯聚合物'以及官能性氟丙烯酸聚合物,每一個均可爲 羥基官能性或羧基官能性,且可用作唯一的成膜聚合物,或與 —或多種官能性丙烯酸、聚酯及/或環氧樹脂併用,並對該 官能性聚合物使用適合的硬化劑。 其它可提及之硬化劑包括環氧酚醛類樹脂以及環氧甲 酚醛類樹脂;具肟嵌塊之異氰酸酯硬化劑,如具甲基乙基酮 肟嵌塊之二異氰酸異佛爾酮酯、具丙酮肟嵌塊之四亞甲基 二甲苯二異氰酸酯硬化、以及具甲基乙基酮肟嵌塊之 Desmodur W (二異氰酸二環己基甲烷酯硬化劑);光安定環氧 樹脂,如由Monsanto供應之”Santolink LSE 120”;以及脂肪環 狀聚環氧化物,如由Daicel供應之,ΈΗΡΕ-3150”。 根據本發明所用之粉末塗層組成物可不添加著色劑, 但通常包含一或多種此試劑(顏料或染料),並包含—或多 種功效添加劑,如流動促進劑、塑化劑、安定劑,例如坑 UV降低品質之安定劑、如安息香等抗氣劑、塡料,或者兩 本紙張尺度適用中國國家择:CNS ) M規格(训謂公董- I I I I .~ 訂 I— I i 線 (請先聞讀背面之注意事項再1A:本頁) 經濟部智慧財產局員X消资合作社印製 410173 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明()) 種或以上之此等添加劑可存在於該塗層組成物中。可用之 顏料實例爲無機顏料,如二氧化鈦、紅與黃氧化鐵、鉻顏 料與碳黑,以及有機顏料,舉例而言如肽花青類、偶氮、 琶酲、硫靛、異二苯并憩酮、三苯環氧己烷與醌吖啶酮顏 料、甕染顏料、以及酸、鹼與媒染劑染料之媒色料。染料 可用以取代顏料或與顏料一起使用。 可使用顏料含量90%重量比總組成物(不考慮乾燥混 合添加物)。通常使用25-30%之顏料含量,雖然在暗色不透 明之例中可以<10%重量之顏料得到。若適合,可以塡料輔助 不透明性,而使成本降至最低。 本發明方法中所用之粉末塗層組成物可根據一般實用 方式加以調配,尤其可使用特別爲電暈放電應用所調配之組 成物,以及特別爲磨擦放電應用所調配之組成物(就後者而 言,例如以實質上已知之方式使用所謂”磨擦安全”級的適合 聚合物,或使用可於擠製前引入之添加劑)。 該粉末塗層組成物可利用乾混加入一或多種流體化輔 助添加劑,例如,揭示於WO 94/11446中者,尤其是揭示於該 說明書中包含氧化鋁與氫氧化鋁之較佳添加劑組合。其它 可提及之乾混添加劑包括氧化鋁與氧化矽,可單獨或合倂使 用。 與該粉末塗層組成物倂用之乾混添加劑之總含量一般 而言將在從0.01%至10%重量之範圍內,較佳至少0.1%重量 而不超過1.0%重量(以無添加劑之組成物總重爲基準)。 在本發明方法中供應至該基板之電壓較佳爲直流電壓, _ — —— 9 ---券-- (请先聞讀背面之注意事項再〆,本頁) 、言 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(2丨OX297公釐) 410173 經濟部智慧財產局負工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(t) 可爲正或負,但原則上亦可用交流電壓。所施加之電壓可於 廣範圍內變化,其中之根據爲流體化床之尺寸、加工件之尺 寸與複雜性、以及所欲之膜厚度。在此基礎下,所施加之電 壓一般而言在從100伏特到100千伏特之範圍內,更常用者 爲200伏特到60千伏特,較佳從300伏特到30千伏特,更 特別地爲500伏特到5千伏特,當使用直流電壓時,以上爲正 與負均括。 其它可能之電.壓範圍包括5至60千伏特、15千伏特 至35千伏特、5千伏特至30千伏特、以及30千伏特至60 千伏特,當使用直流電壓時,以上爲正與負均括。 在每一例中,在排除離子化與電暈放電條件下,當以空 氣作爲流體化床中之氣體,且通常於大氣壓力下操作時,根據 基板與裝置元件間之間隔選擇電壓範圍以造成最大電位梯 度低於空氣在大氣壓力下之離子化電位梯度,即低於30 kV/cm。氮或氦,舉例而言,可取代空氣以用作流體化床中之 氣體,而於約大氣壓力下操作時,低於30 kV/cm之最大電位 梯度適合這些氣體使用。 該電壓可於基板浸泡於該流體化床中前供應,直到基板 自該流體化床中移出之後才中斷。或者,該電壓亦可僅在基 板已浸泡於該流體化床中之後供應。視情況而定,該電壓可 在基板自該流體化床中抽出之前中斷。 該基板通常完全浸泡於該流體化床內。 加工件在放電條件下之較佳浸泡時間視基板之尺寸與 幾何複雜性、所需要之膜厚度、以及所供應之電壓量而定, ----------^-----1.^ J------線 (諳先閲讀背面之注意事項再本頁) 本紙張尺度適用中國國家標芈(CNS〉Μ规格(210Χ297公釐) 410173 A7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 五、發明説明(I ) 一般而言將在30秒至5分鐘之範圍內。 該基板在浸泡於該流體化床中之期間內,較佳地以一 規則或間歇性的方式移動。舉例而言該動作爲線性、轉動 、及/或振動方式。如上所陳者,該基板可另外加以搖晃或 振盪,以除去僅鬆鬆附在其上之粒子。單次浸泡以外之例中, 另一種爲重覆浸泡該基板,並於達到所欲之總浸泡時間後抽 出該基板。 該流體化氣體(一般爲空氣)之壓力視欲流體化之粉末 體積、粉末之流體性、流體化床之尺寸、以及多孔膜間之 壓差而定,一般而言將在0.1至5.0巴之範圍內。可能之範 圍包括0.5至4.0巴,而在某些情形下以2.0至4.0巴爲適合 者。 該流體化粉末塗層組成物之粒徑分佈可在1至120微 米之範圍內,而平均粒徑在15至75微米,較佳25至50微米 ,尤佳20至45微米之範圍內。 更細之尺寸分佈可能較好,特別是需要相對而言較薄之 施加膜之情形下,例如滿足一或多項以下標準之組成物: a) 95-100%體積比<50微米 b) 90-100%體積比<40微米 c) 45-100%體積比<20微米 d) 5-100%體積比<10微米 較佳10,70%體積比<1〇微米 e) l-80%體積比<5微米 較佳3-40%體積比<5微米 --11_ 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS > A4規格(210X297公着} ---------装------^ -------^ (請先聞讀背面之注意事項再\;本頁) 410173 at 87 經濟部智慧財產局0®工消費合作社印製 五、發明説明(Γ) f) d(v)5Q在1.3-32微米之範圍內 較佳8-24微米 所施加塗層之厚度可在5至200微米或5至100微米 之範圍內,尤其是10至150微米,可能爲20至100微米,60 至80微米或80至100微米或50至150微米,較有利者爲 50微米或更小,而較佳從15至40微米。影響塗層厚度之主 要因素爲所供應之電壓,但放電條件下之浸泡時間之耐久性 亦有影響。 該基板包括金屬(例如鋁或鋼)或其它導電材料,且原則 上可爲任何所欲之形狀與大小。較有利者,在施加該組合物 前先對基板進行化學或機械式淸潔,在金屬基板之例中,較佳 經過化學預處理,例如,以磷酸鐵、磷酸鋅或鉻酸鋅爲之。 本發明方法在汽車業與其它所欲塗佈物體之領域中,提 供特別的好處,例如車體,在加上一適合之頂部塗層前,塗佈 上足夠薄膜以提供適當覆蓋以防金屬脫離。根據前述之實 用情形,需加上兩種分別之塗層至此等物體上,以提供該頂部 塗層之適當準備。因此,在實用上一般施加上第一電塗料塗 層,以於整個金屬表面上得到一屏障膜,接著第二表面底劑塗 層,以確保任何可見缺陷之適當覆蓋。相較之下,本發明利用 本發明方法所施加之單一塗層,提供達到適當保護與美感覆 蓋之可能性,即使對複雜幾何形狀之粒子而言亦然。同時,若 有必要,該塗佈方法可用以於單一操作中產生相對而言較高 之膜厚度。 因此本發明亦提供一種用以塗裝汽車零件之方法,其中 _________ 12 (-請先閲讀背面之注意事項再〆 ',本f) 本紙浪尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 410173 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(if ) 利用如前所定義之本發明方法施加由一粉末塗層組成物所 衍生之第一塗層,之後於該粉末塗層上方加上一頂部塗層。 亦應提及者爲本發明方法在航空工業上的應用,其特別 有利用以最小膜重量將均勻塗層加至符合周圍環境之廣範 圍幾何外形之基板上(尤其是鋁或鋁合金基板)。 本發明之方法可處理如金屬線籃與冷凍架等包括焊接 處與突出物等物品,在該焊接處與突出物上以及物品的其它 部分提供均勻的粉末塗層。相較之下,可預期其它塗裝方法 會在如金屬線籃與冷凍架等物品上產生不均勻塗層,因爲其 它塗裝方法常常僅在整個覆蓋該突出物下才能達成焊接處 之適當覆蓋。 