DE60225944T2

DE60225944T2 - Selbsthaftender pulverlack auf basis von polyamid und silan zum beschichten von metallen

Info

Publication number: DE60225944T2
Application number: DE2002625944
Authority: DE
Inventors: Marc Audenaert; Denis Huze; Emmanuel Rastalletti
Original assignee: Arkema France SA
Current assignee: Arkema France SA
Priority date: 2001-12-14
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2022-12-14
Also published as: AU2002361443A1; CN1333003C; DE60225944D1; KR20040083418A; US7153585B2; JP2005533130A; ES2303868T3; WO2003054074A1; ATE391150T1; EP1453906A1; US20050064102A1; CA2470147A1; EP1453906B1; CN1602338A; DK1453906T3; KR100632751B1; JP4248405B2

Description

[Gebiet der Erfindung]
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines selbsthaftenden Pulverlacks auf Basis von Polyamid und Silan zum Beschichten von Metallen. Dieser Pulverlack ist zum Bedecken von Gegenständen aus Metall von Nutzen. Er ist für Verfahren zum Bedecken eines Gegenstandes mit einem Film von Nutzen, wobei der Film durch Schmelzen einer Pulverdünnschicht entsteht, die zuvor auf den Gegenstand aufgebracht wurde.
Es sind gegenwärtig mehrere großtechnische Verfahren zum Bedecken eines Gegenstands bekannt.
Das erste Verfahren ist die elektrostatische Pulverbeschichtung, bei welcher das Pulver mit statischer Elektrizität aufgeladen und mit dem zu bedeckenden Gegenstand, der mit einem Nullpotential in Verbindung steht, in Kontakt gebracht wird. Zum Beispiel wird das Pulver in eine elektrostatische Pistole gegeben, welche das Pulver mittels des Koronaeffekts, mittels reibender Ladungstrennung oder mittels einer Kombination daraus auflädt. Das auf diese Weise aufgeladene Pulver wird auf den zu bedeckenden Gegenstand gespritzt, der mit einem Nullpotential in Verbindung steht. Gemäß einer weiteren Form der elektrostatischen Pulverbeschichtung wird der Gegenstand, der mit einem Nullpotential in Verbindung steht, in ein Fließbett aus aufgeladenem Pulver getaucht. Im Inneren des Fließbetts befindet sich das Pulver, mit welchem der Gegenstand bedeckt werden soll. Dieses Pulver liegt in Form von feststofflichen Partikeln von geringer Größe, beispielsweise zwischen 0,01 und 1 mm, und von beliebiger Gestalt vor, welche innerhalb des Betts in Gegenwart von Luft oder eines beliebigen anderen Gases in den fließfähigen Zustand gebracht werden. Innerhalb des Fließbetts sind Elektroden zum Aufladen des Pulvers mittels des Koronaeffekts oder aber eine Vorrichtung zum Aufladen durch reibende Ladungstrennung angeordnet. Der mit dem Pulver bedeckte Gegenstand wird anschließend in einen Ofen gegeben, dessen Temperatur ausreicht, um durch Schmelzen des Pulvers eine Filmbildung hervorzurufen. Für ein Pulver aus Polyamid 11 reicht beispielsweise eine Erhitzung auf 220°C aus.
Das zweite Verfahren besteht darin, den zu bedeckenden Gegenstand im Vorfeld auf eine Temperatur zu erhitzen, die höher als die Schmelztemperatur des Pulvers ist. Der erhitzte Gegenstand wird anschließend unmittelbar in ein Fließbett aus dem Pulver eingetaucht, woraufhin das Pulver beim Kontakt mit dem heißen Gegenstand schmilzt und einen Film bildet. Auf diese Weise wird die Bildung einer feststofflichen Bedeckung gewährleistet.
Der Pulverlack der vorliegenden Erfindung eignet sich für beide Verfahren.
[Stand der Technik und technische Aufgabe]
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Hochleistungs-Polyamidbeschichtungen, die einen Korrosionsschutz für Metalle gewährleisten, und insbesondere betrifft sie Pulverlacke, die entweder durch ein elektrostatisches Verfahren oder durch Eintauchen aufgebracht werden. Im Allgemeinen erfahren die Polyamidpulverlacke bei Kontakt mit dem zu beschichtenden Metall eine raschere elektrostatische Entladung als die Epoxidpulverlacke. Dies wirkt sich dahingehend aus, dass sich ein Teil des elektrostatisch auf das Metall aufgebrachten Pulvers ablöst, wenn das zu beschichtende Metallteil einem Schlag ausgesetzt ist. Hinzu kommt, dass es zu einer Entspannung der Ladungen kommt, sobald damit begonnen wird, dass pulverbedeckte Metall zu erhitzen, wobei in Abhängigkeit von der Beschaffenheit und der äußeren Form des zu bedeckenden Gegenstands ein Teil des Pulvers sich ablösen kann, bevor es geschmolzen ist und den Film gebildet hat.
Darüber hinaus nimmt das Haftvermögen von Polyamidbeschichtungen im Allgemeinen rasch ab, wenn diese einer Salzsprühnebel-Atmosphäre ausgesetzt sind.
