CZ389992A3 - Process for preparing pulverized materials for the formation of heat-hardenable coatings and material for the formation of such coatings - Google Patents

Description

-92. JUOr. KoreJzová a spoI.

Advokátní a patentová kancelář — Zirovnická 5, Praha 10 poSt. sehr. č.1, 130 00 Praha 3

Způsob výroby práškových materiálů HSrcptvaxbu.^ po vlaků, ! I ^ .. i — — vytvrditelných teplem, a materiál pr^iypr&u /povlaku / CO O -r: . ; σ / o o cz o C/> < < m, 1 i to o cz i to

Oblast vynálezu /

' ... ^ I

Vynález se týká způsobu výroby práškových-mnterialů#^_ i které jsou určeny pro tvorbu povlaků, vytvrditelných teplem. Vynález se rovněž týká materiálu pro tvorbu těchto povlaků a způsobu výroby povlaku.

Dosavadní sta\ rechnikv

Práškové materiály pro výrobu povlaků jsou rychle se rozvíjejícm odvětvím. Povlaky z materiálů ve formě prášku se obvykle nanášejí elektrostatickým postřikováním, při němž se částice materiálu opatří elektrostatickým povlakem při rozstřikování, přičemž substrát je uzeměn nebo má opačný náboj. Pak se materiál zahřeje až k roztavení, čímž se částice spoj1' - povísk s° vy*·"rdí. Ty část* o®, které k substrátu nelnou, je možno znovu použít, takže povlékání tímto způsobem je také ekonomické. Mimoto jsou práškové povlaky obvykle prosté přidaaýóh rozpouštědel a zejména organických rozpouštědel a z tohoto důvodu při jejich použití nedochází k nepříznivému ovlivnění životního prostředí.

Materiál pro tvorbu těchto povlaků je obvykle tvořen pryskyřicí, schopnou tvořit pevný film a obvykle jedním nebo dvěma barvivý, například pigmenty. Obvykle jde o materiál, vytvrditelný teplem, obsahující kromě polymeru, tvořícího film,ještě odpovídající činidlo pro vytvrzení, které může být tvořeno dalším polymerem, tvořícím film. Práškové mate-.íly pr~ · '. rbu pcvlilů se obvykle připravu jí důkladným p.„míšením _eňnotiivýcn složek, například ve vytlačovacím zařízení při teplotě nad teplotou měknutí polymeru, tvořícího film, avšak pod teplotou, při níž by 2 mohlo, dojít k předběžnému vytvrzení. Vytlačený materiál se obvykle zpracuje na folii a pak se z této folie připraví, například mletím materiál s požadovnou velikostí částic. Distribuce velikosti částic, požadovaná pro většinu běžně dodávaných elektrostatických postřikovačích zařízení je 10 až 120 mikrometrů, střední velikost částic se obvykle pohybuje v rozmezí 15 až 75 a s výhodou 25 až 50 mikrometrů.

Existující postupy pro výrobu materiálů pro uvedené účely jsou v různých ohledech uspokojivé, stále však zůstává prostor pna je;:. ;h zlepšeni. Vynález s.\ klade za úkol zjednodušit výrobu těchto materiálů a současné tuto výrobu zhospodárnit. podstata vynálezu

Podstatu vynálezu tvoří způsob výroby práškových materiálů pro tvorbu povlaků, vytvrditelných teplem. Tento postup spočívá v tom, že ca aav.a. ac;;. ená smis polymeru, tvořícího film, s obsahem reaktivních funkčních skupin, činidla pro vytvrzení tohoto polymeru a popřípadě jed-noho nebo většího počtu barviv, výsledná tavenina se atorni-zuje na malé kapičky a tyto atomizcvané kapičky se nechají zchladnout za vzniku částic pevněno prasku, přičemž podmínky postupu se řídi tak, aby nedocházelo v jeho průběhu ve větší míře k vytvrzení a aby produkt byl vhodný pro nanášení povla ků ve formě prášku.

Ve specifickém provedení dovoluje způsob podle vynálezu získat bez následného mletí nebo drcení materiál, vhodný pro nanášení povlaku ve formě prášku. Dosažení tohoto cíle závisí ra tom, i.t v r;rú 1 ěhu postupu r . tšlo k významnějšímu vytvrzení materiálu působením tepla. Na základě známého stavu techniky nebylo možno očekávat, že by 3 tohoto cíle mohlo být dosaženo jakýmkoliv postupem, který by v sobě zahrnoval atomisaci materiálů, vytvrditelného teplem v roztavené formě a z tohoto důvodu až dosud nebyl žádný takový postup navrhován. Bylo totiž nutno očekávat, že v důsledku teplotních podmínek při tavení materiálu pro jeho atomiéaci by nevyhnutelně muselo dojít k významnému vytvrzení materiálu. Jinak řečeno, bylo nutno očekávat, že vytvrzení bude pokračovat do takového stupně, že budou nepříznivě ovlivněny vlastnosti produktu. Tím, že odpadá nutnost r.í~ledného drcení materiálu, dosahuje způsob podle vynš. ?zu r adnoiušení způsobu výroby materiálů pro povlaky ve formě prášku. Současně jsou odstraněny některé nevýhody, které mají známé materiály, získané drcením, zejména distribuce velikosti částic a jejich tvar. Pokud jde o rozměr částic, je možno způsobem podle vynálezu řídit velikost tak, že se dosahuje podstatně užšího rozmezí velikosti než při drcení materiálu a současně je možno snížit podíl částic s neřádoucím příliš malým průměrem.

Pokud jde o tvar, vznikají při provádění způsobu podle vynálezu částice okrouhlého tvaru, který se blíží tvaru koule na rozdíl od hranatých tvarů, vznikajících běžnými postupy. Skutečnost, že částice jsou více zaoblené je výhodná při udržení elektrostatického náboje při nanáše ní povlaku. Je možno předpokládat, že větší množství nábo je unikne z materiálu s hranatými částicemi.

Vzhledem k pravidelnosti tvaru ve spojení s užší dis tribucí velikosti částic je možno předpokládat, že se způsobem podle vynálezu získá ve srovnání se známými postupy sypnější produkt, zejména v případě, že produkt má nižší střední průměr částic. 4

Pokud jde o poměr rozměrů částic, je zřejmé, že tvar částic podle vynálezu se bude více blížit kulovité formě než tvar částic, získaných běžnými postupy, obvykle bude mít alespoň 70 % všech částic poměr délky k nejmenšímu prů měru nižší než 2 : 1 při stanovení optickým mikroskopem.

Způsob podle vynálezu má tu další výhodu, že částice materiálu mají obvykle povrch, který je v podstatě nebo úpl ně tvořen polymerem, vytvářejícím film. Barviva a další pří sady jsou obvykle v této částici uzavřeny. Tím je možno dosáhnout rychlejšího a rovnoměrnějšího tavení oři nanášení a vytvrzení pr.škovéko povlaku na substráty.

Bylo rovněž pozorováno, že alespoň v některých případech může mít určitý podíl částic materiálu, získaného způsobem podle vynálezu duté jádro. Použití těchto dutých částic poskytuje možnost tvorby tenčích povlaků než je to možné při použití plných částic podobných rozměrů, nanášených za podobných podmínek.

