DE202005012773U1

DE202005012773U1 - Non-Newtonian aqueous building color composition e.g. paint, spraying device for e.g. garden, has hand operated compressor producing pressure of preset value to spray composition from container through discharge opening

Info

Publication number: DE202005012773U1
Application number: DE200520012773
Authority: DE
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Akzo Nobel Coatings International BV
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2015-08-13

Abstract

The device has a container with a painting composition having a polymer binding agent and a thickening agent. A spray nozzle (50) is connected with the container and has a discharge opening (52). A hand operated compressor produces pressure of 2.5-5 bar to spray a viscous non-Newtonian aqueous building color composition from the container through the opening, and a pressure-releasing valve which releases the pressure in the container.

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Airless-Spritzen einer Oberfläche mit einer viskosen wässrigen Bautenfarben-Zusammensetzung (wie beispielsweise einer Holzbeize, einer Anstrichfarbe, einem Lack oder Klarlack), wobei es sich um ein Verfahren handelt, das erforderlichenfalls mit einem nicht-newtonschen Fließverhalten bei Drucken bis hinauf zu 5 bar fertig wird, wobei solche Drucke mittels einfacher Handpumpen erreichbar sind. Die Bedeutung eines nicht-newtonschen Fließens liegt darin, dass es das Niederdruckspritzen verkompliziert. Die Bedeutung von Handpumpen (oder korrekter "handbetriebenen Kompressoren") liegt darin, dass sie für eine Verwendung durch Amateur-(d.h. "Do-It-Yourself"-)Benutzer geeignet sind, die üblicherweise wenig erfahren sind und für die es daher unwahrscheinlich ist, dass sie die Kenntnisse oder den Willen haben, in die hochentwickelten Typen von teueren Hochdruck-Spritzgeräten zu investieren, die gegenwärtig zum Spritzen mit viskosen wässrigen Zusammensetzungen in der Industrie verwendet werden. Ein "Airless"-Spritzverfahren ist ein Verfahren, das keinen Luft-Begleitstrom benötigt, um die Vernebelung während des Spritzens zu unterstützen.These The invention relates to a method for airless spraying a surface with a viscous aqueous Architectural coating composition (such as a wood stain, a paint, a Varnish or clearcoat), which is a process that if necessary, with a non-Newtonian flow behavior at pressures up to Getting up to 5 bar, whereby such prints by means of simple Hand pumps are accessible. The meaning of a non-Newtonian flow is that it complicates low-pressure spraying. The Importance of hand pumps (or correct "hand-operated compressors") is that she for are suitable for use by amateur (i.e., "do-it-yourself") users, who usually have little are experienced and for It is therefore unlikely that they have the knowledge or have the will to invest in the advanced types of expensive high pressure sprayers, the present for spraying with viscous aqueous Compositions used in the industry. An airless spraying process is a process that does not require an air-accompanying stream to the nebulization during to assist spraying.

Bautenfarben-Zusammensetzungen sind für ein Aufbringen auf Oberflächen bestimmt, die man in Gebäuden oder als Teile von Gebäuden findet, wie beispielsweise Wände, Decken, Fensterrahmen, Türen und Türrahmen, Heizkörper und spezialangefertigte Möbel. Sie können auch für ein Aufbringen auf Oberflächen geliefert werden, die eine Beziehung zu Gebäuden aufweisen, wobei derartige Oberflächen im Land (z.B. in Gärten und Höfen) zu finden sind, das die Gebäude umgibt. Derartige ähnliche Oberflächen schließen ein die Stein- oder Betonoberflächen von Wänden und die gehobelten oder rohen Flächen von geschnittenem Holz von Zäunen, Toren und Schuppen. Bautenfarben sollen auf den Untergrund bei Umgebungstemperaturen und -feuchtigkeit entweder von einem Amateur- und/oder Profi-Maler aufgetragen werden. Umgebungstemperaturen sind typischerweise solche von 5 bis 45°C. Wässrige Bautenfarben-Zusammensetzungen werden häufig als "Latex"- oder "Emulsions"-Farben bezeichnet, wenn sie signifikante Mengen (z.B. mehr als 7 Gew.%) Feststoffe enthalten.Architectural coating compositions are for an application on surfaces Certainly, those in buildings or as parts of buildings finds, such as walls, Ceilings, window frames, doors and door frames, radiator and custom-made furniture. You can also for an application delivered to surfaces Be that have a relationship with buildings, such surfaces in the country (for example in gardens and farms) you can find the buildings surrounds. Such similar surfaces shut down one the stone or concrete surfaces of walls and the planed or rough surfaces cut wood from fences, Gates and sheds. Building colors should be on the ground at ambient temperatures and moisture either by an amateur and / or professional painter be applied. Ambient temperatures are typically those from 5 to 45 ° C. aqueous Builder paint compositions are often referred to as "latex" or "emulsion" inks when they are significant Amounts (e.g., more than 7% by weight) of solids.

Wässrige Bautenfarbenzusammensetzungen weisen ein organisches filmbildendes Bindemittelpolymer auf, das in erster Linie dazu dient, einen getrockneten Überzug der Zusammensetzung an eine Oberfläche zu binden, auf die sie aufgetragen wurde, sowie zweitens dazu, alle anderen Bestandteile der Zusammensetzung wie beispielsweise Pigmente, Farbstoffe, deckende Bestandteile, Füllstoffe und Biozide im getrockneten Überzug zu binden. Das Bindemittelpolymer ist ein wesentlicher Grund für das nicht-newtonsche Fließen.Aqueous construction paint compositions have an organic film-forming binder polymer which primarily serves to provide a dried coating of the composition to a surface too bind to which it was applied, and secondly, all other components of the composition such as pigments, Dyes, opacifying ingredients, fillers and biocides in the dried coating tie. The binder polymer is a major cause of non-Newtonian flow.

Zur Verwendung in Bautenfarben-Zusammensetzungen steht eine große Vielzahl von herkömmlichen filmbildenden Bindemittelpolymeren zur Verfügung, wobei jedoch diejenigen, die am häufigsten verwendet werden, zu drei breit definierten Typen gehören, die erhalten werden aus einfach ethylenisch ungesättigten Monomeren und die im Englischsprachigen fachüblich als "Acrylics", "Vinyls" oder "Styrenics" bezeichnet werden. Die "Acrylics" sind üblicherweise Copolymere aus wenigstens zwei Alkylestern von einer oder mehreren einfach ethylenisch ungesättigten Carbonsäure(n) (z.B. Methylmethacrylat/Butyl-acrylat-Copolymer), während die "Vinyls" üblicherweise Copolymere eines Mono-Vinylesters einer gesättigten Carbonsäure sind, wie beispielsweise von Vinylacetat, und wenigstens entweder einem weiteren acrylischen Monomer oder einem anderen Monovinylester, wobei es sich häufig um Vinylester einer Carbonsäure mit 10 bis 12 Kohlenstoffatomen handelt, beispielsweise diejenigen, die unter dem Handelsnamen "Versatate" von Resolution Europe BV, Rotterdam verkauft werden.to Use in architectural paints compositions is a great variety from conventional film-forming Binder polymers available, however, those that are most commonly used belong to three broadly defined types that are obtained monoethylenically unsaturated monomers and commonly referred to in the English language as "Acrylics", "Vinyls" or "Styrenics". The "acrylics" are common Copolymers of at least two alkyl esters of one or more simple ethylenically unsaturated Carboxylic acid (s) (e.g., methyl methacrylate / butyl acrylate copolymer), while the "vinyls" are usually copolymers of a Mono vinyl ester of a saturated carboxylic acid are such as vinyl acetate, and at least either another acrylic monomer or other monovinyl ester, being it frequently vinyl ester of a carboxylic acid with 10 to 12 carbon atoms, for example those under the trade name "Versatate" of Resolution Europe BV, Rotterdam.

Die "Styrenics" sind Copolymere, die Styrol (oder ein ähnliches monovinylaromatisches Monomer) gemeinsam mit einem copolymerisierbaren Monomer enthalten, das üblicherweise ein Acrylic ist. Eine vollständigere Beschreibung von geeigneten wässrigen Bindemittelpolymeren findet sich in der dritten Ausgabe der "Introduction to Paint Chemistry" von G.P.A. Turner, veröffentlicht 1967 von Chapman and Hall in London, wobei der Inhalt dieser Veröffentlichung durch Bezugnahme zu einem Teil der vorliegenden Beschreibung gemacht wird.The "styrenics" are copolymers, the styrene (or similar monovinylaromatic monomer) together with a copolymerizable Contain monomer, usually an acrylic is. A more complete Description of suitable aqueous Binder polymers can be found in the third edition of the "Introduction to Paint Chemistry "by G.P.A. Turner, published 1967 by Chapman and Hall in London, the contents of this publication made part of the present description by reference becomes.

Bautenfarben-Zusammensetzungen benötigen eine Viskosität bei niedriger Scherung (d.h. eine Brookfield-Viskosität) von wenigstens 0,5 Pa.s (Pascal.Sekunden), damit dann, wenn sie auf eine senkrechte Oberfläche aufgetragen werden, der aufgetragene Überzug im allgemeinen keine Neigung zu einer "Läuferbildung" zeigt, d.h. einem Ablaufen der Oberfäche, bevor der Überzug ausreichend Zeit zum Trocknen hatte, um sein Fließvermögen zu verlieren. Die "Läuferbildung" ("Sagging") ist auf Tafel 14 des "Handbook of Painting and Decorating Products" von A H Beckly illustriert, das 1983 von Granada in London veröffentlich wurde, wobei die Darstellung von Tafel 14 durch Bezugnahme zum Teil der vorliegenden Anmeldung gemacht wird. Bei wässrigen Anstrichzusammensetzungen wird ein Großteil der Viskosität durch Zusatz von cellulosischen Verdickungsmitteln langer oder mittlerer Kettenlänge eingeführt, wobei diese ebenfalls zum nicht-newtonschen Fließen beitragen. Eine vollständigere Beschreibung von Verdickungsmitteln, die für eine Verwendung in wässrigen Bautenfarben-Zusammensetzungen geeignet sind, wird gegeben in E J Schaller und P R Sperry in Kapitel 4 von Band 2 des "The handbook of Coatings Additives", herausgegeben von L.J. Calbo, wobei der Inhalt des Kapitels 2 hiermit durch Bezugnahme zum Teil der vorliegenden Beschreibung gemacht wird.Builder paints require a low shear viscosity (ie, a Brookfield viscosity) of at least 0.5 Pa.s (Pascal.seconds), so that when applied to a vertical surface, the applied coating generally will not tend to "running", ie, running off the surface, before the coating had sufficient time to dry to lose its fluidity. The "sagging" is illustrated on panel 14 of AH Beckly's Handbook of Painting and Decorating Products, published in 1983 by Granada in London, the presentation of panel 14 being incorporated herein by reference becomes. In aqueous paint compositions, much of the viscosity is reduced by the addition of cellulosic Ver thicker medium or long chain length introduced, which also contribute to non-Newtonian flow. A more complete description of thickeners suitable for use in aqueous building paints compositions is given in EJ Schaller and PR Sperry in Chapter 4 of Volume 2 of The Handbook of Coatings Additive, edited by LJ Calbo, the contents of which are incorporated herein by reference Chapter 2 is hereby incorporated by reference into part of the present specification.