較有利者,該流體化床提供有一電連接,作爲裝置其餘 部分之參考或”接地”電壓之來源。若不提供連接,可能會發 現流體化床之塗佈效能比不接地之例惡化得更快。爲了安 全的理由,該流體化床較佳地連接至該補充裝置能量之主電 源供應器之接地端(作爲接地連接)。 較有利者,爲了使漏電減至最少,至該基板之連接非爲 接地連接。 在根據本發明方法之一種彤式中,將一或多個逆電極, 其較佳地連接至該補充裝置能量之主電源供應器之接地端, 置於該流體化之粉末塗層組成物團內。可使該逆電極帶電, 而不連接至該主電源供應器之接地端。 根據本發明方法,該逆電極改善了塗佈具有凹陷之基板 時之效率,例如藉由插入凹陷內時修正凹陷內的電場,造成電 _____13_ 本紙浪尺度適用中國國家榡準(CMS〉A4規格(210 X297公釐} ---------扣衣-----ίπ—-----^ (-請先閱讀背面之注意事項再ifi:本頁) 410173 A7 經濟部智慧財產局員工消资合作社印製 五、發明説明(/ >) 場對凹陷之穿透力更大,因而導致被吸引入凹陷內的粉末量 增加。須多加留意以確保該逆電極與基板間之分離,使供應 至該基板之電壓一直低於逆電極與該基板間之最大電位梯 度位於30 kV/cm,即當以大氣壓力下之空氣作爲流體化床中 之氣體時在大氣壓力下之空氣游離電位。換言之,當使用逆 電極時,本發明方法可持續進行,而不需在流體化床中有游離 或電暈放電效應。如上所陳,例如,氮氣或氦氣,可用作該流 體化氣體,對該流輝化床中之電條件實質上不會有改變。 沉積在該基板或一系列基板上之粉末塗層組成物之量 比起流體化床中之組成物量相對而言很小。然而,有時可能 需要一些補充。 如上所陳,在根據本發明之方法中,粉末粒子之帶電係 藉由流體化床中粒子間之自然磨擦而導致。流體化床中粒 子間之磨擦導致粒子之雙極性帶電,亦即一部分粒子將得到 負電荷,而一部分粒子將得到正電荷。流體化床中帶正、負 電粒子的同時存在看起來可能是一個缺點,尤其對供應直流 電壓至該基板之較佳例而言,但本發明之方法可容忍該粒子 之雙極性帶電。 在供應一特定極性之直流電壓至該基板之例中,靜電力 會傾向於吸引明顯相反電荷之粉末塗層粒子至該基板上。 所造成正、負電荷粒子在不同速率下之遷移導致在整體粉 末中帶相反電荷之物種向上的比例減少,若不修正,其將造成 電荷分佈不平衡,因而隨時間降低連續基板之塗佈效率。 粉末塗層粒子間明顯的電荷分佈不平衡之另一種結果 ---------^-------ΐτ—^-----.^ ΐ請先閱讀背面之注意事項再诊〜本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) 410173 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7______ 五、發明説明(〇) 爲一部分流體化床中帶非相反電荷之粉末塗層粒子將傾向 於沉積在容置該床之流體化室之壁上。這種持續沉積將導 致一粉末絕緣層之逐漸累積,結果會對塗佈效率有不良影響 。原則上可利用機械式除去該沉積粉末而減輕問題,將如此 除去之粉末再引入該流體化組成物團中。然而,此種機械式 淸潔並不完全可信賴,或者有效,而且,移除粉末之再引入可 能在該流體化組成物團中造成所不欲之電荷分佈。在逆電 極存在之情形下,當粉末塗層粒子間有明顯的電荷不平衡時, 該逆電極亦會受到粉末沉積的困擾。 已發現當流體化室連接至該補充裝置能量之主電源供 應器之接地端時,可最有效地將電荷自沉積於流體化室壁上 之粒子去除。在使用逆電極之情形下,當該逆電極連接至主 電源供應器之接地端時,可最有效地將電荷自沉積在逆電極 上之粒子上去除。 較有利者,在根據本發明用以依序塗佈連續基板之方法 中,使用直流電壓,且供應至該連續基板之電壓極性在一基板 與下一基板間彼此相反,以產生一交錯序列。此一方法變化 提供一種可能性,以降低因一極性之帶電粒子優先沉積於該 基板上所致之該整體流體化床中之電荷不平衡程度。 該連續基板之極性交替導致流體化床中正、負電荷粒 子之長期平均分佈之相對平衡,亦降低粉末沉積於該流體化 室壁上以及當使用設置於該流體化室內之逆電極時之逆電 極上之程度。 另一種變化的方法,將粉末粒子之雙極性帶電列入考量 ___15____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS } A4規格(2ΪΟΧ 297公釐) ----------^------1T——.-----.^ C請先閱讀背面之注意事項再k本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 410173 at B7__ 五、發明説明(4) ,包括同時對一或多對位於同一流體化床中之基板進行批式 塗佈,每一對基板均以直流電壓使之個别地帶相反極性。在 該程序變化例中,該流體化室壁連接至主電源供應器之接地 端,並可提供一或多個逆電極連接至主電源供應器之接地端, 以在帶相反電荷之基板與該流體化室間建立一特定之電場 形態。 - 本發明進一步提供一種連續性塗佈基板之方法,其中一 系列交錯極性之基板被送經一設立於一流體化室內之流體 化床,該流體化室具有絕緣段與導電段交替組成(沿基板之 移動方向)之壁。該流體化室之導電段通常維持在不问電壓 下,以在個別室段中提供不同的條件,但須了解者爲在某些情 形下,所有該導電段均連接至主電源供應器之接地端。 在此連續方法之一變化中,交錯帶電之基板依序被送 經一位於該流體化室內之逆電極陣列(較佳連接至主電源供 應器之接地端)。這些連續製程提供之優點原則上類似於交 錯極性連續基板之個別塗佈與相反極性基板對之同時塗佈 〇 本發明進一步提供用以進行本發明方法之裝置,其包括 (a) —流體化室; (b) 用以使該流體化室內之整體粉末塗層組成物產生流 體化之裝置,以於其內建立該組成物之一流體化床; (c) 用以使該基板完全或部分浸泡於該流體化床內之裝
I 訂 16 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS) A4規格(210X297公釐) 410173 A7 B7 五、發明説明((广) 〈請先閱讀背面之注意事項再〆K本頁) (d) 用以在至少一部分浸泡期間內供應一電壓至該基板 之裝置,藉此使該基板變成帶電,而使該粉末塗層組成物之粒 子附著至其上; (e) 用以將該帶有附著粒子之基板自該流體化床中抽出 之裝置;以及 (f) 用以將附著之粒子轉成一連續塗層之裝置。 根據本發明之數種方法形式以及兩種一般適合於進行 該方法之流體化與塗佈裝置的形式,將以實施例之方式加以 說明,並參閱所附圖式(未按比例),其中: 圖1顯示第一種形式之流體化與塗佈裝置之圖示剖面 圖2爲實施例1與3至8中所用之基板加工件立體圖 t 圖3爲開展狀況下之圖2加工件之立體圖,用以評估 膜厚度與%覆蓋率: 圖4爲實施例11中所用之基板加工件圖; 圖5爲圖4加工件之剖面圖; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖6至12爲以下實施例1至7中所報導數據之座標圖 例; 圖13爲第二種形式之流體化與塗佈裝置之平面圖; 圖14用以塗佈具凹陷之加工件之配置前視圖,該凹陷 中插有逆電極; 圖15爲圖Η配置之平面圖; 圖16爲用以塗佈逆電極間平面加工件之配置立體圖; 本紙張尺度適用中國國家標卒(CNS ) A4規格(21 〇 X 297公釐) 410173 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明((心) 以及 圖Π爲位於一流體化室上之圖16配置之平面圖。 請參閱所附圖式之圖1,該流體化與塗佈裝置包括一 接地(連接至主電源供應器之接地端)容器(1),於其基座處 具有一空氣入流口(2),並具有一橫向設置之多孔空氣配氣 膜(3) ’因而將容器分割成一下方充氣室(4)與一上方流體化 隔室(5)。 在操作時,藉由一自該充氣室⑷經該多孔膜(3)引入之 向上流動的空氣流,使具有一絕緣支持物(7),較佳爲一剛性 支持物之加工件(6)浸泡於一設立於該流體化隔室(5)中之粉 末塗層組成物流體化床內。 在至少一部分浸泡期間內,從一可變電壓源(9)藉由一補 給電線(8)施加一直流電壓至該加工件(6)。該加工件變成帶 電,而粉末塗層組成物粒子黏著於其上。無游離與電暈放電 效應,且因此使該加工件基本上電絕緣,結果電流量非常低。 在塗佈期間,該加工件可以未示於圖1中之規律振盪之 方式移動。取而代之者,該加工件可於浸泡期間間歇性或連 續性地行經該床,或者可反覆浸泡與抽出,直到達到所欲浸泡 之總時間爲止。 在所欲之浸泡時間之後,將加工件自流體化床中抽出, 中斷施加之電壓,並加熱加工件,使該粉末塗層組成物附著粒 子熔融而完成塗佈。 參閱圖2,該加工件包括一鋁面板,如所示般摺疊以得一 平面視圖上通常爲U形之片狀物(用以定義一中央凹陷),其 fli先閱讀背面之注意事項再\. .*-.本頁) ί Τ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 410173