Polymer pro tvorbu filmu, použitý při výrobě materiálu pro tvorbu povlaku, vytvrditslných teplem je s výhodou odlišný od fenolfcrmaidehydové pryskyřice a je možno jej volit z polyesterových pryskyřic s karboxylovými funkčními skupinami, polyesterových pryskyřic s hydroxy-lovými funkčními skupinami, epoxidových pryskyřic a pryskyřic s funkčními skupinami akrylové kyseliny.

Jak již bylo uvedeno, v uvedených materiálech se nepoužívá organických rozpouštědel a důležitou vlastností způsobu podle vynálezu je skutečnost, že se k materiálu v žádném stupni nepřidává žádné rozpouštědlo a mimoto má být obsah zbylého rozpor · --.ědla z v·.: rity kterékoliv složky materiálu co možná nejnižší. Obsah zbylého rozpouštědla v materiálu před jeho atomisací by neměl být vyšší než 1 % 5 hmotnostních, s výhodou by obsah rozpouštědla měl být nejvýše 0,5 % a zvláště nejvýše 0,3 % hmotnostních.

Materiál pro tvorbu povlaků ve formě prášku může být založen na pevném systému s obsahem polymerního pojivá, může například obsahovat polyesterovou pryskyřici s karboxylovými funkčními skupinami spolu s polyepoxido-vým činidlem pro vytvrzení. Systémy, tvořené polyesterem s karboxylovými funkčními skupinami jsou v současné době nejpoužívanějšími materiály pro tvorbu práškových povlaků. Kyselinové číslo polyesteru je obvykle v rozmezí 10 až 100, číselná s t řední molekule vá hmot.. : st Μη ; t 1 500 až 10 000 a teplota skelného přecnodu 30 až 85, s výhodou alespoň 40 °C. Polyepoxidem může být například trifunkční epoxidová sloučenina s nízkou molekulovou hmotností, například triglycidylisokyanurát TGIC nebo epoxidová pryskyřice, například kondenzovaný glycidylether bisfenolu A. Takovou polyesterovou pryskyřici s karboxylovými funkčními skupinami je pro tvorbu filmu možno použít také s vytvrzovacím činidlem v.ypu bis-beta-lydrcxy ilkylamidu , můře například jít o tetrakis-(2-hydroxyethyl)adipamid.

Je možno použít také polyester s hydroxylovými funkčními skupinami spolu s vytvrzovacím činidlem s blokovanými isokyanáitvými skupinami nebo axniníormaIdehydový kondenzát, například melaminovou pryskyřici, močovinoformaldehydovou pryskyřici nebo glykolmočovinoformaldehydovou pryskyřici, například Powderlink 1174 (Cyanamid Company) nebo také hexa-hydroxymethylmelamin. Vytvrzovací činidlo s blokovanými isokyanátovými skupinami pro polyester s hydroxylovými funkčními skupinami může například být vnitřně blokován, může tedy jít o sloučeninu uret dionového typu, nebo může jít o sloučeninu s blokc nými kaprolaktamovými skupinami, jako isopherondiisokyanát. 6

Další možností je použití epoxidové pryskyřice spolu s činidlem pro vytvrzení s aminoskupinami, například dikyandiamidem. Je také možno místo vytvrzovacího činidla s aminoskupinami pro epoxidovou pryskyřici použít materiál typu fenolu, s výhodou materiál, vytvořený reakcí epichlor-hydrinu s přebytkem bisfenolu A, jde tedy o polyfenol, vytvořený adicí bisfenolu A a epoxidové pryskyřice. S příslušným činidlem pro vytvrzení je možno užít také pryskyřici s akrylovými funkčními skupinami, například karboxylovou, hydroxylovou nebo epoxidovou funkční skupinou. Je možno užít také směsi pojiv, například je možno užít polyester s karboxylovými ,unkčn: i skupinami spolu s lovců prys kyřicí s karboxylovými funkčními skupí Γ. cU u X cl O iníčlera pro vytvrzení například typu bis-beta-hydroxyalkylamidu, které je schopno vytvrdit oba polymery. Další možností je ve směsi pojiv užít akrylovou pryskyřici s karboxylovými, hydro-xylovými nebo epoxidovými funkčními skupinami spolu s epoxidovou pryskyřicí nebo polyesterovou pryskyřicí s karboxylovými nebo hydroxylovými funkčními skupinami. Tyto kombinace pryskyřic je možno volit tak. aby 4e bylo možno společně vytvrdit, je například možno společně vytvrdit akrylovou pryskyřici s karboxylovými funkčními skupinami a epoxidovou pryskyřici nebo polyester s karboxylovými funkčními skupinami a akrylovou pryskyřici s glycidylovými funkčními skupinami. Obvykle se tyto systémy volí tak, aby je bylo možno vytvrdit při použití jediného činidla pro vytvrzení, je například možno užít blokovaného isokya-nátu k vytvrzení akrylové pryskyřice s hydroxylovými funkčními skupinami i polyesteru s hydroxylovými funkčními skupinami. Další výhodný materiál může obsahovat dvě různá činidla pro vytvrzení, jedno pro každé pojivo nebo směs dvou polymerních pojiv, například epoxidové pryskyřice, vytvrzené aminem a akryleví pryskyřice s hydřexylovými funkčními skupinami, vytvrtené blokovaným iscnyanáu^.r.. 7

Materiál pro tvorbu povlaků podle vynálezu nemusí obsahovat přidané barevné látky, avšak obvykle obsahuje jeden nebo větší počet pigmentů nebo barviv a může obsahovat ještě další přísady, například látky, podporující syp-nost, změkčovadla, stabilizátory, například proti rozkladu působení ultrafialového světla, činidla proti tvorbě plynu, například benzoin a také plniva, prostředek může obsahovat jednu nebo větší počet takových přísad. Příkladem pigmentů, které je možno použít mohou být anorganické pigmenty, například oxid titaničitý, červený a žlutý oxid železa, pigmenty na bázi chrómu a uhlíková čerň, z organických pigmentů je mcžno uvézt například ftalocy. iin, azobar-viva, antrachinon, thioindigo, isodibenzanthron, trifen-dioxan a chinakridonové pigmenty, kypová barviva a laky na bázi kyselých, bazických i jiných barviv. Použít je možno také mořidla. Barviva je možno užít místo pigmentů, spolu s pigmenty, nebo je možno užít pouze pigmenty.

Pigmenty je možno užít v množství do 40 % hmotnostních celkové „motnosti materiálu. Obvykle se pigmer.t užívá v množství 25 až 30 % hmotnostních, i když opacity je při použití tmavých barev možno dosáhnout i při množství nižším než 10 % hmotnostních. V případě potřeby je možno k dosažení dokonalejší opacity užít plnivo, čímž je možno snížit náklady na výsledný materi11· V řadě případů může být vhodné přidat k materiálu také malé množství katalyzátoru vytvrzení. Avšak s výhodou se tento katalyzátor do materiálu nepřidává dříve než po jeho promísení v tavenině, aby bylo možno zabránit nebo alespoň omezit nežádoucí předběžné reakce. Katalyzátor, s výhodou v kapalné formě se nejvhodněji k materiálu přidává těsně před tím, než rc~ avená směs pochází atomizačním zařízením nebo se katalyzátor vstřikuje přímo do atomizač-ního zařízení tak, aby došlo k jeho smísení s roztaveným polymerem pro tvorbu filmu před počátkem tvorby kapiček. 8 Některé z vhodných katalyzátorů jsou při teplotě místnosti kapalné, jiné je nutno zkapalnit zahřátím. Příkladem vhodných katalyzátorů jsou například oktoát cínatý, laurát dibutylcínu, trifenylfosfin, imidazoly, běžně dodávané pod značkou Curezol, dále fenylimidazoliny, terciární aminy,například benzyldimethylamin, tetrabutylamoniumbromid a aminy, blokované chloridem boritým, jde například o materiál, dodávaný pod značkou DY 9577 (Ciba-Geigy AG).