In dem Patent EP 969053 wird das Polyamidpulver modifiziert, indem es mit Polyolefinwachsen, deren Schmelztemperatur in der Größenordnung von 110 bis 120°C liegt, vermischt wird. Auf diese Weise wird erreicht, dass elektrostatisch auf eine metallische Oberfläche aufgebrachte Pulver sich weniger leicht ablösen.
Gemäß dem Stand der Technik, der in den folgenden Patentschriften genannt wird, gibt es bereits modifizierte Polyamidpulver, wobei diese Zusammensetzungen jedoch im Wesentlichen zum Ziel haben, einen Haftvermittler entbehrlich zu machen.
In dem Patent US 5409999 sind Polyamidpulver beschrieben, die mit Epoxysulfonamidharzen modifiziert sind. Diese Harze werden in geschmolzenem Zustand mit dem Polyamid vermischt, woraufhin Körnchen gebildet werden, die anschließend zerkleinert werden, um ein Pulver zu erhalten.
Dieses Pulver wird anschließend gemäß einem elektrostatischen Verfahren oder gemäß einem Tauchverfahren auf einen Gegenstand aufgebracht, woraufhin es geschmolzen wird, um einen Film zu bilden. Zu diesem Pulver des Standes der Technik wird erklärt, dass es den Vorteil aufweist, die Verwendung eines Haftvermittlers entbehrlich zu machen, und daher direkt auf den Gegenstand aufgebracht werden kann.
In dem Patent US 6027814 ist eine Technik beschrieben, die der obigen ähnlich ist, wobei es sich jedoch um ein Pulver handelt, dass entweder mit EVOH-Copolymeren (Copolymer aus Ethylen und Vinylalkohol) oder mit Ethylen-Alkyl(meth)acrylat-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren modifiziert ist.
In dem Patent US 6011100 ist eine Technik beschrieben, die derjenigen des oben genannten Patents US 5409999 ähnlich ist, wobei es sich jedoch um ein Pulver handelt, das mit Calciumcarbonat modifiziert ist.
Es wurde jetzt entdeckt, dass durch Modifizierung von Polyamidpulvern mit Silanen ein Polyamid-Pulverlack erhalten wird, der ohne Haftvermittler aufgebracht werden kann, wobei (im Falle des elektrostatischen Verfahrens) auch die Menge an Pulver, die dazu neigt, sich vom Metall zu lösen, wenn das Metallteil einem Schlag ausgesetzt wird, erheblich verringert wird.
Ein weiterer Vorteil dieses Pulvers besteht darin, dass das Haftvermögen während einer 2.000 Stunden andauernden Einwirkung von Salzsprühnebel konstant bleibt.
Gemäß dem Stand der Technik wurden bereits Behandlungen von Pulvern mit Silanen beschrieben, wobei es sich jedoch nicht um Polyamidpulver handelte. So ist in dem Patent GB 1508587 das elektrostatische Aufbringen von geladenen Glas- oder Keramikpulvern zur Herstellung von Beschichtungen auf Gegenständen beschrieben. Diese Pulver werden zunächst mit einem gasförmigen Di- oder Trihalosilan behandelt, woraufhin das behandelte Pulver mit Wasserdampf in Kontakt gebracht wird. Bei dem Di- oder Trihalosilan handelt es sich um Dichlordimethylsilan oder Trichlormethylsilan. Auf Seite 3, Zeilen 54 bis 61, wird angegeben, dass diese Behandlung mit Di- oder Trihalosilan den auf diese Weise behandelten Partikeln einen spezifischen Oberflächenwiderstand verleiht, der mit demjenigen von Nylon (d. h. von Polyamid) vergleichbar ist. Dies hat also nichts mit der vorliegenden Erfindung zu tun, denn deren Aufgabe besteht darin, Polyamide zu modifizieren.
[Kurzdarstellung der Erfindung]
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Pulvers, das 99,95 bis 95% mindestens eines Polyamids sowie 0,05 bis 5% mindestens eines Silans umfasst, zur Beschichtung von Metallen.
Dieses Pulver kann durch einfaches Vermischen der Bestandteile in trockenem Zustand (dry blend) hergestellt werden.
Weiterhin kann das Silan in einer Mischvorrichtung dem Polyamid in geschmolzenem Zustand zugesetzt werden, woraufhin das erhaltene Produkt zu einem Pulver zerkleinert wird.
Der Zusatz eines Silans ermöglicht es, den elektrostatischen Aufbringvorgang deutlich zu verbessern, wobei das Herabfallen eines erheblichen Teils des Pulvers bei der elektrostatischen Entladung, welche nach dem Aufbringen auftritt, verhindert wird und zudem der Beschichtung ein dauerhaftes Haftvermögen auf dem Metall verliehen wird.
Auch im Falle eines Aufbringen durch Eintauchen wird ein verbessertes Haftvermögen auf dem Metall beobachtet.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Bedecken eines Gegenstandes mit einem Film, der durch Schmelzen einer Pulverdünnschicht entsteht, wobei:

