NO844502L

NO844502L - COATING OF SURFACE COATS.

Info

Publication number: NO844502L
Application number: NO844502A
Authority: NO
Inventors: Gerald Joseph Murphy
Original assignee: Enacon Ltd
Priority date: 1983-03-11
Filing date: 1984-11-09
Publication date: 1984-11-09

Description

Herding av overflatebelegg.Curing of surface coatings.

Foreliggende oppfinnelse vedrører forbedring i.forbindelse med herding av overflatebelegg, og vedrører mere spesielt, men ikke bare, herding av overflatebelegg, såsom malinger og trykkfarger. The present invention relates to improvement in connection with hardening of surface coatings, and relates more particularly, but not only, to hardening of surface coatings, such as paints and printing inks.

Det er tidligere kjent å herde et overflatebelegg, såsom et belegg av maling eller trykkfarge ved å påføre et materiale i dampfase til belegget, hvilket materiale inneholder en katalysator' som reagerer med belegget for i det minste.å initiere dets herding. Slike belegg kan typisk omfatte syntetiske polymerer som herder ved dannelse av lange kjeder ved fornettning, aksellerert av katalysatoren som er til-stede'i dampfasematerialet. It is previously known to cure a surface coating, such as a coating of paint or printing ink, by applying a vapor phase material to the coating, which material contains a catalyst which reacts with the coating to at least initiate its curing. Such coatings can typically comprise synthetic polymers which harden by forming long chains by cross-linking, accelerated by the catalyst present in the vapor phase material.

I den etterfølgende beskrivelse vil betegnelsen "katalysator" bli anvendt for å angi en hvilken som helst egnet In the following description, the term "catalyst" will be used to denote any suitable

'bestanddel som kan anvendes i dampfase for å komme i kon-takt med belegget for aksellerering og/eller initiere herding av dette. component which can be used in vapor phase to come into contact with the coating to accelerate and/or initiate hardening thereof.

Eksempler på fremgangsmåter for aksellerert herding av belegg av den omtalte type, kan finnes i de følgende pat-enter : Examples of methods for accelerated curing of coatings of the mentioned type can be found in the following patents:

Australsk patent nrj 476.431,Australian Patent No. 476,431,

445,242 og tilsvarende445,242 and equivalent

US patent nr. 3.874.898,US Patent No. 3,874,898,

US patent.nr. 2.892.734 (L.C. Hoffman),US patent no. 2,892,734 (L.C. Hoffman),

2.657.151 (H. Gensel),2,657,151 (H. Gensel),

4.294.021 (J.O. Turnbull et al), " 3.851.402 (J.O. Turnbull et al), 4.331.782 (G.L. Linden), 4,294,021 (J.O. Turnbull et al), " 3,851,402 (J.O. Turnbull et al), 4,331,782 (G.L. Linden),

" 2.810.662 (H.L. Barnebey)," 2,810,662 (H.L. Barnebey),

3.874.948 (S.S. Kertel),'3,874,948 (S.S. Kertel),'

" 4.343.924 (G.L. Linden) og " 4.343.839 (J.R. Blegen). " 4,343,924 (G.L. Linden) and " 4,343,839 (J.R. Blegen).

Rekken av belegg som foreliggende oppfinnelse vedrører er ikke begrenset til, men innbefatter eksempelvis malinglig-nende belegg, såsom uretanharpikshybrid-baserte malinger, samt malinger og trykkfarger. The range of coatings to which the present invention relates is not limited to, but includes, for example, paint-like coatings, such as urethane resin hybrid-based paints, as well as paints and printing inks.

Det er en ulempe ved herding av overflatebelegg ved påfør-ing av dampfasematerialer inneholdende en katalysator,' idet selv om belegget således "herdet" er berøringstørt etter påføring av dampfasematerialet, vil de underliggende lag av belegget ikke være fullt ut herdet, og en vesentlig tid er nødvendig for en fullstendig herding av overflatebelegget. Denne tid kan forsinke ytterligere håndtering eller pakking, osv. av en artikkel, på hvilken overflatebelegget er påført, og kan resultere i ulemper eller forsinkelser som There is a disadvantage in curing surface coatings by applying vapor phase materials containing a catalyst, in that even if the coating thus "hardened" is dry to the touch after application of the vapor phase material, the underlying layers of the coating will not be fully cured, and a significant time is necessary for a complete curing of the surface coating. This time may delay further handling or packaging, etc., of an article to which the surface coating has been applied, and may result in inconvenience or delay which

kan være kostbare i en fabrikasjonssituasjon.can be costly in a manufacturing situation.