Je nutno uvést také fosfoniové soli, zvláště fosfoniumha-logenidy, jako benzyltriethylfosfoniumchlorid nebo trife-nylethylf osf onium'-romid. Je zřejmé, že některé materiály, uvedené jako katalyzátory morou při použití určitých typů polymerů sloužit také jako činidla pro vytvrzení, jde zejména o polymery, obsahující oxiran. V některých příkladech může být možné a výhodné přidávat katalyzátor ve formě předběžné směsi, obsahující polymer a katalyzátor. Je například možno katalyzátor dispergovat v polymeru, například polyesteru, s nímž nereaguje a výslednou předběžnou umšs pak zahřát až k rottave.;í před jejím smísením se zbytkem materiálu, vytvrditelného za tepla, a to těsně před jeho atomizací. Při typickém provedení způsobu podle vynálezu se činidlo pro vytvrzení polymeru přidává při míšení materiálu v tavenině, dříve než je tavenina přivedena do atomizační-ho zařízení. Zásadně, tak jako to bylo uvedeno pro katalyzátor, je však možno alespoň určitou část činidla pro vytvrzení přidávat těsně před přívodem taveniny do atomizač-ního zařízení, nebo je možno činidlo vstřikovat přímo do tohoto zařízení k jeho smísení s roztaveným polymerem pro tvorbu filmu před počátkem tvorby kapiček.

Roztavenou směs jednotlivých složek materiálu je možno vytvořit v jakémkoliv vhodném zařízení pro míšení 9 roztavených složek, například v mlýnu se třemi válci, v Banburyho mísícím zařízení nebo v mísícím zařízení, opatřeném deskou tvaru Z. S výhodou se však materiál mísí ve vytlačovacím zařízení, které má tu výhodu, že jde o kontinuální postup, při němž současně dochází k transportu taveniny do dalšího stupně zpracování. V případě potřeby je možno složky materiálu předem smísit při teplotě místnosti před jejich přívodem do tavícího a mísícího zařízení. Tak tomu bude obvykle právě v případě použití vytlačovacího zařízení. V jednom z provedení způsc' v pod', r- vynálezu je možno jednotlivé složky materiálu společně roztavit v mísícím zařízení, které je uloženo těsně před atomizačním zařízením. Příkladem mísících zařízení, která je možno k tomuto účelu použít jsou zejména vysoce výkonná mísící zařízení, například statická mísící zařízení. Jednotlivé složky materiálu nebo směsi těchto složek je možno do mísícího zařízení přivádět různými přívody. Obvyklým zařízením pro toto pcržití je obvykle opět vytlačovací zařízení. Jeho použití má tu výhodu, že nedojde nebo jen ve snížené míře dojde k nežádoucímu styku reaktivních složek materiálu. V dalším provedení způsobu podle vynálezu se roztavená směs přivádí k většímu počtu atomizačních zařízení. K těmto zařízením může být materiál také přiváděn větším počtem jednotlivých přívodů a materiál, přiváděný k těmto zařízením může být stejný nebo různý. Je také možno přivádět do jediného zařízení dva odlišné materiály, vytvrdi-telné teplem.

Další možnost spočívá v scučasr.'m rozprášení dvou různých materiálů do komory, v níž dochází ke smísení a zchlazení obou promísených materiálů. 10

Rozprašování je možno provádět v rotačním zařízení, v němž se roztavený materiál dostává na povrch rotačního členu, například tvaru misky nebo šálku nebo kotouče a k rozprášení dochází v podstatě v důsledku odstředění. Rotujícím členem může být například plochý kotouč s ostrými hranami, mělká obrácená miska nebo útvar tvaru šálku bez divergujících stěn na svém otevřeném konci. Otáčející se kotouč může být opatřen řadou otvorů, například ve formě štěrbin, nebo může tvořit porézní přepážku nebo síto, jímž kapalný materiál prochází, nebo může být kotouč opatřen hranou s vybráním zuhovitého tvaru, tak, aby docházelo ke tvoření menších proudů materiálu, -terč ne budou rozpadat na malé kapičky s požadovanou velikostí. Otáčející se miska může být upevněna na přívod, skloněný například v úhlu 15 až 45° vzhledem k horizontální rovině. Miska má s výhodou konický tvar, při jehož použití je možno dosáhnout výhodnějšího rozměru částic produktu ve srovnání s jinými tvary, takže je způsob podle vynálezu možno uskutečnit tak, že dochází k podstatnému snížení podílu částic produktu vně rozmezí 10 až 110 mikrometrů, tak jal·; se to obvykle požaduje pro materiály, nanášené elektrostatickým postřikem, takže již není nutné později dělit částice podle jejich velikosti.

Ve výhodném provedení se užije otáčející se misky nebo útvaru tvaru šálku a roztavená směs se těmto útvarům přivádí tryskou, která ústí pod horním okrajem těchto útvarů tak, aby do jejich středu byl přiváděn stálý proud kapalného materiálu. Tímto způsobem je možno získat další zlepšení výsledků, pokud jde o distribuci průměrné velikosti částic výsledného produktu a o zvýšení podílu kulovitých nebo téměř kulovitých částic.

Amozaci odstředivým způsobem je možno ještě zlepšit přívodem proudu vzduchu, obvykle ve směru, rovnoběžném s osou otáčení otáčivé části zařízení, nebo elektrostaticky. 11

