DE2844661A1

DE2844661A1 - Verfahren nebst vorrichtung zum beschichten einer oberflaeche oder eines substrates sowie eine verschaeumbare warmhaertende harz-zusammensetzung hierfuer

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Publication number: DE2844661A1
Application number: DE19782844661
Authority: DE
Inventors: Jun Walter H Cobbs; William R Rehman; Robert G Shong
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1977-10-14
Filing date: 1978-10-13
Publication date: 1979-04-19
Also published as: FR2405759A1; AU4073078A; ES486411A1; SE8400253D0; DD140427A5; CH629398A5; GB2006049A; MX149479A; FR2405759B1; JPS629384B2; GB2006049B; AU518562B2; CA1120340A; IT7828764A0; DE2844661C2; BR7806740A; NL7810308A; BE870693A; ES474182A1; US4247581A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nebst Vorrichtung zum Beschichten einer Oberfläche oder eines Substrates sowie eine verschäumbare warmhärtende Harz-Zusammensetzung hierfür.

Die Beschichtung von Oberflächen geht bis zur Steinzeit zurück. Farbe wurde zuerst von den frühen Ägyptern benutzt, die Pigmente in einem Bindemittel, wie z. B. Eiweiß dispergierten. Farbe ist auch heute noch im allgemeinen eine gleichförmige Dispersion eines Bindemittels oder Trägers und eines Pigmentes. Der Träger ist im allgemeinen eine filmbildende Komponente, wie z. B. ein Kunstharz und v/ird durch ein Lösungsmittel verdünnt. Wenn man von dem geringen prozentualen Anteil pulverförmiger oder nachzubehandelnder Feststoff-Beschichtungsmittel absieht, basiert die heutige Färb- und Beschichtungsindustrie im wesentlichen auf losungsmittelhaltigen Beschichtungen.

Diese Industriezweige richten ihr Augenmerk inzwischen mit großem Nachdruck auf ihre Arbeitsergebnisse und deren Auswirkungen auf die Umwelt. Die derzeitigen Beijohichtungstechniken erzeugen Gerüche, Smog, Gesundheitsund Sicherheitsprobleme. Demzufolge ist die Gesetzgebung weit fortgeschritten und wird strikt angewandt, die diese Probleme auf allen Ebenen der Herstellung und des Gebrauches von Beschichtungen verringern will. Diese Umstände haben jedoch nicht zu substantiellen Änderungen der Arten von Beschichtungsmitteln geführt; die Beschichtungsmittel basieren vielmehr nach wie vor fast ausschließlich auf Lösungsmittel-Systemen. Vom Standpunkt der Rohmaterialien und der Umweltkontrolle ist das wahrscheinlich ernsteste Problem der heutigen Industrie, die Lösungsmit-

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tel-Komponente der Farbe. Hiermit verbunden sind die Besorgnisse über die hohen Kosten von Energie, Arbeitskraft und Kapital, die zum Umwandeln von Farben und anderen flüssigen Beschichtungsmitteln in brauchbare Filme aufgewandt werden müssen.

Die Probleme der Industrie werden durch die üblicherweise angewandten Verfahren zur Spritzbeschichtung mit Flüssigkeiten, zur elektrostatischen Spritzbeschichtung mit Flüssigkeiten und zum elektrostatischen Beschichten mit Pulver verdeutlicht. Beim Spritz-Beschichten mit kunstharzhaltigen Materialien werden diese Materialien in einem organischen Lösungsmitteln gelöst, um eine für das Spritzen brauchbare Viskosität zu erhalten. Diese Verfahren zum Spritzen von lösungshaltigen Mischungen filmbildender Kunstharze erfordern erhebliche Mengen von Lösungsmittel und führen zum Verlust von Lösungsmittel bei der Handhabung, beim Beschichten und bei der Nachbehandlung der beschichteten Gegenstände. Das elektrostatische Spritz-Beschichten von Flüssigkeiten wurde und wird benutzt, um normalerweise flüssige Materialien wie z. B. Farben oder lösungsmittelhaltige Beschichtungsmaterialien auftragen zu können, die durch Luft, luftlos oder durch Zentrifugalwirkung zerstäubt wurden. Bei allen diesen Techniken der Spritzbeschichtung ist es also übliche Praxis, filmbildende Feststoffe in einem organischen Lösungsmitteln zu lösen, um die Mischung handhaben, zerstäuben und auf Gegenstände auftragen zu können. Bei den bekannten Flüssigkeits-Spritzverfahren ist es tatsächlich notwendig, ein Lösungsmittel für das kunstharzhaltige Beschichtungsmaterjj-al zu verwenden, um eine zufriedenstellende Spritzbeschichtung zu erreichen. Währen der Handhabung,der Zerstäubung und dem Auftragen der lösungsmittelhaltigen Beschichtungsmaterialxen entweicht Lösungsmittel, und wenn dieses nicht wirksam aufgefangen oder abgezogen wird., stellt sich eine Luftverschmutzung ein. Sogar nach dem Aufsprühen oder Aufbringen eines lösungsmit-

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telhaltigen Beschichtungsmaterials auf einen Gegenstand entweicht Lösungsmittel aus dem aufgetragenen Film durch Verflüchtigung, so daß die sich bildenden Dämpfe ebenfalls zur Verunreinigung der umgebenden Atmosphäre führen. Da die meisten Lösungsmittel außerdem mit Sauerstoff oder anderen Oxidationsmitteln reagieren, tragen diese Dämpfe nicht nur aufgrund ihrer Giftigkeit und ihres unangenehmen Geruches zur Luftverschmutzung bei, sondern fördern auch die Smog-Bildung. Anorganische Lösungsmittel entweichen beim Einbrennen der Beschichtungen und gelangen somit aus dem Einbrennofen verschmutzend in die Atmosphäre. In einem Versuch, die Probleme der Luft-Verunreinigung bei der Verwendung von Spritzverfahren mit lösungsmittelhaltigen Materialien zu verringern, sind hochentwickelte Wiedergewinnungs- und Nachbrennsysteme entwickelt worden, die die Lösungsmitteldämpfe abfangen oder verbrennen. Die Installations- und Betriebskosten solcher Systeme und Verbrennungsöfen zur Beseitigung überflüssigen Lösungsmittels haben beachtliche Ausmaße.

Die in der jüngeren Vergangenheit eingesetzten elektrostatischen Pulverbeschichtungsverfahren kommen ohne Lösungsmittel aus. Diese Technik erfordert aber die Verwendung von sehr teuren Beschichtungsmaterxalien. Derartige Verfahren basieren auf dem Prinzip des Transportes eines extrem feinen trockenen Pulvers. Hierzu ist es erforderlich, daß grobkörniges Kunstharz zu einer sehr feinen und möglichst gleichmäßigen Partikelgröße zermahlen und mit Pigmenten, Füllstoffen,Härtern u. dgl. vermischt wird, wozu der Einsatz von hochentwickelten und verhältnismäßig teuren Mahl- und Mischgeräten erforderlich ist. Zu diesen Geräten gehören Kugelmühlen, Hammermühlen, Extruder, Flüge lknetmaschinen, Filter, Siebe, Förderanlagen, die alle gebraucht werden, um das Beschichtungsmaterial in Form eines feinen trockenen Pulvers umzuwandeln, das für den Transport zu den Zerstäubungsgeräten geeignet ist. Dennoch verbleiben bei den elektrostatischen Spritz-Beschichtungs-Verfahren technische Materialprobleme, weil es schwierig

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ist, zufriedenstellend trockene Pulver mit ausreichend langer Lagerfähigkeit herzustellen. Diese Probleme beeinträchtigen den Versuch zum lösungsmittelfreien Arbeiten mit den Pulverbeschichtungsverfahren.

Ein wichtiger Teil dieser kurzen Hintergrund-Übersicht der Erfindung betrifft den eingetretenen hohen Entwicklungsstand bei den Beschichtungsmaterialien. Die Suche nach qualitativ hochwertigen polymeren Beschichtungsmaterialien, die ohne Luftverunreinigung eingesetzt werden können, war umfangreich. Jedoch sind beispielsweise bei der Spritzbeschichtung mit geschmolzenen Polymeren oder konzentrierten polymeren Lösungen die Techniken nicht zu irgendeinem wesentlichen Punkt vorangeschritten, weil den Chemikern das Verständnis der Zerstäubungsmechanismen und den Spritzgeräteherstellern das Verständnis der Natur hoch polymerer Flüssigkeiten fehlte. Es gibt viele Untersuchungen über die theoretisch erforderlichen Energien und die Beziehungen zwischen Viskositäten, Oberflächenspannungen, Temperaturen u. dgl. von flüssigen Beschichtungen. Für die Anwendung hoch polymerer Materialien und ihrer konzentrierten Lösungen sind Viskositätsmessungen jedoch verhältnismäßig bedeutungslos und häufig irreführend als vergleichende Indikatoren für Leichtigkeit oder Schwierigkeit bei der Zerstäubung zweier verschiedener polymerer Flüssigkeiten. Tatsächlich verhalten sich polymere Flüssigkeiten erheblich anders als übliche, d. h. normale Flüssigkeiten. Sie sind bis zu einem gewissen Grad elastisch, widerstehen Deformationen bei der schnellen Einwirkung äußerer Kräfte und entwickeln unterschiedliche Rückfeder- oder Rückpralleigenschaften. Es gibt derzeit kein Instrumentarium, dasvi diese Eigenschaften polymerer Flüssigkeiten zahlenmäßig festlegen könnte, um Vorhersagen über ihre Zerstäubbarkeit oder die Energien zu machen, die zu ihrem Auftragen auf

