NL8320409A - IMPROVED METHOD. - Google Patents

Description

**'' // 8 3 2 0 4 0 9 r / /' v·· / -1-** '' // 8 3 2 0 4 0 9 r / / 'v ·· / -1-

Bekledingswerkwijze .Coating method.

De uitvinding heeft betrekking op het drogen van bekledingslagen, films en dergelijke. Met de uitvinding wordt voorzien in een verbeterde werkwijze (en een daaruit voortvloeiend product) waarbij het drogen effectiever geschiedt dan voor dezen.The invention relates to the drying of coatings, films and the like. The invention provides an improved method (and a resultant product) in which drying is more effective than for these.

5 Volgens één algemeen aspect voorziet de uitvin- een ding in een werkwijze voor het vormen vanJgedroogde bekledingslaag op èen geschikt substraat, omvattende het aanbrengen van een vehikel op dat substraat en onderwerpen van het aangebrachte vehikel aan een behandeling met een drogend werkend middel, welk 10 middel electrostatisch wordt afgezet op het aangebrachte vehikel.In one general aspect, the invention provides a method of forming a dried coating layer on a suitable substrate, comprising applying a vehicle to that substrate and subjecting the applied vehicle to a treatment with a drying active agent. agent is electrostatically deposited on the applied vehicle.

De uitvinding heeft ook andere aspecten die hierna zullen worden getoond.The invention also has other aspects which will be shown below.

De uitvinding vindt toepassing bij het drogen van verven, lakken, vernissen, bindmiddelen van drukinkt en drukinkten, 15 vloeibare hechtmiddelen, oppervlaktebekledingsmaterialen, samenstellingen voor breeuvfcloeleinden en dergelijke. Onder de bovengenoemde omschrijving dient het volgende te worden verstaan: 1. Wat betreft de bekleding, film of dergelijke - die moet worden onderworpen of is onderworpen aan de werkwijze 20 volgens de uitvinding - dient de term "drogend werkend" te worden veïstaan (i) als ook te omvatten "hardend werkend" en (ii) als aanduiding dat de bekleding hetzij kleefvrij is, of onoplosbaar is in oplosmiddel of in het bezit is van een vergaande mate van samenhang of in staat is een redelijke mate van een schurende 25 werking of druk zonder beschadiging te doorstaan. Het zal duidelijk zijn dat onder sommige omstandigheden een droge bekledingslaag alle bovengenoemde eigenschappen te zien kan geven. De uitdrukking "bekledingslaag" indien gebruikt als zelfstandignaamwoord is voor de doelstelling van de uitvinding te verstaan als synoniem 30 met "film" (of dergelijke).The invention finds application in the drying of paints, lacquers, varnishes, binders of printing inks and printing inks, liquid adhesives, surface coating materials, compositions for paint applications and the like. The above description is to be understood as follows: 1. With regard to the coating, film or the like - to be subjected or subjected to the method according to the invention - the term "drying-acting" should be used (i) as well as including "curing" and (ii) indicating that the coating is either tack-free, insoluble in solvent or possesses a high degree of consistency or is capable of a reasonable abrasion or withstand pressure without damage. It will be understood that under some circumstances a dry coat layer can demonstrate all of the above properties. The term "cladding layer" when used as a noun is to be understood as synonymous with "film" (or the like) for the purpose of the invention.

2. De uitdrukking "substraat" is in de ruimst mogelijke zin te interpreteren, als omvattende elk oppervlak waarop 8320409 -2- * het vehikel hechtend kan worden aangebracht en waarop het zal blijven zitten terwijl de behandeling met het (drogend werkende) middel wordt uitgevoerd. Zo kunnen wijd uiteenlopende materialen als karton, metaalfoelie, staalplaat, kunststofmateriaal, warmtegevoelig-5 materiaal enz. (afhankelijk van de omstandigheden) worden toegepast).2. The term "substrate" is to be interpreted in the broadest possible sense, as encompassing any surface on which the vehicle can be adhered 8320409-2- * and on which it will remain while the treatment with the (drying agent) is carried out . For example, widely varying materials such as cardboard, metal foil, steel sheet, plastic material, heat-sensitive material etc. (depending on the circumstances) can be used).

3. De uitdrukking "vehikel" omvat verven alsmede alles wat hiervoor specifiek werd genoemd.3. The term "vehicle" includes paints as well as everything specifically mentioned above.

4. De uitdrukking "middel" betekent de tenminste ene chemische verbinding die de harding of droging van het vehikel 10 teweeg brengt. Het kan soms in deze beschrijving ook worden aangeduid als katalytisch middel of eenvoudig als katalysator.4. The term "agent" means the at least one chemical compound that induces the curing or drying of the vehicle 10. It may also sometimes be referred to in this specification as a catalytic agent or simply as a catalyst.

In één vorm van de uitvinding kan het vehikel van het type zijn dat vrije isocyanaatgroepen bevat. De uitdrukking "vrije isocyanaatgroepen" omvat ook dergelijke groepen die potentieel 15 vrij zijn, waarbij de betekenis die moet worden overgebracht is dat het voor-polymeer isocyanaatgroepen bezit die vrijgemaakt kunnen worden, of beschikbaar zijn, voor reactie met alle mogelijke andere verbindingen die actieve waterstof plaatsen beide (voor het doel van polymeervergroting en/of filmvorming). De ver-20 bindingen die vrije isocyanaatgroepen omvatten omsluit al dat soort verbindingen. Hieronder vallen bijgevolg niet slechts isocya-naten met een urethaanstructuur en polyisocyanaten, maar ook isocyanaten met een polyisocyanaat, biureet- en allofanaatstructuur.In one form of the invention, the vehicle may be of the type containing free isocyanate groups. The term "free isocyanate groups" also includes such groups that are potentially free, the meaning to be conveyed is that the prepolymer has isocyanate groups that can be released, or are available, for reaction with any other active hydrogen compounds place both (for the purpose of polymer enlargement and / or film formation). The compounds comprising free isocyanate groups enclose all such compounds. This therefore includes not only isocyanates with a urethane structure and polyisocyanates, but also isocyanates with a polyisocyanate, biuret and allophanate structure.