Det er derfor en hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte og et apparat for herding av. et belegg på et substrat, hvorved unngås eller minskes de nevnte ulemper på.en enkel men likevel effektiv måte, eller som i det minste vil gi publikum et nyttig valg. It is therefore an aim of the present invention to provide a method and an apparatus for curing. a coating on a substrate, whereby the aforementioned disadvantages are avoided or reduced in a simple yet effective way, or which will at least give the public a useful choice.

I henhold til ett trekk ved oppfinnelsen, omfatter denne en fremgangsmåte ved herding av et belegg på-et substrat, hvor i det minste initiering av herdingen tilveiebringes ved på-føring av en katalysator, og er særpreget ved trinnet å på-føre en gass-strøm på belegget etter■påføring av katalysatoren, for i det vesentlige å-fjerne gjenværende katalysator fra' belegget. According to one feature of the invention, this includes a method for curing a coating on a substrate, where at least initiation of the curing is provided by applying a catalyst, and is characterized by the step of applying a gas current on the coating after application of the catalyst, to substantially remove remaining catalyst from the coating.

I henhold til et ytterligere trekk ved oppfinnelsen omfatter denne et apparat for herding av et belegg på et substrat, hvilket apparat omfatter første midler tilpasset for å påføre et dampfasemateriale inneholdende en katalysator på belegget i en forhåndsbestemt tidsperiode. Apparatet er særpreget.ved andre midler tilpasset for en etterfølgende gasspåblåsing på belegget' for hovedsakelig.å fjerne katalysatoren fra belegget. According to a further feature of the invention, this comprises an apparatus for curing a coating on a substrate, which apparatus comprises first means adapted to apply a vapor phase material containing a catalyst to the coating for a predetermined period of time. The apparatus is characterized by other means adapted for a subsequent gas injection onto the coating to essentially remove the catalyst from the coating.

Det er overraskende funnet at de relativt små andeler av "katalysator"-materiale som forblir tilbake på belegget i vesentlig grad forsinker herdingen av dette, og ytterligere i det minste i visse tilfeller, kan forhindre at belegget overhodet får de tiltenkte egenskaper. Mere spesielt kan belegget danne et skinn, hvorved forhindres at dette herder riktig gjennom hele dets tykkelse med derav følgende betyd-elige ulemper. It has surprisingly been found that the relatively small proportions of "catalyst" material remaining on the coating substantially delay its curing, and further, at least in certain cases, may prevent the coating from obtaining the intended properties at all. More particularly, the coating can form a skin, whereby it is prevented from hardening correctly throughout its thickness, with consequent significant disadvantages.

Av største viktighet er det at ved anvendelse av oppfinnelsen kan man forbedre sikkerheten for be.leggningsmetodene og tilveiebringe en rask herding som vil være av stor øko-nomisk betydning. It is of the greatest importance that by applying the invention the safety of the coating methods can be improved and rapid curing can be provided which will be of great economic importance.

For-maksimal anvendelighet og økonomi er det foretrukket at gass-strømmen er en luftstrøm, som er funnet vellykket for • et bredt område av syntetiske polymerbelegg, og fortrinns-, vis har gass-strømmen en hastighet større enn 1,5 m/s. For maximum applicability and economy, it is preferred that the gas flow is an air flow, which has been found successful for • a wide range of synthetic polymer coatings, and preferably the gas flow has a velocity greater than 1.5 m/s.

Det er antatt at en høy effektivitet og fordelaktig hastighet som skal anvendes ved anvendelse av foreliggende opp-'finnelse, er en hastighet i området 1,5-8 m/s., og mere fordelaktig tilføres strømmen i en spiss vinkel til overflaten av belegget, for raskt og effektivt å fjerne katalysatoren ved en utstrykningsvirkning. It is believed that a high efficiency and advantageous speed to be used when applying the present invention is a speed in the range of 1.5-8 m/s., and more advantageously the current is supplied at an acute angle to the surface of the coating , to quickly and effectively remove the catalyst by a smearing action.