Schaller und Sperry erläutern, dass Verdickungsmittel in Latexfarben nötig sind, um die Viskosität einzustellen, um verschiedene Eigenschaften der Farben zu kontrollieren, einschließlich der Läuferbildung, jedoch auch des Film-Füllvermögens und des Filmverlaufs. Sie listen die unterschiedlichen Möglichkeiten zur Erhöhung der Viskosität auf, kommen jedoch zu dem Schluß, dass Verdickungsmittel (die sie alternativ auch als "wasserlösliche Polymere" bezeichnen) die effizienteste und kontrollierbarste Art der Steuerung der Viskosität darstellen. Schaller und Sperry unterscheiden im weiteren zwischen zwei Typen von Verdickungsmitteln, die bekannt sind als "nicht-assoziative Verdickungsmittel" und "assoziative Verdickungsmittel". Nicht-assoziative Verdickungsmittel sind wasserlösliche (oder wenigstens wasserquellbare) Polymere, die die Viskosität in der Hauptsache dadurch erhöhen, dass sich ihre Polymerketten überlappen oder ineinander verhaken oder dass sie große räumliche Bereiche in der Anstrichzusammensetzung besetzen. Diese Effekte werden durch das Molekulargewicht, die Steifigkeit und die Gestrecktheit ihrer Polymerketten gefördert. Assoziative Verdickungsmittel sind ebenfalls wasserlösliche (oder wenigstens wasserquellbare) Polymere. Sie weisen chemisch angebundene hydrophobe Gruppen auf, die zu einer Selbstassoziierung in mizellenartigen Anordnungen in der Lage sind, sowie zu einer nicht spezifischen Adsorption an allen vorhandenen kolloidalen Oberflächen. Dieses Verhalten ist dem von herkömmlichen Tensiden ähnlich. Es führt zu einem nicht beständigen Netzwerk von Polymerketten, die die Brookfield-Viskosität von Anstrichzusammensetzungen erhöhen.Schaller and Sperry explain that thickeners in latex paints are necessary to adjust the viscosity, to control different properties of the colors, including the Sagging, but also of film-stuffing and of the film history. They list the different possibilities to increase the viscosity on, but come to the conclusion thickeners (which they alternatively refer to as "water-soluble polymers") represent the most efficient and controllable way of controlling the viscosity. Schaller and Sperry distinguish between two types thickening agents known as "non-associative thickeners" and "associative thickeners". Non-associative Thickeners are water-soluble (or at least water swellable) polymers which have the viscosity in the Mainly by increasing that their polymer chains overlap or interlock or they have large spatial areas in the paint composition occupy. These effects are due to the molecular weight, the stiffness and promoted the stretch of their polymer chains. Associative thickener are also water-soluble (or at least water-swellable) polymers. They have chemically bound hydrophobic groups leading to self-association in micelle-like Arrangements are able, as well as to a non-specific Adsorption on all existing colloidal surfaces. This behavior is that of conventional Similar surfactants. It leads to a non-resistant Network of polymer chains showing the Brookfield viscosity of paint compositions increase.

Die bei weitem wichtigsten nicht-assoziativen Verdickungsmittel sind die langkettigen, mittelkettigen oder kurzkettigen Celluloseether, die als "Cellulosics" bekannt sind, die gerade und steife polymere Hauptketten aufweisen, die die Cellulosics im Hinblick auf eine Erhöhung der Viskosität von wässrigen Systemen außerordentlich wirksam machen. Die Kettenlänge wird angegeben in Form von gewichtsmittleren Molekulargewichten, wie sie aus Viskositätsmessungen erhalten werden. Beispiele für Cellulosics schließen ein Hydroxyethylcellulose, Methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose und Ethylhydroxyethylcellulose.The by far the most important non-associative thickener the long-chain, medium-chain or short-chain cellulose ethers, known as "Cellulosics", the have straight and rigid polymeric backbones that are the cellulosics in terms of an increase the viscosity of watery Systems extraordinarily make effective. The chain length is given in terms of weight-average molecular weights, as seen from viscosity measurements to be obtained. examples for Close Cellulosics a hydroxyethylcellulose, methylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose and ethyl hydroxyethyl cellulose.

Langkettige (z.B. Molekulargewichte über 250.000 Da) und mittelkettige (z.B. 100.000 bis 250.000 Da) Cellulosics erhöhen die Viskosität durch ein Verhaken ihrer Ketten, was es ermöglicht, hohe Brookfield-Viskositäten bei niedrigen Konzentrationen zu erreichen. Wenn jedoch die Konzentrationen an Cellulosics erhöht werden müssen, um die hohen Scherviskositäten zu erreichen, die für ein hohes Film-Füllvermögen benötigt werden, führen sie auch zu einer unerwünschten hohen Elastizität der Anstrichzusammensetzung, die zu einer schlechten Vernebelung während des Spritzens sowie zu einer anschließenden Behinderung des Verlaufs des frisch aufgetragenen Überzugs beitragen.Long-chain (e.g., molecular weights over 250,000 Da) and medium chain (e.g., 100,000 to 250,000 Da) cellulosics increase the viscosity by hooking their chains, allowing for high Brookfield viscosities to reach low concentrations. However, if the concentrations be increased in cellulosics have to, around the high shear viscosities to achieve that for a high film filling capacity is needed to lead they also become an undesirable high elasticity the paint composition, resulting in poor nebulization while spraying and a subsequent obstruction of the course of the freshly applied coating contribute.

Kurzkettige Cellulosics (z.B. Molekulargewichte unter 100.000 Da) erhöhen die Viskosität hauptsächlich durch Konzentrationseffekte (z.B. Raumfüllung), weshalb es bei ihnen weniger wahrscheinlich ist, dass sie zu unerwünschten Elastizitätszunahmen führen. Es werden jedoch höhere Konzentrationen benötigt, um die gewünschten Brookfield-Viskositäten zu erreichen. Derartig hohe Konzentrationen sind in der Verwendung teuer und beeinträchtigen erheblich die Wasserfestigkeit des aufgebrachten Überzugs, wenn dieser getrocknet ist.Short chain Cellulosics (e.g., molecular weights below 100,000 Da) increase the viscosity mainly by concentration effects (e.g., space filling), which is why it is with them less likely to cause undesirable increases in elasticity to lead. But there are higher ones Concentrations needed to the desired Brookfield viscosities to reach. Such high concentrations are expensive to use and affect significantly the water resistance of the applied coating, when it has dried.

Assoziative Verdickungsmittel überwinden die Nachteile von Cellulosics. Die vorübergehenden Netzwerke, die von ihnen gebildet werden, führen zu einer Zunahme bei der Brookfield- Viskosität, die mit derjenigen vergleichbar ist, wie sie mit hochmolekulargewichtigen Cellulosics erreichbar ist. Das ermöglicht es, sie in relativ kleinen Konzentrationen zu verwenden, die die Wasserfestigkeit der getrockneten Überzüge nicht ernsthaft vermindern. Assoziative Verdickungsmittel weisen außerdem ein relativ niedriges Molekulargewicht auf, so dass sie nicht zu den Verhakungen führen, die die unerwünschte hohe Elastizität hervorrufen, die das Spritzen und den Verlauf behindert.associative Overcome thickening agents the disadvantages of cellulosics. The temporary networks that be formed by them lead to an increase in Brookfield viscosity comparable to that is how they can be reached with high molecular weight cellulosics is. This allows it to use them in relatively small concentrations, which the Do not seriously reduce the water resistance of the dried coatings. Associative thickeners also have a relatively low Molecular weight, so they do not lead to the entanglements, the the unwanted high elasticity which impedes the injection and the course.

Schaller und Sperry berichten, dass vier in einem weiten Sinne hydrophob modifizierte Haupttypen von äquivalenten Gebrauchseigenschaften eine ausgedehnte kommerzielle Verwendung in wässrigen Anstrichzusammensetzungen gefunden haben. Der erste Haupttyp ist der von hydrophob modifizierten alkalilöslichen Emulsionen oder der "HASE"-Typ. Kommerzielle Beispielse von HASEn weisen hydrophile Hauptketten auf, die Salze von polymerisierten oder copolymerisierten ungesättigten Carbonsäuren oder Säureanhydriden wie Acryl- oder Methacrylsäure oder Maleinsäureanhydrid aufweisen. Hydrophile Einheiten wie beispielsweise Polyalkylenglycole (z.B. Polyethylenglycol) sind an die hydrophilen Hauptketten angefügt, und hydrophobe Gruppen sind ihrerseits an die hydrophilen Einheiten angefügt. Bei ihrer Verwendung werden Lösungen dieser HASEn als freifließende Flüssigkeiten zu einer Anstrichzusammensetzung bei neutralem oder schwach saurem pH zugesetzt. Eine Erhöhung der Brookfield-Viskosität wird dann dadurch bewirkt, dass man den pH auf schwach alkalische Bedingungen erhöht, wodurch sich Carboxylatanionen bilden.Schaller and Sperry report that four broadly hydrophobically modified major types of equivalent performance properties have found widespread commercial use in aqueous paint compositions. The first major type is that of hydrophobically modified alkali-soluble emulsions or the "HASE" type. Commercial examples of HASEN's have hydrophilic backbones comprising salts of polymerized or copolymerized unsaturated carboxylic acids or acid anhydrides such as acrylic or methacrylic acid or maleic anhydride. Hydrophilic moieties such as polyalkylene glycols (eg, polyethylene glycol) are attached to the hydrophilic backbones, and hydrophobic moieties in turn, are attached to the hydrophilic moieties. In use, solutions of these HASEn are added as free-flowing liquids to a paint composition at neutral or slightly acidic pH. An increase in Brookfield viscosity is then effected by raising the pH to slightly alkaline conditions, thereby forming carboxylate anions.

Der zweite Typ von assoziativen Verdickungsmitteln ist der der hydrophob modifizierten Hydroxyalkyl (insbesondere -ethyl)-Cellulosics oder der "HMHEC"-Typ, der üblicherweise durch Zusatz von langkettigen Alkylepoxiden zu Hydroxyalkylcellulosen des Typs hergestellt wird, der als nicht assoziative Verdickungsmittel verwendet wird.Of the the second type of associative thickener is that of the hydrophobic modified hydroxyalkyl (especially -ethyl) -cellulosics or the "HMHEC" type, commonly by adding long-chain alkyl epoxides to hydroxyalkyl celluloses of the type used as non-associative thickener becomes.

Der dritte Typ von assoziativen Verdickungsmitteln ist der Block-/Kondensationscopolymertyp "HEUR", der hydrophile Blöcke und hydrophobe Blöcke umfaßt, die üblicherweise in hydrophoben Gruppen enden. Die hydrophilen Blöcke können von Polyalkylenoxid- (speziell Polyethylenoxid-)Einheiten mit einem relativ niedrigen Molekulargewicht von sagen wir weniger als 10.000 Da, vorzugsweise 3.400 bis 8.000 Da gebildet werden. Die hydrophilen Blöcke werden beispielsweise mit hydrophoben urethanbildenden Diisocyanaten wie Toluoldiisocyanat kondensiert.Of the The third type of associative thickener is the block / condensation copolymer type "HEUR", which is hydrophilic blocks and hydrophobic blocks comprises the usual end in hydrophobic groups. The hydrophilic blocks may be derived from polyalkylene oxide (specifically Polyethylene oxide) units having a relatively low molecular weight of say less than 10,000 Da, preferably 3,400 to 8,000 Being educated. The hydrophilic blocks are, for example, with hydrophobic urethane-forming diisocyanates such as toluene diisocyanate condensed.

Der vierte Typ der assoziativen Verdickungsmittel ist der hydrophob modifizierte Polyacrylamidtyp, bei dem die hydrophoben Gruppen als radikalische Copolymere mit N-Alkylacrylamiden kombiniert sind. Diese sind am nützlichsten bei sauren Anstrichzusammensetzungen.Of the fourth type of associative thickener is the hydrophobic modified polyacrylamide type in which the hydrophobic groups as radical copolymers are combined with N-alkylacrylamides. These are the most useful in acidic paint compositions.

Seit dem Review von Schaller und Sperry wurde ein fünfter Haupttyp von assoziativen Verdickungsmitteln eingeführt. Dieser ist bekannt als alkalisch quellbare hydrophob modifizierte ethoxylierte Urethanemulsion oder als "HEURASE"-Typ. Dieser Typ kombiniert die Funktionalitäten der HASE und HEUR-Typen.since The Review by Schaller and Sperry became a fifth major type of associative Thickening agents introduced. This is known as alkali swellable hydrophobically modified ethoxylated urethane emulsion or as a "HEURASE" type. This type combines the functionalities of HARE and HEUR types.