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ein Substrat erforderlich sind. In jeder verfahrensstufe beim Zerstäuben und Auftragen einer polymeren Flüssigkeit auf eine Oberfläche widersteht diese Flüssigkeit einer Deformation bei hohen Geschwindigkeiten. Aus diesem Grund ist es verständlich, warum Lösungsmittel zugesetzt wurden. Sie haben die Wirkung/ die Moleküle der Polymere zu trennen und ihre Relativbewegung zu erleichtern, so daß die Lösung bei hohen Geschwindigkeiten leichter verformt und folglich leichter zerstäubt werden kann. Trotz erheblicher und jahrelanger Anstrengungen bei der Herstellung hochfester Beschichtungsmaterialien mit einem Gehalt von über 50 Volumenprozenten an polymeren und Pigment-Feststoffen sind nur geringe Fortschritte zu verzeichnen, und trotz dieser erheblichen Anstrengungen sind nach wie vor zwischen 15 und 40 Volumenprozent an flüssigen Lösungsmitteln erforderlich.

Es zeigt sich somit, daß die Beschichtungs- und Farbindustrie nach wie vor nach Wegenund Mitteln sucht, polymere Beschichtungsmaterialien ohne Emission von verunreinigenden Lösungsmitteln und Dämpfen bei einem Minimum von Energieaufwand einsetzen zu können. Es besteht also ein erheblicher Bedarf für wirkungsvolle und ökonomische Verfahren, die frei oder doch weitgehend frei von den Problemen sind, die bei den bisherigen Beschichtungstechniken auftreten.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit Vorrichtung für die Oberflächenbeschichtung und beseitigt viele der vorstehend mit Bezug auf den Stand der Technik erläuterten Nachteile vom Standpunkt der Umweltverschmutzung, der Ausrüstung, der Materialien, der Energie, des Arbeitseinsatzes und der Kosten. Einer der Aspekte der Erfindung besteht darin, daß die Notwendigkeit zum Einsatz von Lösungsmitteln bei Farben und Beschichtungsmitteln be-

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seitigt oder auf ein minimales Maß zurückgeführt wird, das bisher als undenkbar galt. Die Erfindung ermöglicht die Verwendung polymerer Mischungen von hohem Molekulargewicht als Beschichtungsmaterialien, die bislang für diese Zwecke nicht verwendbar gewesen sind. Darüberhinaus ist die Erfindung auf alle Beschichtungsprozesse anwendbar, bei denen filmbildende Feststoffe in unbehandeltem Zustand zu Schutz- oder Dekorationszwecken auf eine Oberfläche aufgetragen werden. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß die Spritz-Beschichtungs-Techniken, die ganz erheblich durch Umwelt- und Rohmaterialprobleme behindert waren, durch die Erfindung erheblich vorangebracht werden.

Die Erfindung beschäftigt sich zunächst mit einem Verfahren zum Zerstäuben und Auftragen von losen Feststoffen auf eine Oberfläche zu Beschichtungszwecken. Erfindungsgemäß werden die filmbildenden Feststoffe zunächst in einen verhältnismäßig stabilen und energiehaltigen Zustand verschäumt und anschließend einer Zerstäubungskraft ausgesetzt. Die zerstäubten Partikel werden dann auf ein Substrat aufgebracht, um dort einen Film zu bilden. Es hat sich nämlich gezeigt, daß polymere Flüssigkeiten oder Schmelzen, die anderenfalls zu einem gewissen Grad elastisch und deformations-resistent sind, nach Umwandlung in einem geschäumten Zustand zerstäubt und aufgesprüht werden können. Bislang wurden flüssige Farben durch Einwirkung von Luftstrahlen in einem Zerstäubungskopf zerstäubt, wie sich beispielsweise aus der US-PS 3 764 069 ergibt; in diesem Fall wird Zerstäubungsluft in einen flüssigen Film injiziert, wordurch dieser Schäumform annimmt. Die expandierenden Blasen dieses Schaums expandieren dann, wodurch der Flüssigkeitsfilm zerstäubt wird. Dieser Stand der Technik verwendet die Energie der Zerstäubungskraft sowohl zum Bilden als auch zum Zerstören des Schaumes. Diese und andere Zerstäubungstechniken bleiben jedoch erfolglos bei dem Versuch, hochpolymere oder lösungsmittelfreie Beschichtungsmateriali-

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en zu zerstäuben und aufzutragen. Tatsächlich ist es bislang weder als wirtschaftlich noch als taktisch machbar angesehen worden, flüssige Materialien mit Viskositäten oberhalb 300 cp zu zerstäuben und zur Spritz- oder Sprühbeschichtung einzusetzen. Bei. Anwendung der erfindungsgemäßen Lehre können auch solche Flüssigkeiten zerstäubt und auf eine Oberfläche als fertige Beschichtung aufgetragen werden, und es ist sogar möglich, eine Spritzbeschichtung mit polymeren Flüssigkeiten auszuführen.

Die Erfindung stellt somit eine Lösung bei der Suche nach qualitativ hochwertigen Beschichtungen dar, die ohne Luftverunreinigung aufgebracht werden können. Darüberhinaus kommt die Erfindung ohne die Entwicklung eines Instrumentariums aus, das zur zahlenmäßigen Festlegung bestimmter Eigenschaften polymerer Flüssigkeiten ermöglicht, um ihre Zerstäubbarkeit vorhersagen zu können. Gemäß der Erfindung werden hochpolymere Materialien durch vorangehende Umwandlung in einen geschäumten Zustand in einen für die Bildung kleiner Partikel geeigneten Energiezustand gebracht. Diese Verwendung eines energiereichen und verhältnismäßig stabilen Schaumes zur Oberflächenbeschichtung wird als einzigartig angesehen. Bislang wurde entstehender Schaum während der Herstellung, Pigmentierung, Abtönung oder dem Aufbringen von Farbe bzw. Beschichtungsmaterialien unterdrückt. In völligem Gegensatz hierzu basiert die Erfindung in einem ihrer Aspekte zum Teil auf der Feststellung, daß verhältnismäßig stabile Schäume dazu benutzt werden können, eine Reihe der größeren Probleme zu beseitigen, die in der Färb- und Beschichtungsindustrie über Dekaden hinweg bestanden haben. Darüberhinaus ermöglicht die Anwendung relativ stabiler Schäume in der hier beschriebenen Weise die Elimination von Lösungsmitteln, die bislang als

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essentielle Bestandteile in den meisten Beschichtungsmaterial-Mischungen angesehen wurden. Das Verfahren zu Beschichtung einer Oberfläche mit filmbildenden Feststoffen gemäß der Erfindung ist hervorragend für die Praxis geeignet, weil es mit nicht-flüchtigen filmbildenden Feststoffen oder im wesentlichen nicht flüchtigen Feststoffen auskommt, so daß eine Kostensenkung durch den völligen oder nahezu völligen Verzicht auf Lösungsmitteln eintritt. Zusätzlich zur Einsparung der Lösungsmittel-Kosten wird auch die Energie eingespart, die bisher für die Beseitigung der Lösungsmittel während der Verarbeitung, Zerstäubung, des Auftragens und Trocknens des Beschichtungsmaterials aufgebracht werden mußte; auch geht der Bedarf an Erdöl als Ausgangsprodukt für die Lösungsmittel-Herstellung zurück. Signifikant ist schließlich, daß die Gesundheits- und Sicherheitsprobleme überwunden werden, die bislang durch die Verwendung von Lösungsmitteln beim Stand der Technik vorhanden waren.

Des weiteren ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Beschichtung mit hochpolymeren Materialien durch Verschäumen von flüssigen, filmbildende Feststoffe enthaltenden Mischungen, durch anschließendes Fördern des Schaumes in Richtung auf eine Fläche und - nach Auflösung des Schaumes - durch Bilden eines aus Feststoffen bestehenden Filmes auf der Fläche. Soweit bislang Versuche unternommen wurden, hohe Feststoffbeschichtungsmischungen aus Polymeren zu bilden, mußten Materialien mit relativ niedrigem Molekulargewicht eingesetzt werden, die zum Laufen und zur Nasenbildung neigten, wodurch sie für die praktische Anwendung nicht brauchbar waren. Probleme durch die Bildung von Farbnasen werden durch die Erfindung vermieden, die den Einsatz polymerer Mischungen mit Viskositäten ermöglicht, welche über 300 mPa s, im Bereich zwischen 300 und 3000OmPa s bei üblichen Auftragstemperatu-

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ren liegen, wobei die Beschichtung durch Zerstäuben und Sprühen, durch Rollen, Tauchen o. dgl. stattfinden kann. Mit den bisher bekannten Techniken mußte die Viskosität unter etwa 300 mPa s gehalten werden, um eine Zerstäubung oder Beschichtung zu ermöglichen. Hinzukommt, daß das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar ist, ohne Zuflucht zu großen Mengen umweltverunreinigender Lösungsmittel oder Wasser zu nehmen, die beide erhebliche Energiemengen zum Abdampfen bzw. Trocknen erfordern.