Roztavený materiál je možno rozprášit také tak zvaným postupem při použití dvou tekutin, při němž naráží proud plynu s vysokou rychlostí do roztaveného materiálu za vzniku nestálého divergujícího^ filmu s následnou tvorbou malých částic. Proudem plynu s vysokou rychlostí je obvykle vzduch, avšak za předpokladu, že materiál je dostatečně odolný, je možno použít i vodní páru, čímž současně dochází také k přídatnému přívodu tepla. V případě, že se užije vzduchu nebo jiného plynu, je jeho chladicí účinek při expanzi po výstupu z trysky obvykle kompenzován zahřátím tohoto proudu vzdvrhu nebo plynu. Roztavený materiál pro tvorbu povlaku může by-, také vstřikován ve formě proudu do proudu plynu s vysokou rychlostí nebo může roztavený materiál vytvářet film na povrchu, na nějž naráží proud plynu. Směr proudu plynu může být v podstatě lineární , což obvykle vede k vytvoření ploché vrstvy kapiček nebo může jít o vířivý pohyb, pak má proud kapiček konický tvar. Příklady zařízení tohoto typu jsou znázorněny na obr. lguaž 11 piblikace "Effects of Airblast Atomiser Design upon Spray Quality", A. K. Jasu; ;. (AGARD CP-353). >1 ak již bylo uvedeno, je oba typy zařízení možno kombinovat, roztavená směs například může narážen na rotující kotouč, čímž dochází k přesunu roztaveného materiálu na okraje tohoto kotouče, kde může materiál být strhován proudem vzduchu s vysekou rychlostí, nebo může jít o zařízení typu, který byl popsán v DE 3326831. V dalším provedení způsobu podle vynálezu je možno k tvorbě malých částic materiálu užít ultrazvuku. Při tomto postupu se užívá vibrací nebo zvuku s frekvencí alespoň 18 kHz, například 20 až 80 nebo 100, s výhodou 20 až 50 kHz. Roztavená směs složek materiálu může například protékat přes povrch ultrazvuk tvého - přev - žěče. i.' mož:v;· užít také sta tických ultrazvukových vln tak, že roztavený materiál se nechá protékat štěrbinou mezi ultrazvukovým převaděčem a odrazovou plochou nebo mezi dvěma proti sobě uloženými 12 generátory ultrazvuku. Zařízení tohoto typu byla popsána v publikaci "New Developments of Ultrasonic Atomisers", L. Bendig 4th International Conference on Liquid Atomisa-tion and Spray Systems, Sendai, Japonsko, srpen 1988, str. 133 až 137 materiálu z konference. Zařízení se stojatou vlnou je popsáno zejména na stranách 136 až 137, kde se popisuje zařízení z obr. 11 a 11a. Zařízení se stojatou vlnou byla popsána rovněž v DE 2656330, DE 2842232 a EP 308600 a je možno je použít při provádění způsobu podle vynálezu. V Hartmannově zařízení nebo v ultrazvukovém zařízení při použití dvou tekutin se užívá proudu vzduchu s vysokou rychlostí, který r. uráží na otevřeny konec malé Outiny, V prostoru mezi touto dutinou a tryskou, z níž vystupuje proud vzduchu dochází k silným oscilačním vlnám a do tohoto prostoru se také přivádí roztavený materiál.

Pokud jde o rozměry částic produktu, budou tyto parametry obvykle záviset na způsobu rozprašování. Například při použití rotačního zařízení bude tvorba částic s menším průměrem obvykle podporována uvýšením rycnlosui otáčení rotačního členu, snížením rychlosti průtoku roztaveného materiálu do zařízení a zvětšením průměru otáčejícího se členu zařízení. V případě použití ultrazvuku je možno velikost částic ovlivnit rychlostí průtoku roztaveného materiálu, hustotou a povrchovým napětím roztaveného materiálu a použitou frakvencí ultrazvuku.

Obvykle se uvádí, že použití jednoduchého tlaku, například vířivého proudu plynu není dostatečné pro roztavené materiály, vytvrditelné teplem podle vynálezu a proto se tento pastup s výhodou pro ví r í jiným caus-: V běžných zařízeních se produkt obvykle rozstřikuje tak, že se kapalný materiál protlačuje s vysokou rychlostí malým otvorem. Tyto malé trysky jsou obvykle snadno poskozo- 13 vány a snadno také dochází k jejich ucpání, všechny tyto nevýhody je možno očekávat zejména v případě roztavených práškových materiálů, vytvrditelných teplem.

Jakmile byly jednotlivé složky materiálu v roztaveném stavu promíseny, je nutno je v tomto roztaveném stavu trvale udržet až do rozprášení do formy jemných kapiček bez zchlazení. Při přípravě roztaveného materiálu k tomuto účelu je obvykle nutno zvýšit jeho teplotu nad teplotu, při níž materiál vychází z mísícího zařízení. Toto zahřátí se s výhodou provádí rychle a tak, aby byl prohřát všechen materiál, například pomc ::í radiové rrekverce, rr<: rovinného zařízení nebo pomocí vibrační energie. Tam, kde by se zahřátí mělo provádět obvyklým způsobem převodu tepla, je zřejmé, že účinnost tohoto zahřívání je možno zvýšit co největším zvýšením plochy styku s výměníkem tepla a také turbulencí proudu kapaliny, například při použití statického mísícího zařízení. Toto zahřátí roztavené směsi se s výhodou provádí těsně před jejím rozprášením nebo přímo v tomto i'řízení, například zahřátí::. misky rotačního zařízení horkým vzduchem, indukcí, infračerveným zářením nebo větším počtem těchto způsobů, účelem tohoto zahřátí je snížit viskositu taveniny k usnadnění rozprášení, aniž by současně dcšio k nežádoucím předběžným reakcím v materiálu.

Viskozita roztavené směsi materiálu při běžné teplotě vytlačování může být až 500 Pa a obvykle je tuto vis-kozitu před rozprášením podstatně snížit, tak, aby její hodnota byla 0,2 až 12, s výhodou 0,5 až 10, zvláště 0,5 až 5 a nejvýhodněji 0,5 až 3 Pa.

Povrchové napětí roztavené směsi těsně před rozprašováním se může pohybovsc v rz.“mezí 20 až 75, například 30 až 40 dyn.cm. V uvedeném rozmezí je vyšší povrchové napětí obvykle příznivé pro tvorbu kulovitých a téměř kulovitých částic, kdežto nižší hodnoty povrchového napětí wmam - 14 - usnadňují celý postup. Je tedy zřejmé, že při praktickém provádění způsobu podle vynálezu je nutno nalézt vhodnou rovnováhu mezi hodnotami obou faktorů.

Aby nedošlo k nežádoucí předběžné reakci, má materiál opouštět mísící zařízení, například vytlačovací zařízení při teplotě, nepřevyšující 160 °C, například 90 až 150 °C, i když v případě některých materiálů, například materiálů bez katalyzátoru může teplota dosahovat až 180 °C. Obvykle bude nutno tuto roztavenou směs zahřát na teplotu v rozmezí 100 až 300, s výhodou 140 až 250 a zvláště 160 až 240 °C těsně před rozpracování:·. Zšsečně je v uvedeném teple oním rozmezí žádoucí, aby teplota roztavené směsi byla těsně před atomizací co nejvyšší. Současně je však nutno se pokud možno vyvarovat nežádoucích předběžných reakcí materiálu, vytvrditelného teplem a je tedy opět nutno nalézt rovnováhu mezi možnou teplotou zahřátí a možným výskytem nežádoucích předběžných reakcí. J 0 Ζθ “ 3 ς! Γ ^ "ti T i. C ^ ^ -a -*3 o “? 3 t ^"0 cts materiálu určována převážně na povaze celého materiálu, vytvrditelného teplem.

Doba, v níž dojde k podstatnějšímu vytvrzení materiálu teplem, je v podstatě funkcí zahřívacího postupu a mění se v závislosti na chemickém složení polymeru a na činidle pro zesítění nebo vytvrzení a také na tom, zda je či není použit katalyzátor. Například v případě polymeru s karboxylovými funkčními skupinami, který je použit spolu se zesítujícím činidlem s epoxidovými funkčními skupinami dochází při teplotě 160 °C k podstatnému zesítění po 20 sekundách a při teplotě 200 °C po 5 až 10 sekundách.