Het drogend werkende (of katalytisch werkende) 25 middel dat zijn werking kan uitoefenen in de dampfase kan ammoniak zijn, of een amine of alle mogelijke andere verbindingen zoals organometaalverbindingen of anorganische metaalzouten die in staat zijn de gewenste reactieweg te versnellen. De uitdrukking "amine" omvat niet slechts de amineimet een eenvoudige primaire alifatische 30 monofunctionele structuur, maar ook aminen die worden gekenmerkt door (i) polyfunctionaliteit en (ii) een verdergaande graad van waterstofsubstitutie. De uitdrukking "dampfase" betekent dat het middel - namelijk ammoniak, een amine enz. - zich in de gasfase, dampfase of een andere in de lucht verdeelde vorm (bijvoorbeeld 35 dispersie, nevel of aerosol) bevindt waarin het beschikbaar is voor 8320409 -3- reactie.The drying (or catalytically acting) agent which can exert its action in the vapor phase can be ammonia, or an amine or any other possible compounds such as organometallic compounds or inorganic metal salts capable of accelerating the desired reaction path. The term "amine" includes not only the amine with a simple primary aliphatic monofunctional structure, but also amines characterized by (i) polyfunctionality and (ii) a further degree of hydrogen substitution. The term "vapor phase" means that the agent - namely, ammonia, an amine, etc. - is in the gas phase, vapor phase, or other air-dispersed form (for example, dispersion, mist, or aerosol) in which it is available for 8320409-3 - reaction.

Van het amine zelf kunnen vele voorbeelden worden gegeven. Typische voorbeelden zijn bijvoorbeeld mono-verbindingen zoals methylamine, ethylamine, propylamine, isopropyl-5 amine en de vele isomeren van butylamine en polyfunctionele aminen zoals hydrazine, ethyleendiamine, propyleendiamine en diethyleen-triamine. Verdere voorbeelden zijn diethylamine, triethylamine en dimethylethanolamine (DMEA) en ditertiaire aminen zoals N.N.N',N-tetra-methylethyleendiamine TMEDA) en N.N.N'N'.2-pentamethyl-l.2-10 propaandiamine (PMT)- en alle mogelijke combinaties van dergelijke aminen, in verhoudingen zoals vereist wordt, waarmee voordeel wordt getrokken uit het sy^nergistische effect van een dergelijke combinatie.Many examples of the amine itself can be given. Typical examples are, for example, mono-compounds such as methylamine, ethylamine, propylamine, isopropyl-5 amine and the many isomers of butylamine and polyfunctional amines such as hydrazine, ethylenediamine, propylenediamine and diethylene triamine. Further examples are diethylamine, triethylamine and dimethylethanolamine (DMEA) and ditertiary amines such as NNN ', N-tetra-methyl ethylenediamine TMEDA) and NNN'N'.2-pentamethyl-1.2-10 propanediamine (PMT) - and all possible combinations of such amines, in proportions as required, taking advantage of the synergistic effect of such combination.

Van de orgaQ&metaalverbindingen kunnen ook vele voorbeelden worden gegeven. Typische voorbeelden zijn bijvoorbeeld 15 dibutyltindilauraat, loodtetraethy1, titaniumacet ylacetonaat, dimethyl-tindichloride en stanno- en zinkoctoaten. Van de anorganische zouten die effectief zijn gebleken kunnen worden genoemd bismutnitraat en ferrichloride. Evenzo kan voordeel worden getrokken van het synergistische effect van deze verbindingen in associatie met 2Q elkaar en met het (de) bovengenoemde amine(n).Many examples of the OrgaQ & metal compounds can also be given. Typical examples are, for example, dibutyltin dilaurate, lead tetraethyl, titanium acetyl acetonate, dimethyl tin dichloride, and stannous and zinc octoates. Among the inorganic salts that have been found effective can be mentioned bismuth nitrate and ferric chloride. Likewise, the synergistic effect of these compounds can be taken advantage of in association with each other and with the above-mentioned amine (s).

Eet vehikel kan een uit één of twee componenten bestaande verf of dergelijke zijn die vrije isocyanaat^groepen (zoals hiervoor gedefinieerd) bevat. Een typisch voorbeeld voor een dergelijke verf - die electrostatisch of op andere wijze op 25 een te bekleden substraat kan worden aangebracht en snel kan worden gedroogd door middel van een drogend werkend middel in de dampfase zoals hierna verder wordt gedemonstreerd - is een twee-componenten preparaat samengesteld uit een hydroxylgroepen dragende synthetische harsachtige eerste component en een voor^polymeer met eindstandige 30 isocyanaat<*groepen als tweede component. Het zal duidelijk zijn dat van deze componenten zelf weer vele voorbeelden gegeven kunnen worden.The vehicle may be a one or two component paint or the like containing free isocyanate groups (as defined above). A typical example for such a paint - which can be applied electrostatically or otherwise to a substrate to be coated and quickly dried by means of a vapor phase drying agent as further demonstrated below - is a two component formulation. composed of a hydroxyl group-bearing synthetic resinous first component and a prepolymer with isocyanate-terminated terminal groups as the second component. It will be clear that many examples of these components themselves can be given.

Een geschikte verf van dit type is een twee componenten wit polyurethaanpreparaat waarin een pigment is gedispergeerd en 35 samengesteld onder toepassing van een alkydhars op basis van kokosnootolie die vervolgens werd gemengd met een voorpolymeer met 8320409 -4- eindstandige isocynaatgroepen op basis van XDI (xyleen diisocyanaat).A suitable paint of this type is a two component white polyurethane composition in which a pigment is dispersed and formulated using a coconut oil alkyd resin which is then mixed with a prepolymer having 8320409-4-terminal isocyanate groups based on XDI (xylene diisocyanate) ).