4101M B7 五、發明説明(ί")) 具有以下之尺寸: a=75毫米 b=72.5毫米 c=5毫米 以下實例舉例說明本發明之方法,並利用圖1中所示之 裝置進行,其具有一由Nordson公司所供應之流體化單元,具 有一高25公分、直徑15公分之一般爲圓柱狀之容器(1)。 在每一實施例.中,該加工件(6)藉由一裝設在一長300毫 米桿狀形式之絕緣支持物(7)上之鱷魚夾(10)-圖2-連接至該 直流電供應電線(8)。該加工件設置於該流體化單元內中央, 使加工件與流體化單兀壁間之最小間隔達約3.8公分,並在 3 kV之電壓供應至該加工件時,造成加工件與流體化單元間 之最大電位梯度約〇·79 kV/cm。換言之,對於預期不超過1 kV/cm之最大電位梯度而言可得到令人滿意的結果。顯然 該加工件需要離該流體化單元壁最少0.1公分之距離,以使 在3 kV (所用之最大値)之電壓供應至該加工件時最大電位 梯度爲30 kV/cm。在使用0.5 kV之最低電壓下之最大電位 梯度約0.13 kV/cm,而就以下之某些實例而言,最低電壓可爲 0.2 kV,得到之最大電位梯度約〇.〇5 kV/cm。在允許加工件 之振盪或振動下,可預期會因提供0.05 kv/cm至1 kV/cm,大 槪 0.05 kV/cm 至 5 kV/cm,可能 0.05 kV/cm 至 10 kV/cm 之範 圍內之最大電位梯度而得到令人滿意的結果。 除非另有指明,否則在每一例中之流體化空氣壓力均爲 1巴。 裝— (請先M讀背面之注意事項再〆k本頁) if訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 41〇1*?3 A7 B7 i、發明説明(4) 在每一實例中沉積材料之標準烘烤與硬化,包括於 200°C下加熱5分鐘。 實例中所報導之粒徑數據係利用Malvern儀器公司所 製造之Mastersizer X雷射光散射儀測定。 該數據以體積百分位d(v)X表示,其中X爲低於所指粒 徑d之粒子總體積百分比。因此,例如d(v>即爲樣品之粒 徑中値。與沉積材料相關之數據(烘烤與硬化之前)藉由從 加工件上括下沉積.物送入Mastersizer中而得知。 所有實施例中所報導之浸漬時間均以秒爲單位。 實施例 此實施例中所用之粉末塗層組成物爲一設計爲電量放 電應用之白色環氧聚酯混合粉末,其配方如下: 重量份數 金紅石二氧化鈦 321 塡料(白雲石) 107 羧酸官能性聚酯樹脂 374 環氧樹脂硬化劑 152 催化劑 30 蠟 3 流動改質劑 10 安息香 3 _1000_ 該成分在一攪拌機中乾混,並進給至一雙螺桿擠壓機中 ,於108°C之溫度下操作。於一衝擊式硏磨機中硏磨該擠製 -- 70 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) (會先閱讀背面之注意事項再护X本頁) US.
Jv° 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五 410173 A7 B7 _ 、發明説明(ί, 物,以製得具有以下粒徑分佈之粉末: d(v)99 106.11 微米 d(V)50 41.45 微米 6.31% < 10 微米 2.04% < 5 微米 在流體化之前,該組成物與加入之〇.1%重量比合成氧 化矽平光劑(flatting or matting agent)(煙燻氧化矽TS 100 ex-Degussa)混合。 在加工件浸泡之前,使混合之組成物流體化分鐘,以 達到一平衡狀態。 使該加工件連接至該電壓源,然後浸泡於平衡後之流體 化床中一段預定之”浸漬”時間,再從該床中抽出。在浸泡同 時,該加工件以規律方式緩緩前後移動。在不同供應電壓與 浸漬時間下重覆該方法。 下表1摘錄不同供應電壓與浸漬時間下,標準烘烤與硬 化後之最終塗層之特性。 (請先閲讀背面之注意事項再^¾本頁) 裝. *-ιτ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表1 電壓 (伏特) 浸漬時間 (秒) 在5毫米凹陷面运 上之%覆蓋率 膜厚度 (微米) 膜厚度之 標準誤差 (微米) 外 內 最大 最小 平均 0 120 25 50 225 0 54 86 500 180 60 60 260 ^0 120 93 1000 180 75 20 387 6 194 104 1300 240 100 70 270 102 204 50 2000 60 90 45 288 8 198 84 2500 30~ 65 15 299 0 197 131 3000 30 45 20 400 0 211 163 爲了得到%覆蓋率與膜厚度之相關數據,首先將該U形 張 _21 (210X297公釐) A7 410173 __—_ B7 五、發明説明(#) (凹陷)面板(6)弄平至實際上長方形的外形,如圖3所示。中 央部分(11)仍留有一些凹陷特性,因爲很難在展開的步驟中 達到無阻礙的平面形式而不傷害到所施加之塗層。 然後於圖3中每一個標’X’的點處對正反面均進行膜厚 度的測量,每一面均得到18個讀數總數(對應至摺疊狀況下 加工件(圖2)之”外”與”內”面),總共有36個讀數。 表中所得之每一實驗中最大膜厚度所代表者係指36個 讀數中之最高者,而最小膜厚度所代表者係指讀數中之最低 者。其中之平均所代表者爲36個讀數之算術平均數,而每 一實驗之標準誤差係自如述所得之該36個讀數衍算而來。 每一面之%覆蓋率可以目視評估。 相同的步驟可用以得到每一其它實施例中使用U形(凹 陷)加工件之%覆蓋率與膜厚度數據,而在每一使用平面加工 件之實例中亦利用類似的步驟。 從表1中將可看出在1.3 kV之供應電壓與240秒之浸 漬時間下可達到理想之結果。 圖6顯示實施例1中沉積於該加工件上之材料的粒徑 分佈,其爲沉積電壓與浸漬時間之函數,與初始粉末塗層組成 物之粒徑分佈作比較。由此可看出較細之粒子優先沉積,導 致流體化床中逐漸缺少那些粒徑。 (請先閱讀背面之注意事項再ivK本頁) ,-'° 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 該沉積材料之粒徑分佈可摘錄如下: d(v)99 67.55 微米 d(V)50 15.54 微米 29.58% < 10 微米 8.67% < 5 微米
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 410173 A7 B7 五、發明説明(>\ ) 實施例 此實施例中所用之粉末塗層組成物爲設計爲磨擦靜電 應用之白色混成粉末,其配方如下: 重量份數 金紅石二氧化鈦 252 塡料(碳酸鈣) 140 羧酸官能性聚酯樹脂 (Uralac P5261 ex.DSM) 360 環氧樹脂 230 流動改質劑 10 蠟 5 安息香 3 (請先閱讀背面之注意事項再VK本頁 1000 該成分在一攪拌機中乾混,並進給至一雙螺桿擠壓機中 ,於108°C之溫度下操作。於一衝擊式硏磨機中硏磨該擠製 物,以製得具有以下粒徑分佈之粉末: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印裝 d(V)99 118.84 微米 d(V)50 45.48 微米 6.06% < 10 微米 1.70% < 5 微米 在流體化之前,於該組成物中加入0.1%氧化鋁混合。 如實施例1中般進行塗佈方法,但該基板爲一平面長方 形鋁面板(100毫米X 60毫米),且使用150秒之固定浸漬時 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X:297公釐) A7 B7 五、發明説明( 下表2摘錄標準烘烤與硬化後之最終塗層之特性,作爲 所供應沉積電壓之函數。 表2 電壓 (伏特) 浸漬時間 (秒) 在(100x60)毫米 平坦面板上之 %覆蓋率 ------- 膜厚度 _ 膜厚度之 標準誤差 (微米) 最大 最小 平均 0 150 25 62 0 41 12 500 150 60 109 ——— 0 73 26 750 150 95 109 21 61 24 1000 150 100 155 30 84 40 1500 150 100 225 75 130 47 由此可看出所施加塗層之厚度隨沉積電壓之增加而增 (贫先閱讀背面之注意事項再¥,丨本頁) 裝.