Je zřejmé, že v případě, že dojde >: pc.'statnějšímu zesítění, bude doba tvorby gelu materiálu odpovídajícím způsobem snížena, což bude opět mít nepříznivý vliv na další 15 použití materiálu včetně zhoršené tvorby rovnoměrné vrstvy a zhoršeného vzhledu výsledného povlaku. Tento účinek může být při zvyšujícím se stupni zesítění takový, že materiál již nebude vhodný pro nanášení povlaku ve formě prášku. Podstatnější zesítění je možno zjistit podle určité změny vzhledu výsledného nátěru, k tomu dochází obvykle v případě, že se doba tvorby gelu zkrátí o 20 %, ke zhoršení mechanických vlastností dochází v případě, že uvedená doba poklesne o 40 % a materiál, u nějž tato doba klesne na 50 % ve srovnání s dobou tvorby gelu téhož materiálu, připraveného běžným drcením, již není použitelný pro nanášení povlaku ve formě prášku - Při provádění způsobu podle vynálezu se vytvořené malé kapky nechají zchladnout za vzniku pevných částic prášku. Aby částice co nejméně lnuly k jakémukoliv povrchu zařízení, sníží se teplota částic pod teplotu měknutí poly-merního materiálu, typicky jde o teplotu 50 °C nebo nižší.

Rychlost chlazení může by-, taková, le vytvořené částice jsou zchlazeny na teplotu místnosti do 0,5 sekundy po vzniku. Přesto že je vysoká rychlost chlazení výhodná vzhledem k tomu, že dovoluje použirí menší sběrné nádoby, je také důležité, aby tato rychlost nebylí příliš vysoká, protože při příliš vysoké rychle..ti vznik_ víre částic s tvarem, odlišným od kulovitého tvaru. Z tohoto důvodu může být výhodné vést vytvořené částice přes oblast horkého vzduchu nebo jiného plynu, v níž materiál sice chladne, ale stále ještě se nachází v roztavené formě. Teplota takového plynu by měla být v rozmezí 150 až 350, například 200 až 250 °C.

Rychlost přívodu tohoto horkého plynu do nádoby, v níž dochází ke tvorbě malých částic by měla být volena tak, aby byla přibližně rovna rychlosti částic tak, aby nebyl nepříznivě ovlivněn tvar částic výsledného produktu. Rychlost uvedeného zahřátého plynu tedy může typicky být v 16 rozmezí 5 až 10 metrů za sekundu na počátku tvorby částic, to znamená na periferii rotujícího členu v případě jeho použití, tato rychlost pak klesá na přibližně 1 metr za ; sekundu na konci relaxační zóny.

Svrchu uvedenou relaxační zónu je možno vytvořit tak, že se přivádí proud horkého plynu, narážející na rozprašovaný materiál ve směru proudu vytvořených částic. Například v případě rotačního členu se tedy horký vzduch s výhodou přivádí jak z horní, tak ze spodní roviny tak, aby výsledný prcud horkého plynu v podstatě odpovídal směru proudění vytvořených částic. V postupech, při nichž se užívá proudu vzduchu nebo plynu s vysokou rychlostí a při nichž rychlá expanze těchto plynů má chladicí účinek, může být zapotřebí dodatečného zahřátí k řízení rychlosti chladnutí vzniklých kapiček. Při jiných postupech je možno uvést proud chladicího plynu do styku s částicemi před jejich shromážděním. Chladicí tekutina může být plynná nebo kapalná, může jít například o vodu, obvykle se však užívá vzduch. Vytvořené částice je možno odebírat například pohyblivým písem nebo mohou padat do sběrného zásobníku. Tímto zásobníkem již může být obal, v němž bude výsledný materiál prodáván. Je také možno postupovat tak, že vzniklé částice práškového materiálu jsou vytvořeny jako vířivá vrstva ve vzduchu, který se vede do separátoru, například typu cyklonu nebo do filtračního systému, například tvaru vaku, kde dochází k oddělení pevného produktu.

Vynález bude formou příkladů podrobněji osvětlen v souvislosti s přiloženými výkresy, na nichž jsou schematicky znázorěna různá zařízení k provádění způsobu podle vynálezu. 17

Popis výkresů

Na obr. 1 je schematicky znázorněn příčný řez zařízením k provádění způsobu podle vynálezu.

Na obr. 2 je znázorněn příčný řez jedním typem otáčivého členu rozprašovacího zařízení, vhodného pro použití v zařízení z obr. 1.

Na obr. 3 je znázorněn příčný řez jiným provedením otáčivého členu, který je rovněž vhcdný pro použití v zařízení z obr. 1.

Na obr. 4 je v příčném řezu znázorněno zařízení, opatřené vstupem pro přídatný proud vzduchu.

Zařízení z obr. 1 je v podstatě tvořeno vytlačovacím zařízením .1, přivádějícím materiál do rozprašovacího zařízení 2 v rozprašovací komoře 3_.

Složky práškového materiálu, to znamená polymer, vvtvrditelný ten lem, činidlo pro ze- íoění a jakékoliv pigmenty nebo další přísady se promíchají a uloží do násypní-ku 11, z něhož je materiál přiváděn do vytlačovacího zařízení ly opatřeného šroubem 1_2, krerý je pohaněn motorem 13. Vytlačovací zařízení 1_ je opatřeno také zahřívací manžetou 14 pro řízení teploty polymerního materiálu tak, aby došlo k měknutí, avšak nikoliv k vytvrzení, typická teplota je v rozmezí 90 až 180 °C v závislosti na typu materiálu. Poly-merní materiály se důkladně promísí šroubem 12^ a vytlačuje výstupním otvorem 1_5 do přívodní trubice 16, jíž se materiál přivádí do rozprašovacího zařízení 2. Přívodní trubice 1_6 prochází zahřívacím zařízením 17, v němž dochází k rychlému zahřátí polymerního materiálu, 18 například cirkulujícím horkým vzduchem nebo radiovou frekvencí nebo mikrovlnným zařízením. Teplota polymerního materiálu na výstupu ze zahřívacího zařízení Γ7 se může pohybovat například v rozmezí 160 až 250 °C.

Rozprašovací zařízení 2_ je uloženo v rozprašovací komoře 3_, Může jít například o rotující misku, tak jak je znázorněna na obr. 2 nebo 3, nebo může jít o ultrazvukové zařízení se stojatou vlnou, tak jak bylo popsáno v DE 2842232 nebo EP 308600 nebo o zařízení, využívající dvou proudů tekutin s přívode-, horkého vzduchu. Přívodní trubice 16_ končí tryskou neb · sestavou vhodných trysek. Horký vzduch se přivádí vstupním otvorem 2_1 do centrální části 22 rozprašovací komory 3, takže přívodní trubice 16^ je při svém vstupu do rozprašovací komory .3 obklopena horkým vzduchem, aby nedošlo k předčasnému zchlazení polymerního materiálu před rozprášením ani po něm. Vstupem 2_3 se přivádí do periferní části rozprašovací komory 3_ chladný vzduch. Napříč rozprašovací komorou _3 nad úrovní rozprašovacího zařízení 2 je ulo'.w:u přepážku 2_5 s ouvorv pro rovnoměrnou distribuci horkého vzduchu do centrální části 22 a chladného vzduchu do per:.černí části 24 rozprašovací komory 3>. Zábrana 2j5 prstencového tvaru brání přímému nárazu chladného vzduchu ze vstupu 2j3 na přívodní trubici 16 nebo na rozprašovací zařízení 2,