Viele Oberflächen, insbesondere die Oberflächen von rohem geschnittenen (d.h. nicht gehobeltem) Holz bleiben ohne Anstrich, selbst unter Umständen, wenn die unter Verwendung von Bautenfarben erzielbaren dekorativen Ergebnisse oder Schutzfunktionen vorteilhaft wären. Es wird geschätzt, dass in Großbritannien 2/3 der Oberflächen, für die wässrige Anstriche vorteilhaft wären, trotzdem ohne Anstrich bleiben, weil ein Anstrich mittels Pinsel oder Walze zu zeitaufwendig ist. Wenn beispielsweise die Anstrichzusammensetzung wässrig und viskos ist, dauert es etwa 9 bis 10 Minuten, eine Zaunplanke von Standardgröße aus rohem geschnittenen Holz mit dem Pinsel anzustreichen, oder 4 bis 5 Minuten bei einem Anstrich mit einer Walze. Ein professioneller Maler, der eine elektrisch betriebene Airless-Hochdruck-Spritzapparatur verwendet, die bei Drucken von über 50 bar arbeitet, kann die gleiche Planke in 30 bis 60 Sekunden mit einem Anstrich versehen. Leider wird kaum ein Amateur ein derartiges elektrisch angetriebenes Gerät kaufen wollen, noch würde er sich beim Einsatz derartig hoher Drucke wohl fühlen.Lots Surfaces, especially the surfaces raw cut (i.e., not planed) wood will remain without Painting, even under circumstances, if the achievable using building colors decorative Results or protection functions would be advantageous. It is estimated that in Great Britain 2/3 of the surfaces, for the aqueous Paints would be advantageous still remain unpainted, because a paint brush or roller is too time consuming. For example, if the paint composition is aqueous and viscous, it takes about 9 to 10 minutes, a fence plank of Standard size from raw Brush the cut wood with a brush, or 4 to 5 minutes when painting with a roller. A professional painter who used an electrically operated airless high-pressure spraying apparatus, at printing from above 50 bar works, can the same plank in 30 to 60 seconds with a coat of paint. Unfortunately, hardly an amateur is such a electrically powered device still want to buy he feels comfortable using such high pressures.

Ein billiges Niederdruck-Spritzgerät, das unter Verwendung eines handbetriebenen Kompressors einen Druck bis zu etwa 3 bar entwickeln kann, wird in großem Umfange von Amateuren (insbesondere Gärtnern) verwendet, um Flüssigkeiten auf Basis organischer Lösemittel wie Beizen, Fungizide und Insektizide zu verspritzen. Diese Zusammensetzungen können einfach verspritzt werden, da sie eine vernachlässigbare Brookfield-Viskosität aufweisen und nur geringe oder gar keine Gehalte an Feststoffen enthalten. Häufig ist eine niedrige Brookfield-Viskosität wichtig, wenn diese Flüssigkeiten in Holz einziehen sollen oder in unzugängliche Bereiche von Pflanzen fließen sollen. Versuche, das gleiche Gerät zum Spritzen von wässigen Bautenfarben-Zusammensetzungen (insbesondere wässrigen Holzbeizen) mit einer Brookfield-Viskosität bei 22°C von wenigstens 0,5 (jedoch im allgemeinen nicht über 50 und üblicherweise von 1 bis 12) Pa.s und mit Feststoffgehalten von mehr als 7 Gew.% zu verwenden, führten zur Erzeugung von etwa zylindrischen Strahlen mit kleinem Radius, die auf nicht mehr als eine sehr kleine und etwa kreisförmige Oberfläche einer Zieloberfläche auftreffen. Die geringe Größe dieser Fläche macht das Beschichtungsverfahren sehr zeitaufwendig.One cheap low pressure sprayer, the one using a hand-operated compressor a pressure can develop up to about 3 bar, is widely used by amateurs (in particular Gardening) used to liquids based on organic solvents How to spray stains, fungicides and insecticides. These compositions can be sprayed simply because they have a negligible Brookfield viscosity and contain little or no solids content. Often is a low Brookfield viscosity important if these liquids in wood or in inaccessible areas of plants flow should. Try the same device for spraying aqueous building paints compositions (especially aqueous Wood stain) having a Brookfield viscosity at 22 ° C of at least 0.5 (but generally not over 50 and usually from 1 to 12) Pa.s and with solids contents of more than 7% by weight to use led for generating approximately cylindrical small-radius beams, the on no more than a very small and approximately circular surface of a Hit target surface. The small size of this area makes the coating process very time consuming.

Für eine schnelle Beschichtung ist es auch wünschenswert, dass das Spritzgerät in der Lage ist, pro Minute große Volumina der wässrigen Bautenfarben-Zusammensetzung zu verspritzen. Es ist bevorzugt, dass eine Volumengeschwindigkeit von wenigstens 0,2 (vorzugsweise 0,3 bis 0,7) Liter/Minute der Zusammensetzung auf eine Zieloberfläche bei dem bevorzugten Abstand von etwa 300 mm aufgebracht werden kann, da ansonsten die Zieloberfläche nur langsam überstrichen werden kann.For a quick Coating it is also desirable that the sprayer is able to big each minute Volumes of aqueous Building paint composition to splatter. It is preferred that one Volume speed of at least 0.2 (preferably 0.3 to 0.7) liters / minute of composition on a target surface the preferred distance of about 300 mm can be applied, otherwise the target surface just painted over slowly can be.

Im Ergebnis der Entdeckung, die zu der vorliegenden Erfindung führte, hat man nunmehr gefunden, dass es möglich ist, ein schnelles Verfahren zum Airless-Spritzen einer Oberfläche mit einer viskosen wässrigen nicht-newtonschen Bautenfarben-Zusammensetzung zu schaffen, selbst wenn die Zusammensetzung Feststoffe enthält. Darüberhinaus nutzt das Verfahren ein billiges Spritzgerät, das bei Drucken arbeitet, die niedrig genug sind, um von einem Amateur bequem angewandt zu werden und die leicht unter Verwendung eines handbetriebenen Kompressors erzeugt werden können.As a result of the discovery leading to the present invention, it has now been found that it is possible to provide a rapid method of airless spraying a surface with a viscous aqueous non-Newtonian architectural paint composition, even when the composition contains solids , In addition, the process uses a cheap sprayer that works at prints that are low enough to be comfortably used by an amateur and that can be easily generated using a hand-operated compressor.

Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Airless-Spritzen einer Oberfläche mit einer viskosen wässrigen nicht-newtonschen Bautenfarben-Zusammensetzung bereit, die ein Bindemittelpolymer und Bestandteile aufweist, die ausgewählt sind aus Pigmenten, Farbstoffen, deckenden Zusätzen und Füllstoffen, wobei die Zusammensetzung für ein Beschichten senkrechter Oberflächen geeignet ist, wobei

a) die Zusammensetzung ein Verdickungsmittel enthält und
b) die Zusammensetzung unter einen Druck von 2, 5 bis 5 bar (vorzugsweise 3 bis 4,3 bar) gesetzt wird und dann so aus einer Düse verspritzt wird, dass die Anstrichzusammensetzung unter Bildung eines Spritzstrahls abgegeben wird, der nicht konvergierende Grenzen aufweist, bis er mindestens eine Front von wenigstens 30 mm Breite gebildet hat .

Accordingly, the present invention provides a method for airless spraying a surface with a viscous aqueous non-Newtonian architectural paint composition comprising a binder polymer and components selected from pigments, dyes, opacifying additives and fillers, the composition being for a Coating vertical surfaces is suitable, wherein

a) the composition contains a thickening agent and
b) placing the composition under a pressure of from 2.5 to 5 bar (preferably from 3 to 4.3 bar) and then spraying it from a nozzle so as to deliver the paint composition to form a spray jet having non-converging boundaries; until it has formed at least one front of at least 30 mm wide.

Die Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Airless-Spritzen einer Oberfläche mit einer viskosen wässrigen nicht-newtonschen Bautenfarbenzusammensetzung, die ein Bindemittelpolymer und Bestandteile umfaßt, die ausgewählt sind aus Pigmenten, Farbstoffen, deckenden Zusätzen und Füllstoffen, wobei die Zusammensetzung für ein Beschichten senkrechter Oberflächen geeignet ist, wobei

a) die Zusammensetzung ein assoziatives Verdickungsmittel enthält und
b) die Zusammensetzung unter einen Druck von 2 bis 5 bar gesetzt wird und dann aus einer Austrittsöffnung (52) einer Düse (50) so verspritzt wird, dass ein im wesentli chen flacher Spritzstrahl (31) der Anstrichzusammensetzung erzeugt wird.

The invention also provides a method for airless spraying a surface with a viscous aqueous non-Newtonian architectural paint composition comprising a binder polymer and components selected from pigments, dyes, opacifying additives and fillers, which composition is suitable for coating vertical surfaces is, where

a) the composition contains an associative thickener and
b) the composition is placed under a pressure of 2 to 5 bar and then from an outlet ( 52 ) of a nozzle ( 50 ) is sprayed so that a substantially flat spray jet ( 31 ) of the paint composition is produced.

Vorzugsweise weist die Düse eine Austrittsöffnung in Form eines Schlitzes auf, wobei sich der Schlitz quer zum Strom der Zusammensetzung durch die Düse erstreckt. Genauer gesagt umfaßt die Austrittsöffnung einen langgestreckten Ausgang mit einer ersten oder "Haupt"-Abmessung, die sich quer zum allgemeinen Strom der Zusammensetzung durch die Düse erstreckt. Der Ausgang weist eine zweite oder "Neben"-Abmessung auf, die senkrecht zu der Hauptabmessung verläuft und die sich ebenfalls quer zum Strom der Zusammensetzung durch die Düse erstreckt. Kurz gesagt bilden die Haupt- und die Nebenabmessungen einen Schlitz quer zum allgemeinen Fluß der Zusammensetzung durch die Düse. Vorzugsweise hat die Nebenabmessung eine maximale Größe von 0,25 bis 0,45 mm (vorzugsweise 0,3 bis 0,4 mm), und die Hauptabmessung hat eine Größe von 0,5 bis 1,5 mm).Preferably has the nozzle an outlet opening in the form of a slot, wherein the slot is transverse to the stream the composition through the nozzle extends. More specifically, included the outlet one elongated output with a first or "main" dimension, which is transverse to the general current the composition through the nozzle extends. The output has a second or \ "minor \" dimension perpendicular to the Main dimension runs and also across the stream of composition the nozzle extends. In short, the main and secondary dimensions form a slot across the general flow of the composition the nozzle. Preferably, the minor dimension has a maximum size of 0.25 to 0.45 mm (preferably 0.3 to 0.4 mm), and the main dimension has a size of 0.5 up to 1.5 mm).

Es wurde entdeckt, dass dann, wenn viskose wässrige nicht-newtonsche Bautenfarbenzusammensetzungen der Düse unter einem Druck von weniger als 2,5 bar zugeführt werden, der Austritt der Zusammensetzung aus der Austrittsöffnung anfangs divergent erfolgt, wobei jedoch die Begrenzungslinien des Strahle rasch konvergieren und ein etwa zylindrischer Strahl gebildet wird, der rasch in einen Strom von großen Tropfen unregelmäßiger Größe aufbricht. Wenn er auf eine Zieloberfläche gerichtet wird, überzieht der Strom aus großen Tropfen nur einen winzigen Oberflächenbereich, so dass das Beschichten der gesamten Oberfläche ein sehr langsamer Prozess wird. Außerdem erfolgt zu diesem winzigen Oberflächenbereich eine starke Zufuhr der Überzugszusammensetzung (insbesondere bei Zuführmengen von 0,2 Liter/Minute oder mehr), was zu einem Übermaß an Zusammensetzung führt, die von einer Zieloberfläche abtropft, wenn diese senkrecht ist. Diese Folge von Ereignissen ist in 1 der Figuren illustriert. Die wahre Natur der Ströme, die von dem Spritzgerät erzeugbar sind, wird nicht vollständig verstanden, es wird jedoch angenommen, dass bei Drucken unterhalb von 2,5 bar die Oberflächenspannung der Zusammensetzung recht groß ist, und zwar relativ zu den Trägheitskräften, die in der Zusammensetzung vorhanden sind, wenn diese den Ausgang der Austrittsöffnung verläßt, weshalb die Oberflächenspannung rasch die Grenzlinien des Stroms zusammenzieht und der etwa zylindrische Strahl gebildet wird, auf den die großen unregelmäßigen Tropfen folgen.It has been discovered that when viscous aqueous non-Newtonian building ink compositions are fed to the nozzle under a pressure of less than 2.5 bar, the exit of the composition from the exit port is initially divergent, however, the jet's boundary lines rapidly converge and converge approximately cylindrical jet is formed, which breaks up rapidly into a stream of large drops of irregular size. When directed at a target surface, the stream of large drops only covers a tiny surface area, so coating the entire surface becomes a very slow process. In addition, at this minute surface area, a strong supply of the coating composition occurs (especially at feed rates of 0.2 liter / minute or more), resulting in an excess of composition dripping from a target surface when it is vertical. This sequence of events is in 1 illustrated by the figures. The true nature of the streams that can be generated by the sprayer is not fully understood, but it is believed that at pressures below 2.5 bar, the surface tension of the composition is quite large, relative to the inertial forces found in the US Pat Composition are present when it leaves the exit of the outlet opening, which is why the surface tension rapidly contracts the boundary lines of the stream and the approximately cylindrical jet is formed, followed by the large irregular droplets.