Der gemäß dieser Erfindung verwendbare Schaum kann zwei morphologischen Typen entsprechen, d. h. ein sphärischer oder polyedrischer Schaum sein. In der Literatur werden diese Schaumtypen auch als Kugelschaum und Polyeder- bzw. Wabenschaum bezeichnet; vgl. den Aufsatz "Bubbles and Foam" von Sidney Ross in "Chemistry and Physics of Interfaces", Band II, 1971, Seiten 15 bis 25, ISBN 8412-0110-2. Nachstehend werden die beiden Form;-typen der Einfachheit halber als K-Schaum und P-Schaum bezeichnet. K-Schaum besteht aus sphärischen Bläschen, die aus einer Flüssigkeit unterhalb von deren Oberfläche mit einem verhältnismäßig großen Abstand voneinander gehalten sind, während P-Schaum aus Bläschen besteht, die eine polyedrische, vielflächige Form haben und durch dünne gerade oder gekrümmte Flüssigkeitsfilme voneinander abgeteilt sind. In ihrer am stärkten bevorzugten Form ist die Erfindung auf die Verwendung von P-Schaum gerichtet. Bei dem P-Schaum besitzen die dünnen Film-Trennschichten eine erhebliche Oberflächenenergie und können deshalb durch die Kraft eines Strömungsmittels, beispielsweise also durch ein Zerstäubungsfluid aufgelöst bzw. abgeschwert werden. Die Erfindung macht demgemäß von der vorhandenen Oberflächenenergie Gebrauch, so daß die filmbildenden Feststoffe in einem dünnen Film vorhanden und durch die Scherkraft eines unter Druck stehenden Zerstäubungsfluids dis-

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integriert bzw. zerstäubt werden können. Zur Zerstäubung dient beispielsweise ein externes Fluid, wie z. B. Luft oder Luftströme, die den Schaum auflösen. Andererseits kann die Zerstäubungskraft auch beispielsweise durch ein internes hydraulisches Fluid aufgebracht werden.

Von wesentlicher Bedeutung für die Erfindung ist, daß Energie in den filmbildenden Feststoffen innerhalb des Schaumes gespeichert wird, bevor die Zerstäubung stattfindet, so daß Materialien mit sogar hoher Viskosität die Form eines sehr dünnen Filmes annehmen, der eine Gas- oder Dampfblase umgibt, um so die Fläche zu erzeugen, die für das Versprühen viskoser polymerer Materialien gefordert wird. Aus diesem Grund wirdP-Schaum besonders bevorzugt, weil er die Entstehung besonders grosser Oberflächen fördert. Es versteht sich natürlich, daß der Erfindungsgedanke auch mit K-Schaum zu verwirklichen ist, wenngleich dort die Größe von Oberfläche und vorhandener Energie innerhalb des Schaumes nicht so optimal sind wie bei P-Schaum. Es sei weiter darauf hingewiesen, daß K-Schaum eine Übergangsform zu P-Schaum sein kann, indem das polymere Material bis an die Grenze des Möglichen ausgedünnt wird, um anschließend disintegriert und für die Förderung auf ein Substrat zerstäubt wird. Im Gegensatz zu dem bevorzugten P-Schaum sind alle langlebigen und für industrielle Anwendungen interessante Schäume K-Schäume, und ihre Zusammensetzungen sind so entwickelt worden, daß sie die Kugelform bilden und aufrechterhalten, wie z. B. bei geschäumten Polymeren, Gummi, Rasiercreme, Schlagsahne u. dgl.

Bei bekannten harten oder elastischen Schäumen beträgt das Volumenverhaltnis Volumen nach zu Volumen vor der

Verschäuraung bis etwa 100 : 1 als Obergrenze. Wenn man als Vergleich hierzu die oben erwähnte US-PS 3 764 069 heranzieht, gemäß welcher ein Gas in eine niedrigviskose Farbflüssigkeit injiziert wird, um diese zu zerstäuben, so ist dort das Verhältnis von Luft zu Flüssigkeitsmenge im Schaum etwa 100 : 1 bis 1600 : 1 vom Standpunkt des Verhältnisses Volumen nach zu Volumen vor Verschäumung. Im Gegensatz hierzu liegt bei der Praktizierung der Erfindung das Verhältnis Volumen nach Verschäumung zu Volumen vor Verschäumung bis hinauf zu 50 : 1, vorzugsweise zwischen 2 : 1 bis 10 : 1. Trotz der großen Unterschiede in den Verhältnissen bei der Anwendung der Erfindung mit Bezug auf die Verhältnisse beim Stand der Technik wird die flüssige polymere Phase in kleine Zellen unterteilt, wodurch man eine ausreichende Energie erhält, um die gewünschte Zerstäubung zu erzeugen und sicherzustellen. Ungeachtet der Eigenschaften des viskosen Beschichtungsmaterials wird demgegenüber mit den bekannten Volumenverhältnissen keine ausreichende Zeitstabilität erreicht, um eine Zerstäubung zu ermöglichen.

In einer anderen bevorzugten Form der Erfindung wird ein hochviskoses Beschichtungsmaterial in eine spezielle Form für die Behandlung, Förderung und Dünnfilm-Beschichtung dadurch gebracht, daß ein Gas oder dampfförmiges Material als Verdünner in Schaumform eingebracht wird, um die Viskosität des Materials zu verringern und um es gemäß der Erfindung verarbeiten zu können. Im Vergleich zu den bekannten Techniken benutzt die Erfindung also das Konzept der Verstärkung der gesteuerten Fließfähigkeit hochviskoser Materialien durch Schaumbildung, um die geschilderten bedeutsamen Ergebnisse zu erzielen und die Probleme zu überwinden, die auf diesem Gebiet seit langem von Bedeutung waren.

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Es leuchtet ein, daß die flüssigen geschäumten Zusammensetzungen für die Oberflächenbeschichtung gemäß der Erfindung aus flüssigen Filmbildnern oder polymeren Bestandteilen bestehen. Die polymeren Bestandteile können folglich unter Normalbedingungen in flüssiger, semi-flüssiger bzw. pastenform!ger oder in fester Form vorliegen. Solange sich die Schäume also in ihrem flüssigen Zustand befinden, können sie also entweder feste oder flüssige filmbildende Bestandteile enthalten. Der flüssige Zustand des Schaumes oder der filmbildenden Feststoffe kann durch Zuführung von Wärme verstärkt werden und, als solche, können auch heißschmelzende Schaumzusammensetzungen gemäß der Erfindung zum Beschichten eingesetzt werden. Schaum aus heißschmelzendem bzw. bei erhöhten Temperaturen flüssigen Bestandteilen kann entweder thermoplastische oder warmhärtende Harze enthalten. Derzeit werden warmhärtende Harzzusammensetzungen für die Beschichtung bei Anwendung der Erfindung, besonders bevorzugt, weil solche zur Zeit verfügbar sind und weil sich bei der Beschichtung von Flächen mit solchen Zusammensetzungen bestimmte Eigenschaften erreichen lassen. Warmhärtende Zusammensetzungen sind bislang kaum benutzt worden, weil kein zufriedenstellender Weg bekannt war, die in Schüttgutform vorliegenden Polymere von hohem Molekulargewicht auf die zu beschichtende Oberfläche zu fördern. Warmhärtende Zusammensetzungen bieten eine Oberflächenhärte, die in vielen Beschxchtungsfallen gewünscht wird, und sie werden lösungsmittelfest u. dgl., wenn sie durch Nachbehandlung in ihren vernetzten Zustand des hohen Molekulargewichtes gebracht sind. So wird beispielsweise ein Schaum durch Einwirkung von Wärme erzeugt, durch Spritzen, Sprühen oder auf andere Wej.se auf ein Substrat gefördert;;= und dann - falls notwendig - durch Erwärmung nachbehandelt. Bei diesem Verfahren hat sich gezeigt, daß warm-

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härtende Bestandteile zur Bildung des Schaumes verwendet werden können; obwohl während der Perioden der Verschäumung, der Förderung und des Auftragens auf das Substrat eine Polymerisation stattfindet, erlaubt der schaumartige Zustand dennoch die geschilderte Behandlung und Verarbeitung bis hin zur fertigen Beschichtung des Substrates.