Roztavený materiál se rozprašuje rozprašovacím zařízením 2. V případě, že se užije rotačního zařízení tvaru misky, jsou výsledné kapičky vrhány do rozprašovací komory _3* Po počáteční teplotě relaxace zůstávají vzniklé kapičky pod působením horkého vzduchu v'centrální části 22, pak rychle tuhnou na práškové částice, jakmile se dosti-vají do chladného vzdu . přiví .Tušho do periferní : :·.:i 24 rozprašovací komory 3^ Částice jsou strhovány proudem vzduchu směrem dolů k výstupu 2_7 ve spodní části rozprašovací komory 3^. 19 V případě/ že se užije ultrazvukového zařízení se stojatou vlnou, upravuje se obvykle tak/ aby ultrazvukové pole bylo v podstatě horizontální. Vzniklé kapičky směřují ve všech směrech kolmo k tomuto poli, včetně směrem vzhůru. Do oblasti stojaté vlny ultrazvuku se s výhodou přivádí vzduch směrem dolů, tak/ aby byly vzniklé kapičky neseny směrem dolů k výstupu 21_ z rozprašovací komory 3^. V případě, že se užije zařízení se dvěma proudy tekutin/ přičemž k rozprášení se užije proudu vzduchu, s výhodou se užívá dalšího proudu vzduchu ke zchlazení kapiček a k jejich přemístění směrem k výsuupu _27 z rozprašovací komory 3^. V případě, že se v tomto zařízení k rozprášení použije vodní pára, je možno do periferní části 2£ rozprašovací komory _3 rozstřikovat vodu. Nezávisle na tom, zda se voda rozstřikuje nebo nikoliv, může ještě voda stékat ve formě filmu po vnitřním povrchu rozprašovací komory 3_ a odnášet částice produktu směrem k výstupu 27. Z výec.jpu 27 je získaný materiál přiváděn p,‘.trubici 31 do separátoru 22_t například typu konického cyklonu. Tam dochází k oddělení částic práškového materiálu od proudu vzduchu. Částice práškového materiálu procházejí směrem dolů ke spodnímu výstupu ^2' řízenému ventilem _34 ve spodní části separátoru Spodní výstup 3_3 může přímo plnit balení práškového materiálu ve sběrné oblasti 3í[ nebo může plnit násypné zařízení pro následující balení produktu. Vzduch postupuje směrem vzhůru do horního výstupu 3j5 separátoru ,32, tomuto proudu je možno napomáhat ventilátorem 37, jehož výstup je veden do filtračního vaku 3_8, v němž dochází k oddělení jakýchkoliv částic práškového materiálu, které byly proudem vzduchu strženy. Pak je vzduch veden přímo do okcJ-.ího ovzduší. V případě, že je při jednom ze svrchu popsaných prove děních použita vodní pára a voda, bude mít produkt z rozpra 20 šovací komory formu suspenze a částice produktu pak bude možno izolovat při použití usazovacích:.nádrží, hydrocyklonů, filtrací a/nebo je sušit.

Rozprašovací zařízení z obr. 2 je tvořeno miskou 41^ upevněnou na otáčivém vřetenu £2. Miska 4_1 má plochou bázi 43, například s průměrem přibližně 18 mm a konkávní postranní stěnu 44^ o výšce přibližně 25 mm, opatřenou horním lemem 45 s průměrem přibližně 30 mm. Přívodní trubice lj>, spojující rozprašovací zařízení s vytlačovacím zařízením _1 z obr. 1 je ukončena trysk'': 46_ ” podstatě ktnického tvaru, na svém hrotu _47 zploštěnuu a opatřenou otvorem 48. Tryska 46 je upevněna tak, že otvor £8 je uložen pod horním lemem 45, a to s odstupem přibližně 15 mm mezi hrotem 4J7 trysky £6_ a plochou baží £3 misky 41.

Rozprašovací zařízení z obr. 3 je opatřeno miskou 51, upevněnou na otáčivém vřetenu 4_2. Miska 51_ má konický tvar, například s vnitřní hloubkou 20 mm a průměrem lemu 52 přibližně 35 mm. Tryska 5£ na konci přívodní trubice 16 má pro použití spolu s miskou 51_ konický tvar, takže tryska 54 js v podstatě ^rovnoběžná s pes v-nenninii stěnami. 5 3 misky 51. Tryska 5_4 je uložena svým otvorem _56 pod lemem 5_2 misky 51. Hrot trysky 5_4 může být uložen například 7 mm od spodní části misky 51.

Rychlost otáčení misky £1 nebo ^1 v zařízení z obr. 2 nebo obr. 3 může být například v rozmezí 5 OOO až 30 000 otáček za minutu.

Na obr. 4 je znázorněno zařízení, opatřené komorou 442 s izolačním víkem 443 a okénkem 4£4.

Komora 442 zařízení 441 je opatřena horním vstupním otvorem 445 a spodním vstupním otvorem 446 pro horký vzduch a kruhovým vstupem 447 pro chladný vzduch. - 21 - TTf

Zařízení 441 má tvar obráceného kužele# k otáčení se užívá motoru 448# poháněného stlačeným vzduchem# celé zařízení 441 s motorem 448 je upevněno na nosníku 449# který rovněž nese prstencovou desku 450 z tepelně izolačního materiálu s částí 451 tvaru komolého kužele# směřující centrálně směrem dolů. Při činnosti prochází roztavený materiál, připravený například ve vytlačovacím zařízení přívodní trubicí 452 k trysce 453. Přívodní trubice 452 může být opatřena ne-znázorněným zahřívacím zařízením a mimoto může zařízení obsahovat další .leznázorr.lné zahřívací zařízení# působící zahřátí těsně nad tryskou 453.

Horní vstupní otvor 445 se otevírá do prostoru, obklopujícího trysku 453. Tímto způsobem se zahřívá miska zařízení a současně se tvoří teplotně relaxační zóna, tak jak bylo svrchu podrobněji popsáno.

Spodní vstupní otvor 446 pro horký vzduch se otevírá do části 451 tvaru komolého kužele, obklopující konickou misku 441. Horký vzduch# přiváděný touto cestou současně zahřívá rozprašovací zařízení a napomáhá vytvoření teplotně relaxační zóny# jak již bylo uvedeno. Při chodu zařízení dochází k rozprášení materiálu odstředivou silou v místě a těsně za periferií misky 441. Takto vytvořené kapičky jsou vrženy vně v prostoru prstencové desky 450 a jsou okamžitě vystaveny proudu horkého vzduchu ze spodního vstupního otvoru 446♦ Tímto způsobem se vytvoří teplotní relaxační zóna# omezující rychlost chlazení rozprášených kapiček před jejich dc ražením oblasti chladného vzducnu z otvoru 447 . Vytvoře..! relaxační zóny napomáhá kulovitému tvaru částic produktu. Částice produktu jsou zchlazeny na teplotu nižší než teplota měknutí před dosažením stěny komory 442 a opouštějí komoru výstupním otvorem 454 pro další použití, tak jak bylo popsáno u obr. 1.

Princip způsobu podle vynálezu bude osvětlen následujícími pokusy a jejich výsledky.