In andere samenstellingen kan het voorpolymeer met eindstandige isocyanaatgroepen op basis van XDI worden vervangen door één of meer voorpolymeren op basis van MDI-TDI-HDI-H.„MDI, IPDI en H XDI (om 12 6 5 de standaardafkortingen te gebruiken) - of de reactieproducten van deze diïsocyanaatmonomeren met geschikte polyolen, polycarboxy-of polyaminetussenproducten. Evenzo kan de eerste component ook worden gekozen uit onder andere acryl-, epoxy-, polyether-, polyester-en polysiloxanharsen (om algemene aanduidingen te gebruiken).In other compositions, the XDI-terminated isocyanate groups prepolymer may be replaced by one or more MDI-TDI-HDI-H based prepolymers. "MDI, IPDI and H XDI (to use 12 6 5 standard abbreviations) - or the reaction products of these diisocyanate monomers with suitable polyols, polycarboxy or polyamine intermediates. Likewise, the first component can also be selected from acrylic, epoxy, polyether, polyester, and silicone resins, among others (to use general terms).

10 Een verder modelvoorbeeld van een vehikel dat electrostatisch of op een andere wijze kan worden aangebracht op het substraat en dat snel kan worden gedroogd volgens de uitvinding, is een uit twee delen bestaand vehikel waarvan het eerste deel een hydrojpyp-groepen bevattende polyepoxydehars en het tweede 15 deel een vrije polyamidegroepen bevattende hars omvat.A further model example of a vehicle which can be electrostatically or otherwise applied to the substrate and which can be dried quickly according to the invention is a two-part vehicle, the first part of which contains a hydrojypyp-containing polyepoxide resin and the second 15 part comprises a free polyamide group containing resin.

Het electrostatisch afzetten van het drogend werkende of katalytisch werkende middel kan worden uitgevoerd door het verdampte middel te onderwerpen aan een opgewekt electrostatisch veld. Bij één uitvoeringsvorm van de uitvinding kan het 20 electrostatische veld op orthodoxe wijze tot stand worden gebracht en wel typisch door middel van een electrostatisch pistool van het type dat conventioneel bekend is voor dat doel.Electrostatic deposition of the drying or catalytic agent can be carried out by subjecting the evaporated agent to an generated electrostatic field. In one embodiment of the invention, the electrostatic field can be created in an orthodox manner, typically by means of an electrostatic gun of the type conventionally known for that purpose.

Bij één uitvoeringsvorm van de uitvinding kan electrostatisch afzetten van het drogend werkende middel (katalysator) 25 volgen op een voorafgaande trap waarin het vehikel op het substraat wordt aangebracht. Co-afzetting, omvattende electrostatisch co-afzetten dat wil zeggen gelijktijdig aanbrengen van zowel bekledingsmiddel als drogend werkend middel door de werking van een electrostatisch veld- valt echter ook binnen het kader van de uitvinding. Volgens 30 een verdere werkwijzeaspect heeft de uitvinding derhalve ook betrekking op een werkwijze zoals hiervoor algemeen omschreven die verder wordt gekenmerkt doordat de trappen van het aanbrengen van het vehikel op het substraat en het electrostatisch afzetten van het drogend werkende middel gelijktijdig worden uitgevoerd. Volgens 35 een hiermee verband houdend aspect heeft de uitvinding betrekking op 8320409 -5- een inrichting zoals hierna beschreven, voor het uitvoeren van deze werkwij ze.In one embodiment of the invention, electrostatic deposition of the drying agent (catalyst) may follow a previous step in which the vehicle is applied to the substrate. However, co-deposition, including electrostatic co-deposition, i.e., simultaneous application of both coating agent and drying agent by the action of an electrostatic field, is also within the scope of the invention. According to a further method aspect, the invention therefore also relates to a method as generally described above, which is further characterized in that the steps of applying the vehicle to the substrate and electrostatically depositing the drying agent are carried out simultaneously. In a related aspect, the invention relates to a device as described below for performing this method.

Als inleiding op de beschrijving van de juist genoemde inrichting wordt gerefereerd aan de wijze waarop het 5 vehikel op het substraat wordt aangebracht. Wat dit betreft kan het vehikel, typisch een verf, worden aangebracht door schilderen met de hand (onder toepassing van een kwast), dompelen, spuitenof door gebruik maken van een inrichting waarmee het aanbrengen van de verf op het substraat zelf electrostatisch geschiedt. Dit 10 electrostatisch afzetten van verf kan worden bewerkstelligd door middel van een electrostatisch verfpistool.As an introduction to the description of the device just mentioned, reference is made to the manner in which the vehicle is applied to the substrate. In this regard, the vehicle, typically a paint, can be applied by hand painting (using a brush), dipping, spraying, or by using a device to electrostatically apply the paint to the substrate itself. This electrostatic deposition of paint can be accomplished by means of an electrostatic paint gun.

De inrichting voor het uitvoeren van de co-afzetting van vehikel en drogend werkend middel kan dit (zoals hiervoor aangegeven) doen door de werking van een electro-15 &atisch veld. Volgers; dit verwante aspect van de uitvinding voorziet de uitvinding in een inrichting die, in combinatie, omvat middelen voor het richten van een electrostatisch geladen vehikel, bijvoorbeeld een verf, naar het te bekleden substraat en middelen voor het gelijktijdig richten van een electrostatisch geladen 20 drogend werkend middel, dat zich typisch in dampfase bevindt, naar het substraat waarbij het eerstgenoemde en in de tweede plaats genoemde middel concentrisch ten opzichte van elkaar zijn gerangschikt. Deze inrichting die ook kan dienen om alleen een drogend werkend middel naar het substraat te voeren zal hierna meer in 25 detail worden beschreven.The device for performing the co-deposition of vehicle and drying agent can do this (as indicated above) through the action of an electro-15 field. Followers; this related aspect of the invention provides the invention for a device which, in combination, comprises means for directing an electrostatically charged vehicle, eg a paint, to the substrate to be coated and means for simultaneously directing an electrostatically charged drying agent agent, which is typically vapor phase, to the substrate with the first and second mentioned agents arranged concentrically with respect to each other. This device, which can also serve to supply only a drying active agent to the substrate, will be described in more detail below.