(a) das vorstehend genannte elektrisch geladene silanhaltige Pulver vorgelegt wird, wobei die Aufladung durch ein beliebiges Mittel erfolgte,
(b) der Gegenstand in die Nähe des Pulvers gebracht wird oder der Gegenstand und das Pulver in Kontakt gebracht werden, wobei der Gegenstand mit einem Nullpotential in Verbindung steht, oder mit einem, welches ausreicht, um ihn mit Pulver zu beschichten,
(c) der mit Pulver bedeckte Gegenstand anschließend in einen Ofen mit einer Temperatur gegeben wird, die ausreicht, um durch Schmelzen des Pulvers den Beschichtungsfilm zu erhalten.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Bedecken eines Gegenstandes mit einem Film, der durch Schmelzen einer Pulverdünnschicht entsteht, wobei:

(a) das vorstehend genannte silanhaltige Pulver als Fließbett vorgelegt wird,
(b) der zu bedeckende Gegenstand auf eine Temperatur erwärmt wird, die ausreicht, um das Pulver bei Berührung mit diesem zum Schmelzen zu bringen,
(c) der Gegenstand für eine Zeitdauer in das Fließbett eingetaucht wird, die ausreicht, um ihn mit dem Pulver zu bedecken,
(d) der Gegenstand aus dem Fließbett entnommen wird.

[Ausführliche Beschreibung der Erfindung] Hinsichtlich des Polyamids sind unter dem Begriff Polyamid die Kondensationsprodukte aus den folgenden Bausteinen zu verstehen:

– aus einer oder mehreren Aminosäuren wie etwa den Aminocapronsäuren, der 7-Aminoheptansäure, der 11- Aminoundecansäure und der 12-Aminododecansäure eines oder mehrerer Lactame wie etwa Caprolactam, Oenantholactam und Lauryllactam;
– aus einem oder mehreren Salzen oder Mischungen von Diaminen wie etwa Hexamethylendiamin, Dodecamethylendiamin, Metaxylendiamin, bis-p-Aminocyclohexylmethan und Trimethylhexamethylendiamin mit Dicarbonsäuren wie etwa Isophthalsäure, Terephthalsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Korksäure, Sebacinsäure und Dodecandicarbonsäure;

Hinsichtlich des Silans wären beispielsweise die Aminosilane zu nennen. Von den Aminosilanen werden diejenigen bevorzugt, die Alkoxysilanfunktionen aufweisen. Diese Bezeichnung betrifft jedweden Stoff, der eine Aminfunktion und eine Alkoxysilanfunktion aufweist. Als Beispiel wären die Stoffe nach der folgenden Formel (1) zu nennen:
in welcher

• R1 für eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder für eine Alkylgruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, deren Kette ein nicht endständiges Sauerstoffatom enthält, steht,
• n die Werte 0 oder 1 annimmt,
• R2 für H oder für eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht,
• R3 für eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder für eine Aryl- oder Cycloalkylgruppe oder aber für eine Arylalkylgruppe steht,
• X für Folgendes steht:
• R5 für H oder für eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht,
• p die Werte 0 oder 1 annimmt,
• R4 für eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht,
• q die Werte 0 oder 1 annimmt, mit der Maßgabe, dass auch p gleich 0 ist, wenn q gleich 0 ist.