-1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印t 加。 圖7.1顯示實施例2中沉積於該加工件上之材料之粒 徑分佈,其爲固疋浸漬時間(150秒)下沉積電壓之函數。較 細之粒子優先沉積,最大量沉積者爲直徑20微米左右的粒 子,且將可看出該沉積分佈曲線受沉積電壓變化之影響不大 〇 於固定沉積電壓(1 kV)但可變之浸漬時間下進行另一 系列的實驗。結果類似於圖7.1中所顯示者,亦即較細之粒 子優先ί几積,商峰在20微米左右,而沉積分佈基本上與浸漬 時間無關。 圖7·2顯示60秒浸漬時間下沉積於該加工件上之材料 之粒徑分佈,與初始粉未塗層組成物之粒徑分佈作比較。30 ------------------- T均玛冬標準(CNS ) M规格(210x297公釐 410173 A7 _ B7 五、發明説明(V1]) 秒、90秒與120秒浸漬時間之結果(未示於圖7.2中)幾乎完 全相同。 實施例3: 此實施例中所用之粉末塗層組成物爲設計爲電暈放電 應用之棕色聚酯/TGIC粉末,其配方如下: 重量份數 裝 訂 " Γ 線 Γ 讀先閱讀背面之注意事項再本頁) 金紅石二氧化鈦 6 紅色氧化鐵_ 27 黃色鉻酸鉛 35 燈煙黑101膨鬆劑 • 12 塡料(硫酸鋇) 207 羧酸官能性聚酯樹脂 650 TGIC 48 流動改質劑 10 蠟 2 安息香 3 991 經濟部智慧財產局員工消費合作社印奴 該成分在一攪拌機中乾混,並進給至一雙螺桿擠壓機中 ,於130°C之溫度下操作。於一衝擊式硏磨機中硏磨該擠製 物,以製得具有以下粒徑分佈之粉未: d(v)99. 101.94 微米 d(V)50 37.62 微米 10.51% < 10 微米 3.98% < 5 微米 _25 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) A7 ____B7____ 五、發明説明(v|) 在流體化之前,該組成物與加入之o.l%重量比合成氧化 砂平光劑(flatting or matting agent)混合。 以圖2中所示之加工件,進行如實施例1中所述之塗佈 程序,但該使用240秒之固定浸漬時間,且所供應之電壓爲負 而非正。 下表3摘錄標準烘烤與硬化後之最終塗層之特性,作爲 所供應沉積電壓之函數。 (請先閏讀背面之注意事項再铲兄本頁) •裝. 訂 線 表3 電壓 (伏特) -VE 時間 (秒) 在凹陷面板上之 %覆蓋率 膜厚i (微米) 膜厚度之 標準誤差 (微米) 外 內 最大 最小 平均 500 240 0 0 0 0 0 0 1000 240 75 55 37 0 23 .13 1500 240 100 80 65 0 44 15 2000 240 100 100 100 55 69 11 圖8顯示實施例3中於-2 kV沉積電壓下沉積於該加工 件上之材料之粒徑分佈° 該沉積材料之粒徑分佈可摘錄如下: d(v)99 63.43 微米 d(V)50 15.13 微米 32.10% < 10 微米 12.42% < 5 微米 實施例4: 經濟部智慧財產局員工涓費合作社印製 此實施例中所用之粉末塗層組成物爲白色環氧/聚酯混 成物,其配方如下: _26_____ 度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 B7 五、發明説明(4 重量份數 金紅石二氧化鈦 352 羧酸官能性聚酯樹脂 317 環氧樹脂 314 流動改質劑 10 催化劑 1 安息香 3 蠟 3 996 該成分在一攪拌機中乾混,並進給至一雙螺桿擠壓機中 ,於108°C之溫度下操作。於一衝擊式硏磨機中硏磨該擠製 物,以製得具有以下粒徑分佈之粉末: d(V)99 59.74 微米 d(V)50 21.61 微米 16.58% < 10 微米 5.19% < 5 微米 (讀先閲讀背面之注意事項再"\本頁〕 -* 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在流體化之前,該組成物與0.75%重量比之包含氧化鋁 與氫氧化鋁(45% : 55%重量比)之乾燥流動添加劑混合。 以圖2中所示之加工件,進行如實施例1中所述之塗佈 程序,但該使用150秒之固定浸漬時間。’ 下表4摘錄標準烘烤與硬化後之最終塗層之特性,作爲 所供應沉積電壓之函數。 27 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X29*?公釐) 4101*73 、發明説明(vi) A7 B7 表4 電壓 (伏特) 時間 (秒) 在5毫米凹陷面 板上之%覆蓋率 膜厚度 (微米) 膜厚度之 標準誤差 (微米) 外 內 最大 最小 平均 0 150 50 90 23 0 10 4 200 150 60 90 24 0 11 4 400 150 95 95 27 0 15 5 600 150 98 99 36 0 25 6 800 150 100 98 47 0 35 7 1000 150 100 100 63 19 43 8 (請先閱讀背面之注意事項再炉.本頁) 裝 以下圖9顯示實施例4中於1 kV沉積電壓下沉積於該 加工件上之材料之粒徑分佈,與初始塗層組成物之粒徑分佈 作比較。 該沉積材料之粒徑分佈可摘錄如下: d(v)99 43.1 5 微米 d(v)5〇 8.08 微米 60.60% < 10 微米 26.99% < 5 微米 結果顯示與先前實施例相較之下,改善了塗層效果,同 時在較細的初始分佈中顯示出較細之粒子優先沉積(高峰在 20微米左右),導致初始組成物粒徑分佈之較少差異性缺乏 〇 實施例5 此實施例中所用之粉末塗層組成物與實施例4中所用 者相同,但所加入之包含氧化鋁與氫氧化鋁(45 : 55 w/w)之 長尺度適用中國國家標孪(CNS ) A4規格(210X297公釐 丁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 28 A7 __4l〇i7〇 五、發明説明(1) 乾燥流動添加劑量爲0.3%重量比,取代0.75%重量比。 以圖2中所示之加工件,進行如實施例1中所述之塗佈 程序,但該使用1 kV之固定電壓,而流體化空氣壓力爲2巴 下表5摘錄標準烘烤與硬化後之最終塗層之特性,作爲 浸漬時間之函數。 _ 電壓 時間 在5毫米凹陷面 膜厚度 膜厚度之 (伏特) (秒) 板上之%覆蓋率 (微米) 標準誤差 外 內 最大 最小 平均 (微米) 1000 150 100 95 29 3 21 7 1000 240 100 100 33 21 27 4 1000 360 100 100 31 18 23 4 圖10顯示實施例5中於360秒下沉積於該加工件上之 材料之粒徑分佈,與初始塗層組成物之粒徑分佈作比較。 該沉積材料之粒徑分佈可摘錄如下: d(V)99 37.44 .微米 d(v)s〇 !2.23 微米 38.65% < 10 微米 14.02% < 5 微米 _I本 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實施例6 此實施例中所用之粉末塗層組成物與實施例4中所用 者相同,但該組成物與0.3%重量之氧化鋁c混合,取代該氧 化鋁/氫氧化鋁添加劑。 以圖2中所示之加工件進行如實施例1中所述之塗佈 ----29__ 义度適用中國囤家樣準(CNS > A4规格(210X297公釐1 - 五 41〇爪 程序,但流體化空氣壓力爲2巴β 下表6摘錄標準烘烤與硬化後之最終塗層之特性^ 表6 電壓 (伏特) 時間 (秒) 毫米凹陷面 板上之%覆蓋率 膜厚度 (微米) 膜厚度之 標準誤差 (微米) 外 內 最大 最小 平均 600 360 100 100 40 25 32 5 700 240 100 98 44 16 32 7 700 360 100 100 42 20 35 6 圖11顯示實施例6中於360秒下沉積於該加工件上 (請先閱讀背面之注意事項再本頁) -裝. 之材料之粒徑分佈,與初始塗層組成物之粒徑分佈作比較。 該沉積材料之粒徑分佈可摘錄如下: d(v)^9 38.94 微米 d(v)5〇 11.65 微米 43.05% < 10 微米 18.52% < 5 微米 實施例7 此實施例中所用之粉末塗層組成物與實施例4中所用 者相同,但該組成物與0.3%重量比之氧化矽混合,取代該氧 化鋁/氫氧化鋁添加劑。 以圖2中所示之加工件進行如實施例1中所述之_佈 程序,但供應負電壓至加工件,且流體化空氣壓力爲2巴。 下表7摘錄標準烘烤與硬化後之最終塗層之特性。 本紙浪尺度適用中國國家榡準(CMS ) Α4規格(210Χ297公釐) 線 經濟部智慧財產总員工消骨合作社印製 4101^ A7 B7 五、發明説明(j) 表7 電壓 (伏特) -VE 時間 (秒) 在5毫米凹陷面 板上之%覆蓋率 膜厚度 (微米) 膜厚度之 標準誤差 (微米) 外 內 最大 最小 平均 500 150 100 60 14 0 8 3 1000 150 100 70 23 0 12 4 1250 150 100 95 40 0 21 11 1250 480 100 98 26 0 16 4 1500 150 100 70 31 0 18 5 2000 150 100 80 58 0 33 7 2500 150 100 95 55 0 35 8 圖Π顯示實施例7中於-1.5 kV及150秒下沉積於該 加工件上之材料之粒徑分佈,與初始塗層組成物之粒徑分佈 作比較。 該沉積材料之粒徑分佈可摘錄如下: d(v)99 37.64 微米 d(V)50 9.13 微米 55.62% < 10 '微米 17.58% < 5 微米 ----------裝-- (請先聞讀背面之注#-事項再域><本頁) 訂 線