Eine Erhöhung des Zuführdrucks beschleunigt die Strömung durch die Austrittsöffnung, und es wird angenommen, dass das die Trägheitskräfte in ein besseres Gleichgewicht mit der Oberflächenspannung bringt, so dass ein längerer, breiterer und flacherer (d.h. ebener) Strom erzeugt wird. Wiederum weist der Strom anfangs divergierende Grenzen auf, die anschließend zum Konvergieren gebracht werden, vermutlich durch die Oberflächenspannung, bevor der Strom sich wiederum in große Tropfen auflöst. Die Auflösung tritt aber erst auf, nachdem der Strom den relativ ebenen Strom mit einer breiteren Front gebildet hat, die in einem größeren und daher brauchbareren Abstand von der Austrittsöffnugn gebildet wird. Diese breitere Front kann über eine Zieloberfläche geführt werden, wobei sie Streifen der Anstrichzusammensetzungen in Breiten aufträgt, die denen ähnlich sind, die man unter Verwendung eines typischen kleinen Farbpinsels einer Breite von sagen wir 30 mm erhält. Das führt zu einem brauchbaren, jedoch relativ langsamen Beschichtungsprozess.A increase the feed pressure accelerates the flow through the outlet, and it is believed that this puts the inertial forces in a better balance brings with the surface tension, so that a longer, wider and flatter (i.e., flat) current is generated. In turn The current has initially diverging limits, which then to Converging, probably due to the surface tension, before the stream again dissolves into large drops. The resolution But only occurs after the stream the relatively flat current has formed with a wider front, in a larger and therefore, more usable distance from the exit port is formed. These wider front can over a target surface guided in strips of paint compositions in widths applying, similar to those They are made using a typical small paintbrush a width of say 30 mm. This leads to a usable, however relatively slow coating process.

Wenn der Zuführdruck über 3 bar erhöht wird, wird angenommen, dass sich ein engeres Gleichgewicht zwischen Trägheitskräften und Oberflächenspannung einstellt, was zum Ergebnis hat, dass der ebene Strom sich aufweitet, so dass ein etwa parabelartiger Fächer erzeugt wird, wie er in 3 illustriert wird. Unter Verwendung von Drucken von oberhalb 3,5 bar kann dieser Fächer Breiten von über 100 mm erreichen, bevor er in große Tropfen aufbricht. Derartige Breiten entsprechen recht breiten Pinseln, weshalb unter der Voraussetzung, dass die Zusammensetzung mit einem brauchbaren Volumen pro Minute verspritzt wird, die Zusammensetzung sehr schnell auf eine Zieloberfläche aufgebracht werden kann. Während er die Austrittsöffnung verläßt, weist der Fächer eine homogene Verteilung der Zusammensetzung auf, was für eine annehmbar gleichmäßige Beschichtung wichtig ist, wobei jedoch unbekannt ist, ob der Fächer ein zusammenhängendes Flüssigkeitsblatt darstellt oder einen atomisierten Nebel von sehr eng benachbarten feinen Tröpfchen oder möglicherweise eine Kombination aus beidem.If the supply pressure is increased above 3 bar, it is assumed that a closer balance between inertial forces and surface tension, with the result that the planar flow expands to produce an approximately parabolic fan as shown in FIG 3 is illustrated. Using pressures above 3.5 bar, this fan can reach widths of over 100mm before breaking into large drops. Such widths correspond to quite wide brushes, therefore, provided that the composition is sprayed at a useful volume per minute, the composition can be applied very rapidly to a target surface. As it exits the exit port, the fan has a homogeneous distribution of composition, which is important for a reasonably uniform coating, but it is unknown whether the fan is a contiguous fluid sheet or an atomized mist of closely spaced fine droplets or possibly one Combination of both.

Wenn man schließlich den Druck auf irgendwo zwischen 4,5 und 5 bar erhöht, führt das dazu, dass der Strom in der Nähe der Austrittsöffnung aufbricht. Das führt dazu, dass die herausgedrückte Zusammensetzung sehr schnell sehr große Tropfen bildet, wie in 4 gezeigt ist. Derartige große Tropfen geben sehr ungleichmäßige Beschichtungen, die häufig durch das Auftreten von Streifen charakterisiert sind. Es wird angenommen, dass nunmehr die Trägheitskräfte erheblich die Möglichkeit der Oberflächenspannung überschreiten, die Form des Stroms zu kontrollieren. Demgemäß sieht es so aus, dass es ein unerwartetes Fenster von Bedingungen zwischen 2,5 und 5 bar gibt, das das Verspritzen von viskosen nicht-newtonschen wässrigen Bautenfarbenzusammensetzungen unter Drucken ermöglicht, die niedrig genug sind, damit sie in bequemer Weise unter Verwendung eines handbetriebenen Kompressors erzeugt werden können. Der bevorzugte Druckbereich zur Bildung eines optimalen Fächers beträgt 3,5 bis 4,5 bar, obwohl ein Bereich von 3,2 bis 3,6 bar für eine Verwendung durch physisch weniger starke weiblichen Amateure besser geeignet sein kann.Finally, increasing the pressure to anywhere between 4.5 and 5 bars will cause the flow near the exit port to break. As a result, the squeezed out composition very quickly forms very large drops, as in 4 is shown. Such large drops give very uneven coatings, which are often characterized by the appearance of streaks. It is believed that now the inertial forces significantly exceed the potential for surface tension to control the shape of the stream. Accordingly, it appears that there is an unexpected window of conditions between 2.5 and 5 bar, which allows the spraying of viscous non-Newtonian aqueous building ink compositions under pressures low enough to conveniently use a hand-operated Compressor can be generated. The preferred pressure range for forming an optimum fan is 3.5 to 4.5 bar, although a range of 3.2 to 3.6 bar may be more suitable for use by physically less strong female amateurs.

Die Auswahl einer optimalen Düsengeometrie ist eine einfache Sache. Es wird vorgeschlagen, dass als erstes eine Düse gewählt werden sollte, deren Austrittsausgang kleinere und größere Abmessungen etwa in der Mitte der bevorzugten Bereiche aufweist, sagen wir 0,33 mm bzw. 0,75 mm, und dass dann der Zuführdruck stufenweise von 3,2 auf 4,5 bar erhöht werden kann, um zu untersuchen, wie der Strom mit dem Druck in diesem Bereich variiert. Wenn ein Strom einer größeren Breite bevorzugt ist, sollte die Düse durch eine ersetzt werden, die einen Austrittsausgang aufweist, dessen kleinere Abmessung kleiner ist als 0,33 mm, um auf diese Weise die Scherung zu erhöhen und folglich auch die Viskosität der herausgedrückten Zusammensetzung zu vermindern. Das erhöht die Geschwindigkeit des Ausstoßes und die Breite des Stroms, vermutlich weil die Trägheitskräfte in dem System mit der Geschwindigkeit zunehmen, so dass die Oberflächenspannung leichter überwunden wird und ein breiterer Strom erhalten wird.The Selection of an optimal nozzle geometry is a simple thing. It is suggested that first a nozzle chosen should be, whose exit exit smaller and larger dimensions say in the middle of the preferred ranges, say 0.33 mm or 0.75 mm, and then that the feed pressure gradually from 3.2 increased to 4.5 bar can be to investigate how the current with the pressure in this Range varies. If a stream of a larger width is preferred, should the nozzle be replaced by one that has an exit exit, whose smaller dimension is smaller than 0.33 mm to this Way to increase the shear and consequently also the viscosity the pushed out Reduce the composition. This increases the speed of the emissions and the width of the stream, presumably because the inertial forces in the System with the speed increase, so that the surface tension more easily overcome and a wider current is obtained.

Wenn im Gegensatz dazu ein engerer Strom bevorzugt ist, beispielsweise zum Beschichten von schmaleren Gegenständen wie Tür- oder Fensterrahmen, sollte die kleinere Abmessung des Austrittsauslasses auf mehr als 0,33 mm vergrößert werden, wodurch die Scherung vermindert wird und mehr von der Viskosität erhalten bleibt. Das vermindert die Geschwindigkeit des Ausstoßens und die Trägheitskräfte, so dass die Oberflächenspannung vermutlich besser in der Lage ist, die Breite des Stroms zusammenzuziehen.If in contrast, a narrower current is preferred, for example for coating narrower objects such as door or window frames, should the smaller dimension of the outlet outlet to more than 0.33 mm are enlarged, whereby the shear is reduced and obtained more of the viscosity remains. This reduces the speed of ejection and the inertial forces, so that the surface tension probably better able to contract the width of the stream.

Zur Erleichterung des Spritzens ist es bevorzugt, dass sich die Viskositäten der Zusammensetzungen bei 22°C unter hoher Scherung auf 0,015 bis 0,5 Pa.s vermindern, sagen wir bei einer Schergeschwindigkeit von 10.000/sec, gemessen mit einem ICI Kegel-Platten-Viskosimeter, wie im ASTM Test D4827-88 beschrieben wird. Es ist ferner bevorzugt, dass die Zusammensetzung eine Dehnviskosität von weniger als 0,4 Pa.s und insbesondere unterhalb 0,2 Pa.s aufweisen sollte, wenn sie nach dem Verfahren bestimmt wird, das in der Haake Caber 1 Gebrauchsanleitung beschrieben wird, erhältlich von Thermo Haake (International) aus Karlsruhe, Deutschland, wenn man 6 mm Platten mit einer anfänglichen Trennung von 3 mm verwendet.to To facilitate the spraying, it is preferred that the viscosities of the Compositions at 22 ° C under high shear reduce to 0.015 to 0.5 Pa.s, say at a shear rate of 10,000 / sec, measured with a ICI cone-plate viscometer as described in ASTM Test D4827-88 becomes. It is further preferred that the composition has an extensional viscosity of less should have 0.4 Pa.s and in particular below 0.2 Pa.s, if it is determined by the method used in the Haake Caber 1 user manual, available from Thermo Haake (International) from Karlsruhe, Germany, if you have 6 mm plates with an initial one Separation of 3 mm used.

Die Zufuhr der Zusammensetzung über eine Vorkammer, die stromauf angeordnet ist und zu der Austrittsöffnung hinführt, kann auch mit Vorteil zum Einsatz kommen, um die Viskosität der Zusammensetzung im Bereich des Austritts zu beherrschen.The Supply of the composition over a pre-chamber, which is arranged upstream and leads to the outlet opening, can also be used to advantage to the viscosity of the composition to control in the area of the exit.