' I en foretrukket ut.førelsesform av oppfinnelsen omfatter også fremgangsmåten å påføre katalysatormaterialet i dampfase på et belegg på et substrat ..ved å br inge katalysatoren til anslag mot belegget ved en vesentlig høyere hastighet enn det som tidligere har vært ansett passende. Mere- spesielt innbefatter denne ytterligere oppfinneri ske utvikling i å påføre dampfasekatalysatoren med en hastighet på minst 1,5 m/s, hvorved effektiv penetrering av belegget finner sted, og katalysatormaterialet blir tilgjengelig ved reak-tive posisjoner i belegget. In a preferred embodiment of the invention, the method also includes applying the catalyst material in vapor phase to a coating on a substrate by bringing the catalyst to impact against the coating at a significantly higher speed than has previously been considered appropriate. More particularly, this includes further inventive development in applying the vapor phase catalyst at a speed of at least 1.5 m/s, whereby effective penetration of the coating takes place, and the catalyst material becomes available at reactive positions in the coating.

Tids'lengden for hvert av trinnene vil være avhengig av de spesielt anvendte belegg, og.typisk vil det første trinn,- hvor belegget behandles med dampfasekatalysatorene, ha en tidslengde i- området 2 min, og det andre trinn, hvor gass-strømmen påføres, bør oppta flere minutter, typisk 4-10 The length of time for each of the stages will depend on the particular coatings used, and typically the first stage, where the coating is treated with the vapor phase catalysts, will have a length of time in the region of 2 min, and the second stage, where the gas flow is applied , should occupy several minutes, typically 4-10

min .my .

I henhold til et annet trekk ved oppfinnelsen er tilveie-bragt et belagt produkt fremstilt ved en hvilken som helst-form av de ovenfor beskrevne fremgangsmåter. According to another feature of the invention, a coated product produced by any of the methods described above is provided.

Selv om mange former kan falle' innen oppfinnelsens omfang, skal en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen, samt varianter derav beskrives under henvisning til de følgende eksempler og de vedlagte tegninger, hvori Although many forms may fall within the scope of the invention, a preferred embodiment of the invention, as well as variants thereof, shall be described with reference to the following examples and the attached drawings, in which

fig. 1 viser skjematisk et perspektivbilde av apparatet, i fig. 1 schematically shows a perspective view of the device, i

henhold, til oppfinnelsen, og according to the invention, and

fig. 2 viser skjematisk et perspektivbilde av en alternativ fig. 2 schematically shows a perspective view of an alternative

konfigurasjon av gassblåsekammeret vist i fig. 1.configuration of the gas blowing chamber shown in fig. 1.

I den foretrukne form av oppfinnelsen er apparatet for herding av et belegg på et substrat konstruert i en.konfigurasjon hvor artikkelen med det påførte belegg kan føres i rekkefølge gjennom et antall arbeidsstasjoner, eksempelvis mens'artikkelen bæres i et kontinuerlig transportsystem. In the preferred form of the invention, the apparatus for curing a coating on a substrate is constructed in a configuration where the article with the applied coating can be passed in sequence through a number of workstations, for example while the article is carried in a continuous transport system.

Apparatet omfatter fire hoveddeler, som i prosessrekkefølge omfatter en- innløpsluftforseglingssone 10, en katalytisk initial herdesone 11, enutløpsluftforseglingssone 12 og et gassbl åsekammer- 13. The apparatus comprises four main parts, which in process order comprise an inlet air sealing zone 10, a catalytic initial curing zone 11, an outlet air sealing zone 12 and a gas blowing chamber 13.