Abhängig von der Art der Förderung der Beschichtung wird die Zusammensetzung verschiedenen Arten der Disintegration und Filmbildung auf dem Substrat unterworfen. Sofern das Fördern aus Zerstäuben und Sprühen oder Spritzen besteht, findet die Schaum-Disintegration vor dem Zeitpunkt der Ablage der filmbildenden Feststoffe auf dem Substrat statt. In diesem Fall - und wie oben erläutert - wird die Leichtigkeit der Zerstäubung derartig hochpolymerer Flüssigkeiten dadurch erreicht, daß Energie in den Flüssigkeitsflächen oder -filmen gespeichert wird, die die Schaumbläschen umgeben bzw. begrenzen. In einer anderen Ausführungsform können Schäume aus hochpolymeren Feststoffen jedoch auch zunächst durch eine entsprechende Technik auf ein Substrat aufgebracht und dort disintegriert werden, wodurch eine durchgehende filmartige Beschichtung der filmbildenden Feststoffe entsteht. Es sei auch darauf hingewiesen, daß bei der Förderung, wie z. B. durch Zerstäuben und Sprühen, die flüssigen polymeren filmbildenden Stoffe entweder zu klebrigen oder pulverförmigen Partikeln werden können, nach oder während sie aus ihrem schüttgutartigen Zustand abgefördert und behandelt werden. Diese Partikel können anschließend auf das Substrat durch elektrostatische Kräfte oder auf eine andere Weise aufgebracht und dann sogar aufgeheizt werden, um auf dem Substrat den gewünschten durchgehenden Film zu bilden.

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Diese zuletzt erwähnte Ausführungsform verdeutlicht die Nützlichkeit des erfindungsgemäßen Prinzips des Einsatzes polymerer Materialien für viele andere Verarbeitungsfälle, bei denen beispielsweise aus pulverförmigen Polymeren als solchen pulverförmige Beschichtungsmaterialien hergestellt werden. Derzeit sind nur einige Materialien bekannt, die ohne größere Schwierigkeiten in Pulverform umgewandelt und für die elektrostatische Pulver-Farbgebung bzw. Beschichtung eingesetzt werden können. Die wesentlichen Materialien ergeben sich aus der üblichen Kunststoffpraxis; es handelt sich um Feststoffe, die unter Einsatz erheblicher Kosten zunächst in geschmolzener Form extrudiert, dann verfestigt und schließlich in bestimmter Weise zu feinen Pulvern vermählen werden. Sehr viele gut bekannte Beschichtungsharze können entweder überhaupt nicht in Pulverform gebracht werden oder aber nur unter Aufwand prohebitiver Kosten. Andererseits ist es erwünscht und notwendig, eine breitere Palette von Beschichtungsharzen in Pulverform zur Verfügung zu haben, um die vielfältigen Anwendungsbereiche besser abdecken zu können. Derzeit sind nur Epoxy-, Polyester-, Acryl- und andere thermoplastische Pulver verfügbar. Aufgrund der Erfindung ist es möglich, jedes derzeit bekannte,in flüssigem Zustand verschäurnbare Beschichtungsharz zum Auftragen in Pulverform umzuwandeln. Bei solchen Harzen handelt es sich um Phenol-, Polyamid-, Polyolefin-, Zellulose-, Amino-, Styrol-Butadienharze und verwandte Copolymere, um Polyester-Epoxyd, Polyuretan, Vinyl, Acryl- und Alkydharze sowie andere thermoplastische und duroplastische Harze.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ermöglicht diese das Fördern polymerer Zusammensetzungen von hohem Molekulargewicht auf Substrate durch die ganz übliche Technik der Zerstäubung; zu diesem Zweck wird

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zunächst eine flüssige Schaumzusammensetzung erzeugt, auf die ein Disintegrations- und Sprühschritt folgt. Das Fördern kann durch Sprühen unter Verwendung von Druckluft geschehen, auf hydraulischem Wege ohne Zusatzluft, unter Einsatz der elektrostatischen Techniken. In diesen Fällen wird der Schaum überwiegend oder vollständig vor dem Auftrag auf das Substrat disintegriert bzw. aufgelöst. Andere Arten der Übertragung oder des Auftragens gemäß der Erfindung beinhalten das Aufrollen der Beschichtung, eine Tauchbeschichtung, die Extrusionsbeschichtung, eine Vorhang-Beschichtung u. dgl., wobei in diesen Fällen die Disintegration oder Zerstörung des Schaums nach dem Auftrag auf die zu beschichtende Oberfläche stattfindet. Im Kern findet bei all diesen Beschichtungsverfahren die Vorbereitung und Förderung einer flüssigen oder verflüssigten Beschichtungszusammensetzung in relativ stabiler Schaumform zur Ablage auf einem Substrat statt, das aus Dekorationsoder Schutzgründen mit einem Film beschichtet werden soll. Selbstverständlich ist die Anwendung der erfihdungsgemäßen Prinzipien nicht auf die vorgenannten Techniken oder Verfahren beschränkt. Sie ist auch anwendbar auf andere Auftrags- oder Zuführarten sowohl im privaten als auch im industriellen Bereich, wie z. B. mittels Pinsel, Spiralbeschichtung oder Lackiertrommel, um nur einige zu nennen.

Um eine flüssige Schaumzusammensetzung zu erzeugen, geht man, wie erwähnt, von einem filmbildenden Polymer in flüssiger- semi-flüssiger oder fester Form bei Norm-Bedingungen aus. Polymere Zusammensetzungen können ohne Zusatz von Lösungsmitteln oder anderen Flüssigkeiten beispielsweise durch Schmelzen gewonnen werden. Demgemäß wird die Schaumzusammensetzung unter Verwendung bekannter fester, flüssiger oder gasförmiger Blähmittel in Form einer Schmelze gebildet, übliche Harze aus dem Bereich

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der industriellen Beschichtung können folglich ohne Lösungsmittel eingesetzt werden, wie z. B. Methacrylat, Acrylat nebst Copolymeren in dickflüssiger Form, Alkydharze, Polyesterharze, Polyurethane, Epoxyde, Polyäthylen für Beschichtungszwecke, fithylen-Vinylacetat, Copolymere, Polyvinylchloride, verschieden Gummimischungen o. dgl. Die Beschichtungs- und Anstrichharze, die derzeit hauptsächlich in Gebrauch sind, sind Alkyd-Polyesterharze oder Polyester. In diesem Zusammenhang soll der Ausdruck "Alkydpolyester"-harz auch modifizierte Polyesterharze, üblicherweise ölmodifizierte Harze umfassen. Bei den "polyesterharzen" handelt es sich um synthetische Harze, die aus mehrfunktionellen Alkoholen und Säuren abgeleitet sind. Das derzeit nächst wichtige Harz für die industrielle Beschichtung besteht im wesentlichen aus Acrylpolymeren und Copolymeren unter Zusatz von Vinyl, Epoxyden, Polyurethanaminen, Zellulose und ähnlichen Harzen. Es versteht sich deshalb, daß die filmbildende Komponente der flüssigen Zusammensetzung gemäß der Erfindung eine breite Palette polymerer Komponenten der gerade erwähnten Art einschließt, wie die Fachleute der Färb- und BeSchichtungsindustrie ohne weiteres erkennen werden. Die grundsätzliche polymere Zusammensetzung, die in irgendeiner der obengenannten Verfahren angewendet wird, hängt vom abschließenden Verwendungszweck der Beschichtung, von der eingesetzten Beschichtungsart etc ab., wie es ein Fachmann ohne weiteres einsehen wird. Als Quellen der vorhandenen Literatur betreffend die Beschichtung und zur Illustration spezieller Arten von Beschichtungen für bestimmte häusliche oder industrielle Anwendungsfälle seien genannt das Handbuch "Surface Coatings", herausgegeben von der Oil and Color Chemists¹ Association, Australien, in Verbindung mit der Australian Paint Manufacturers¹ Federation, the New South Wales University Press, 1974; Band 4 von "Treatise on Coatings" in zwei Teilen, betitelt "Formulations, Part I", herausgegeben von R. R. Myers und J. S. Long, Marcel Dekker, Inc., 1975; und "Paint

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Finishing in Industry" von A. A. B. Harvey, zweite Ausgabe, Robert Draper, Großbritannien, 1967. Auf diese Quellen wird aus Offenbarungsgründen bezüglich Zusammensetzungen und Beschichtungstechniken ausdrücklich Bezug genommen.

Demgemäß können die polymeren Zusammensetzungen, die in Verbindung mit der Erfindung angewandt werden sollen, aus einer breiten Paletten ausgewählt werden, und die Viskosität dieser Zusammensetzungen - sei es mit oder ohne Lösungsmittel o. dgl. - ist über einen weiten Bereich variierbar. Typischerweise liegt die Viskosität in einem Bereich bis hinauf zu beispielsweise 30000 mPa s, gemessen gemäß ASTMD 3236 (Thermosel Viscosity) am filmbildenden Material durch entweder der Variation der Temperatur, der Molekulargewichte oder durch beides. Es wurde bereits erwähnt, daß bekannte Beschichtungszusairanensetzungen, um mit den Mitteln des Standes der Technik zerstäubt werden zu können, Lösungen von Polymeren mit Viskositäten enthalten oder aus diesen bestehen, deren Viskositäten im allgemeinen nicht über 300 mPa s bei Auftragstemperatur liegt, um Ergebnisse von zufriedenstellender Qualität zu erzielen. Wenn demgegenüber die erfindungsgemäße Lehre benutzt wird, können polymere Zusammensetzungen mit sehr hohen Viskositäten verwendet werden. Derartige polymere Zusammensetzungen können folglich aus im wesentlichen nicht flüchtigen Feststoffen oder sogar aus 100 % Feststoffen bestehen, so daß keine oder fast keine Luftverunreinigung bei der Handhabung oder beim Fördern oder beim Beschichten derartiger Materialien stattfindet.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden verhältnismäßig stabile Schäume erzeugt, um polymere Beschichtungsflüssigkeiten zu bekommen, wobei jedoch die Möglichkeit des Auftretens von Blasen unterhalb der