經濟部智慧財產局員工消f合作社印M 實施例S: 此實施例中所用之粉末塗層組成物爲一爲灰色環氧/二 氰胺粉末,其配方如下: 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210 X 297公釐) 410173 A7 B7 五、發明説明 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 重量份數 金紅石二氧化鈦 204 Heucosin Fast Blue 5 燈煙黑101膨鬆劑 2 塡料(白雲石) 63 塡料(硫酸鋇) 84 環氧樹脂 600 Epicure ΡΊ04 (ex.Shell Chemicals) 8 安息香 3 _1_000_ 該成分在一攪拌機中乾混,並進給至一雙螺桿擠壓 機中,於90°C之溫度下操作。於一衝擊式硏磨機中硏 磨該擠製物,以製得具有以下粒徑分佈之粉末: d(v)99 68.57 微米 d(V)50 22.67 微米 14.68% < 10 -微米 5.23% < 5 微米 在流體化之前,該組成物與0.75%重量比之包含氧化鋁 與氫氧化鋁(45 : 55 w/w)之添加劑混合。 以圖2中所示之加工件進行如實施例1中所述之塗佈 程序,但爲負的供應電壓以及變化的流體化空氣壓力° 下表8摘錄標準烘烤與硬化後之最終塗層之特性° ____32 本紙張尺度適用中國國家標牟(CNS ) A4規格(210X297公釐) ---------I------—.π! —----^ (請先閲讀背面之注意事項再V爲本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 410173 A7 ____B7
五、發明説明(hP 表8 空氣壓 力 (巴) 電壓 (伏特) -VE 時間 (秒) 在5毫米凹陷 面板上之%覆 蓋率 膜厚度 (微米) 膜厚度 之 標準誤 差 (微米) 外 內 _L- 取大 最小 平均 1 1000 150 98 80 23 0 11 5 1500 150 100 50 57 0 17 11 1000 240 100 100 28 3 13 6 1500 240 100 95 65 0 19 10 2000 150 100 100 68 4 22 12 2000 240 100 100 83 4 24 17 2 1000 150 100 99 14 0 9 3 1000 240 100 95 14 0 10 2 1500 150 100 95 17 0 12 4 1500 240 100 100 22 2 12 4 2000 150 100 95 40 0 22 9 2000 240 100 98 49 0 ' 22 9 3 1000 150 100 60 15 0 12 4 1000 240 100 50 13 0 9 3 1500 150 100 75 25 0 16 6 1500 240 100 80 23 0 16 6 2000 240 100 100 38 8 24 6 可看出在此實施例中可達到相對而言較薄的膜。 該沉積材料之粒徑分佈可摘錄如下: 裝 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再垆、本頁) 13_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2iOX297公釐) 410173 A7 B7 五、發明説明( d(v)gs 44.65 微米 d(V)50 10.66 微米 45.96% < 10 微米 13.08% < 5 微米 實施例9: 此實施例中所用之粉末塗層組成物爲一綠色聚酯/普里 米(primid)粉末,其配方如下: 重量份數 私衣 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再妒.本頁) 紅色氧化鐵 16 燈煙黑101膨鬆劑 1 單星綠 19 金紅石二氧化鈦 7 羧酸官能性聚酯樹脂 570 PrimidXL552(ex.EMS) 30 塡料 341 安息香 3 流動改質劑 10 蠟 _3 , 993 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該成分在一攪拌機中乾混,並進給至一雙螺桿擠壓機中 ,於130°C之溫度下操作。 於一衝擊式硏磨機中硏磨該擠製物,以製得具有以下粒 徑分佈之粉末: d(V)99 78.7 d(V)50 26.26 12.77% < 10 5.21% < 5 _34 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 米米米米 微微微微 410173 A7 _______B7 五、發明説明 在流體化之前,該組成物與0.3%重量比之包含氧化銘 與氫氧化銘(45 : 55 w/w)之添加劑混合。 如實施例1中所述般進行塗佈方法,但該基板爲一平面 長方形鋁面板(1〇〇毫米X 50毫米),且使用150秒之固定浸 漬時間,而所供應之電壓由+ lkV變化至-lkV。 下表9摘錄標準烘烤與硬化後之最終塗層之特性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表9 電壓 (伏特) 時間 (秒) 在平坦之 (100x50)毫米面 板上之 %覆蓋率 膜厚度 (微米) 膜厚度之 標準誤差 (微米) 最大 最小 平均 0 150 10 14 0 5 4 200 150 70 17 0 9 5 400 150 100 30 6 18 6 600 150 100 38 24 31 4 800 150 100 48 35 41 4 1000 150 100 51 41 45 4 · -200 150 60 40 0 16 13 -400 150 75 38 0 19 13 -600 150 99 47 13 29 10 -800 150 100 49 31 37 6 -1000 150 100 59 38 45 8 該沉積材料之粒徑分佈可摘錄如下: (請先閲讀背面之注意事項再步氕本頁) •裝_
、1T 線 _π 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2丨0 X 297公釐) 410173 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(y 0 d(v)99 44.34 微米 d(V)50 16.61 微米 21.85% < 10 微米 7.91% < 5 微米 實施例10 此實施例中所用之粉末塗層組成物爲一白色混成粉末, 其配方如下: 重量份數 金紅石 二氧化鈦 398 羧酸官能性聚酯樹脂 343 環氧樹脂 233 流動改質劑 10 安息香 蠟 3 3 990 該成分在一攪拌機中乾混,並進給至一雙螺桿擠壓機中 ,於108°C之溫度下操作。於一衝擊式硏磨機中硏磨該擠製 物,以製得具有以下粒徑分佈之粉末: d(V)99 89.56 微米 d(V)5〇 32.58 微米 7.95% < 10 微米 2.56% < 5 微米 在流體化之前,該組成物與 0.75%重量比之包含氧化鋁 與氫氧化鋁(45 : 55 w/w)之添加劑混合。 36 (請先閲讀背面之注意事項再^"本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準{ CNS ) A4規格(2】〇X297公釐} A 7 _____B7_ 五、發明説明(Ό 如實施例1中般進行塗佈方法,但該基板爲一經磷酸鋅 預處理過之平面長方形鋼面板(150毫米X 100毫米),且全部 使用150秒之固定浸漬時間,除了其中一例使用480秒,且 供應負電壓至該基板。 下表10摘錄標準烘烤與硬化後之最終塗層之特性。 .(請先聞讀背面之注意事項再铲、本頁) .裝.