Innløps- og utløpsluftforseglingssonene 10 og 12 innbefatter like elementer som er gitt de samme referansetall. Den eneste forskjell er at luftstrømmen i utløpssonen rettes i motsatt retning til prosessbanen, i den hensikt å bibeholde The inlet and outlet air sealing zones 10 and 12 include like elements which are given the same reference numbers. The only difference is that the air flow in the outlet zone is directed in the opposite direction to the process path, with the intention of maintaining

dampkatalysatormaterialet i sonen 11. Hver.av luftforsegl-ingssonene omfatter en séntrifugevifte 14 som tilfører luft the steam catalyst material in zone 11. Each of the air sealing zones comprises a centrifugal fan 14 which supplies air

via tilførselskanaler 15 til de respektive vertikale for-.delingskammere 16 i sidene av apparatet, hvorfra luft avgis. via supply channels 15 to the respective vertical distribution chambers 16 in the sides of the device, from which air is emitted.

og følger banene vist i tegningene, og hvor luft mottas og trekkes av i tilsvarende luftinntakskammere 17, hvorfra luft føres via kanalene 18 tilbake til innløpet for sentri-fugal vif ten . and follows the paths shown in the drawings, and where air is received and drawn off in corresponding air intake chambers 17, from where air is led via the channels 18 back to the inlet for the centrifugal fan.

I katalysatorsonen anvendes en sentrifugalvifte 20 for. å sirkulere en. dampkatalysator-luftblanding. Viften utfører luft langs en tilførselskanal 21 til et utførselsfordel-ingskammer 22 som utstrekker seg over toppen av sonen, og hvorfra gassblåndingen strømmer nedad forbi produktet som skal plasseres i sonen, og inn i opptagningsfordelingskam-meret 23. Luften føres deretter tilbake langs returkanalen 24 til innløpet av sentrifugalviften 20. A centrifugal fan 20 is used in the catalyst zone. to circulate one. steam catalyst-air mixture. The fan conducts air along a supply channel 21 to an output distribution chamber 22 which extends over the top of the zone, and from which the gas flow flows downwards past the product to be placed in the zone, and into the intake distribution chamber 23. The air is then led back along the return channel 24 to the inlet of the centrifugal fan 20.

Gassblåsekammeret 13 innbefatter en sentrifugevifte 25 for utføring av luf.t gjennom en kanal 26 til utløps.f ordelings-kammeret 27, som er vertikale kammere, ved oppstrømsenden av kammeret, og er rettet for å danne en .nedstrømstrekk med. The gas blowing chamber 13 includes a centrifugal fan 25 for discharging air through a channel 26 to the outlet distribution chamber 27, which are vertical chambers, at the upstream end of the chamber, and is directed to form a downstream draft with.

■kontrollert luftstrøm i henhold til det oppfinneriske trekk. Luften fjernes nedstrøms ved opptagningsfordelings-kammeret 28, og returneres via luftkanalen 29 til sentri-fugeviften 25. ■controlled airflow according to the inventive feature. The air is removed downstream by the intake distribution chamber 28, and is returned via the air duct 29 to the centrifugal fan 25.

Artikkelen hvorpå belegget er påført, eksempelvis ved sprøytel akkering, er typisk opphengt fra en overliggende transportør og føres i rekkefølge gjennom luftforseglingen 10, katalysatorsonen 11, luftforseglingen .12 og gasspåblåsningskammeret, idet hastigheten av transportøren og lengden av hver sone eller kammer er slik at artikkelen holdes i katalysatorsonen 11 og gassblåsekammeret 13 i forhånds-bestemte tidsperioder. The article on which the coating is applied, for example by spray coating, is typically suspended from an overhead conveyor and is passed in sequence through the air seal 10, the catalyst zone 11, the air seal .12 and the gas injection chamber, the speed of the conveyor and the length of each zone or chamber being such that the article is kept in the catalyst zone 11 and the gas blowing chamber 13 for predetermined time periods.