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Beschichtung vermieden wird, die anderenfalls das Aussehen, die Lebensdauer und auch die Spritzwirkung der Beschichtung ungünstig beeinflussen würden. In diesem Zusammenhang kommt es also darauf an.zu verhindern, daß permanente Blasen innerhalb der polymeren Beschichtung auf dem Substrat' sogar unter solchen Bedingungen verbleiben, die die Bildung relativ stabiler Schäume fördern. Hierfür wird eine polymere Zusammensetzung in flüssiger Form gewonnen, ohne daß Lösungsmittel hinzugesetzt werden müssen. Eine andere Flüssigkeit oder eine Kombination von Flüssigkeiten wird dann so gewählt, daß (a) der Siedepunkt dieser Flüssigkeit bei Atmosphärendruck in der Nähe des mit der Ring-Kugel-Methode festgestellten Erweichungspunktes des Harzes liegt und (b) die Sättigungslöslichkeit der Flüssigkeit bei ihrem Siedepunkt im Harz nicht mehr als 5 Gew./% des Harzes beträgt. Isopropanol und Buthanol sind beispielsweise brauchbare Flüssigkeiten für Beschichtungs-Polyäthylen (Allied Chemical "AC 635"). Die .Menge der gewählten Flüssigkeit als Blähmittel wird aus dem Bereich zwischen etwa 0,05 bis 5 %, vorzugsweise zwischen 0,1 und 1 Gew./% des Harzes gewählt. Wenn die Flüssigkeit zu löslich ist (wie z. B. Toluen in "AC 635"), dann findet keine zufriedenstellende Schaumbildung statt, weil Blähmittel durch Diffusion verlorengeht. Wenn dagegen eine übermäßige Flüssigkeitsmenge benutzt wird, kann es vorkommen, daß keine Schaumbildung eintritt. Der Bereich Flüssigkeitszu Harzgewicht wird also durch diese Faktoren bestimmt, wenn man die gewünschten Resultate erreichen will; die Schaumbildung mittels flüssiger Blähmittel ist nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 3 der Zeichnung erläutert .

Aus dem Phasendiagramm der Fig. 3 ist die allgemeine Situation der Schatimbildung zu erkennen; die gleichmäßige Mischung von Harz und flüssigem Blähmittel wird

auf eine Temperatur erheblich über dem Siedepunkt der Flüssigkeit aufgeheizt und gleichzeitig mit einem Druck in einer Höhe beaufschlagt, die mindestens groß genug ist, um den Dampfdruck der Flüssigkeit bei dieser Temperatur zu übersteigen. Die unter Druck stehende Mischung aus Harz und Blähmittel wird dann durch Leitungen unter Steuerung von Temperatur und Druck zu dem Ort gepumpt, bei dem sie auf ein Substrat aufgetragen werden soll. Dort wird die Mischung der Komponenten durch Druckabfall auf Atmosphärendruck oder darunter verschäumt, während die Temperatur unter dem Siedepunkt der Flüssigkeit gehalten wird. Dieser Schaum kann dann durch Tauchen, Versprühen, Rollen, Vorhang-Beschichtung, Fließbeschichtung, Wellenkontakt-Beschichtung etc. auf das Substrat aufgebracht werden. Während des Förderns oder anschließend wird die Temperatur des Schaumes unter den Siedepunkt des flüssigen Blähmittels bei Atmosphärendruck abgesenkt, worauf die Schaumbläschen entweder durch Abdampfen und/oder Kondensation des flüssigen Blähmittels verschwinden. Dieser Vorgang wird nachstehend noch detailliert unter Bezugnahme auf bestimmte Beispiele erläutert.

Bei Verwendung von warmhärtenden Beschichtungszusammensetzungen bringt die Erfindung verschiedene einzigartige Vorteile. Es wurde beispielsweise darauf hingewiesen, daß Polyesterharz-Beschichtungszusammensetzungen in großem umfang in der Industrie eingesetzt werden. Wenn ein Polyesterharz mit Hexamethoxymethylmelamin oder einem ähnlichen Netzmittel vernetzt wird, wie z. B. Tetramethoxymethylharnstoff ost Methanol das Nebenprodukt dieser Reaktion. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Methanol in sehr geringer Menge als Verschäumungsmittel zugesetzt. Methanol hat einen sehr günstigen Dampfdruck zum Verschäumen von Polyesterharzen, und es ist zufriedenstellend löslich, um einen Schaum hoher

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Qualität zu erzeugen. Unter diesem breiteren Gesichtspunkt wird von der Erfindung deshalb ein flüssiges Blähmittel benutzt, welches ein Nebenprodukt der Reaktion des Harzes beim Härten ist. Aus diesem Grund und auch durch Unterdrückung dieser Reaktion ist eine Kontrolle der Aushärtezeiten während des Förderns des Beschichtungsschaums zum Substrat und während des Fertigstellens der Beschichtung möglich. Hierin liegt ein Vorteil, weil Zwischenzeiten, Zwischenspeicherung und Verarbeitungszeiten der warmhärtenden Beschichtungszusammensetzungen zusätzlich gewonnen werden können.

In Ergänzung zu der oben bereits erwähnten Fülle verschiedener polymerer Stoffe, die für Beschichtungszwecke geeignet sind, kann eine Anzahl unterschiedlicher Arten von Verschäumungsmitteln bei Anwendung der Erfindung eingesetzt werden. Als Beispiele für solche zusätzlichen Mittel sei auf Isopropanol, Methanol, Buthanol und Oktanol hingewiesen. Das Blähmittel kann jedoch auch ein Feststoff oder ein Gas sein. Verschiedene Mischungen oder Verbindungen können als gaserzeugende Stoffe zum Verschäumen flüssiger Beschichtungsmittel gemäß der Erfindung eingesetzt werden. Zu diesen gasförmigen oder gasbildenden Stoffen gehören Azodikarbonamide, Luft, Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid, Methan, Äthan, Buthan, Propan, Helium, Argon, Neon, Fluorkarbone, wie z. B. Dichlorodofluoromethan, Monochlorotrofluoromethan oder andere Gase oder Mischungen zwischen irgendwelcher dieser Gase. Es versteht sich, daß auch andere Zusatzstoffe in die Zusammensetzung des Beschichtungsmittel gegeben werden können. Hierzu gehören Pigmente, Trägerstoffe, Trockenmittel, Katalysatoren, Fließfähigkeit s-Additive o. dgl., von denen viele, wie z. B. Pigmente, ein sauberes Aufbrechen und die Disintegration des Schaumes wesentlich erleichtern. In diesem Zusammenhang wird auf die anhänge US-Patentanmeldung USSN 719 vom 27. April 1977 Bezug genommen, in der oberflächen-

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aktive Stoffe erläutert sind, die verwendet werden können, um stabile geschmolzene Schaumzusammensetzungen zu erzeugen. Zu diesem Zweck wird ein oberflächenaktives Mittel in einer ausreichend stabilisierenden Menge zugeführt. Es sei betont, daß die Verwendung von oberflächenaktiven Mitteln zur Bildung oder Unterstützung der Bildung eines stabilen P- oder K-Schaums im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt.

Die Grundzüge dieser Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf einige detaillierte Beispiele und die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Ausführen des Schaumbeschichtungsverfahrens gemäß der Erfindung mittels einer Heißschmelze und unter Anwendung einer Blastechnik;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer anderen Vorrichtung zum Ausführen der Schaumbeschichtung gemäß der Erfindung unter Verwendung einer Gasblastechnik; und

Fig. 3 die Schaumbildung durch flüssige Blähmittel.

Fig. 1 veranschaulicht schematisch eine Vorrichtung zum Beschichten nach den erläuterten Prinzipien. Zur Vorrichtung gehört ein Tank 10 bzw. ein Aufnahmetrichter für eine Farbzusammensetzung, der an eine Pumpe 11 angeschlossen ist. Bei der dargestellten Pumpe handelt es sich um eine luftbetriebene Zahnradpumpe. Jede andere Pumpe, die einen ausreichenden Druck von bis zu beispielsweise 70 bar liefern kann, ist in gleicher Weise geeignet. Die Pumpe fördert Farbe o. dgl. durch einen Wärmetauscher 12 zu einer Sprüheinheit 13. Im nachstehenden Beispiel 1 diente die Apparatur gemäß Fig. 1 zur Methanolverschäumung einer Polyesterharz-Farbzusammensetzung.

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28U661

Beispiel 1

(D	Polyesterharz	415,5	g
(2)	TiO₂	475,0	g
(3)	Hexamthoxymethylme1amin	178,1	g
(4)	Oberflächenaktives Silikon	1,8	g
(5)	Katalysator	3,0	g
(6)	Methanol
	(5 % der Harzfeststoffe)	20,8	g

1094,2 g

Das eingesetzte Polyesterharz bestand zu 100 % aus Feststoffen, die sich im wesentlichen aus Additin- und Stahlsäure zusammensetzten, die mit Propylenglykol und Trimethylolpropan polymerisiert waren. Die Viskosität dieser Polyesterharz-Rezeptur ohne Methanol und Katalysator wurde im Bereich zwischen etwa 52*C und 107*C mit etwa 450Ö0 bis 4000 mPa s festgestellt.