S1T 線 表10 電壓 (伏特) -VE 時間 (秒) 在平坦之 (150x100) mm 面 板上之 %覆蓋率 膜厚度 (微米) 膜厚度之 標準誤差 (微米) 最大 最小 平均 500 150 100 33 9 21 8 750 150 100 34 7 20 8 1000 150 100 41 7 24 9 1250 480 100 41 6 24 9 1500 150 100 42 10 26 9 1750 150 100 64 27 39 11 2000 150 100 101 20 44 21 該沉積材料之粒徑分佈可摘錄如下: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 d(v)99 51.81 微米 d(V)50 13.40 微米 33.97% < 10 微米 10.63% < 5 微米 如相關於實施例1之以上說明,當施加3 kV至該加工 件時,該流體化氣體中之最大電位梯度很可能爲約0.7S kV/cm,而就上述諸實例中所用之0.2 kV至3 kV電壓範圍而 _ 37__ 本紙張尺度適用中國國家標準(CMS ) A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消资合作社印製 410173 A7 _B7 五、發明説明Γ)ί) 言,存在任一實例中之最大電位梯度可預期在0.05 kWcm至 10 kV/cm之範圍內。 實施例11 此實施例中所用之粉末塗層組成物與實施例10中所用 者相同。 該基板爲一如圖4與5中所示之鋁擠製物。圖4中d 至^所指之面之尺寸如下: d: 2.9公分乘7.5公分 g 3.5公分乘7.5公分 £: 2.9公分乘7.5公分 g_: 2.3公分乘7,5公分 在考慮將7.5公分之共同尺寸當作圖4與5中所示基 板之高下,該基板可嵌入高7.5公分、寬4.5公分、深3.9公 分之長方形”管”中。當置中直立置放於直徑15公分之 Nordson公司圓柱狀流體化單元中時,基板與流體化單元壁 間之最小間隔約爲4.4公分,導致當供應至基板之電壓爲1 kV時,基板與流體化單元間之最大電位梯度爲約0.23 kV/cm 。以空氣用作該流體化氣體,而0.23 kV/cm之最大電位梯度 遠低於大氣壓力下空氣之游離電位梯度30 kV/cm。換言之, 存在於本實驗所用裝置中之最大電位梯度可預期在1 kV/cm 以下。當供應至基板之電壓爲1 kV時,基板將需要移近至 該流體化單元壁之0.033 cm內,以使最大電位梯度達到30 kV/cm。在允許加工件之振盪或振動下,可預期此等條件會 _13_ 本紙伕尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) _裝 訂 線 f請先閱讀背面之注意事項再本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 410173 A7 B7 _____ 五、發明説明(Ί 導致0.05 kV/cm至10 kV/cm範圍內之最大電位梯度,如上 所陳。 如實施例1中所述般進行塗佈程序,於1 kV下浸漬時 間150秒。 在標準烘烤與硬化後達到幾近1〇0%之基板覆蓋率(包 括孔隙(12)與各種例示凹陷內表面之覆蓋率),在1至^所指 之面上之膜厚度如下: d 51微米 e 42微米 f 47微米 £ 53微米 參閱所附圖式之圖13,第二種形式之流體化與塗佈裝置 包括一標號(13)所指之流體化室,具有由絕緣段(Ha,14b, 14c)與導電段(15a, 15b)交錯組成之壁。該流體化室之末段 (16a, 16b)亦導電。該導電段16a, 15a, 15b, 16b個別地連接 至電壓源VI,V2, V3與V4。 在操作時,於該流體化室(13)內設立一粉末塗層組成物 之流體化床,將一系列加工件(17,18, 19)浸泡並以所示方向 送經該床(以未示出之方式)。圖13中所示之每一加工件均 爲圖2中所示之形式,但該裝置原則上可用以塗佈任何所欲 形狀之物品。 在至少一部分浸泡期間內,該加工件藉由直流電壓而帶 電,其方式係使連續加工件之極性成交錯順序。該加工件之 交錯極性與供應至該流體化室13壁之導電段15a,15b, 16a, --------____ 本紙張尺度通用中國國家標準(CNS ) ΑΊ規格(210X297公釐) ---------钟衣-------1T-------# (請先閲讀背面之注意事項再垆\本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 410173 ^ 五、發明説明(今<?) 16b之電壓,以及粉末粒子之雙極性帶電,造成加工件在通過 流體化室時遭遇—系列的狀況。另外,該導電段15a,15b, 16a, 16b亦可全部連接至主電源供應器之接地端,而非電壓 源。 參閱所附圖式之圖14與15,用以進行實施例12如下所 述之配置20包括電絕緣材料之側(從視圖看來)柱21、上與 下(從視圖看來)鋼條22與23、波紋鋼面板24、鋼前(從視 圖看來)板25、鋼後(從視圖看來)板26 '複數個固定螺栓 27使鋼板25和26緊密固定在一起,其在鋼板25和26之間 有波紋鋼面板24、第一複數個鋼桿28,除了穿經鋼條22與 23中之孔隙外,尙穿經該波紋鋼面板24之前方(從視圖看來 )凹陷、以及第二複數個鋼桿29,除了穿經鋼條22與23中 之孔隙外,尙穿經該波紋鋼面板24之後方(從視圖看來)凹陷 。該鋼桿28與29之末端具螺紋,沿該鋼桿28與29之螺紋 末端鎖上之螺帽使其固定至該上鋼條22與下鋼條23上。 側柱.21係附著至該上鋼條22與下鋼條23,形成一穩固的框 架。側柱21亦藉螺栓以螺帽固定夾於該前鋼板25與後鋼 板26間。該配置20係一穩固的組件,其中該前板25、後板 26與波紋面板24形成第一導電次組件,同時該上條22、下 條23與桿28, 29形成第二次組件。該第一與第二次組件係 藉由該非導電柱21彼此電隔離,該兩次組件並無任何部分 互相接觸。 該波紋面板24包括最大深度4公分之波紋,而該面板 24爲.30公分(長度)乘18公分(高度)。該波紋面板24用作 _____40_.. _ 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) ---------^-------ΐτ------0 (請先閱讀背面之注意事項再i/'.K本買) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 410173 A7 ____B7___ 五、發明説明(V]) 該加工件,而該桿28, 29作爲以下所述實施例12中之逆電 極。 該配置20爲4公分厚,其總尺寸爲42公分(長度)乘24 公分(高度)。該前與後板25與26各18公分高。 窗施例12 此實施例中所用之粉末塗層組成物爲一如實施例4中 配製之白色環氧/聚酯混成物。該成分在一攪拌機中乾混, 並進給至一雙螺桿擠壓機中,於10S°C之溫度下操作。於一 衝擊式硏磨機中硏磨該擠製物,以製得具有以下粒徑分佈之 粉末: d(v)99 — 55 微米 d(V)50 22 微米 16% < 10 微米 5% < 5 微米 在流體化之前,該粉末與0.6%重量比之包含氧化鋁與氫 氧化鋁(45% : 55%重量比)之乾燥流動添加劑混合》 在上述圖14與15之框架上進行以下塗佈方法: 在一尺寸爲80公分(長度)乘40公分(寬度)乘50公分( 高度)之長方形流體化容器中,以上述粉末塡充至其高度的 四分之三,利用4巴壓力之壓縮空氣使該粉末流體化。該面 板24與前板25、後板26連接至2 kV之正電壓。該上條 22連接至該主電源供應器之接地端,使該上條22、該下條 23與該桿28, 29相對於面板24與前板25、後板26而言維 持在接地處。 -—__ 41 本紙張尺度適用中國國家榡準(簡)八4規格(210父297公釐) - 訂 H 線 {請先閱讀背而之注意事項#本頁) 經濟部智慧財產局員工消资合作社印製 A7 B7 —______ 五、發明説明(^0) 桿28, 29與該面板間之最小距離經測得爲3毫米,得致 帶電與接地零件間之最大電位梯度爲6.67 kV/cm,遠低於會 造成流體化床中之電暈放電效應或游離之30 kV/cm的標準 。6.67 kV/cm之最大電位梯度係介於以上所定之〇_05 kV/cm至10 kV/cm之範圍內。 配置20,其包括該加工件24與該逆電極28,29,垂直浸 泡於該流體化床中一段300秒的時間,在此期間內該配置20 受到前後振盪運勲,同時受一垂直沾浸運動,於該加工件24 之凹陷處維持粉末流體性。該方法以不同數目之桿28, 29 進行三次,如以下三個實驗所述。在每一實驗末了,該加工件 24被移出並受到標準烘烤與硬化。其餘裝置徹底淸除掉沉 積粉末,並與一置換之加工件24 —起重組。 實驗1 包括該第二複數桿29,而無第一複數桿28。在塗佈期 間終了時,發現加工件24中面對第二複數桿29之後方凹陷( 從視圖看來)處有100%之覆蓋率。在已被省略之第一複數 桿28前方凹陷(從視圖看來)處,發現加工件24僅在下緣上 方與上緣下方塗佈至4公分之深度,該塗層突然中止。加工 件24前方(從視圖看來)之其餘部分除了一些粉末斑點外均 爲裸露,指出實質上無粉末沉積。 僅包括一半的該第二複數桿29,其爲有桿之凹陷與無桿 之凹陷交錯分佈。在完成塗佈方法後,發現有桿存在之凹陷 被完全塗覆,而無桿之凹陷中僅有加工件24之下緣上方與 ______ 47 __ 本紙張尺度適用中國國家標车(CNS > A4現格(2】〇X297公釐) I I 1 n H .· 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再續X本頁)