Selv om gasspåblåsningskammeret i fig..1 er vist-med luft-tilførsel i én ende av kammeret, og luftavtrekkning i den motsatte ende, kan det i visse situasjoner være foretrukket å tilveiebringe en i det vesentlige, vertikal luftstrøm gjenncm gassblåsekammeret, slik som vist i utførelsesformen ifølge fig. 2. I denne konfigurasjon tilføres luft fra en . sirkulasjonsvifte 30 gjennom en tilførselskanal 31 til et tilf ørselsf ordelings'kammer 32 over gassbl åsekammeret 33. Tilførselsfordelingskammeret 32 innbefatter ikke-viste munnstykker i kammerets 32 nedre del for å rette den til-førte luft nedad i en retning vist ved. pilene 34, slik. at gass-strømmen støter an mot artikkelen som inneholdes i kammeret 33 i en spiss vinkel for å oppnå en avstryknings-effekt for gass-strømmen langs' overflaten .av belegget. Det belagte gods 35 som typisk bæres av en ikke-vist overliggende transportør, føres gjennom kammeret 33. fra innløps-enden 36 til utløpsenden 37. . Gassutblåsningsluften oppsamles gjennom en nedre åpning 32 inn i et oppsamlingsfordelingskammer 39,- og returneres til sirkulasjonsvif.ten 30. ved hjelp av kanalen 40. Although the gas injection chamber in Fig. 1 is shown with air supply at one end of the chamber, and air extraction at the opposite end, in certain situations it may be preferred to provide an essentially vertical air flow through the gas injection chamber, as shown in the embodiment according to fig. 2. In this configuration, air is supplied from a . circulation fan 30 through a supply channel 31 to a supply distribution chamber 32 above the gas blowing chamber 33. The supply distribution chamber 32 includes nozzles not shown in the lower part of the chamber 32 to direct the supplied air downwards in a direction shown at. arrows 34, like this. that the gas flow impinges on the article contained in the chamber 33 at an acute angle to achieve a wiping effect for the gas flow along the surface of the coating. The coated goods 35, which are typically carried by an overhead conveyor (not shown), are passed through the chamber 33 from the inlet end 36 to the outlet end 37. The gas exhaust air is collected through a lower opening 32 into a collection distribution chamber 39 and is returned to the circulation fan 30 using the channel 40.

Gass-strømmen som tilføres på den ovenfor beskrevne måte anvendes for å fjerne mesteparten eller .alt av katalysatoren som er tilbake på beleggets overflate etter passasje gjennom katalysatorsonen 11. '' ' The gas stream supplied in the manner described above is used to remove most or all of the catalyst remaining on the surface of the coating after passing through the catalyst zone 11.

Selv om påføring av katalysatoren til nå er beskrevet som dampfasepåføring, er det også mulig å påføre katalysatoren ved elektrostatisk avsetning med deretter følgende gasspå-blåsning for å fjerne katalysatoren som er tilbake på belegget. I en spesiell konfigurasjon kan både katalysatoren og belegget (eksempelvis maling eller lakk) begge påføres samtidig ved elektrostatisk avsetning. Although application of the catalyst has so far been described as vapor phase application, it is also possible to apply the catalyst by electrostatic deposition with subsequent gas blowing to remove the catalyst remaining on the coating. In a particular configuration, both the catalyst and the coating (eg paint or varnish) can both be applied simultaneously by electrostatic deposition.

Den totale effekt av fjerning av katalysatoren ved gass-strømsavstrykning skal beskrives under henvisning til de The total effect of removing the catalyst by gas-stream stripping shall be described with reference to the

etterfølgende eksempler, hvor eksempel 1 vedrører den . kjente teknikk for herding av et belegg på et substrat ved påf.øring av en katalysator i dampfase. Eksemplene 2 og 4 viser effekten ved å forøke hastigheten for den katalysa-torinneholdende damp, og eksemplene 3, 5 og 6 viser effekten av å påføre gass-strømmen i forskjellige hastigheter i forskjellige tidsperioder på belegget etter påføring av. dampfasen, for å fjerne gjenværende katalysator.'De er-holdte resultater er gjengitt i den etterfølgende tabell. 1.. following examples, where example 1 relates to the . known technique for curing a coating on a substrate by applying a catalyst in the vapor phase. Examples 2 and 4 show the effect of increasing the velocity of the catalyst containing steam, and Examples 3, 5 and 6 show the effect of applying the gas stream at different rates for different time periods to the coating after application of. the vapor phase, to remove the remaining catalyst. The results obtained are reproduced in the following table. 1..