Die Farbzusammensetzung wurde mit etwa 25*C in den Tank gegeben. Darauf wurden die Heizelemente 14 eingeschaltet, um die Temperatur soweit anzuheben (auf etwa 54*C), daß die hochviskose Farbzusammensetzung in den Einlaß der Pumpe 11 fließen konnte. Von dieser Pumpe gelangt die Farbzusammensetzung unter Druck durch einen in der Leitung liegenden Wärmetauscher 12, wo ihre Temperatur auf etwa 104*C angehoben wurde, zu einer Blende o. dgl. 15 mit einer öffnung zwischen 03, und 0,6 mm, wo die Zusammensetzung zu einem Schaum mit einem Volumenverhältnis von 2 : 1 bis 8 : 1 expandierte. Der Schaum wurde dann über eine Leitung 16 zur Einlaßöffnung einer Sprüheinheit 13 geführt, bei der es sich um eine Binks Luft-Sprüiieinheit-, Modell 61, handelte. Aus einer Düse 17 der Sprüheinheit 13 mit einem Durchmesser von 1,32 mm wurde der Schaum bei einer Temperatur von 104*C mit einer Menge 57 g/min abgegeben. An den Lufteinlaß 18 der Einheit 13 lag ein Luftdruck von 28 bis 3S bar, aufgrund-

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dessen die verschäumte Farbzusammensetzung zerstäubt und auf eine Testfläche 19 gefördert wurde, die von einer Stahlplatte gebildet wurde.

Nach einer Wärmebehandlung der Testfläche 19 in einem Ofen bei 177"C über einen Zeitraum von 25 Minuten wurde die Dicke der Beschichtung mit einem magnetischen Meßgerät zu 0,02 bis 0,03 mm festgestellt. Fotografische Blitzlichtaufnahmen zeigten die erreichte Zerstäubung in Intervallen von etwa 5 cm von der Düse nach außen bis zu etwa 20 cm Abstand von der Düse. Auf schwarzem Papier wurden Schnitte durch den Sprühstrahl in einem Abstand von 20 cm von der Düse gemacht, die eine gleichförmige Verteilung der feinen Farbpartikel zeigten.Außerdem wurde ein Schaumstrom mit Hilfe eines gering vergrößernden Mikroskopes fotografiert; dabei zeigte sich, daß der Schaum unmittelbar nach dem Austritt aus der Düse 17 eine dem P-Schaum entsprechende Zellstruktur mit begleitenden K-Strukturen hatte.

Eine gewisse Menge der Schaumzusammensetzung wurde außerdem von der Düse auf eine auf etwa 93"C vorgewärmte Metallplatte gegeben; mittels eines auf 93 *C vorgewärmten Handrollers wurde der Schaum in einen Film einer Dicke von 0,01 mm ausgerollt.

Beispiel 2

72,3 % Epon 1001 (Shell Chemical Co.) 4,5 % Epon 828 {Shell Chemical Co.) 18,9 % Hexamethylmethoxyraelamin
3,4 % Methanol
0,9 % Katalysator

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Die vorstehende Rezeptur (in Gewichtsprozent) wurde durch Schmelzen des Epon 1001 Harzes bei etwa 93 *C hergestellt, das mit Epon 828 vermischt war. Das Hexamethylmethoxymelamin wurde unter Rühren bei 66 bis 93'C dem Harz zugesetzt. Die Mischung wurde dann auf etwa 60*C abgekühlt, bevor Methanol zugegeben wurde. Die Methanolzugabe geschah langsam unter fortlaufendem Rühren. Als letztes wurde der Katalysator in die vorbereitete Harzzusammensetzung eingemischt. Die Viskosität dieser klaren Emaillerezeptur betrug vor dem Hinzufügen des Katalysators und des Methanols 2090 mPa s nach der Methode ASTMD 3236 bei 93*C. Diese Rezeptur wurde durch den Wärmetauscher der Anordnung gemäß Fig. 1 gepumpt, die allerdings so modifiziert war, daß das Material aus der Rohrleitung 16 auf vorgeheizte metallische Testplatten fließen konnte. Auf den Platten verschäumte das Material in reichlichem Maß. Der Schaum wurde dann auf einfache Weise zu einem klaren dünnen Film von etwa 0,01 mm Dicke mit Hilfe eines vorgeheizten Handrollers ausgerollt. Nach einer Einbrennzeit von 20 Minuten bei 177^#C verblieb eine harte klare Filmbeschichtung. Ein anderer Teil dieser Rezeptur wurde mit Hilfe der Vorrichtung gemäß Fig. 1 bei einer Düsentemperatur von 104^#C mit einer Menge von etwa 85 g/min versprüht. Die Zerstäubung war excellent, Testplatten wurden hergestellt und über 30 Minuten bei 177*C eingebrannt .

Beispiel 3

Ein Beschichtungspolyäthylen (Allied Chemical 635) wurde bei 177^#C in einem Tank der Vorrichtung gemäß Fig. 1 geschmolzen. Die mittels ASTMD 3236 bestimmte Viskosität lag bei 280OmPa s bei 177^#C. In den Pumpeneinlaß wurde etwa 1 Gew/% Isopropanol dem geschmolzenen Polyäthylen zugefügt. Die Pumpe erzeugte einen Auslaß-

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druck iiii Bet eich zwischen 350 und 1035 bar. Das ijoschmolzene und Isopropanol enthaltende Polyäthylen verließ den Pumpenauslaß und schäumte reichlich beim Auffangen auf einem Pappstreifen. Ein isoliertes und beheizbares Metallrohr wurde benutzt, um den Pumpenauslaß mit dem Einlaß der Luftsprüheinheit zu verbinden, und innerhalb dieser Leitung wurde eine Blende mit einem Durchmesser von entweder 0,3 oder 0,5 mm vorgesehen. In der Sprüheinheit wurde eine Düse mit einer Auslaßöffnung von 1,3 mm verwendet, die einen aufgeklemmten elektrischer Rohrheizer trug und auf 177^#C aufgeheizt war. Die Temperatur des aus der Düse austretenden geschmolzenen Polyäthylenschaums wurde mit 177"C festgestellt. An die Sprüheinheit wurde ein Druck von 55 bar gelegt, mit dem der Polyäthylenschaum sprühzerstäubt und auf Testplatten und Testpapiere aufgebracht wurde. Die Zersprühung war gut und die Testplatten waren nach einer über wenige Minuten bei 177^#C dauernden Wärmebehandlung in einem Ofen gleichmäßig beschichtet.

Das Beispiel wurde dann wiederholt mit Verwendung von Luft als Blähmittel anstelle des Isopropanol; die Ergebnisse waren nach der Zerstäubung und Wärmebehandlung vergleichbar. Bei Anwendung dieser Technik kann pulverförmiges Polyäthylen gewonnen werden, wodurch die Praktikabilität der Erfindung bei der Herstellung von pulverförmigen Materialien nachgewiesen ist.

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Beispiel 4

Die folgende Rezeptur wurde gemischt und in derselben Vorrichtung geschmolzen, die oben im Zusammenhang mit dem Polyäthylen des Beispiels 3 erläutert wurde:

Äthylen/Vinylacetat Copolymer (70/30) 1400 g Parrafinwachs 600 g

Aerosol OT 20,2 g

Cab-O-Sil Quarzgut von Cabot

Standard Grade M5 2,02 g

Die geschmolzene Rezeptur wurde mit Isopropanol verschäumt, wobei entsprechend dem Beispiel 3 für Polyäthylen vorgegangen wurde. Die unter diesen Bedingungen sprühbeschichteten Testplatten demonstrierten eine excellente Zerstäubung und hervorragend beschichtete Oberflächen. Die gemäß ASTM D3236 bestimmte Viskosität der geschmolzenen Rezeptur bei 177^#C lag bei etwa 3050 mPa s.

Eine Wiederholung dieses Beispiels mit Luft anstelle von Isopropanol als Verschäumungsmittel führte zu sehr ähnlichen Resultaten.

ßtjispieI 5

Polyamid, cL h. ein Nylon 12 Polyamid aus Sebazinsäure und Hexamthylendiamin mit einer Viskosität gemäß ASTM D3236 von 900Ü mPa s bei 232'C wurde über Nacht mit 2-Oktanol getränkt. Der Schmelzpunkt des Harzes vor dem Tränken lag bei etwa 99 bis 1JQ2*C. Der Dampfdruck .-von 2-Oktanol bei 2 32^#C beträgt etwa 3,4 bar. In einer vorrichtung gemäß der US-PS 3 973 697 Fig. 1 wurden

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Perlen geschmolzen und auf eine vorgeheizte Metallplatte abgegeben. Beim Verlassen der Abgabevorrichtung auf die Platte schäumte die Schmelze reichlich. Der so gebildete Schaum wurde auf der Platte ausgerollt, und zwar mittels vorgeheizter federbelasteter Walzen von etwa 50 mm Durchmesser. Der Versuch wurde mit perlenförmigem Material wiederholt, das nicht
in 2-Oktanol getränkt war. Die nachstehende Tabelle ermöglicht einen Vergleich der Schichtdicken bei
verschiedenen Walzen-Anpreßdrücken zwischen geschäumten und ungeschäumten Beschichtungen auf einem Metallsubstrat. Der Walzdruck ist in Umdrehungseinheiten ihrer Anpreßspindel ausgedrückt. Der Walzdruck "0" entspricht der Stellung, in der sich die Walzen gerade berühren.