Vorzugsweise sollte die Vorkammer eine Abmessung quer zum Strom durch die Düse von 0,5 bis 3 (insbesondere 1,3 bis 2,7) mm und eine Länge von 0,2 bis 4 (insbesondere 0,2 bis 3)mm aufweisen. Am geeignetsten sollte sie zylindrisch sein und etwa die gleiche Querabmessung (d.h. einen Radius) aufweisen wie die Hauptabmessung der Austrittsöffnung. Die Erhöhung der. Querabmessungen und/oder die Verminderung der Längenabmessung der Vorkammer vermindert die Scherung und den Verlust an Viskosität, was zu einer niedrigeren Ausstoßgeschwindigkeit aus der Austrittsöffnung und zu einem engeren Strom führt. Umgekehrt erhöht eine Verminderung der Querabmessungen und/oder eine Erhöhung der Längsabmessung die Scherung und den Viskositätsverlust, was zu einer schnelleren Ausstoßgeschwindigkeit aus der Austrittsöffnung und einem breiteren Strom führt.Preferably, the prechamber should have a dimension across the nozzle of 0.5 to 3 (especially 1.3 to 2.7) mm and a length of 0.2 to 4 (especially 0.2 to 3) mm. Most suitably, it should be cylindrical and about the same transverse dimension (ie, radius) as the major dimension of the exit orifice. The increase in. Transverse dimensions and / or the reduction in the length dimension of the antechamber reduces the shear and loss of viscosity, resulting in a lower discharge velocity from the exit port and a narrower flow. Conversely, decreasing the transverse dimensions and / or increasing the longitudinal dimension increases shear and viscosity loss, resulting in a faster ejection velocity from the exit orifice and a wider current.

Eine bevorzugte Austrittsdüsengeometrie umfaßt eine Vorkammer, die in einer halbkugelförmigen Stirnwand endet, die mit Ausnahme der Austrittsöffnung geschlossen ist. Die Öffnung wird vorzugsweise so gebildet, wie man es sich beim Eindringen einer Keilform in eine Halbkugel vorstellt, wobei die Keilform aus zwei gegenüberliegenden, gegeneinander geneigten Ebenen besteht, die sich treffen, so dass in der Vorkammer eine gedachte Vorderkante gebildet wird. Die Vorderkante definiert letztlich die Hauptabmessung des Ausgangs der Austrittsöffnung. Die maximale kleinere Abmessung des Austrittsausgangs wird definiert von dem maximalen Abstand zwischen den gegeneinander geneigten Ebenen, wenn diese in das halbkugelförmige Ende der Vorkammer eindringen.A preferred exit nozzle geometry comprises an antechamber that ends in a hemispherical end wall, the with the exception of the outlet closed is. The opening is preferably formed as it is when penetrating a Wedge shape presents in a hemisphere, wherein the wedge shape of two opposite, there are mutually inclined planes that meet, so that in the antechamber an imaginary leading edge is formed. The leading edge ultimately defines the major dimension of the output of the exit port. The maximum smaller dimension of the exit exit is defined from the maximum distance between the mutually inclined planes, if this in the hemispherical end penetrate the antechamber.

Die Ebenen sind vorzugsweise unter einem Winkel von 25° bis 55° (insbesondere 35° bis 45°) in die Vorkammer hinein geneigt. Vorzugsweise dringt in die Vorderkante bis zu einem Punkt ein, der entweder auf der "Endebene" der Halbkugel liegt oder auf einer dazu parallelen Ebene, die entweder etwas stromauf oder etwas stromab der Endebene liegt. Die "Endebene" der Halbkugel ist die kreisförmige Ebene mit einem Radius, der dem Radius der Kugel gleich ist, von der die Halbkugel eine Hälfte bildet.The Planes are preferably at an angle of 25 ° to 55 ° (in particular 35 ° to 45 °) in the antechamber inclined into it. Preferably penetrates into the leading edge to a point that lies either on the "end plane" of the hemisphere or on one parallel plane, either upstream or slightly downstream the final level lies. The "end plane" of the hemisphere is the circular one Plane with a radius equal to the radius of the sphere of the hemisphere one half forms.

Wenn die Keilform nicht weiter als bis zur Endebene der Halbkugel eindringt, weist die Austrittsöffnung eine projizierte Form auf, die elliptisch ist. Wenn der Keil weiter eindringt, ist die projizierte Form die einer geschnittenen Ellipse, deren Enden vom zylindrischen Teil der Vorkammer definiert werden und abgeschnitten sind und eine kleinere Krümmung aufweisen, als der Fall sein würde, wenn die Form die einer echten Ellipse wäre. Die geringere Krümmung liefert mit höherer Wahrscheinlichkeit eine gleichmäßige Beschichtung, und insbesondere ist es weniger wahrscheinlich, dass die Beschichtung Streifen enthält. Vorzugsweise sollten die parallelen Ebenen nicht weiter als 0,8 mm stromauf oder stromab der Endebene liegen.If the wedge shape does not penetrate further than the end plane of the hemisphere, has the outlet opening a projected shape that is elliptical. If the wedge continues to penetrate, the projected shape is that of a cut ellipse whose Ends are defined by the cylindrical part of the antechamber and are cut off and have a smaller curvature than the case would be, if the shape were that of a real ellipse. The lower curvature provides with higher Probability of a uniform coating, and in particular it is less likely that the coating Contains stripes. Preferably, the parallel planes should not exceed 0.8 mm upstream or downstream of the end plane.

Die Abschnitte der gegeneinander geneigten Ebenen der Keilform, die innerhalb der Halbkugel liegen, definieren zwei einander gegenüberliegende geneigte Oberflächen, die im wesentlichen halbkreisförmig sind. Das bedeutet, dass die Zusammensetzung, die in den zentralen Abschnitten der Austrittsöffnung strömt, sich für eine längere Zeit in größerer Nähe zu einer Oberfläche der Austrittsöffnung befindet, als Zusammensetzung, die in den zeitlichen Abschnitten des Auslasses strömt. Die Zusammensetzung im zentralen Abschnitt erleidet daher eine höhere Scherung in der Austrittsöffnung als die Zusammensetzung in den seitlichen Abschnitten, was den Umstand kompensieren kann, dass die Zusammensetzung im zentralen Abschnitt anderswo einer geringeren Scherung unterliegt. Es ist möglich, dass diese Kompensation dazubeiträgt, dass eine homogenere Beschichtung einer Zieloberfläche erhalten wird.The Sections of the mutually inclined planes of the wedge shape, the within the hemisphere define two opposing ones inclined surfaces, which is essentially semicircular are. This means that the composition in the central Sections of the outlet flows, for a longer one Time closer to one surface the outlet opening is, as a composition, in the temporal sections the outlet flows. The composition in the central portion therefore suffers a higher shear in the exit opening as the composition in the lateral sections, what the circumstance can compensate that composition in the central section elsewhere is subject to less shear. It is possible that to contribute to this compensation to obtain a more homogeneous coating of a target surface becomes.

Um jegliche Druckpulse minimal zu machen, die im Ergebnis einer ungleichmäßigen Kompression per Hand auftreten können, kann die Düse vorteilhafterweise auch eine große Kammer stromauf der Vorkammer und damit kommunizierend aufweisen. Vorausgesetzt dass die Kammer verglichen mit der Vorkammer groß ist, sind ihre genauen Abmessungen nicht kritisch, wobei als Anhaltspunkte vorgeschlagen wird, dass ihre Querabmessungen etwa das 5-10-fache der Querabmessungen der Vorkammer betragen und ihre Länge 5 bis 20 (vorzugsweise 6 bis 8) mm beträgt.Around to minimize any pressure pulses resulting in uneven compression can occur by hand can the nozzle advantageously also a large chamber upstream of the pre-chamber and communicate with it. Provided that the chamber compared with the antechamber is big, their exact dimensions are not critical, being used as a guide it is suggested that their transverse dimensions be about 5-10 times the transverse dimensions of the antechamber and their length 5 to 20 (preferably 6 to 8) mm.

Bei einer Verfeinerung der Düse ist diese zusätzlich mit einer (vorzugsweise kreisförmigen) Hilfsöffnung stromauf der Vorkammer versehen, an der die Zusammensetzung unter dem Zuführdruck von 2,5 bis 5 bar ankommt und die diese zur Vorkammer leitet. Die bevorzugte Querabmessung der Hilfsöffnung beträgt von 0,8 bis 1,5 mm, und ihre bevorzugte Länge beträgt von 1,7 bis 2,3 mm, und der Druckverlust durch die Öffnung beträgt vorzugsweise von 0,5 bis 2 bar. Vorzugsweise strömt die Zusammensetzung aus der Hilfsöffnung in eine Kammer mit einer großen Querabmessung, wie sie oben beschrieben wurde, und dann in die Vorkammer. Die Verwendung dieser Hilfsöffnung und der großen Kammer kann die Breite der laminaren Strömung, die aus dem Hauptauslaß ausgestoßen wird, auf mehr als 120 mm erhöhen, wobei sie häufig mehr als 400 mm erreicht. Das führt zu einem extrem schnellen Beschichtungsprozess.at a refinement of the nozzle is this additional with a (preferably circular) auxiliary opening provided upstream of the pre-chamber, where the composition below the feed pressure from 2.5 to 5 bar arrives and this leads to the antechamber. The preferred transverse dimension of the auxiliary opening is from 0.8 to 1.5 mm, and their preferred length is from 1.7 to 2.3 mm, and the pressure loss through the opening is preferably from 0.5 to 2 bar. Preferably, the composition flows out the auxiliary opening in a chamber with a big one Transverse dimension, as described above, and then in the antechamber. The Use of this auxiliary opening and the big one Chamber can measure the width of the laminar flow ejected from the main outlet, increase to more than 120 mm, being frequent reached more than 400 mm. Leading to an extremely fast coating process.

Ein unerwarteter Vorteil der verfeinerten Düse ist ihre geringe Neigung zum Blockieren. Bei den meisten wässrigen Farben besteht ein Risiko, dass sie eine geringe Konzentration unerwünschter Agglomerate von Pigment- oder deckenden Teilchen enthält, üblicherweise Agglomerate von 200 μm oder mehr, wobei ein μm 10^–6 m entspricht. Agglomerate können sich in einer Düse ansammeln und ihre Austrittsöffnung blockieren. Es wird angenommen, dass die Scherbedingungen in der verfeinerten Düse ausreichen, die Agglomerate zu zerkleinern.An unexpected advantage of the refined nozzle is its low tendency to block. Most aqueous paints have a risk of containing a low concentration of unwanted agglomerates of pigment or opacifying particles, typically agglomerates of 200 microns or more, with one micron equal to 10 ^-6 m. Agglomerates can accumulate in a nozzle and block their outlet. It is believed that the shear conditions in the refined nozzle are sufficient to crush the agglomerates.

Andere Faktoren, die das Gleichgewicht zwischen den Trägheitskräften und der Oberflächenspannung beeinflussen und damit auch die Breite und die Stabilität des ausgestoßenen Stroms sind selbstverständlich die Größe der Oberflächenspannung selbst sowie die Dichte der Zusammensetzung. Beide werden durch die komplexen Formulierungen bestimmt, die zur Herstellung moderner Bautenfarben-Beschichtungszusammensetzungen verwendet werden, weshalb es nicht leicht ist, in diesem Bereich etwas zu verändern. In der Theorie kann die Oberflächenspannung dadurch vermindert werden, dass man einer Zusammensetzung Detergenzien zusetzt, wobei das jedoch häufig die Empfindlichkeit der Zusammensetzung gegenüber Wasser erhöht, z.B. die Empfindlichkeit eines Anstrichs gegenüber Regen. Somit stellt eine Variation der Oberflächenspannung nur selten eine praktikable Option dar. Die meisten Bautenfarben weisen eine Oberflächenspannung bei 22°C im Bereich von 23 bis 45 N × 10^–3/m auf.Other factors that affect the balance between the inertial forces and the surface chip Of course, the size and stability of the ejected stream are of course the size of the surface tension itself as well as the density of the composition. Both are determined by the complex formulations used to make modern architectural paint coating compositions, and it is therefore not easy to make any changes in this area. In theory, the surface tension can be reduced by adding detergents to a composition, but this often increases the sensitivity of the composition to water, eg the sensitivity of a paint to rain. Thus, surface tension variation is rarely a viable option. Most architectural paints have a surface tension at 22 ° C in the range of 23 to 45 N x 10 ^-3 / m.