Het drogend werkend middel in de dampfase kan op verschillende wijzen worden opgewekt, waaronder verdampings-technieken of injectietechnieken. Een inrichting waarmee een drogend werkend middel in de dampfase op effectieve wijze wordt 30 voortgebracht vormt een ander aspect van de uitvinding. Volgens dit aspect voorziet de uitvinding in een inrichting die, in combinatie, omvat, middelen voor het verdampen van een vloeibaar drogend werkend middel, middelen voor het beheerst brengen van het verdampte middel naar een gewenste plaats - bijvoorbeeld naar de genoemde 35 tweede middelen van de hiervoor omschreven inrichting, en in de 8320409 -6- baan (waarlangs het verdampte middel wordt gevoerd) geplaatste middelen voor het vaststellen (van de concentratie van dat middel) die doeltreffend zorgt dat de concentratie van het toegevoerde verdampte middel binnen voorafgestelde grenzen wordt gehouden. Als 5 het verdampte middel naar de genoemde tweede middelen gevoerd,v*ordt functioneren der, dampfase ontwikkelende componenten en de co-afzetting (teweegbrengendel componenten tezamen als een enkele inrichting.The vapor phase drying agent can be generated in various ways, including evaporation techniques or injection techniques. A device which effectively produces a vapor phase drying agent is another aspect of the invention. According to this aspect, the invention provides an apparatus which, in combination, comprises means for vaporizing a liquid drying active agent, means for controlling the evaporating agent to a desired location - for example, to said second means of the device described above, and means located in the 8320409-6 (along which the evaporated agent is passed) for determining (the concentration of said agent) which effectively ensures that the concentration of the supplied evaporated agent is kept within predetermined limits. When the vaporized agent is fed to said second agents, the vapor phase-developing components and the co-deposition (triggering components) function together as a single device.

De uitvinding zal nu achtereenvolgens worden beschreven aan de hand van de bijgaande tekeningen en een aantal 10 specifieke voorbeelden. Het zal duidelijk zijn dat die volgende beschrijving bedoeld is om werkingskenmerken van de uitvinding te illustreren - en dus niet als limitatief moet worden beschouwd.The invention will now be described successively with reference to the accompanying drawings and a number of specific examples. It will be understood that the following description is intended to illustrate operating features of the invention - and should not be construed as limiting.

In de tekeningen geeft:In the drawings:

Fig. 1 een perspectivisch beeld van een inrichting 15 voor het in de dampfase brengen (opwekken), van het drogend werkende middel.Fig. 1 is a perspective view of an apparatus 15 for vaporizing (generating) the drying agent.

Fig. 2 een perspectivisch beeld van een inrichting voor het teweeg brengen van een afzetting van drogend werkend middel - of/voor het co-afzetten^vehikel en drogend werkend middel.Fig. 2 is a perspective view of an apparatus for effecting a deposition of drying agent - or / for co-depositing vehicle and agent.

20 De inrichting van fig. 1 (die algemeen is aange geven door het verwijzingscijfer 1). bestaat uit een kastvormige buitenste constructie 2 die een tank 3 bevat voor de vloeibare katalysator. De katalysator wordt verstoven in een binnenste kamer 4 die is gelegen onder de tank 3, door middel van verstuivings-25 mondstukken 5 die de katalysator vanuit de tank 3 onder:'.invloed ?van de zwaartekracht krijgen toegevoerd. Lucht wordt in de kamer 4 toegelaten via een luchtinlaatfilter 7 in een zijwand 8 van de constructie. In de kamer 4 wordt een turbulente luchtstroom voortgebracht om vermenging en verstuiving daarin te vergemakkelijken.The device of FIG. 1 (which is generally indicated by reference numeral 1). consists of a box-shaped outer structure 2 containing a tank 3 for the liquid catalyst. The catalyst is atomized into an inner chamber 4 located below the tank 3 by means of atomizing nozzles 5 which are fed the catalyst from the tank 3 under the influence of gravity. Air is admitted into the chamber 4 through an air inlet filter 7 in a side wall 8 of the structure. A turbulent air flow is generated in the chamber 4 to facilitate mixing and atomization therein.

30 Dit wordt tot stand gebracht door een turbulenties teweeg brengende ventilator 6 in het onderste gedeelte van de kamer.This is accomplished by a turbulence inducing fan 6 in the lower part of the chamber.

De verstuivingsmondstukken 5 krijgen, terwijl katalysator eraan wordt toegevoerd vanuit de tank 3, samengeperste lucht toegevoerd via een slang 9, welke (lucht1 wordt gebruikt om 35 een fijn verdeëidèc nevel bij de mondstukken 5 te vormen.The atomizing nozzles 5, while catalyst is supplied therefrom from the tank 3, are supplied with compressed air through a hose 9, which air 1 is used to form a finely dispersed mist at the nozzles 5.

8320409 -7-8320409 -7-

Om de (zich in de) dampfase (bevindende) katalysator vanaf de kamer 4 af te leveren is een turbulenties teweeg brengende ventilator 10 met variabele snelheid, waarvan de werking wordt geregeld door een mechanisme 16, aangebracht 5 in een zijwand 11 van de constructie tegenover de zijwand 8 waarin zich het luchtfilter 7 bevindt. De ventilator 10 voert de, zich in dampfase bevindende, katalysator naar een gewenste plaats - in een bepaald geval naar de hiervoor omschreven en hierna aan de hand van fig. 2 beschreven co-afzettingsinrichting 10 via een flexibele leiding 12. In een kap 13 die is geplaatst rondom de ventilator 10 is een orgaan voor het vaststellen van (de aanwezigheid van) een katalysator (sensor) 14 geplaatst.To deliver the vapor phase (in the) catalyst from the chamber 4, a variable speed turbulence induced fan 10, the operation of which is controlled by a mechanism 16, is mounted in a side wall 11 of the structure opposite the side wall 8 in which the air filter 7 is located. The fan 10 carries the vapor-phase catalyst to a desired location - in a particular case to the co-deposition device 10 described above and described below with reference to Fig. 2 via a flexible pipe 12. In a hood 13 which placed around the fan 10, means for detecting (the presence of) a catalyst (sensor) 14 is placed.

Deze sensor meet de concentratie aan katalysator in de dampfase die door de leiding gaat en geeft een concentratiemeting die 15 wordt teruggevoerd naar en weergegeven door een wijzer met wijzerplaat: 15.This sensor measures the concentration of vapor phase catalyst passing through the line and gives a concentration reading that is returned to and displayed by a pointer with dial: 15.