Vorteilhafterweise ist das Aminosilan aus Aminopropyltriethoxysilan und Aminopropyltrimethoxysilan gewählt.
Was die Herstellung des silanmodifizierten Polyamidpulvers betrifft, so kann diese durch einfaches Vermischen der Bestandteile in trockenem Zustand (dry blend) erfolgen. Das Polyamidpulver weist eine Körnung auf, die von 10 bis 1.000 μm variieren kann. Der Ausdruck "Mischen in trockenem Zustand" wird verwendet, um das Verfahren einem Mischvorgang, in welchem das Polyamid in geschmolzenem Zustand vorliegt, entgegenzustellen, zumal die meisten Silane und besonders die Aminosilane unter Normalbedingungen flüssig sind. Es können die üblichen Mischer für pulverförmige Produkte zum Einsatz kommen, zum Beispiel ein Henschel^®-Gerät. Das Vermischen erfolgt bei normaler Temperatur und Normaldruck.
Die Dauer des Mischvorgangs muss ausreichend lang sein, um ein Fixieren des Silans auf dem Polyamid zu ermöglichen, wobei diese Dauer von 2 bis 15 Minuten betragen kann.
Die Konzentration an Silan liegt vorteilhafterweise zwischen 0,05 und 2% bei 99,95 beziehungsweise 98% an Polyamid. Die Konzentration an Silan liegt vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,8% bei 99,7 beziehungsweise 99,2% an Polyamid. Sie kann geringer sein, wobei in diesem Fall jedoch die interessanten Auswirkungen der Erfindung abgeschwächt werden, wenn die Konzentration von 0,2 auf 0,1% sinkt. Wenn die Konzentration an Silan 0,4 oder 0,5% übersteigt, wird empfohlen, beim Vermischen des Polyamids und des Silans ein wenig Wasser zuzusetzen.
Weiterhin kann das Silan in einer Mischvorrichtung dem Polyamid in geschmolzenem Zustand zugesetzt werden, woraufhin das erhaltene Produkt zu einem Pulver zerkleinert wird. Die Dauer des Mischvorgangs muss ausreichend lang sein, um ein Fixieren des Silans auf dem Polyamid zu ermöglichen, wobei diese Dauer von 2 bis 15 Minuten betragen kann. Es wird beispielsweise ein Extruder verwendet. Das Produkt, welches an der Austrittsöffnung des Extruders in Form von Granulat erhalten wird, wird anschließend bis zu derjenigen Korngröße zerkleinert, die für das Polyamidpulver, das im Trockenmischverfahren verwendet wird, angegeben ist.
Das Pulver der Erfindung kann darüber hinaus als Zusatzstoffe UV-Filter, Antioxidantien, Farbstoffe, Pigmente, Flammschutzmittel, Bakterizide usw.... umfassen. Diese Stoffe werden vorzugsweise in das Polyamid eingearbeitet, bevor das Silan zugegeben wird.
Hinsichtlich der zu beschichtenden Metalle wären beispielsweise Aluminium, Aluminiumlegierungen, sowie Stahl und dessen Legierungen zu nennen. Möglicherweise wird die Oberfläche des Gegenstands vorbehandelt, bevor er mit dem Pulver bedeckt wird. Es handelt sich um Vorbehandlungen, die herkömmlicherweise in der Beschichtungsindustrie zur Anwendung kommen: Phosphatieren, Entfetten, Strahlen.
Anschließend wird dieses Pulver auf die Metalloberfläche aufgebracht, woraufhin erwärmt wird, damit das Pulver einen Film bildet. Diese Technik ist an sich bekannt. Beispielsweise wird ein PA-11-Pulver, welches kein Silan enthält, mit Hilfe einer elektrostatischen Spritzpistole mit Koronaeffekt auf eine glatte Stahlplatte aufgebracht, wobei eine negative Spannung von –30 kV zur Anwendung kommt. Nach dem Aufbringen wird zwei Minuten gewartet; anschließend wird der Platte mit Hilfe eines Gewichts, das an einem Pendel befestigt ist, ein Schlag versetzt, und zwar in der Mitte ihrer Rückseite. Die Intensität des Schlags wird auf diese Weise beherrscht. Die Menge an Pulver, die sich bei dem Schlag von der Platte abgelöst hat, wird gemessen. Ungefähr 75% des Pulvers haben sich abgelöst. Der gleiche Versuch wird mit einem Pulver von gleicher Zusammensetzung, dem 0,3% an Aminopropyltriethoxysilan im Trockenmischverfahren zugesetzt wurden, durchgeführt. In diesem Fall lösen sich ungefähr 25% des Pulvers ab.