Die Dichte bei Bautenfarben-Zusammensetzungen wird stark von der Konzentration von schweren anorganischen deckenden Zusätzen wie Rutil-Titandioxid (das auch als weißes Pigment dient) oder von gefärbten Pigmenten oder von Füllstoffen wie Kreide oder Tonen bestimmt. Die Pigment- und Füllstoff-Konzentrationen werden sorgfältig ausgewählt, damit eine Farbe einer präzisen Tönung, Buntheit oder Helligkeit erhalten wird, weshalb eine Variation ihrer Konzentration, nur um die Dichte einzustellen, selten praktisch durchführbar ist. Kurz gesagt kann die Dichte nicht nennenswert variiert werden, ohne dass unannehmbare Folgen im Hinblick auf Deckkraft und Farbe erhalten werden. Im allgemeinen liegt die Dichte einer Bautenfarben-Zusammensetzung im Bereich von nur 1,01 bis 1,6 kg/Liter und sie beträgt üblicherweise von 1,01 bis 1,2 kg/Liter für Holzbeizen und Fungizide und von 1,2 bis 1,6 kg/Liter für Anstrichfarben, wenn dichte Pigmente oder deckende Zusätze wie Rutil benötigt werden. Die Feststoffgehalte der Anstrichzusammensetzungen können daher im Bereich von 7 bis 12 Gew.-% für Holzbeizen und Fungizide und bis zu 70 Gew.-% oder mehr für Anstrichfarben betragen.The Density in building color compositions becomes strong from concentration heavy inorganic opacifying additives such as rutile titanium dioxide (also as white Pigment is used) or colored Pigments or fillers like chalk or toning. The pigment and filler concentrations be careful selected, so that a color of a precise Tint, Variety or brightness is obtained, which is why a variation of their Concentration, just to set the density, rarely practical is feasible. In short, the density can not be varied significantly without that received unacceptable consequences in terms of opacity and color become. In general, the density of a building color composition is in the range of only 1.01 to 1.6 kg / liter and it is usually from 1.01 to 1.2 kg / liter for Wood stains and fungicides and from 1.2 to 1.6 kg / liter for paints, if dense pigments or opaque additives such as rutile are needed. The solids contents of the paint compositions can therefore in the range of 7 to 12% by weight for Wood stains and fungicides and up to 70 wt .-% or more for paints.

Zusammenfassend können ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung und seine Ausgestaltungen bzw. bevorzugten Merkmale, ohne dass damit eine Einschränkung der vorstehenden Ausführungen beabsichtigt ist, durch die folgenden Merkmalskombinationen charakterisiert werden als

1. Verfahren zum Airless-Spritzen einer Oberfläche mit einer viskosen wässrigen nicht-newtonschen Bautenfarbenzusammensetzung, die ein Bindemittelpolymer und Bestandteile enthält, die ausgewählt sind aus Pigmenten, Farbstoffen, deckenden Zusätzen und Füllstoffen, wobei die Zusammensetzung für ein Beschichten senkrechter Oberflächen geeignet ist, wobei a) die Zusammensetzung ein Verdickungsmittel enthält und b) die Zusammensetzung unter einen Druck von 2 bis 5 bar gesetzt wird und dann aus einer Austrittsöffnung (52) in einer Düse (50) unter Bildung eines Austrittsstroms (31) der Beschichtungszusammensetzung so verspritzt wird, dass der Austrittsstrom nicht konvergierende Begrenzungslinien (35) mindestens so lange aufweist, bis er eine Front von einer Breite von nicht weniger als 30 mm gebildet hat.
2. Verfahren nach 1., wobei das Verdickungsmittel ein Assoziativ-Verdickungsmittel umfaßt.
3. Verfahren zum Airless-Spritzen einer Oberfläche mit einer viskosen wässrigen nicht-newtonschen Bautenfarben-Zusammensetzung, die ein Bindemittelpolymer und Bestandteile umfaßt, die ausgewählt sind aus Pigmenten, Farbstoffen, deckenden Zusätzen und Füllstoffen, wobei die Zusammensetzung für eine Beschichtung senkrechter Oberflächen geeignet ist, wobei a) die Zusammensetzung ein Assoziativ-Verdickungsmittel enthält und b) die Zusammensetzung unter einen Druck von 2 bis 5 bar gesetzt wird und dann aus einer Austrittsöffnung (52) in einer Düse (50) so verspritzt wird, dass ein im wesentlichen flacher Austrittsstrom (31) der Beschichtungszusammensetzung erhalten wird.
4. Verfahren nach 1., 2. oder 3., wobei die Zusammensetzung stromauf der Austrittsöffnung durch eine Hilfsöffnung (66) geleitet wird.
5. Verfahren nach 1., 2., 3. oder 4., wobei die Zusammensetzung eine Brookfield-Viskosität bei 22°C von wenigstens 0,5 Pa.s aufweist.
6 . Verfahren nach 1 ., 2 ., 3 ., 4 . oder 5 ., wobei die Zusammensetzung aus einer Austrittsöffnung verspritzt wird, die die Form eines Schlitzes aufweist.
7. Verfahren nach 6., wobei der Schlitz im wesentlichen elliptisch oder geschnitten elliptisch ist.
B. Verfahren nach 6. oder 7., wobei der Austrittsstrom in etwa die Form eines Fächers mit parabelförmigen Begrenzungslinien annimmt.
9. Verfahren nach 1., 2., 3., 4., 5., 6., 7. oder 8., wobei die Zusammensetzung einen Feststoffgehalt von wenigstens 7 Gew.-% aufweist.
10. Verfahren nach 1., 2., 3., 4., 5., 6., 7., B. oder 9., wobei der Druck mittels eines handbetriebenen Kompressors erzeugt wird.
11 . Verfahren nach 1 ., 2 ., 3 ., 4 ., 5 ., 6 ., 7 ., 8 ., 9 . oder 10., wobei die Zusammensetzung stromauf der Austrittsöffnung durch eine Vorkammer geleitet wird.
12. Verfahren nach 11., wobei die Vorkammer zylindrisch ist und in einer halbkugelförmigen Stirnwand (54a) endet, in die eine gedachte Keilform mit geneigten Ebenen (51b) eindringt und dadurch die Austrittsöffnung definiert.

In summary, a method in accordance with the present invention and its features, without intending to limit the foregoing, may be characterized by the following combinations of features

A method for airless spraying a surface with a viscous aqueous non-Newtonian architectural paint composition comprising a binder polymer and components selected from pigments, dyes, opacifying additives and fillers, which composition is suitable for coating vertical surfaces, wherein a) the composition contains a thickener and b) the composition is placed under a pressure of 2 to 5 bar and then from an outlet ( 52 ) in a nozzle ( 50 ) to form an exit stream ( 31 ) of the coating composition is sprayed in such a way that the exit stream does not have converging boundary lines ( 35 ) until it has formed a front of not less than 30 mm in width.
2. The method of 1., wherein the thickener comprises an associative thickener.
A method for airless spraying a surface with a viscous aqueous non-Newtonian architectural paint composition comprising a binder polymer and components selected from pigments, dyes, opacifying additives and fillers, which composition is suitable for coating vertical surfaces in which a) the composition contains an associative thickener and b) the composition is placed under a pressure of 2 to 5 bar and then from an outlet ( 52 ) in a nozzle ( 50 ) is sprayed so that a substantially flat outlet stream ( 31 ) of the coating composition.
4. The method according to 1, 2 or 3, wherein the composition upstream of the outlet opening by an auxiliary opening ( 66 ).
5. The method of 1, 2, 3 or 4, wherein the composition has a Brookfield viscosity at 22 ° C of at least 0.5 Pa.s.
6. Method according to 1, 2, 3, 4. or 5, wherein the composition is sprayed from an exit opening having the shape of a slot.
7. The method of 6., wherein the slot is substantially elliptical or cut elliptical.
B. method according to 6 or 7, wherein the output current assumes approximately the shape of a fan with parabolic boundary lines.
9. The method according to 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8, wherein the composition has a solids content of at least 7 wt .-%.
10. The method of 1., 2., 3., 4., 5., 6., 7., B. or 9., wherein the pressure is generated by means of a hand-operated compressor.
11. Method according to 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. or 10., wherein the composition is passed upstream of the outlet opening through an antechamber.
12. The method of 11., wherein the antechamber is cylindrical and in a hemispherical end wall ( 54a ) ends in which an imaginary wedge shape with inclined planes ( 51b ) and thereby defines the outlet opening.

Diese Erfindung stellt auch ein Gerät (eine Vorrichtung) für das Airless-Spritzen einer Oberfläche mit einer viskosen nicht-newtonschen wässrigen Bautenfarben-Zusammensetzung bereit, wobei das Gerät umfaßt

a) einen Behälter, der ein Bindemittelpolymer, ein Verdickungsmittel und Bestandteile enthält, die ausgewählt sind aus Pigmenten, Farbstoffen, deckenden Zusätzen und Füllstoffen,
b) eine Düse, die mit dem Behälter in Verbindung steht und eine Austrittsöffnung aufweist,
c) einen handbetriebenen Kompressor, mit dem ein Druck von 2,5 bis 5 bar erzeugt werden kann, und
d) ein Druck-Löseventil, das bei einem Druck im Behälter im Bereich von 2,5 bis 5,0 bar auslöst,

so dass es die Erzeugung eines Drucks mit Hilfe des Handkompressors ermöglicht, dass die Zusammensetzung aus dem Behälter durch die Austrittsöffnung verspritzt werden kann. Vorzugsweise weist das Gerät auch eine Hilfsöffnung stromauf der Austrittsöffnung sowie eine Leitung von der Hilfsöffnung zu der Austrittsöffnung auf, so dass die Zusammensetzung durch die Hilfsöffnung tritt, bevor sie aus der Austrittsöffnung verspritzt wird.This invention also provides an apparatus (apparatus) for airless spraying a surface having a viscous non-Newtonian aqueous architectural paint composition comprising the apparatus

a) a container containing a binder polymer, a thickener and ingredients selected from pigments, dyes, opacifying additives and fillers,
b) a nozzle communicating with the container and having an outlet opening,
c) a hand-operated compressor with which a pressure of 2.5 to 5 bar can be generated, and
d) a pressure release valve, which triggers at a pressure in the container in the range of 2.5 to 5.0 bar,

such that the generation of a pressure with the aid of the manual compressor makes it possible for the composition to be sprayed out of the container through the outlet opening. Preferably, the apparatus also has an auxiliary opening upstream of the outlet opening and a conduit from the auxiliary opening to the outlet opening, so that the composition passes through the auxiliary opening before it is sprayed out of the outlet opening.

Obwohl die vorliegende Erfindung in erster Linie für eine Verwendung mit handbetriebenen Kompressoren bestimmt ist, könnte sie, wenn sie modifiziert wird, auch mit Drucken arbeiten, die von Niederdruck-Haushaltskompressoren erzeugt werden, wenn diese in der Lage sind, Drucke von 2,5 bis 5 bar zu erzeugen.Even though the present invention primarily for use with hand-operated Compressors is intended when modified, they also work with prints made by Low-pressure household compressors are produced when these are in able to produce pressures of 2.5 to 5 bar.

Messung der Brookfield-Viskosität:Measurement of Brookfield viscosity:

Die Brookfield-Viskosität wurde bei 22°C unter Verwendung eines Brookfield-Viskometers, Modell HA, gemessen, wie es von Brookfield Engineering Laboratories Incorporated aus Middleboro, Massachusetts, geliefert wird. Im wesentlichen weist ein Brookfield-Viskometer eine rotierbare Spindel auf, die eine Scheibe trägt, die, wenn die Messung durchgeführt wird, in die Anstrichzusammensetzung etwa 10 mm unter ihrer Oberfläche eingetaucht wird. Die Zusammensetzung sollte in einem zylindrischen Behälter bereitgestellt werden, der einen Durchmesser von wenigstens 100 mm aufweist, um Fehler auf Grund der Nähe der Behälterwände zu vermeiden.The Brookfield viscosity was at 22 ° C measured using a Brookfield viscometer, model HA, as it is from Brookfield Engineering Laboratories Incorporated Middleboro, Massachusetts. Essentially a Brookfield viscometer has a rotatable spindle on it, which has a Washer wears, when the measurement is done is immersed in the paint composition about 10 mm below its surface becomes. The composition should be provided in a cylindrical container which has a diameter of at least 100 mm Error due to proximity to avoid the container walls.