Eksempel' 1Example' 1

(a) Sinkfosfatbelagte stålpaneler med en lengde på 250 mm, en bredde på 100 mm og en tykkelse på 1,5 mm ble sprøytelakkert med en uretanharpiks-hybridbasert lakk under anvendelse av en konvensjonell luftatomiserings-pistol. Lufttilførselen var- filtrert og tørket til et duggpunkt på' 2°C. (b) ' To minutter etter sprøytelakkeringstrinnet ble panelene plassert i en herdetunnel1, og belegget ble utsatt for en dampkatalysator som ble resirkulert gjennom tunnelen i 2 min. Dampkatålysatoren var dimetyletanolamin (DMEA) og konsentrasjonen ble målt ved hjelp av en kontrollert føler. DMEA ble dispergert i luften, og lufthastigheten i herdekammere.t ble målt med et elektronisk propell-anemometer. I dette eksempel var hastigheten 0,35 m/s. Panelet ble bibeholdt under disse betingelser i herdetunnelen i 2 min . (c) Prøvepanelet ble fjernet fra herdetunnelen og fikk henstå i normal f abr.ikkatmosfære.. ' . Etter ytterligere 2 min var det på lakkfilmen dannet et ytre skinn, men var myk og glatt under dette. Denne tilstand endret seg ikke vesentlig i løpet av de neste 15 min. Undersøkelse<;>av panelet én time etter det ble fjernet fra herdekammeret viste at oppbobling og dan nelse av "pin holes" i filmen hadde funnet sted, hvilket indikerte at etter filmen var dannet hadde fri-gjørelse av eventuell katalysator og oppløsningsmidler innfanget under filmen, gjennombrutt denne. (d) Panelet'fikk henstå i normal fabrikkatmosfære, og herding av belegget (eller filmen) ble antatt å ha nådd et akseptabelt trinn etter 240 min. Imidlertid var film-egenskapene. ikke akseptable p.g.a. boblefenomenet. (a) Zinc phosphate coated steel panels with a length of 250 mm, a width of 100 mm and a thickness of 1.5 mm was spray painted with a urethane resin hybrid based varnish using a conventional air atomizing gun. The air supply was filtered and dried to a dew point of 2°C. (b) ' Two minutes after the spray coating step, the panels were placed in a curing tunnel1 and the coating was exposed to a steam catalyst which was recirculated through the tunnel for 2 min. The steam catalyst was dimethylethanolamine (DMEA) and the concentration was measured using a controlled sensor. The DMEA was dispersed in the air, and the air velocity in the curing chambers was measured with an electronic propeller anemometer. In this example, the speed was 0.35 m/s. The panel was kept under these conditions in the curing tunnel for 2 minutes. (c) The test panel was removed from the curing tunnel and allowed to stand in normal manufacturing atmosphere.. ' . After a further 2 minutes, an outer skin had formed on the varnish film, but was soft and smooth underneath. This condition did not change significantly during the next 15 min. Examination<;>of the panel one hour after it was removed from the curing chamber showed that bubbling and dan the appearance of "pin holes" in the film had taken place, indicating that after the film was formed the release of any catalyst and solvents trapped under the film had broken through it. (d) The panel was allowed to stand in normal factory atmosphere and curing of the coating (or film) was considered to have reached an acceptable stage after 240 min. However, the film properties were. not acceptable due to the bubble phenomenon.

Eksempel 2Example 2

Forsøket i henhold til eksempel 1 ble gjentatt kun med den ene forskjell at lufthastigheten ble øket til 0,75 m/s. De erholdté resultater var eksakt de samme som for eksempel 1, bortsett fra at graden av bobledannélse og dannelse av "pin holes.", i belegget eller filmen ikke var så markant som i eksempel 1, og en avsluttende akseptabel herding av filmen ble oppnådd i løpet av 200 min. Imidlertid var ■ filmegen-skapene ikke akseptable- p.g.a. boblefenomenet. The experiment according to example 1 was repeated only with the one difference that the air speed was increased to 0.75 m/s. The results obtained were exactly the same as in Example 1, except that the degree of bubble formation and formation of "pin holes" in the coating or film was not as marked as in Example 1, and a final acceptable curing of the film was achieved in during 200 min. However, ■ the film properties were not acceptable - due to the bubble phenomenon.