Byla provedena řada pokusů s rozprašováním pigmentovaného polyesteru s karboxylovými funkčními skupinami, s teplotou tání přibližně 120 °C a tep1otců skelného přechodu 60 C při použit; z c:

Polyesterový teriál byl vytlačován s výstupní teplotou 150 °C. Zahřívací zařízení Γ7, obklopující přívodní trubici lj[ bylo vyhříváno vzduchem na teplotu 250 °C. Po opuštění této zóny měl polyesterový materiál teplotu 200 °C. Výsledky jsou shrnuty v následující tabulce.

Typ misky obr. 2 obr. 2 obr. 3 obr. 3 Typ trysky obr. 2 obr. 2 obr. 3 obr. 3 rychlost otáček/min 10 000 10 000 10 000 10 ooo průtok materiálu g/min 6,5 6,5 6,5 2,6 % kulovitých částic poměr méně než 2 : 1 70 85 65 Λ95 střední průměr částic yUm 85 75 85 75 maximální průměr částic yum 150 130 190 125 minimální průměr částic ,um 45 25 25 30

Praktické provedení vynálezu bude osvětleno následujícími příklady. 23 K pokusům byly užity následující materiály, údaje jsou uvedeny v procentech hmotnostních.

I. Materiály Materiál A /AM D-3 a AM D-5/- polyester/epoxy hybrid oxid titaničitý (pigment) 20,6 %

Blanc Fixe (plnivo) 18,2 % MICROCARB 40X 2,0 % polyesterová pryskyřice s karbonylovými skupinami, kyselinové číslo 33-35 42,3 % DER 671 epoxidová pryskyřice 16,3 % vosk 0,3 %

Benzoin (proti tvorbě plynu) 0,3 %

Microcarb 40 je uhličitan vápenatý jako plnivo. DER 671 je bisfenol-A/epichlorhydrinová epoxidová pryskyřice.

Materiál B /AM D-6/ epoxid oxid titaničitý (pigment) 35,0 % DOW DER 642U epoxidová pryskyřicex 61,2 % BYK 360P k podpoře sypnosti 0,4 % XX DEH 40 jako činidlo pro zasítění 3,1 % benzoin (proti rvorbě plynu; 0,3 %. DER 642U je bisfenol-A epoxy/novolaková pryskyřice. DEH 40 je činidlo pro vytvrzení na bázi dikyanodiamid-epoxidu. 24

Materiál C /AM D-7/ - polyester/isokyanát oxid titaničitý (pigment) 33,0 % polyester s hydroxyskupinami 53,1 % hydroxylové číslo 38-45 VESTAGEN B 1530 (činidlo pro vytvrzení)x 13,3 % BYK 63OP (k podpoře sypnosti) 0,4 % benzoin (proti tvorbě plynu) 0,2 %

Vestagen B 1530 je činidlo pro vytvrzení na bázi kaprolaktamem blokovaného isokyanátu.

Materiál D /AM D-8/ - póly'sster/primid polyester s karboxylovými skupinami, kyaselinové číslo 35-37 93,5 %

Primid XL 552x (činidlo pro vytvrzení) 5,2 %

Modaflow (k podpoře sypnosti) 1,0 % benzoin (proti tvorbě plynu) 0,3 %

Primid XL 552 je činidlo pro vytvrzení na bázi hydroxy-alkylamidu. x 25 II. Experimentální postupy V každém z pokusů byly složky odpovídajícího materiálu předem smíseny v mísícím zařízení a pak odměřovány do vytla-čovacího zařízení s jedním šnekem, pracujícího při teplotě 70 až 130 °C, tak, aby bylo dosaženo stálého toku materiálu v roztavené formě. Tento roztavený materiál byl přiváděn přívodní trubicí 452 do zařízení z obr. 4.

Tryska 453 tohoto zařízení byla udržována na teplotě 350 °C až 400 °C, taKŽe roztavený materiál měl teplotu, která je uvedena v následující tabulce 1. Rychlost otáčer.í rozprašovací misky 4-, i se pohybovala v rozmezí 10 000 až 15 000, jak je rovněž uvedeno v tabulce 1. Horký vzduch byl přiváděn horním vstupním otvorem 445 a spodním vstupním otvorem 446, teplota vzduchu je rovněž uvedena v tabulce 1.

Práškový materiál byl analyzován obvyklým způsobem, výsledky jsou uvedeny v následující tabulce 2.

Aby bylo možno získat podklady pro srovnání, obsahuje tabulka 2 (označení "s") také výsledky téže analýzy, která však byla prováděna na práškových materiálech, které svým složením odpovídají materiálům A až D, avšak byly připraveny běžnými mikronisačními postupy. - 26 -

Tabulka 1 př.č. mate riál teplota horní c Θ otvor C vzduchu spodní otvor °C otáčení misky/min x 1000 rychlost přívodu kg/h teplota °C 1.1 A 200 200 12 1,0 200 1.2 A 250 250 12 1,0 210 2.1 A 250 180 15 1,0 230 2.2 A 250 230 15 3,0 210 3.1 B 205 2;. 2 15,5 2,0 160 3.2 B 190 190 15 3,0 160 4.1 C 190 125 14,7 3,0 210 4.2 C 235 235 14,8 3,0 210 5.1 D 214 210 15 2,0 190 5.2 D 230 238 15 3,0 210 27

Tabulka 2 př.č. mate riál střední průměr ^um teplota skelného přechodu Tg, °C doba tvorby gelu s sypnost pelet mm lesk 60°, ls A 38,1 49,1 156 : 66 85 1.1 A 64,6 51,3 162 44 87 1.2 A 66,3 51,1 143 47 84 2s A 38,1 49,1 15 5 66 85 2.1 A 64,1 45,2 148 47 88 2.2 A 70,0 44,1 151 57 87 3s B 34,3 49,2 11 55 86 3.1 B 70,5 55> 4 2 9 48 3.2 B 73,0 53,4 13 53 87 4s C 35,8 43.5 133 77 80 4.1 C 83,0 50,7 142 73 79 4.2 O 73,2 λ Λ -*» Z. / 138 /- O u O 75 5s D 37,2 61'# 7 88 103 82 5.1 D 63,8 60, _ 83 61 52 5.2 D 55,5 61,7 80 102 90 28 III. Analytické postupy a) Velikost částic Údaje o velikosti částic jsou založeny na pozorováních na analyzátoru velikosti částic Galai Cis-1 s použitím smáčedla a ultrazvuku pro dispergování vzorku ve vodě. b) Teplota skelného přechodu Tg Údaje o Tg byly získány zkouškami, provedenými na diferenciálním kalorimetru Du Pont 910 a při použití tepelného analyzátoru Du Pont 2000. c) Tvorba gelu

Doba tvorby gelu je doba, po níž má produkt elastický pevný vzhled při zahřátí na 200 °C. d) Roztěkání pelety Při tomto testu se vytvoří peleta o objemu 0,47 ml a tato peleta se tlačí na kovovou dasku, skloněnou v úhlu 60°. Pak se deska zahřeje na 30 minut na 150 °C a měří se vzdálenost, o kterou materiál stekl dolů po desce za uvedenou dobu, vzdálenost se uvádí v mm. e) Lesk při pozorování v úhlu 60° orocentech. Údaje o lesku jsou založeny na pozorování v laboratorním reflektometru a uvádějí sa v 29 IV. Diskuse S ohledem na různé parametry, zvláště dobu tvorby gelu je z tabulky 2 zřejmé, že s výjimkou produktu z příkladu 3.1 jsou produkty podle vynálezu přijatelné pro použití pro tvorbu povlaků z práškového materiálu.