Um die Messung für die Zwecke dieser Erfindung durchzuführen, wird eine Brookfield Spindel Nr. 3 verwendet, die in die Zusammensetzung eingetaucht wird, und die dann bei Brookfield Geschwindigkeit Nr. 10 für wenigstens drei Umdrehungen rotiert wird. Die Spindel ist mit einer Vorrichtung zur Drehkraftmessung verbunden, die so geeicht ist, dass sie die Drehkraft als Viskosität der Zusammensetzung ausdrückt, und zwar entweder direkt oder nach dem Betrieb eines Verstärkers, wie von Brookfield angegeben wird.Around the measurement for To carry out the purposes of this invention, a Brookfield Spindle # 3 used that immersed in the composition and then at Brookfield speed # 10 for at least is rotated three turns. The spindle is with a device connected to the torque measurement, which is calibrated so that they Torque as viscosity the composition expresses either directly or after the operation of an amplifier, such as specified by Brookfield.

Die vorliegende Erfindung und eine bevorzugte Ausführungsform werden nunmehr unter Bezugnahme auf die Figuren illustriert, bei denen:The The present invention and a preferred embodiment will now be described below Referring to the figures illustrated in which:

1 eine diagrammartige Darstellung eines Austrittsstroms ist, wie er aus einer Austrittsöffnung ausgestoßen wird, wenn der Zuführdruck unter 2,5 bar liegt; 1 Figure 3 is a diagrammatic illustration of an exit stream as it is ejected from an exit port when the supply pressure is below 2.5 bar;

2 eine diagrammartige Darstellung eines Austrittsstroms ist, wie er aus der Austrittsöffnung ausgestoßen wird, wenn der Zuführdruck über 2,5 bar liegt; 2 Figure 3 is a diagrammatic illustration of an exit stream as it is expelled from the exit port when the delivery pressure is above 2.5 bar;

3 eine diagrammartige Darstellung eines Fächerstroms ist, wie er aus dem Ausgang 2 der Austrittsöffnung ausgestoßen wird, wenn der Zuführdruck im optimalen Bereich von 3 bis 4 bar liegt; 3 a diagrammatic representation of a fan stream is as it is from the exit 2 the discharge port is discharged when the supply pressure is in the optimum range of 3 to 4 bar;

4 eine diagrammartige Darstellung eines Stroms ist, wie er aus der Austrittsöffnung ausgestoßen wird, wenn der Zuführdruck über 5 bar liegt; 4 Fig. 3 is a diagrammatic representation of a flow as it is expelled from the exit port when the delivery pressure is above 5 bar;

5 eine Frontansicht einer Düse gemäß der vorliegenden Erfindung ist; 5 a front view of a nozzle according to the present invention;

6 ein Schnitt durch die Düse von 1 entlang Linie A-A ist; 6 a section through the nozzle of 1 along line AA;

7 ein Schnitt durch die Düse von 1 entlang Linie B-B ist; 7 a section through the nozzle of 1 along line BB;

8 die Zone um das halbkugelförmige Ende und die Keilform, die in den 6 und 7 gezeigt sind, in einem größeren Maßstab zeigt; 8th the zone around the hemispherical end and the wedge shape, which in the 6 and 7 are shown on a larger scale;

9 eine modifizierte Austrittsöffnung in einem größeren Maßstab zeigt; 9 shows a modified exit opening on a larger scale;

10 eine Verfeinerung der Erfindung im Schnitt und in einem größeren Maßstab zeigt; 10 a refinement of the invention in section and on a larger scale shows;

11 eine Düse zeigt, die an eine Kupplung für einen Zuführschlauch angeschlossen ist. 11 shows a nozzle which is connected to a coupling for a supply hose.

1 illustriert die Form des Austrittsstroms 11 der Zusammensetzung, wenn diese aus dem Ausgang 2 einer Austrittsöffnung herausgedrückt wird, wobei die Form diejenige ist, die erwartet wird, wenn der Zuführdruck bei weniger als 2,5 bar liegt. Der Austrittsstrom 11 weist anfangs ein flaches Profil auf, das rasch zu einem etwa zylindrischen Strahl 12 konvergiert. Der Strahl 12 ist instabil und bricht in große unregelmäßige Tröpfchen 13 auf, bevor er eine winzige Zone 3 der Zieloberfläche 4 erreicht, die sich in einem Abstand von 650 mm vor dem Ausgang befindet. 1 illustrates the shape of the exit stream 11 the composition, if this from the exit 2 an ejection orifice is expelled, the shape being that which is expected when the feed pressure is less than 2.5 bar. The exit stream 11 initially has a flat profile that swiftly becomes an approximately cylindrical beam 12 converges. The beam 12 is unstable and breaks into large irregular droplets 13 on, before leaving a tiny zone 3 the target surface 4 reached, which is located at a distance of 650 mm from the exit.

2 illustriert die Wirkungen der Erhöhung des Zuführdrucks über 2,5 bar, wobei der ausgestoßene Austrittsstrom 21 anfangs ein divergierendes flaches Profil aufweist, das eine Breite von etwa 30 mm quer zur Richtung des Stroms der Zusammensetzung durch den Ausgang 2 aufweist. Der Austrittsstrom 21 reicht vom Ausgang aus weiter, bevor er in große unregelmäßige Tröpfchen 22 aufbricht. Der Austrittsstrom 21 beginnt, indem er in Querrichtung divergiert, und konvergiert dann zur einer Einschnürung 24, bevor er instabil wird und in Tröpfchen 22 aufbricht. Aufgrund der größeren Breite des Ausstrittsstroms 21 ist es grundsätzlich möglich, ihn für eine mäßig schnelle Beschichtung einer Zieloberfläche 4a (gezeigt in Strichlinien) zu verwenden, die in größerer Nähe zur Austrittsöffnung 2 angeordnet ist als die Oberfläche 4 sowie stromauf der Einschnürung 24. 2 illustrates the effects of increasing the feed pressure above 2.5 bar, with the ejected effluent stream 21 initially having a diverging flat profile having a width of about 30 mm transverse to the direction of the flow of the composition through the exit 2 having. The exit stream 21 continues from the exit before entering large irregular droplets 22 breaks. The exit stream 21 begins by diverging in the transverse direction, and then converges to a constriction 24 before it becomes unstable and in droplets 22 breaks. Due to the larger width of the exit stream 21 In principle, it is possible to use it for a moderately fast coating of a target surface 4a (shown in dashed lines) to use in closer proximity to the exit port 2 is arranged as the surface 4 as well as upstream of the constriction 24 ,

3 illustriert die Wirkungen der Erhöhung des Zuführdrucks auf einen optimalen Bereich von 2,5 bis 4 bar. Es wird ein flacher Austrittsstrom 31 erhalten, der in Querrichtung divergiert, was eine Form erzeugt, die etwa Parabelgrenzen 35 aufweist und der stabil bleibt, bis er auf die Zieloberfläche 4 auftrifft. Die Breite des Stroms 31 steigt auf mehr als 100 mm zu dem Punkt an, wenn er auf die Zieloberfläche 4 auftrifft. 3 illustrates the effects of increasing the feed pressure to an optimum range of 2.5 to 4 bar. It becomes a shallow exit stream 31 which diverges transversely, producing a shape that approximates parabola boundaries 35 and remains stable until it reaches the target surface 4 incident. The width of the stream 31 rises to more than 100 mm to the point when it hits the target surface 4 incident.

4 illustriert die Effekte eines Zuführdrucks von mehr als 5 bar, wobei der ausgestoßene Austrittsstrom 41 beim Verlassen der Austrittsöffnung 12 weiterhin ein flaches Profil aufweist, jedoch instabil ist und rasch in große unregelmäßige Tröpfchen 43 zerfällt, lange bevor er die Zieloberfläche 4 erreicht. 4 illustrates the effects of a feed pressure greater than 5 bar, with the ejected effluent stream 41 when leaving the outlet 12 still has a flat profile, but is unstable and quickly into large irregular droplets 43 decays long before it reaches the target surface 4 reached.

5 zeigt die Frontansicht einer bevorzugten Düse 50 mit einer Öffnung 51a, die zu einem keilförmigen Raum 51 führt, der (wie in 8 gezeigt ist) von gegeneinander geneigten Ebenen 51b begrenzt wird. Wie am besten in 8 gezeigt ist, dringen die Ebenen 51b durch das halbkugelförmige Ende 54a der Vorkammer 54 und definieren auf diese Weise den Ausgang 52a zur Austrittsöffnung 52. Die geneigten Ebenen schließen eine Winkel von 40° ein und enden in einer gedachten Vorderkante 51c, die in der Endebene 54b des halbkugelförmigen Endes 54a liegt. Der Abstand, wie er in 8 gezeigt ist, der zwischen den Punkten 52c und 52d auf den geneigten Oberflächen 52b sowie dem halbkugelförmigen Ende 54a liegt, verläuft quer zum Strom der Zusammensetzung durch die Düse 50 und definiert die maximale oder minimale Abmessung des Ausgangs 52a. Die Vorderkante 51c erstreckt sich quer zum Strom der Zusammensetzung durch den Ausgang 52a sowie ebenfalls senkrecht zur zweiten Abmessung der Düse 50, so dass dann, wenn sie sich innerhalb des halbkugelförmigen Endes 54a befindet, die Vorderkante 51c die erste oder Hauptabmessung des Ausgangs 52a definiert. 5 shows the front view of a preferred nozzle 50 with an opening 51a leading to a wedge-shaped space 51 leads, which (as in 8th shown) of mutually inclined planes 51b is limited. How best in 8th is shown, penetrate the levels 51b through the hemispherical end 54a the antechamber 54 and define the output in this way 52a to the outlet 52 , The inclined planes enclose an angle of 40 ° and end in an imaginary leading edge 51c that are in the final level 54b of the hemispherical end 54a lies. The distance, as in 8th shown between the points 52c and 52d on the inclined surfaces 52b as well as the hemispherical end 54a is transverse to the flow of the composition through the nozzle 50 and defines the maximum or minimum dimension of the output 52a , The leading edge 51c extends transversely to the flow of the composition through the exit 52a as well as perpendicular to the second dimension of the nozzle 50 so that when they are inside the hemispherical end 54a located, the leading edge 51c the first or main dimension of the output 52a Are defined.

Das halbkugelförmige Ende 54a der Vorkammer 54 ist geschlossen, mit Ausnahme der Austrittsöffnung 52.The hemispherical end 54a the antechamber 54 is closed, except for the outlet 52 ,

Die Düse 50 weist eine große Kammer 53 (gezeigt in den 6 und 7) auf, die mit der Vorkammer 54 kommuniziert und stromauf zu dieser angeordnet ist. Die große Kammer 53 kommuniziert mit einem Verbindungsstück 55, das für den Anschluss eines Schlauchs (nicht gezeigt) ausgelegt ist, durch den eine Bautenfarben-Zusammensetzung unter einem Druck von 2,5 bis 5 bar zugeführt werden kann. Die große Kammer 53 nivelliert übermäßige Druckpulse und leitet die zugeführte Zusammensetzung in die Vorkammer 54, aus der sie durch die Austrittsöffnung 52 und deren Ausgang 52a tritt, um als Austrittsstrom 31 zu erscheinen. Die Öffnung 51a und der Ausgang 52a sind in einem Schutzkanal 57 angeordnet, der von Schultern 58 gebildet wird.The nozzle 50 has a large chamber 53 (shown in the 6 and 7 ), with the antechamber 54 communicates and is arranged upstream to this. The big chamber 53 communicates with a connector 55 adapted for the connection of a hose (not shown) through which a building color composition can be supplied under a pressure of 2.5 to 5 bar. The big chamber 53 levels excessive pressure pulses and directs the added composition into the antechamber 54 from which they pass through the outlet 52 and their output 52a occurs as an exit stream 31 to appear. The opening 51a and the exit 52a are in a protective channel 57 arranged by shoulders 58 is formed.