Door instellen van de verstuiving en verdamping van de in de tank 3 opgeslagen vloeibare katalysator die door middel van de wijzer met wijzerplaat 15 binnen vooraf vastgestelde 20 grenzen kan worden geregeld, kan de concentratie van de katalysator in de dampfase die door de inrichting wordt afgegeven, indien nodig worden gevolgd. Zoals hiervoor is aangegeven wordt ook de snelheid waarmee de katalysator wordt afgegeven geregeld door instellen van de. ventilator met variabele snelheid 10. Op deze 25 wijze kunnen vooraf ingestelde concentraties aan katalysator nauwkeurig worden gehandhaafd.By adjusting the atomization and evaporation of the liquid catalyst stored in the tank 3, which can be controlled by means of the dial 15 within predetermined limits, the concentration of the catalyst in the vapor phase released by the device can be adjusted, be followed if necessary. As indicated above, the rate at which the catalyst is released is also controlled by adjusting the. variable speed fan 10. In this way, preset concentrations of catalyst can be accurately maintained.

In het geval van een moleculaire oplossing van de katalysator in de dampfase in lucht zullen de concentraties uiteraard variëren tussen nul en de verzadigingsconcentratie 30 voor de betreffende gebruikte katalysator bij de beschouwde temperatuur. In het geval van een aerosolvormige mist bestaat deze beperking niet.In the case of a molecular solution of the vapor phase catalyst in air, the concentrations will naturally vary between zero and the saturation concentration for the particular catalyst used at the temperature under consideration. In the case of an aerosol-shaped mist, this limitation does not exist.

Zoals hiervoor aangegeven kan de inrichting volgens fig. 1 gebruik maken van een flexibele leiding 12 om katalysator 35 in de dampfase toe te voeren aan de inrichting die wordt geïllustreerd 8320409 -8- in fig. 2 (en die algemeen is aangegeven met het verwijzingscijfer 20). Deze inrichting kan worden gebruikt voor het electrostatisch afzetten van katalysator alleen, of voor het electrostatisch co-afzetten van katalysator en van een vehikel-typisch een verf.As indicated above, the device of Figure 1 may utilize a flexible conduit 12 to supply vapor phase catalyst 35 to the device illustrated 8320409-8 in Figure 2 (and which is generally indicated by reference numeral 20 ). This device can be used for the electrostatic deposition of catalyst alone, or for the electrostatic co-deposition of catalyst and of a vehicle - typically a paint.

5 De inrichting 20 omvat een standaard electrostatisch pistool 21 met een loop 22 vanwaar de electrostatische lading wordt uitgezonden. Een toevoerleiding 23 die uitmondt aan de achterzijde van het pistool 21: levert de verf af aan de loop 22 van het pistool, van waaruit deze verf eveneens met een electrostatische 10 lading wordt afgegeven. Een electrische geleider 24 levert de energie voor het opwekken van de electrostatische lading in het pistool 21. Zover is het pistool conventioneel en algemeen bekend in de techniek.The device 20 comprises a standard electrostatic gun 21 with a barrel 22 from which the electrostatic charge is emitted. A supply line 23, which opens at the rear of the gun 21, delivers the paint to the barrel 22 of the gun, from which this paint is also delivered with an electrostatic charge. An electrical conductor 24 supplies the energy for generating the electrostatic charge in the gun 21. To that extent, the gun is conventional and well known in the art.

Zoals hiervoor aangegeven, kan de flexibele leiding 15 12 de inrichting van fig. 1 verbinden met het pistool 21. De zich in de dampfase bevindende katalysator wordt tegen de loop van het electrostatische pistool gespoten door middel van het drukverschil dat wordt teweeggebracht door de ventilator 10 uit fig. 1. In de inrichting van fig. 2 zorgt een omhulsel voor de loop, 25, dat 20 concentrisch om de loop 22 is geplaatst ervoor, dat de zich in dampfase bevindende katalysator niet door het pistool 21 wordt afgegeven voordat het voorste uiteinde van de loop is bereikt. Op deze wijze wordt ook de katalysator geladen door het electrostatische veld dat aan de voorste rand van de loop 22 wordt opgewekt en wordt 25 deze katalysator in voldoende mate geladen om de verdampte en nu geladen katalysator vanzelf te doen afzetten op een geaard substraat waar het pistool naar toe wordt gericht.As indicated above, the flexible conduit 15 12 can connect the device of Fig. 1 to the gun 21. The vapor phase catalyst is sprayed against the barrel of the electrostatic gun by the differential pressure generated by the fan 10 from FIG. 1. In the apparatus of FIG. 2, a barrel casing 25 disposed concentrically around the barrel 22 ensures that the vapor phase catalyst is not released from the gun 21 before the front end of the barrel is reached. In this way, the catalyst is also charged by the electrostatic field generated at the leading edge of the barrel 22 and this catalyst is charged sufficiently to cause the evaporated and now charged catalyst to settle on a grounded substrate where the gun is is directed towards it.

Als het pistool moet worden gebruikt zal, bij één uitvoeringsvorm, voor het electrostatisch afzetten van drogend 30 werkend middel alleen (na voorafgaand verven van het substraat) ker bedienen van het trel^mechanisme 27 het beoogde doel bewerkstelligen. Als, volgens een andere uitvoeringsvorm, co-afzetting gewenst wordt, zal het pistool 20, geregeld door bedienen van het trekker-mechanisme 27, gelijktijdig verf krijgen toegevoerd via leiding 35 23 en katalysator in dampfase via leiding 12 (en electrostatische 8320409 -Si- lading via de geleider 24).. Als de trekker 27 bij die uitvoeringsvorm wordt ingedrukt zullen verf uit de loop 20 en katalysator uit het omhulsel 25 gelijktijdig electrostatisch worden geladen. Zowel de stroom verf als de stroom en de concentratie aan katalysator kunnen 5 worden geregeld zodat bij de co-afzetting van verf en katalysator een gewenste verhouding wordt bereikt. Het zal duidelijk zijn dat, als de componenten uit fig. 1 het drogend werkende middel in damp-fase toevoeren aan de componenten uit fig. 2 via de flexibele leiding 12, de zo geassocieerde componenten functioneren als een 10 enkele inrichting.If the gun is to be used, in one embodiment, for electrostatic deposition of drying agent only (after prior dyeing of the substrate) operating the trigger mechanism 27 more will accomplish the intended purpose. If, in another embodiment, co-deposition is desired, the gun 20, controlled by actuation of the trigger mechanism 27, will simultaneously receive paint supplied through line 35 23 and vapor phase catalyst through line 12 (and electrostatic 8320409 -Si- charge via conductor 24). When trigger 27 is depressed in that embodiment, paint from barrel 20 and catalyst from shell 25 will be charged electrostatically simultaneously. Both the flow of paint and the flow and concentration of catalyst can be controlled so that a desired ratio is achieved in the co-deposition of paint and catalyst. It will be appreciated that when the components of Figure 1 supply the vapor phase drying agent to the components of Figure 2 through the flexible conduit 12, the components so associated function as a single device.