發明說明(41 410173 上緣下方4公分之塗層。該加工件24之前方如上述實驗1 中者般。 實驗3 第一與第二複數桿28, 29均包括,在加工件24中之每 一凹陷內提供一桿。在前、後凹陷中均達到完全塗覆,唯一 裸露之區域爲那些與前板25、後板26接觸之部分。 上述方法之可查知之優點爲凹陷內接地逆電極之存在 影響了加工件周圍的電場,使得電場完全延伸至該凹陷內,而 無接地逆電極下,電場僅稍微穿透入該凹陷內。電場穿透入 凹陷內之穿透力改善導致粉末滲透性的改善。如以此方法 證明者,完全穿透入狹窄的凹陷部分對防止狹窄凹陷部分內 之腐蝕是很重要,以傳統塗佈方法很難或甚至不可能達成。 參閱所附圖式之圖16,用以進行實施例13之如下所述 之配置30包括一承載加工件與逆電極用之支撐座33, 34的 條狀物31,以及導件32,用以使該條狀物31裝設於一流體化 室(未示出)上。 參閱所附圖式之圖Π,顯示圖16之配置30係裝設於一 提供有一通道37之流體化室38上。在圖Π中,顯示圖16 之配置30承載一扳狀之加工件36,且側面有板狀逆電極35 〇 ΜΜΆ11 ' 此實施例中所用之粉末塗層組成物爲如實施例4中配 製之白色環氧/聚酯混成物。該成分在一攪拌機中乾混,並 進給至一雙螺桿擠壓機中,於108°c之溫度下操作°於一衝 43 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) Ϊ··-&--------^--------線 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'衣 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 410173 A7 B7 五、發明説明(卜) 擊式硏磨機中硏磨該擠製物,以製得具有以下粒徑分佈之粉 末: d(v)99 二 59 微米 d(V)50 = 25 微米 9% < 10 微米 3% < 5 微米 在流體化之前,該組成物與0.25%重量比之包含氧化鋁 與氬氧化鋁(45% : 55%重量比)之乾燥流動添加劑混合。 利用以上圖16與17所述之裝置進行以下塗佈方法: 在一尺寸爲80公分(長度)乘40公分(寬度)乘50公分( 高度)之長方形流體化床38中,以上述粉末塡充至其高度的 四分之三,並在4巴之壓力下流體化。使作爲該加工件36, 其尺寸爲15公分乘10公分之平面長方形鋁面板帶正電,並 浸泡於該流體化床中達150秒,該加工件36係置於兩個作 爲逆電極35之負電極板之間。帶電之加工件36在浸泡期 間內進行側向往返運動。 此方法可感知之優點爲在犧牲加工件36與流體化窆 38之接地壁間之電場下,加工件36與逆電極35之間電場之 增強。加工件36與流體化室38壁間之電場減小導致流鳟 化室38壁上之所不欲的粉末累積量減少。 下表11摘錄標準烘烤與硬化後之最終塗層之特性,其 爲供應至該加工件36與逆電極35之電壓之函數,證明了迦 電極之影響。 ________44 —___—_____ 尺度適用中國國家標準() M規格(210 X297^: ) ^ 1 訂.....n n 線 (請先閱讀背面之注意事項再楨本頁) 410173 A7
五、發明說明(衫) 表11 電壓 1 (V) 電壓 2 (V) 逆電極 面積 (cm2) 浸漬 時間 (秒) % 覆蓋率 膜厚度 (微米) 標準 誤差 σ PSD沉積 最大 最小 平均 Dv99 Dv50 %< 10微米 760 -1434 300 43 100 116 52 82 19 26 13 28 1840 -1166 250 137 100 172 139 154 8 30 15 23 1689 -1060 150 96 100 140 115 128 7 25 13 32 911 -1540 400 84 100 125 114 121 3 28 14 24 圖式元件符號之簡單說明: 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 圖1中: 1 接地容器 2 空氣入流口 3 空氣配氣膜 4 下方充氣室 5 上方流體化隔室 6 加工件 7 絕緣支持物 8 補給電線 9 可變電壓源 圖2中: 6 加工件 45 裝--------訂---------線 ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公t )
經濟邹智慧財產局員工消費合作社印制衣 410173 A7 _B7 五、發明說明(4f) 7 絕緣支持物 8 補給電線 10 鱷魚夾 圖3中: 6 U形面板 11 中央部分 圖4和5中: d,e,f,g 面 12 空隙 圖13中: 13 流體化室 14a,14b,14c 絕緣段 15a,15b 導電段 16a, 16b 末段 V1,V2,V3,V4 電壓源 17,18,19 加工件 圖14和15中: 20 配置 21 側柱 22 上鋼條 46 ------------ '装--------訂---------線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印契 410173 _B7 ' - _ 五、發明說明 23 下鋼條 24 波紋鋼面板 25 鋼前板 26 鋼後板 27 固定螺栓 28,29 鋼桿 圖16和17中: 30 配置 31 條狀物 32 導件 33,34 支撐座 35 逆電極 36 加工件 37 空氣進入口 38 流體化室 裝-------f訂--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公t )

Claims (1)

  1. 41〇17;) 六、申請專利範圍 1. 一種用以於一導電基板上形成一塗層之方法,其包括 設立一粉末塗層組成物之流體化床,藉此產生粉末塗層組成 物之摩擦帶電,將該基板完全或部分浸泡於該流體化床內,在 至少一部分浸泡期間內供應一電壓至該基板,藉此使該粉末 塗層組成物之帶電粒子附著至該基板,將該基板自該流體化 床中抽出,並使附著之粒子在至少一部分基板上形成一連續 塗層。 2. 根據申請專利範圍第1項之方法,其中該基板包括金 屬。 3. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中該所供應 之電壓爲一直流電壓。 4. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,用以依序塗佈 連續之基板,其中使用直流電壓,且供應至該連續基板上之電 壓極性在一基板與下一基板間彼此相反,以產生一交錯之序 5. 根據申請專利範圍第4項之方法,其中將一列交錯;g 性之基板送經一設立於一流體化室中之流體化床內,該流體 化室在沿著基板之移動方向具有由絕緣段與導電段交替 成之壁。 6·根據申請專利範圍第1或2項之方法,包括一或多對 基板設置於一共同流體化床內之同時間批式塗佈,每對基 板均分別地以相反極性之直流電壓使之帶電。 7.根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中該流體 床係設立於一接地之容器內。 ___ 1 紙張尺度適ϋ国國{ CNS M4規格(2丨0X297公釐「 ---------装------訂--^---„--A. (.請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財/$.局8工消脅合作社印奴