9 zeigt in einem größeren Maßstab die Projektion der Form des Ausgangs der modifizierten Austrittsöffnung 52x. Die Austrittsöffnung 52x wird von einem Paar von gegeneinander geneigten Ebenen definiert, die sich über die Endebene der Halbkugel hinaus bis in den zylindrischen Teil der Vorkammer erstrecken, so dass eine geschnittene elliptische Form an den Enden 59x erzeugt wird. Die Enden 59x sind gegenüber einer echten elliptischen Form nach innen verlagert und weisen somit eine geringere Krümmung auf, was dazu dient, die Tendenz eines Überzugs, Streifen zu bilden, zu vermindern. Der kleinere Durchmesser der geschnittenen elliptischen Form ist die maximale kleinere Abmessung des Ausgangs, während ihr geschnittener maximaler Durchmesser die Hauptabmessung des Ausgangs ist. 9 shows on a larger scale the projection of the shape of the exit of the modified exit port 52x , The outlet opening 52x is defined by a pair of mutually inclined planes, extending beyond the end plane of the hemisphere into the cylindrical part of the antechamber, so that a cut elliptical shape at the ends 59x is produced. The ends 59x are inwardly displaced from a true elliptical shape and thus have less curvature, which serves to reduce the tendency of a coating to form streaks. The smaller diameter of the cut elliptical shape is the maximum smaller dimension of the exit, while its cut maximum diameter is the main dimension of the exit.

10 zeigt eine Verfeinerung der Ausführungsform, die in den 5 bis 9 gezeigt ist. Bei 10 weist die zweiteilige Düse 60 eine Vorkammer 64 auf, die kürzer ist als die Vorkammer 54, die in den 6 und 7 gezeigt ist. In die Vorkammer 64 gelangt die Zusammensetzung unter Druck aus einer größeren Kammer 65, die ihrerseits die Zusammensetzung empfängt, nach dem diese durch die Hilfsöffnung 66 getreten ist. Die größere Kammer 65 und die Vorkammer dienen gemeinsam als Leitungsweg zur Zuführung der Zusammensetzung von der Hilfsöffnung 66 zur Austrittsöffnung 52. Die Hilfsöffnung 66 vermindert die Tendenz einer Blockierung durch Agglomerate in der Zusammensetzung und führt außerdem zu einem breiteren Fächer. 10 shows a refinement of the embodiment, which in the 5 to 9 is shown. at 10 has the two-part nozzle 60 an antechamber 64 which is shorter than the antechamber 54 that in the 6 and 7 is shown. In the antechamber 64 the composition passes under pressure from a larger chamber 65 which, in turn, receives the composition after passing through the auxiliary opening 66 has entered. The larger chamber 65 and the antechamber together serve as a conduit for supplying the composition from the auxiliary opening 66 to the outlet 52 , The auxiliary opening 66 reduces the tendency of blocking by agglomerates in the composition and also results in a wider fan.

11 zeigt, wie eine Düse wie beispielsweise die Düse 60 in Verbindung mit einem Verbindungsstück 67 mit Hilfe einer Kupplung 69 mit einem Zuführschlauch (nicht gezeigt) verbunden werden kann, der über das Ende der Kupplung 69 geschoben wird. 11 shows how a nozzle such as the nozzle 60 in conjunction with a connector 67 with the help of a clutch 69 can be connected to a feed hose (not shown), which is beyond the end of the coupling 69 is pushed.

Der Druck in dem Behälter wird üblicherweise mittels eines herkömmlichen Drucklöseventils reguliert, das so eingestellt ist, dass es im Druckbereich von 2,5 bis 5 bar arbeitet.Of the Pressure in the container becomes common by means of a conventional Pressure release valve adjusted to be in the pressure range of 2.5 works up to 5 bar.

Die Düse kann aus einem thermoplastischen Material wie beispielsweise Polyacetal oder Polypropylen geformt sein.The Nozzle can from a thermoplastic material such as polyacetal or polypropylene molded.

Die Erfindung wird nunmehr zusätzlich durch die nachfolgenden Beispiele illustriert.The Invention will now additionally illustrated by the following examples.

Beispiel 1example 1

Eine viskose wässrige nicht-newtonsche Holzbeize wurde dadurch hergestellt, dass man die in Tabelle 1 gezeigten Bestandteile vermischt. Es wurde festgestellt, dass die Holzbeize bei 22°C bei niedriger Scherung eine Brookfield-Viskosität von 2,8 bis 3,0 Pa.s, eine ICI Kegel-Platten-Viskosität von 0,02 Pa.s, eine Oberflächenspannung von 35 mN/m und eine Dichte von 1,015 kg/Liter aufwies. Die Holzbeize wurde in einem 5 Liter-Behälter geliefert, in den ein Handkompressor eingesetzt wurde, der in der Lage ist, einen Druck von 3 bis wenigsten 4,5 bar zu erzeugen. Unter Verwendung des Kompressors wurde die Holzbeize aus dem Behälter entnommen und über einen Schlauch mit einem Durchmesser von 10 mm zu einer Düse zugeführt, wie sie unter Bezugnahme auf die 5 bis 10 der Zeichnungen beschrieben wird, und dann aus deren Auslaß ausgestoßen.A viscous aqueous non-Newtonian wood stain was prepared by mixing the ingredients shown in Table 1. The wood stain at 22 ° C at low shear was found to have a Brookfield viscosity of 2.8 to 3.0 Pa.s, an ICI cone-plate viscosity of 0.02 Pa.s, a surface tension of 35 mN / m and a density of 1.015 kg / liter. The wood stain was supplied in a 5 liter container, in which a hand compressor was used, which is able to produce a pressure of 3 to at least 4.5 bar. Using the compressor, the wood stain was removed from the container and fed through a 10 mm diameter hose to a nozzle as described with reference to Figs 5 to 10 of the drawings, and then ejected from the outlet thereof.

Tabelle 1

Table 1

Beispiel 2Example 2

Eine viskose wässrige nicht-newtonsche Zaunfarbe wurde dadurch hergestellt, dass man die in Tabelle 2 gezeigten Bestandteile vermischte. Es wurde festgestellt, dass die Farbe bei 22°C bei niedriger Scherung eine Brookfield-Viskosität von 2,0 Pa.s, eine Dehnviskosität von 0,8 Pa.s, eine Oberflächenspannung von 35 mN/m und eine Dichte von 1,027 kg/Liter sowie einen Feststoffgehalt von 10,1 Gew.-% aufwies. Die Farbe wurde in einem 5 Literbehälter geliefert, in den ein Handkompressor eingesetzt wurde, der in der Lage ist, einen Druck von 3 bis wenigstens 4,5 bar zu erzeugen. Unter Verwendung des Kompressors wurde die Farbe aus dem Behälter entnommen und mittels eines Schlauchs mit einem Durchmesser von 10 mm zu einer Düse zugeführt, wie sie unter Bezugnahme auf die 10 und 11 der Zeichnungen beschrieben wird, und aus deren Auslaß ausgestoßen. Der Austrittsstrom wurde auf eine senkrechte Oberfläche gerichtet, die sich in einer Entfernung von 300 mm von dem Düsenauslaß befand, die mit nur geringen Zeichen von entweder Randlinien oder Tropfenbildung beschichtet wurde.A viscous aqueous non-Newtonian fence color was prepared by mixing the ingredients shown in Table 2. At 22 ° C at low shear, the paint was found to have a Brookfield viscosity of 2.0 Pa.s, an extensional viscosity of 0.8 Pa.s, a surface tension of 35 mN / m and a density of 1.027 kg / Liter and a solids content of 10.1% by weight. The paint was supplied in a 5 liter container in which a hand-held compressor capable of producing a pressure of from 3 to at least 4.5 bar was used. Using the compressor, the paint was removed from the container and fed by means of a 10 mm diameter hose to a nozzle as described with reference to Figs 10 and 11 of the drawings, and ejected from the outlet thereof. The effluent stream was directed onto a vertical surface located at a distance of 300 mm from the die outlet which was coated with only minor signs of either edge lines or dripping.

Tabelle 2

Table 2

Claims

Vorrichtung für das Airless-Spritzen einer Oberfläche mit einer viskosen nicht-newtonschen wässrigen Bautenfarben-Zusammensetzung, die umfaßt a) einen Behälter, der eine Anstrichzusammensetzung enthält, die ein Bindemittelpolymer, ein Verdickungsmittel und Bestandteile enthält, die ausgewählt sind aus Pigmenten, Farbstoffen, deckenden Zusätzen und Füllstoffen, b) eine Düse (50), die mit dem Behälter in Verbindung steht und eine Austrittsöffnung (52) aufweist, c) einen handbetriebenen Kompressor, mit dem ein Druck von 2,5 bis 5 bar erzeugt werden kann, und d) ein Druck-Löseventil, das bei einem Druck im Behälter im Bereich von 2,5 bis 5,0 bar auslöst, wobei es die Erzeugung eines Drucks mit Hilfe des Handkompressors ermöglicht, die Zusammensetzung aus dem Behälter durch die Austrittsöffnung zu verspritzen.A device for airless spraying a surface with a viscous non-Newtonian aqueous architectural paint composition, comprising: a) a container containing a paint composition containing a binder polymer, a thickener, and ingredients selected from pigments, dyes, opacifiers Additives and fillers, b) a nozzle ( 50 ), which communicates with the container and an outlet opening ( 52 c) a hand-operated compressor capable of generating a pressure of 2.5 to 5 bar, and d) a pressure release valve which operates at a pressure in the tank in the range of 2.5 to 5.0 bar wherein the generation of a pressure by means of the hand compressor makes it possible to spray the composition from the container through the outlet opening.

Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung eine Hilfsöffnung (66) stromauf der Austrittsöffnung sowie einen Leitungsweg von der Hilfsöffnung zu der Austrittsöffnung aufweist, so dass die Zusammensetzung durch die Hilfsöffnung tritt, bevor sie aus der Austrittsöffnung verspritzt wird.Device according to claim 1, wherein the device has an auxiliary opening ( 66 ) upstream of the outlet opening and a conduit path from the auxiliary opening to the outlet opening, so that the composition passes through the auxiliary opening before it is squirted out of the outlet opening.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Austrittsöffnung einen Schlitz (52a) aufweist.Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the outlet opening has a slot ( 52a ) having.

Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Form des Schlitzes die einer Ellipse oder einer geschnittenen Ellipse ist.Device according to claim 3, wherein the shape of the slot that is an ellipse or a cut ellipse.

Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Düse eine Vorkammer (54) stromauf der Austrittsöffnung aufweist.Apparatus according to claim 3 or 4, wherein the nozzle is an antechamber ( 54 ) upstream of the outlet opening.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Vorkammer in einer halbkugelförmigen Stirnwand (54a) endet, in die eine gedachte Keilform mit aufeinander zulaufenden geneigten Ebenen (51b) eindringt und auf diese Weise die Form der Austrittsöffnung definiert ist.Device according to one of claims 3 to 5, wherein the antechamber in a hemispherical end wall ( 54a ) terminates, in which an imaginary wedge shape with converging inclined planes ( 51b ) penetrates and in this way the shape of the outlet opening is defined.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der handbetriebene Kompressor durch eine Haushaltsgerät ersetzt ist, das in der Lage ist, einen Druck im Bereich von 2 bis 5 bar zu erzeugen.Device according to one of claims 1 to 6, wherein the hand-operated Compressor is replaced by a household appliance that is capable is to generate a pressure in the range of 2 to 5 bar.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Düse (50) etwa erbsengroß ist.Device according to one of claims 1 to 7, wherein the nozzle ( 50 ) is about pea-sized.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei der Schlitz eine größere Abmessung (Schlitzlänge) im Bereich von 0,5 bis 1,5 mm und eine dazu senkrechte kleinere Abmessung (Schlitzweite) im Bereich von 0,25 bis 0,45 mm, vorzugsweise 0,3 bis 0,4 mm, aufweist.Device according to one of claims 3 to 8, wherein the slot a larger dimension (Slit length) in the range of 0.5 to 1.5 mm and a vertical smaller Dimension (slot width) in the range of 0.25 to 0.45 mm, preferably 0.3 to 0.4 mm.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Inhalt des Behälters eine Brookfield-Viskosität bei 22°C von wenigstens 0,5 Pa.s und einen Feststoffgehalt von wenigstens 7 Gew.-% aufweist.Device according to one of claims 1 to 9, wherein the content of the container a Brookfield viscosity at 22 ° C of at least 0.5 Pa.s and a solids content of at least 7 wt .-%.