Vzhledem k neuspokojivému výsledku v příkladu 3.1 byly podmínky pokusu změněny v příkladu 3.2 tak, že byla snížena teplota vzduchu a zvýšena rychlost přívodu roztaveného materiálu do zařízení pro rozprašování, takže byla snížena doba pobytv materzálu v zařízení a celkové množství tepelné energie, přiváděné k materiálu v průběhu postupu. V důsledku těchto opatření je zřejmé, že při stejném složení materiálu byl získán produkt s vyhovujícími vlastnostmi V. Molekulová hmotnost - chromatografie na gelu V následující tabulce 3 je uvedena číselná střední molekulová hmotnost Mn, střední molekulová hmotnost Mz, střední objemová molekulová hmotnost Mz a faktor dispersity, který je poměrem Kw : Mn, tak jak byly stanoveny chromatogra fix na gelu pro produkty z pokusů 2.1 a 2.2 svrchu, pro srovnání jsou uvedeny údaje pro materiál 2s téhož složení, vyrobený známým postupem.

Tabulka 3 pokus č. Mn Mw Mz disperzita 2s 1483 7753 18614 5,3 2.1 1283 7773 18130 6,1 2.2 144 ó 73.· 1 20120 5,5 30

Je zřejmé, že v mezích experimentální chyby neprokazují údaje z tabulky 3 žádné statisticky významné variace v molekulové hmotnosti srovnávacího produktu a produktů podle vynálezu. VI. Stanovení tvaru částic

Na obr. 5 a 6 jsou znázorněny fotografie v elektronovém mikroskopu pro vzorek z pokusu 1.1 podle vynálezu a pro odpovídající srovnávací materiál, označený ls. Z mikrofotc_::a.f ie je zřejmé, že produkt podle vynálezu, pokus 1.1 obr. 6, má daleko nižší obsah jemných částic a užší rozmezí distribuce částic než standardní produkt a obsahuje také vysoký podíl částic kulovitého tvaru.

Zastupuje:

Dr. ZDENKA KÓP.žJZOUá

Claims (22)

1. - 31 - - 31 - 3^-cf2_ PATENTOVÉ NÁROKY 1. Způsob výroby práškových materiálů pro tvorbu povlaků, vytvrditelných teplem, vyznačující se t í m , že se vytvoří roztavená směs polymeru, tvořícího film, s obsahem reaktivních funkčních skupin, činidla pro vytvrzení tohoto polymeru a popřípadě jednoho nebo většího počtu barviv, vzniklá tavenina se rozprašuje na malé kapičky, které se nechají zchladnout za vzniku částic pevného prášku, přičemž v průběhu postupu nedochází ve větší míňe k vytvrzení. za vzr.iku produktu, vhodného pro nanášení pcileků ve formě prášku.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se k rozprašování roztavené směsi užije rotoačního rozprašování.
3. 3. Způsob podle nároku 2,vyznačující se tím, že se při rotačním rozprašování užívá otáčejícího se prvku tvaru misky, ooecně konického tvaru.
4. 4. Způsob podle nárcKu 2 nebo 3, vyznačující se tím, že se při rotačním rozprašování užije rotující prvek tvaru ~isky nebo šálku, do nějž se roztavená směs přivádí tryskou, končící pod horním lemem rotujícího prvku.
5. 5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se k rozprašování taveniny užívá dvou tekutin.
6. 6. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že se k rozprášení taveniny vžije ultrazvuk, s výhodou se stojatou vlnou. 32
7. 7. Způsob podle nároků 1 až 6, vyznačuj í - c í setím, že se rozprašovaný materiál vystaví proudu horkého plynu, s výhodou vzduchu.
8. 8. Způsob podle nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že na rozprašovaný materiál naráží jeden nebo větší počet proudů horkého plynu, s výhodou vzduchu ve směru pohybu kapek rozprášeného materiálu.
9. 9. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, vyzná č u j í c í se tím, že se po smísení jednotlivých složek materiálu za současného roztavení materiál kontinuálně udržuje v roztaveném stavu až do úplného rozprášení na jednotlivé kapky.
10. 10. Způsob podle nároku 9,vyznačující se tím, že mezi smísením jednotlivých složek materiálu za současného roztavení a rozprášením materiálu nedochází k jeho podstatnějšímu zchladnutí.
11. 11. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že se roztavený materiál bezprostředně před svým rozprášením ještě dále zahřeje.
12. 12. Způsob podle nároku 11, vyznačuj ící se tím, že se k dalšímu zahřívání materiálu užije radiové frekvence, mikrovln nebo vibrační energie.
13. 13. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že se teplota roztaveného materiálu těsně před rozprašováním pohybuje v rozmezí 140 až 250, s výhodou 160 až 240 °C.
14. 14. Způsob podle kteréhokoliv z nárokůl až 13, vyznačující se tím, že se složky mísí a současně taví za současného vytlačování. 33
15. 15. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 14, vyznačující se tím ,že teplota roztaveného materiálu na výstupu ze zóny, v níž dochází k míšení složek za jejich současného roztavení nepřevyšuje 160 °C.
16. 16. Způsob podle nároku 1,vyznačující se t í m , že se provádí v zařízení, které bylo znázorněno na obr. 1 až 4 a podrobně vysvětleno v popisu těchto výkresů v popisné části přihlášky nebo v jakékoliv kombinaci prvků uvedených zařízení.
17. 17. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 16, vyznačující se ti m , že se katalyzátor pro vytvrzovací reakci vstřikuje přímo do rozprašovací zóny, v níž se mísí s roztaveným polymerem pro tvorbu filmu před počátkem tvorby kapek.
18. 18. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 17, vyznačující se tím, že se alespoň část činidla pro vytvrzer.í vc~řikuje přímc do rozpraš: --rcí zóny, v níž se mísí s roztaveným polymerem pro tvorbu filmu před počátkem tvorby kapek.
19. 19. Způsob podle kteréhokoliv z nárokůl až 18, vyzná čující se tím, že se polymer; pro tvorbu filmu volí ze skupiny polyesterových pryskyřic s karboxylovými funkčními skupinami, polyesterových pryskyřic s hydroxylovými funkčními skupinami, epox/dových pryskyřic a pryskyřic s akrylovými funkčními skupinami.
20. 20. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 19, vyznačující se tím, že činidlem pro vy-tvrzení je rovněž polymerní materiál. 34
21. 21. Práškový materiál pro tvorbu povlaků, vytvr-ditelný teplem, získaný způsobem, popsaným v kterémkoliv z nároků 1 až 20.
22. 22. Způsob výroby povlaku na substrátu, vyznačující se tím, že se vytvoří práškový materiál pro tvorbu povlaků způsobem podle nároků 1 až 20 a tento materiál se nanese na substrát, načež se materiál zahřeje za roztavení částic a vytvoření souvislé roztavené vrstvy, načež se povlak vytvrdí. Zastupuje:

    Dr. ZDENKA K0REJZOVÁ /