Eksempel 3Example 3

Forsøket i henhold til eksempel 1 ble gjentatt, bortsett fra at lufthastigheten som førte katalysatordampen ble for-øket til 1 m/s, og etter 2 min perioden for påføring av katalysatordampen på belegget, ble etterherdetrinnet utført som følger. The experiment according to Example 1 was repeated, except that the air velocity carrying the catalyst vapor was increased to 1 m/s, and after the 2 min period for applying the catalyst vapor to the coating, the post-cure step was carried out as follows.

En blåsevifte ble anvendt for å spyle katalysatordampen fra herdekammeret', og en. luftstrøm alene ble blåst på belegget i en periode på 4 min. Ved slutten av denne 4 min perioden ble det funnet at lakkfilmen var tilstrekkelig herdet til at den kunne håndteres forsiktig, men den ville ikke motstå' kraftig fingertrykk. Det kunne ikke påvises en skinndan-. neise, og etter ytterligere 95 min's henstand i normale fabrikkbetingelser ble lakkfilmen vurdert til å ha nådd et akseptabelt herdenivå. Således ble det erholdt eri forbedret lakkfilm med relativt konstant og jevn herding og hårdhet gjennom hele filmens tykkelse. Ytterligere indikerer resul-tatene at kombinasjonen av.en etterherdesyklus under kun anvendelse av. luft i 4 min ved en hastighet på 1 m/s i kombinasjon, med den forhøyede hastighet for luft-katalysa-tordampstrømmen anvendt i herdetrinnet, viste en nyttig.og betydelig fordel. A blower was used to flush the catalyst vapor from the curing chamber', and a. air flow alone was blown on the coating for a period of 4 min. At the end of this 4 minute period, the lacquer film was found to be sufficiently cured to handle gently, but would not withstand strong finger pressure. No skin damage could be detected. neise, and after a further 95 min's delay in normal factory conditions, the lacquer film was considered to have reached an acceptable hardening level. Thus, an improved lacquer film was obtained with relatively constant and uniform curing and hardness throughout the film's thickness. Furthermore, the results indicate that the combination of a post-cure cycle using only air for 4 min at a velocity of 1 m/s in combination with the increased velocity of the air-catalyst-steam flow used in the curing step showed a useful and significant advantage.

Eksempel 4Example 4

For å vise betydningen av kun, å forøke hastigheten for luft-katalysatordampstrømmen i herdesyklusen ble eksempel 1 gjentatt med det unntak at luft-katalysatordampstrømmen ble forøket til 1 m/s. Når prøvepanelet ble fjernet fraherde-tunnelen etter en 2 min's periode, var lakkfilmen klebrig og ikke støvfri. Det var ingen spor av skinndannelse eller To demonstrate the importance of merely increasing the rate of air-catalyst vapor flow in the cure cycle, Example 1 was repeated with the exception that the air-catalyst vapor flow was increased to 1 m/s. When the test panel was removed from the curing tunnel after a 2 min period, the paint film was sticky and not dust free. There was no trace of skin formation or

. bobling.En akseptabel herding gjennom tykkelsen av lakk-,belegget ble oppnådd i 180 min. Det er således .nødvendig med en meget lang tidsperiode for å oppnå en akseptabel herding,- og denne metode alene løser ikke hele problemet. Det er antydet at som teori at innfanget oppløsningsmiddel og/eller katalysatordampmateriale i lakkfilmen forhindrer herding av polymeren som utgjør lakkfilmen, samt at det • innfangede materiale har en tendens til å mykne polymeren.. . bubbling. An acceptable hardening through the thickness of the lacquer coating was achieved in 180 min. A very long period of time is thus necessary to achieve an acceptable hardening, and this method alone does not solve the entire problem. It is suggested that, as a theory, trapped solvent and/or catalyst vapor material in the varnish film prevents hardening of the polymer that makes up the varnish film, and that the • trapped material tends to soften the polymer.