De werkwijze waarmee electrostatisch geladen katalysator wordt aangebracht op vooraf geverfde voorwerpen (op alle oppervlakken daarvan) of waarbij co-afzetting van electrostatisch geladen katalysator en verf wordt bewerkstelligd (op 15 al die oppervlakken) leidt tot een aanzienlijke versnelling van de uitharding van de verf laag of film waarmee droogtijden worden bereikt die duidelijk commercieel van belang zijn. De wijze waarop afzetten of co-afzetten op alle oppervlakken wordt bewerk- zijn stelligd zal duidelijk‘uit fig. 2 - waarin de divergerende 2Q weg van drogend werkend middéenvan vehikel zodra dat middel en 1 dat vehikel de inrichting verlaten zijn weergegeven.The method of applying electrostatically charged catalyst to pre-painted objects (on all surfaces thereof) or effecting co-deposition of electrostatically charged catalyst and paint (on all those surfaces) leads to a significant acceleration of the curing of the paint layer or film that achieves drying times that are clearly of commercial importance. The manner in which deposition or co-deposition is accomplished on all surfaces will be clearly shown in Fig. 2 - wherein the divergent 2Q is away from drying agent from vehicle once that agent and 1 vehicle leave the device.

De uitvinding wordt nu nader beschreven aan de hand van vijf voorbeelden. Ten aanzien van deze voorbeelden dient het volgende te worden opgemerkt.The invention is now further described by means of five examples. The following should be noted with regard to these examples.

25 De in deze voorbeelden gebruikte verf is een twee-componenten witte polyurethaansamenstelling zoals hiervoor vermeld.The paint used in these examples is a two-component white polyurethane composition as noted above.

Voorzover het een bekende constructie heeft, beantwoordt het electrostatische pistool aan (één van) drie 30 basistypen - die, gemakshalve, hierna respectievelijk worden aangeduid als typen I, II en III. Kort gezegd, bewerkstelligt pistool van type I de electrostatisch afzetting van verf (of ΘΘΠ ander vehikel) door middel van\roterende schijf die de verf verstuift in een electrostatisch veld dat wordt opgewekt aan het 35 uiteinde van een draadvormig filament dat voor dat doel aanwezig is (en de zo geladen verf wordt afgeleverd aan het substraat dat 8320409 -10- wordt bekleedl. Het pistool van type II wekt een electrostatisch veld op door middel van een filament dat aan het einde van een loop is geplaatst waardoorheen de verf wordt aangevoerd die door de electrostatische lading moet worden weggevoerd (waarbij de 5 verf wordt afgeleverd aan en wordt getransporteerd door de loop, met behulp van lucht). Het pistool van type III werkt op nagenoeg dezelfde wijze als het pistool van type II; de verf die electrostatisch moet worden geladen wordt echter hydraulisch aan de loop toegevoerd.As far as it is of known construction, the electrostatic gun corresponds to (one of) three basic types - which, for convenience, are hereinafter referred to as Types I, II and III, respectively. Briefly, type I gun accomplishes the electrostatic deposition of paint (or other vehicle) by means of a rotating disc that sprays the paint in an electrostatic field generated at the end of a filament filament present for that purpose. (and the thus loaded paint is delivered to the substrate which is coated 8320409-10-. The Type II gun generates an electrostatic field through a filament placed at the end of a barrel through which the paint is fed through the electrostatic charge must be carried away (the 5 paint being delivered to and transported through the barrel, using air) The Type III gun works in much the same way as the Type II gun, the paint to be electrostatic loaded, however, is supplied hydraulically to the barrel.

10 Voorbeeld 1 (achtereenvolgens af zetten).10 Example 1 (switch off successively).

Een behoorlijk geaarde metalen plaat wordt op beide oppervlakken bekleed met een verf zoals hiervoor omschreven met behulp van een electrostatisch handspuitpistool type I. Lucht die circa 2000 delen per miljoen dimethylethanolamine 15 in dampvorm bevat en die werd ontwikkeld met de inrichting uit fig. 1, wordt onder een rechte hoek op de geverfde plaat gericht - en binnen een tijdsverloop van twee minuten wordt de zich in de dampfase bevindende katalysator geladen met behulp van een electrostatisch spuitpistooltype III terwijl geen verf aan dat pistool 20 wordt toegevoerd en slechts een lading wordt opgewekt. Het pistool is opgesteld tegenover de plaat zodat het geladen veld de katalysator-stroom kan kruisen. Het transport van katalysator in de dampfase uein het electrostatische veld uit het pistool van type III gaan continue circa twee minuten door na welke tijd zowel de katalysator 25 (stroom), als de (stroom van) electrostatische lading wordt onderbroken. Na een nahardingstijd van nog eens acht minuten in enigszins turbulente lucht blijkt de film aan beide zijden van de plaat versneld te zijn gedroogd en een bevredigende gedroogde film te zijn verkregen.A properly grounded metal sheet is coated on both surfaces with a paint as previously described using a Type I electrostatic hand-held spray gun. Air containing approximately 2000 parts per million of dimethylethanolamine 15 in vapor form and which was developed with the apparatus of Fig. 1. Aimed at right angles to the painted plate - and within a two minute period, the vapor phase catalyst is charged using an electrostatic spray gun type III with no paint being supplied to that gun 20 and only one charge being generated. The gun is positioned opposite the plate so that the charged field can cross the catalyst flow. The transport of vapor phase catalyst in the electrostatic field from the Type III gun continues continuously for about two minutes after which time both the catalyst (flow) and the (flow of) electrostatic charge are interrupted. After a further eight minutes post-curing time in slightly turbulent air, the film appears to have accelerated drying on both sides of the plate and a satisfactory dried film has been obtained.