    41〇17;) 六、申請專利範圍 1. 一種用以於一導電基板上形成一塗層之方法,其包括 設立一粉末塗層組成物之流體化床,藉此產生粉末塗層組成 物之摩擦帶電,將該基板完全或部分浸泡於該流體化床內,在 至少一部分浸泡期間內供應一電壓至該基板,藉此使該粉末 塗層組成物之帶電粒子附著至該基板,將該基板自該流體化 床中抽出,並使附著之粒子在至少一部分基板上形成一連續 塗層。 2. 根據申請專利範圍第1項之方法,其中該基板包括金 屬。 3. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中該所供應 之電壓爲一直流電壓。 4. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,用以依序塗佈 連續之基板,其中使用直流電壓,且供應至該連續基板上之電 壓極性在一基板與下一基板間彼此相反,以產生一交錯之序 5. 根據申請專利範圍第4項之方法,其中將一列交錯;g 性之基板送經一設立於一流體化室中之流體化床內,該流體 化室在沿著基板之移動方向具有由絕緣段與導電段交替 成之壁。 6·根據申請專利範圍第1或2項之方法,包括一或多對 基板設置於一共同流體化床內之同時間批式塗佈,每對基 板均分別地以相反極性之直流電壓使之帶電。 7.根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中該流體 床係設立於一接地之容器內。 ___ 1 紙張尺度適ϋ国國{ CNS M4規格(2丨0X297公釐「 ---------装------訂--^---„--A. (.請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財/$.局8工消脅合作社印奴 ABCD 410173 六、申請專利範圍 8. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中一或多個 逆電極,較佳接地,設置於整體粉末塗層組成物內。 9. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中該基板未 接地。 10. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中該基板完 全浸泡於該流體化床內。 11. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中該基板在 浸泡於該流體化床內之前未經預熱。 12_根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中該粉末塗 層組成物爲一熱固性系統。 13.根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中藉由乾燥 混合於該粉末塗層組成物中加入一或多種流體輔助添加劑 〇 14·根據申請專利範圍第13項之方法,其中於該粉末塗 層組成物中加入氧化錯與氧1¾化銘之組合物作爲流體輔助 添加劑。 15. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中供應至該 基板之電壓使得存在該流體化床中之最大電位梯度實質上 低於流體化床中氣體之游離能梯度。 16. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中該存在該 流體化床中之最大電位梯度介於0·05 kV/cm與10‘kV/cm間 ,包括兩邊界。 17·根據申請專利範圍第16項之方法,其中該存在該流 體化床中之最大電位梯度介於〇·〇5 kV/cm與5 kV/cm間,包 2 本紙張尺度適用中卵家料(⑽)A4胁(2!0Χ29ϋ " ^ ---------^------'11—-----^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 410173 驾 ___ D8 六、申請專利範圍 括雨邊界。 18. 根據申請專利範圍第17項之方法,其中該存在該流 體化床中之最大電位梯度介於〇.〇5 kV/cm與1 kV/cm間,包 括兩邊界。 19. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中供應至該 基板之電壓介於5 kV與60 kV間,包括兩邊界=> 20. 根據申請專利範圍第19項之方法,其中供應至該基 板之電壓介於15 kV與35 kV間,包括兩邊界。 21. 根據申請專利範圍第19項之方法,其中供應至該基 板之電壓介於5 kV與30 kV間,包括兩邊界。 22. 根據申請專利範圍第19項之方法,其中供應至該基 板之電壓介於30 kV與60 kV間,包括兩邊界。 23. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中該粉末塗 層組成物粒子之大小變化介於1與120微米間,包括兩邊界 α 24. 根據申請專利範圍第23項之方法,其中該粒子之大 小變化介於15與75微米間,包括兩邊界。 25. 根據申請專利範圍第24項之方法,其中該粒子之大 小變化介於25與50微米間,包括兩邊界。 26. 根據申請專利範圍第24項之方法,其中該粒子之大 小變化介於20與45微米間,包栝兩邊界。 ‘ 27. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中該基板接 受5與200微米間之塗層厚度,包栝兩邊界。 28. 根據申請專利範圍第27項之方法,其中該基板接受 _3 表紙張尺度適用令國國家標窣(CNS ) ( 210X29^^ - ---------^------iT--------參 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 410173 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 5與100微米間之塗層厚度,包括兩邊界。 29. 根據申請專利範圍第27項之方法,其中該基板接受 10與150微米間之塗層厚度,包括兩邊界。 30. 根據申請專利範圍第29項之方法,其中該基板接受 20與100微米間之塗層厚度,包括兩邊界。 31. 根據申請專利範圍第30項之方法,其中該基板接受 60與80微米間之塗層厚度,包括兩邊界。 32. 根據申請專利範圍第30項之方法,其中該基板接受 80與100微米間之塗層厚度,包括兩邊界。 33. 根據申請專利範圍第29項之方法,其中該基板接受 50與150微米間之塗層厚度,包括兩邊界。 34. 根據申請專利範圍第29項之方法,其中該基板接受 15與40微米間之塗層厚度,包括兩邊界。 35. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中少於10 mA流入基板中。 36. 根據申請專利範圍第35項之方法,其中少於5 mA 流入基板中。 37. 根據申請專利範圍第36項之方法,其中少於1 mA 流入基板中。 38. 根據申請專利範圍第1或2項之方法,其中導電基板 爲汽車或航空元件。, ' 39. 根據申請專利範圍第38項之方法,其包括在粉末塗 層上塗佈一頂部塗層之進一步步驟。 40·—種用於申請專利範圍第1或2項之方法中之裝置 4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 泉 本紙張尺度適用中國國家標率{ CNS ) A4规格(2〖ΟΧ297公釐) 經漓部智慧財是局員工消費合作社印製 410173 骂 D8 六、申請專利範圍 用以於一導電基板上形成一塗層,其包括: ⑻一流體化室, (b) 用以使該流體化室內之整體粉末塗層組成物產生流 體化之裝置,以於其內建立該組成物之一流體化床,藉此產生 粉末塗層組成物之摩擦帶電, (c) 用以使該基板完全或部分浸泡於該流體化床內之裝 置; (d) 用以在至少一部分浸泡期間內供應一電壓至該基板 之裝置,藉此使該基板變成帶電,而使該粉末塗層組成物之帶 電粒子附著至其上; (e) 用以將該帶有附著粒子之基板自該流體化床中抽出 之裝置;以及 (f) 用以將附著之粒子轉成一連續塗層之裝置。 ----1·. ------ -—ϊ I - I I I - . , i—-----! tf ------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本貢) 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > Α4規格(2iOX:297公釐)
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