Temperatur	232·	C	Walzdruck	umge s ch^umt	μια	geschäumt	μπι
Auslaß	227*	C	0	38 -	μπι	33 -	μπι
Platte	66·	C	1/2 ümdr.	33 -	μπι	25 -	μπι
Walzen			1 Umdr.	25 -	μπι	20 -	μπι
		5 Umdr.	10 -	8 -
- 51	- 38
- 38	- 33
- 30	- 25
- 13	- 10

Die mit geschäumtem Material hergestellten Filme waren durchgehend und machten den gleichen guten Eindruck wie ungeschäumte Filme. Aus den vorstehenden wiedergegebenen Versuchsergebnissen kann abgelesen werden, daß alle aus geschäumtem Material hergestellten Filme etwas dünner wurden.

Beispiel 6

Folgende Stoffe in Gewichtsprozenten wurden iaenutzt:

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-\1,Ί Ί, VYLF-lIurz (Union Carbide), Propolyinor von Vinylchlorid und Vinylacetat in einem Verhältnis 88 : 12

12,7 % Hexamthylmethoxymelamin

47,2 % Dioctyl Phthalat Weichmacher 0,3 % Thermolite 49 Stabilisator (M & T Chemicals) 0,4 % Thermolite 31 Stabilisator (M & T Chemicals) 25,4 % TiO₂

1,3 % Methanol

Das Vinylharz wurde mit dem Hexamethylmethoxymelamin und dem TiO₂ in einem Behälter gemischt und mit hoher Geschwindigkeit verrührt. Während des Rührens wurden die Stabilisatoren nicht lange nach Rührbeginn zugegeben, um eine Zerlegung aufgrund von Wärme zu verhindern. Nach etwa 30 Minuten wurde die Mischung mit dem Weichmacher und Methanol reduziert. Darauf wurde das Rühren wieder aufgenommen, bis eine völlige Durchmischung erreicht war. Die Viskosität (ohne Methanol) gemäß ASTM D 3236 betrug 2090 mPa s bei 93*C. Diese Beschichtungszusammensetzung wurde dann mit der Vorrichtung gemäß Fig. 1 verarbeitet und zunächst bei etwa 52*C in den Tank gegeben. Die Mischung gelangte dann durch den Wärmetauscher mit etwa 121*C und das Sprühen fand statt mit einer Düsentemperatur von etwa 107"C und einem Luftdruck von etwa 31 bar. Das Zerstäubungsbild wurde ermittelt und als gut befunden. Nach dem Sprühen wurde die aufgesprühte (nasse) Filmdicke mit etwa 51 bis 64 μΐη gemessen und der Film dann einer Wärmebehandlung zugeführt .

ORIGINAL INSPECTED

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Für dieses Beispiel wurde die Apparatur gemäß Fig. eingesetzt. Zum Aufheizen und Unterdrucksetzen des Beschichtungsmittels wurde ein Druckgefäß verwendet. Dieses besitzt ein Rührwerk, eine Druckanzeige und einen Einlaß für ein Kühlmittel sowie einen Heizer. Ein durch Polyesterharz gestreckter Acryllack wurde aus folgenden Stoffen zusammengesetzt:

Acrylharz (Dupont, "Elvacite" EP2028) 261,9 g

Acryl-Polyester-Harz Castolite-AF (The Castolite Company) .1900,7 g

Ilexamethylmethoxymelamin 930,1 g

Titandioxid 2479,2

Oberflächenaktives Silikon 8,6 g

Methanol 108,4 g

Katalysator ' 11,3g

5700,2 g

Die Viskosität dieser Rezeptur wurde gemäß ASTM D 3236 zu 1100 mPa s bei 93*C bestimmt. Das Material wurde in ein Druckgefäß mit einer Kapazität von 7,5 1 gegeben und etwa 500 g Kühlmittel (CF₂Cl₂) unter Entlüftung zugesetzt, um die Luft aus dem Gefäß zu entfernen. Dann wurde das Rührwerk angestellt, um das flüssige Kühlmittel mit der Lackrezeptur zu mischen. Das Saugheber-Rohr des Druckgefäßes wurde mit dem Einlaß eines Wärmetauschers und dessen Auslaß mit einer Sprüheinheit verbunden. Beim öffnen des Saugheber-Rohres trat eine reichlich schäumende Flüssigkeit mit einer Menge von 57 bis 85 g pro Minute und einer Temperatur von 93*C aus der Düse der Luftsprüheinheit aus. Der der Einheit zugeführte Luftdruck betrug 34 bar. Der geschäumte Lack wurde zerstäubt und versprüht. In einem Abstand von 20 cm vwii der Düse wurden schwarze Papierstreifen rechtwinklig

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S[Ji iiliiicliHe aufgespannt und zeigten eine qnte Qualität der Versprühung. Testplatten wurden angefertigt und luftgetrocknet.

Zusammengefaßt betrifft die Erfindung Verfahren und eine Vorrichtung sowie ein Mittel für die Beschich-I ung von Oberflächen oder Substraten,mit denen viele Probleme beseitigt werden, die bei den derzeit bekannten Beschichtungsverfahren vom Standpunkt der Umweltverschmutzung, der Ausrüstung, der Materialien, des Energiebedarfs, des Arbeitsaufwandes und der Kosten auftreten. Gemäß der Erfindung werden flüssige, filmformende Feststoffe enthaltende Zusammensetzungen gebildet, in geschäumtem Zustand auf eine Oberfläche oder ein Substrat gefördert und bilden nach der Disintegration des Schaumes einen aus Feststoffen bestehenden Film auf der Oberfläche bzw..des Substrates. Auf diese Weise kann auf Lösungsmittel in Farben oder Beschichtungsmaterialien oder auf andere flüchtige Ber standteile ganz oder bis auf einen minimalen Rest verzichtet werden. Die Erfindung ermöglicht darüberhinaus den Einsatz polymerer Zusammensetzungen mit hohen Molekulargewichten zum Beschichten. Das erfindungsgemäße Verfahren ist schließlich mit Vorteil in nahezu allen Beschichtungsprozessen anwendbar, bei denen filmbildende Feststoffe aus ihrem s'chüt!gutartigen Ausgangszustand auf eine Fläche bzw. ein Substrat zum Beschichten aufgebracht werden.

eerse

it

Claims

NORDSON CORPORATION, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Ohio, Jackson Street, Amherst, Ohio 44001 (V. St. A.)

Verfahren nebst Vorrichtung zum Beschichten einer Oberfläche oder eines Substrates sowie eine verschäumbare warmhärtende Harz-Zusammensetzung hierfür

Ansprüche

Verfahren zum Beschichten einer Oberfläche oder eines Substrates mit filmbildenden Feststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine flüssige Schaum-Zusammensetzung gebildet wird, die die fUmbildenden Feststoffe enthält;

daß dann der Schaum einer Zerstäubungskraft ausgesetzt und zerstäubt bzw* disintegriert wird; und daß der zerstäubte Schaum dann zur Bildung eines Films auf die Oberfläche bzw. das Substrat gefördert wird.

DKS/ig

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ORiGiNAi.

••ii tiFti I EDHAfiD-ÜtiUNOW-SiflASSL- 3V TtJ-K-FON ( 0421 } * 7 2O 48

i ILLtX 02-14 Oat) ^tPAJ ■ fiHfcJWiH IsANK 4Q0 DÜ72 ■ POSTSCWECK-HAMBUHG 25 57

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäubungskraft ein extern zugeführtes, den Schaum abscherendes Fluid ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäubungskraft aus einem hydraulischen Medium gewonnen wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schaumbildung zunächst eine flüssige, einen Blähstoff enthaltende Flüssigkeit unter Druck gesetzt und dann unter Bildung des Schaums von dem Druck entlastet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumbildung unter Wärmeeinwirkung abläuft und daß der Blähstoff eine Flüssigkeit ist, die bei der Druckentlastung unter Bildung des Schaumes verdampft.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum unter Einwirkung von externer Luftströmung zerstäubt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Zusammensetzung polymere filmbildende Feststoffe enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer aus einer warmhärtenden Harzzusammensetzung besteht.

9. Verfahren nach Anspruch 8_f dadurch gekennzeichnet, daß das warmhärtende Harz ein Polyesterharz ist.

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10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyesterharz den flüssigen Blähstoff enthält.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Blähstoff ein Nebenerzeugnis der Aushärtereaktion des Harzes ist.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum von einem flüssigen Verschäumungsmxttel erzeugt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Verschäumungsmittel Methanol ist.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Zusammensetzung eine warmhärtende Zusammensetzung ist und das Verfahren unter der Einwirkung von Wärme abläuft, um so einen ausgehärteten festen Film auf der Oberfläche zu bilden.