Eksempel 5Example 5

Eksempel 3 ble gjentatt, men med en forøkelse av luft-kata-lysatorstrømhastigheten i herdesyklusen til 1,5 m/s, og den 4 min lange etterherdesyklus var særpreget ved'at lufthastigheten over filmen ble forøket til 4 m/s. Prøvepanelet 'ble deretter fjernet fra herdekammeret,' og det ble funnet at lakkfilmen var fri for bobler og skinndannelse og var i støvfri tilstand som tillot forsiktig'håndtering. Etter en ytterligere periode.på 25 min's henstand i normal fabrikkatmosfære, ble det vurdert at en akseptabel herdegirad gjennom filmtykkelsen var oppnådd, og dette ble'betraktet . som et meget fordelaktig og effektivt resultat. Example 3 was repeated, but with an increase in the air-catalyst flow rate in the curing cycle to 1.5 m/s, and the 4 min long post-curing cycle was characterized by the air velocity over the film being increased to 4 m/s. The sample panel was then removed from the curing chamber, and the lacquer film was found to be free of bubbles and skin formation and was in a dust-free condition allowing for careful handling. After a further period of 25 min's rest in normal factory atmosphere, it was considered that an acceptable degree of cure through the film thickness had been achieved, and this was considered. as a very beneficial and effective result.

Eksempel 6Example 6

Eksempel 5 ble gjentatt men lufthastigheten i etterherdetrinnet ble forøket til 8 m/s, og etter fjerning fra herdetunnelen etter ettérherdetrinnet var panelene i en støvfri tilstand, fri for bobler og skinndannelse, og kunne hånd-, teres med forsiktighet. Etter en ytterligere periode på .15 min ble filmen vurdert til å ha en akseptabel herdegrad gjennom hele dens tykkelse. Example 5 was repeated but the air velocity in the post-cure step was increased to 8 m/s, and after removal from the curing tunnel after the post-cure step, the panels were in a dust-free condition, free of bubbles and skin formation, and could be handled with care. After a further period of .15 min, the film was judged to have an acceptable degree of cure throughout its thickness.

Fra disse resultater kan det sees at anvendelse av en gass-påblåsning på overflaten av belegget etter påføring av darnpfasekatalysatoren for å- fjerne gjenværende katalysator fører til. en herding av overflatebelegget i løpet av meget kort tid til en hårdhetsgrad som muliggjør umiddelbar håndtering, slik at pakking og fordeling kan utføres. Denne tidsbesparelse kan føre til store økonomiske innsparinger i en produksjonssituasjon. From these results it can be seen that application of a gas blow to the surface of the coating after application of the dark phase catalyst to remove residual catalyst leads to. a hardening of the surface coating within a very short time to a degree of hardness that enables immediate handling, so that packaging and distribution can be carried out. This time saving can lead to large financial savings in a production situation.

Claims

1. Method for curing a coating on a substrate, where at least initiation of curing is provided by application of a catalyst, characterized by supplying a strong gas stream to the coating after application of the catalyst to substantially remove remaining catalyst from the coating.

2. Method according to claim 1, characterized in that the gas stream is supplied to the coating at an acute angle to remove the catalyst by a wiping action.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the gas flow is applied at a speed of at least 1.5 m/s over the surface of the coating.

4. Method according to any of the preceding ■ requirement, characterized by the fact that the applied gases are an air stream.

5. Method according to any of the preceding claims, characterized in that the gas stream is applied to the coating for at least 4 min.

6. Method according to any one of the preceding claims, characterized by the catalyst being applied, coated by vapor phase blowing.

7. Method according to claim 6, characterized in that the vapor phase material is applied to the coating at a speed of at least 1 m/s.

8. Apparatus for curing a coating on a substrate, wherein the apparatus comprises first means adapted to apply a vapor phase material containing a catalyst to the coating for a predetermined period of time, characterized by second means adapted for a subsequent application of a powerful gaseous current against the coating to substantially remove the catalyst therefrom.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the other means include a gas blower and outlet nozzles from this arranged to direct the gas flow towards the surface of the coating at an acute angle in order to remove the catalyst in one wiping action . .

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the blower and nozzles have such a size and are arranged to provide a gas blowing speed of at least 1.5 m/s on the coating.