30 Voorbeelde 2 (achtereenvolgens afzetten)30 Example 2 (sequential turn off)

Verdampt dimethylethanolamine (hierna aangeduid als DMEA) uit de inrichting van fig. 1 wordt via een flexibele buis 12 toegevoerd aan het kunststof omhulsel van de loop 25 gelegen rondom de loop 22 van een electrostatisch pistool. Dit is de 35 inrichting uit fig. 2 waarbij het pistool in dit geval een electro- 8320409 -11- statisch pistooltype II is. Geverfde platen die waren gereed gemaakt op dezelfde wijze als beschreven in voorbeeld 1, werden'blootgesteld aan een stroom van de zich in dampfase bevindende katalysator uit het pistool als geïllustreerd in fig. 2. De zich in de dampfase 5 bevindende katalysator wordt opgebracht in een concentratie van circa 2500 delen per miljoen, gedurende ongeveer zestig seconden na het schilderen. Deze stroom van katalysator wordt ongeveer twee minuten gehandhaafd, waarna hij wordt gestopt en de plaat wordt blootgesteld aan zachtjes stromende lucht gedurende ongeveer 10 acht minuten. Na deze na-hardingsperiode blijkt het drogen van de geverfde film aan beide zijden van de plaat merkbaar te zijn versneld.Evaporated dimethylethanolamine (hereinafter referred to as DMEA) from the device of Figure 1 is supplied through a flexible tube 12 to the plastic casing of the barrel 25 located around the barrel 22 of an electrostatic gun. This is the device of Fig. 2, the gun in this case being an electro-8320409-11 static gun type II. Painted plates prepared in the same manner as described in Example 1 were exposed to a flow of the vapor phase catalyst from the gun as illustrated in Fig. 2. The vapor phase catalyst 5 is loaded into a concentration of about 2500 parts per million, for about sixty seconds after painting. This catalyst flow is maintained for about two minutes, after which it is stopped and the plate is exposed to gently flowing air for about 10 eight minutes. After this post-curing period, drying of the painted film appears to have noticeably accelerated on both sides of the plate.

Voorbeeld 3 (co-afzetting)Example 3 (co-deposition)

Een afzetpistool, zoals beschreven in voorbeeld 15 2 en geïllustreerd in fig. 2 wordt opgesteld en verbonden met de inrichting van fig. 1. Verf, zoals hiervoor beschreven, wordt daarna door het pistool gevoerd en - gelijktijdig wordt de zich in de dampfase bevindende katalysator (DMEA) in een concentratie van circa 4000 delen per miljoen DMEA als een moleculaire oplossing 20 in lucht toegevoerd. Goed geaarde platen werden geverfd door gelijktijdig opbrengen van verf en katalysator. Onder deze omstandigheden bereikten de geverfde platen evenzeer snel een bij aanraken droog aanvoelende toestand als een algemene commer-cië.e-1 droge; toestand.A deposition gun, as described in Example 2 and illustrated in Fig. 2, is set up and connected to the device of Fig. 1. Paint, as described above, is then passed through the gun and - simultaneously, the vapor phase catalyst is (DMEA) at a concentration of about 4000 parts per million DMEA supplied as a molecular solution in air. Well-grounded plates were painted by simultaneously applying paint and catalyst. Under these conditions, the painted plates reached a touch-dry state just as quickly as a general commercial dry one; status.

25 Voorbeeld 425 Example 4

Dit voorbeeld is soortgelijk aan dat beschreven in voorbeeld 3, dat wil zeggen dezelfde handelwijze werd herhaald, maar in dit geval was de gebruikte zich in de dampfase bevindende katalysator PMT (terwijl alle andere parameters dezelfde waren).This example is similar to that described in Example 3, i.e. the same procedure was repeated, but in this case the vapor phase catalyst used was PMT (while all other parameters were the same).

30 De mate waarin versnelde droging optrad trad nog duidelijker aan het licht dan met DMEA en er werd een zelfs nog snellere commerciële droogheid bereikt.The rate of accelerated drying was even more apparent than with DMEA and an even faster commercial dryness was achieved.

Voorbeeld 5Example 5

In dit voorbeeld was de zich in de dampfase 35 bevindende katalysator lood tetraethyl. Alle andere omstandigheden waren in identiek met de in detail in voorbeeld 3 beschreven omstandig- 8320409 -12- heden. Opnieuw werd een even duidelijke versnelling van de uit-harding van de verf bereikt.In this example, the vapor phase catalyst was lead tetraethyl. All other conditions were identical to the circumstances described in detail in Example 3. Again an equally marked acceleration of the curing of the paint was achieved.

Tot slot wordt herhaald dat de voorafgaande gedetailleerde beschrijving slechts bedoeld is ter illustratie 5 van de uitvinding. Zo lang de basiscriteria in acht worden genomen kunnen zaken die hier binnen vallen en die opzichzelf niet kritisch zijn, worden gevarieerd overeenkomstig de van de situatie afhankelijke eisen.Finally, it is repeated that the foregoing detailed description is only intended to illustrate the invention. As long as the basic criteria are observed, matters that fall within this and which are not critical in themselves can be varied according to the requirements depending on the situation.