15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Schaumzusammensetzung im wesentlichen aus einem Polyeder-Schaum besteht.

•16. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem polymeren Material enthaltene flüssige Blähmittel bei Atmosphärendruck einen Siedepunkt, der in der Nähe des Erreichungspunktes des polymeren Harzes liegt und eine Sättigungslöslichkeit in dem Harz hat, die einen für die Schaumbildung angemessenen Gewichtsanteil am Harz nicht überschreitet. ■

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17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, vl.-iß die Sättigungslöslichkeit etwa 5 Gew./% des Harzes nicht überschreitet.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit auf eine Temperatur erheblich über dem Siedepunkt des Blähmittels aufgeheizt und gleichzeitig unter einen Druck gesetzt wird, der mindestens den Dampfdruck des Blähmittels bei der Temperatur überschreitet.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die unter Druck stehende Zusammensetzung unter Druck- und Temperaturregelung durch eine Leitung zu einer Abgabedüse gepumpt wird.

20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschäumung durch Druckentlastung bei einer Temperatur stattfindet, die oberhalb des Siedepunktes der Flüssigkeit liegt.

21. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaum-Zusammensetzung ein Polymer mit einer Viskosität von über etwa HJO niPu s unter Verschäumungs- und Zerstäubungsbedingungen utii Wi' i a I. .

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, «hifi die Viskosität im Bereich zwischen etwa 300 und iü 000 mPa s liegt.

2 i. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß es mit im wesentlichen nicht-flücht iquii Zusammensetzungen ausgeführt wird.

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24. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet., daß die Beschichtungszusammensetzung zu 100 % aus Feststoffen besteht.

25. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumenverhältnis der Zusammensetzung: Volumen nach Verschäumung zu Volumen vor dem Verschäumen der Flüssigkeit bis zu etwa 50 : 1 beträgt.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumenverhältnis zwischen etwa 2 : 1 bis zu etwa 10 : 1 liegt.

27. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung nach der Zerstäubung in Richtung auf die Oberfläche oder das Substrat gesprüht bzw. gespritzt wird.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum durch Aufheizen der das Blähmittel enthaltenden polymeren Zusammensetzung gebildet wird.

29. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Film durch Warmhärten der Feststoffe auf dem Substrat gebildet wird.

30. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung nach der Zerstäubung auf der Oberfläche oder dem Substrat sich pulverförmig verfestigt und anschließend zur Filmbildung aufgeheizt wird.

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31. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, cjadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung zunächst verschäumt und dann zerstäubt wird.

32. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine flüssige Zusammensetzung gebildet wird, die duroplastische filmbildende Feststoffe und einen flüssigen Blähstoff enthält;

daß die Zusammensetzung durch Wärmeeinwirkung in einen fließfähigen gelösten Zustand umgewandelt, gefördert, verschäumt wird;

daß die verschäumte Zusammensetzung zerstäubt und die zerstäubte Zusammensetzung in Richtung auf die Oberfläche oder das Substrat gesprüht bzw. gespritzt wird; daß der Schaum während des Förderns disintegriert wird und daß die Feststoffe auf der Oberfläche zur Bildung eines Feststoff-Films auf dieser gesammeltwerden.

33. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung mittels der Abgabedüse zerstäubt wird.

34. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß abweichend von Anspruch 1 die verschäumte Zusammensetzung in Richtung auf die zu beschichtende Oberfläche bzw. das Substrat gefördert, daß der geförderte Schaum dann dort disintegriert wird und daß die Feststoffe dann auf der Oberfläche oder dem Substrat den Film bilden.

35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum durch Erhitzen einer Beschichtungs-Zutidiiimensetzung und eines Blähmittels gebildet wird.

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36. Verfahren nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß die verschäumte Zusammensetzung durch Zerstäuben und Sprühen gefördert wird.

37. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Disintegration des Schaums vor der Bildung des Films abgeschlossen ist.

38. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördern durch Fließenlassen des Schaumes auf die Oberfläche bzw. das Substrat vorgenommen wird.

39. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche

3 4 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Film durch Freigabe des Blähmittels gebildet wird.

40. Vorrichtung zum Beschichten einer Oberfläche oder eines Substrates, insbesondere zur Ausführung des Verfahrens nach den vorangehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Bilden einer ein Blähmittel enthaltenden Beschichtungs-Zusammensetzung; durch eine Einrichtung zum Aufheizen der Zusammensetzung;

durch eine Druckerhöhungseinrichtung (11) für die Zusammensetzung ;

durch eine Einrichtung zum Expandieren der Zusammensetzung in einen Schaum und durch eine Einrichtung zum gesteuerten Fördern der expandierten Zusammensetzung in Richtung auf das Substrat für die Beschichtung.

41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bilden der Zusammensetzung einen Heizer und einen Mischer aufweist.

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42. Vorrichtung nach Anspruch 40 oder 41, gekennzeichnet durch Mittel zum Einführen des Blähmittels in die Zusammensetzung.

43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 0 bis 42, gekennzeichnet durch einen Zusatzheizer (12) für die unter Druck stehende Zusammensetzung und das Blähmittel.

44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 43, gekennzeichnet durch ein Gefäß zur Aufnahme des expandierten Schaumes.

45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 44, gekennzeichnet durch Mittel zum Abgeben des Schaumes.

46. Vorrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabemittel für den Schaum eine Auslaßdüse für ein steuerbares Ventil zum Steuern des Düsenflusses aufweisen.

47. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum gesteuerten Fördern Mittel für die Zuführung einer Zerstäubungskraft aufweisen.

48. Vorrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus einer mit Fluid arbeitenden Zerstäuberdüse bestehen.

49. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum gesteuerten Fördern Mittel zum Steuern des Schaum-Flusses auf die Oberfläche oder das Substrat aufweisen.

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50. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 49, gekennzeichnet durch Mittel zur Fertigstellung der Beschichtung auf der Oberfläche.

51. Vorrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel eine Einrichtung zum Filmbilden aus Feststoffen auf der Oberfläche aufweisen.

52. Vorrichtung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung aus einer Heizkammer besteht.

53. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerhöhungseinrichtung aus einem heizbaren und unter Druck setzbaren Gefäß besteht.

54. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 53, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rühreinrichtung ο. dgl. vorgesehen ist, um die Zusammensetzung in Anwesenheit eines gasbildenden Stoffes zu dessen Einmischen in die Zusammensetzung zu verrühren o. dgl., wobei die Druckerhöhungseinrichtung das Mittel in Lösung mit der Beschichtungszusammensetzung bringt; und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die die Lösung bei einem Druck unterhalb des die Lösung aufrechterhaltenden Druckes zum Freisetzen eines Gases innerhalb der Lösung und zur Schaumbildung abgibt.

55. Vorrichtung nach Anspruch 54, gekennzeichnet durch einen Behälter zur Aufnahme und zum Heizen der Beschichtungs-Zusammensetzung.

56. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 55, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabeeinrichtung die Zerstäubungsdüse enthält.

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57. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 56, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabevorrichtung eine Auftragspistole mit Auslaßdüse und Steuerventil für die Abgabemenge ist.

58. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Druckgefäß zur Aufnahme der Beschichtungszusammensetzung und des Blähmittels aufweist und das Druckgefäß mit einer Abgabevorrichtung zur Schaumbildung versehen ist.

59. Vorrichtung nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabeeinrichtung von einem Druckmittel gebildet ist.

60. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 59, gekennzeichnet durch einen beheizbaren Speicher zur Umwandlung polymerer Feststoffe in eine geschmolzene Flüssigkeit; durch eine an den Speicher angeschlossene Pumpe und ein auf diese folgendes Heizgerät; durch eine am einen Ende des Heizgerätes vorgesehene Öffnung zum Steuern des Druckabfalls zwischen Zuström- und Abströmseite des Heizgerätes, wobei letztere an eine Expansionskammer angeschlossen ist; durch eine am Ausgang der Expansionskammer angeschlossene Düse und durch eine Zerstäubungseinrichtung zum Abscheren des Schaumes nach dem Passieren der Düse.

61. Verschäumbare warmhärtende Harzzusammensetzung, insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein vernetzbares warmhärtendes Harz, ein Härtemittel und ein Blähmittel.

62. Zusammensetzung nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz aus derjenigen Gruppe ausgewählt ist, die Acrylharz fctOJcVheirfc Vo Ly-^sterharz, Aminoharz und

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Vinylharz enthält.

63. Zusammensetzung nach Anspruch 61 oder 62, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein flüssiges Blähmittel enthält.

64. Zusammensetzung nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, daß das Blähmittel ein Nebenprodukt der warmhärtenden Reaktion des Harzes ist.

65. Zusammensetzung nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß das Blähmittel Methanol ist.

66. Zusammensetzung nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein Polyester-Kondensationsprodukt eines Polyalkohole und einer mehrfunktionellen Karbonsäure ist.

67. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden An^ Sprüche, insbesondere Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß das Härtemittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die Melamin, Harnstoff und Derivate hiervon enthält.

68. Zusammensetzung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Härtemittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die Hexamethylmetoxy-Melamin und Tetramethylmetoxy-Harnstoff enthält.

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