83204098320409

Claims (15)

1. Werkwijze voor het vormen van een gedroogde bekledingslaag op een geschikt substraat, met het kenmerk dat een vehikel wordt aangebracht op dat substraat en het aangebrachte vehikel wordt onderworpen aan een behandeling met een drogend 5 werkend middel, welk middel electrostatisch. wordt afgezet op het aangebrachte vehikel.1. A method of forming a dried coating layer on a suitable substrate, characterized in that a vehicle is applied to that substrate and the applied vehicle is subjected to a treatment with a drying active agent, which agent is electrostatic. is deposited on the applied vehicle. 2. Werkwijze volgens conclusie 1 mét 'hét kenmerk dat het aanbrengen van het vehicel op het substraat en het electrostatisch afzetten van het drogend werkende middel hetzij achtereen— 10 volgens of gelijktijdig worden uitgevoerd.2. A method according to claim 1, characterized in that the application of the vehicle to the substrate and the electrostatic deposition of the drying agent are carried out either consecutively or simultaneously. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk dat het drogend werkende middel zijn drogende werking uitoefent in de dampfase.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the drying acting agent exerts its drying action in the vapor phase. 4. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot 3 15 met het kenmerk dat het vehiikel een één-cf tweedelig vehikel is dat vrije isocyanaatgroepen bevat.4. A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the vehicle is a one or two part vehicle containing free isocyanate groups. 5. Werkwijze volgens conclusie 3 of 4 met het kenmerk dat het drogend werkende middel wordt gekozen uit ammoniak, een amine, een organometaalkatalysator of één of andere combinatie 20 daarvan.Method according to claim 3 or 4, characterized in that the drying agent is selected from ammonia, an amine, an organometallic catalyst or some combination thereof. 6. Werkwijze volgens conclusie 5 met het kenmerk dat het drogend werkende middel een alkanolamine is.Process according to claim 5, characterized in that the drying agent is an alkanolamine. 7. Werkwijze volgens conclusie 3 of één van de conclusies 4 tot 6, voorzover daarvan afhankelijk, met het kenmerk 25 dat het drogend werkende middel in de dampfase wordt gebracht door beheerste verstuiving van een vloeibare voorloper van het drogend werkende middel.A method according to claim 3 or any one of claims 4 to 6, insofar as dependent on it, characterized in that the drying active agent is brought into the vapor phase by controlled atomization of a liquid precursor of the drying active agent. 8. Werkwijze voor het vormen van een gedroogde bekleding op een geschikt substraat, met het kenmerk dat men een 30. vehikel aanbrengt op het substraat en het vehikel onderwerpt aan behandeling met een drogend werkend middel in de dampfase, waarbij het drogend werkende middel electrostatisch wordt afgezet op het vehicel en (i), de trap van het aanbrengen van het vehikel 35 8320409 -14- A op het substraat voorafgaat aan de trap van het electrostatisch afzetten van het drogend werkende middel in de dampfase, of (iii de trap van het aanbrengen van het vehikel op het substraat en de trap van het electrostatisch afzetten van 5 het drogend werkende middel in de dampfase gelijktijdig worden uitgevoerd.8. A method of forming a dried coating on a suitable substrate, characterized in that a vehicle is applied to the substrate and the vehicle is subjected to treatment with a drying active agent in the vapor phase, the drying active agent becoming electrostatic deposited on the vehicle and (i), the step of applying the vehicle to the substrate precedes the step of electrostatically depositing the drying agent in the vapor phase, or (iii the step of applying the vehicle 35 8320409-14) to the substrate. application of the vehicle to the substrate and the step of electrostatically depositing the drying agent in the vapor phase are carried out simultaneously. 9. Werkwijze volgens conclusie 8 met het kenmerk dat het vehikel een ééndelig of tweedelig vehikel is dat vrije isocyanaatgroepen bevat.The method according to claim 8, characterized in that the vehicle is a one-piece or two-piece vehicle containing free isocyanate groups. 10. Werkwijze volgens conclusie 8 of 9 met het kenmerk dat het vehikel electrostatisch wordt aangebracht op het substraat.Method according to claim 8 or 9, characterized in that the vehicle is applied electrostatically to the substrate. 11. Werkwijze volgens conclusie 1 of 8, in hoofdzaak zoals hierin beschreven aan de hand van "één of meer van de voorafgaande voorbeelden en/of de bijgaande tekeningen.A method according to claim 1 or 8, substantially as described herein by "one or more of the preceding examples and / or the accompanying drawings. 12. Inrichting ter gebruike bij het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1 of 8, gekenmerkt door, in combinatie, middelen voor het richten van een electrostatisch geladen vehikel, zoals een verf, naar het te bekleden substraat en middelen voor het gelijktijdig richten van een electrostatisch geladen 20 drogend werkend middel in de dampfase naar het substraat, waarbij het genoemde eerste en tweede middel concentrisch ten opzichte van elkaar zijn geplaatst.Device for use in carrying out the method according to claim 1 or 8, characterized by, in combination, means for directing an electrostatically charged vehicle, such as a paint, to the substrate to be coated and means for simultaneously directing an electrostatically charged vapor phase drying agent to the substrate, said first and second agents being placed concentrically with respect to each other. 13. Inrichting ten gebruike bij het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1 of 8, gekenmerkt door, in 25 combinatie middelen voor het verdampen van een vloeibaar drogend werkend middel, middelen voor het beheerst afleveren van het verdampte middel op een gewenste plaats en middelen voor het vaststellen (van de aanwezigheid van verdampt middel) aangebracht in de afleverbaan en zo werkend dat ze verzekeren dat de concentratie 30 van afgeleverd verdampt middel binnen vooraf vastgestelde grenzen wordt gehouden.13. Device for use in carrying out the method according to claim 1 or 8, characterized by, in combination means for evaporating a liquid drying active agent, means for controlled delivery of the evaporated agent at a desired location and means for determining (the presence of evaporated agent) applied in the delivery path and operating to ensure that the concentration of delivered evaporated agent is maintained within predetermined limits. 14. Inrichting volgens conclusie 13 mét het kenmerk dat de vereiste plaats de inrichting volgens conclusie 12 is en dat het verdampte middel beheerst wordt afgeleverd aan de 35 genoemde tweede middelen van de laatstgenoemde inrichting. 8320409 ’ -15- k14. Device according to claim 13, characterized in that the required place is the device according to claim 12 and that the evaporated agent is delivered in a controlled manner to said second means of the latter device. 8320409 -15- k 15. Inrichting volgens één der conclusies 12 tot 14, in hoofdzaak zoals eerder beschreven aan de hand van de fig. 1 en 2 van de bijgaande tekeningen. 832040915. Device as claimed in any of the claims 12 to 14, substantially as described previously with reference to Figures 1 and 2 of the accompanying drawings. 8320409