Die Beschichtungen, die erhalten wurden, nachdem das Polyamid 7 Minuten lang bei 220°C geschmolzen wurde, werden für eine Dauer von 2.000 Stunden einer Salzsprühnebel-Atmosphäre ausgesetzt. Im Falle des Produktes, welches kein Silan enthält, nimmt das Haftvermögen, gemessen auf einer Skala von 0 bis 4 (gemäß NFT 58–112), rasch ab, um nach 230 Stunden Einwirkung den Wert 1 zu erreichen. Im Falle des Polyamids mit der gleichen Zusammensetzung, welches jedoch 0,3% an Aminopropyltriethoxysilan enthält, bleibt das Haftvermögen konstant und liegt über 2.000 Stunden Einwirkungsdauer hinweg bei einem Wert von 3,5.
Das Aminopropyltriethoxysilan, welches im Trockenmischverfahren als Zusatzstoff hinzugefügt wird, ermöglicht es somit, sowohl verbesserte elektrostatische Eigenschaften zu erzielen, wodurch ein Ablösen des Pulvers verhindert wird, als auch das Haftvermögen des nach dem Erhitzen erhaltenen Beschichtungsfilm bei Einwirkung einer besonders korrodierenden Atmosphäre über einen langen Zeitraum hinweg aufrechtzuerhalten.
Hinsichtlich des Mittels zum Aufladen der Pulver können der Koronaeffekt, die reibende Ladungstrennung und die Induktion zum Einsatz kommen. Das Aufladen durch reibende Ladungstrennung ist an sich bekannt und wurde gemäß dem Stand der Technik bereits beschrieben. Das Pulver kann durch die Fließbett-Technik oder mittels einer elektrostatischen Spritzpistole auf den Gegenstand aufgebracht werden.
In der Veröffentlichung "Triboelectrification of polymer powders in a fluidised Bed", Power Engineering; Journal of the Academy of Science of the USSR Ausg. 19, Nr. 6 Seite 75–83 ist ein System zur Aufladung durch reibende Ladungstrennung beschrieben, das durch Elektroden, an welchen eine hohe Spannung anliegt, unterstützt wird.
In der Veröffentlichung "Charge of powdered peint according to a triboelectric mechanism during its fluidisation", Journal Lakokras, Mater. IKH Primen (1979), (4), 30-2, ist das Aufladen durch reibende Ladungstrennung in einem herkömmlichen Fließbett an den Wänden den Behälters beschrieben.
In dem Patent WO 0076677 wird das Pulver reibungsgeladen, das heißt, es wird durch Berührung oder Reibungskräfte aufgeladen. Die Reibung wird durch die Luft oder das Gas, welche(s) die Pulverpartikel mitreißt und in den fließfähigen Zustand versetzt, gewährleistet, wodurch es ermöglicht wird, dass letztere mit den Reibeladungssystemen, die im Folgenden beschrieben werden, in Berührung kommen. Das Aufladesystem, welches in der vorliegenden Anmeldung beschrieben ist, ist unabhängig und erfordert keinerlei Energiezufuhr außer dem Gas, welches das Pulver in den fließfähigen Zustand versetzt.
Vorteilhafterweise wird als Reibeladungsvorrichtung eine "Wabenstruktur" verwendet. Es handelt sich um eine Struktur aus geometrischen Elementen, deren Querschnitt von sämtlichen Arten von Polygonen (wobei die Elemente folglich Prismen darstellen) bis zum Kreis reichen kann (wobei die Elemente folglich Röhren darstellen). Diese Elemente sind hohl, vertikal angeordnet und weisen eine Dicke auf, die vorzugsweise 1 bis 10 mm beträgt; ihre Länge beträgt beispielsweise 15 bis 25 cm. Diese Röhren sind dicht aneinander gefügt, sodass sie eine feste und homogene Gesamteinheit bilden. Die Hohlräume zwischen den Röhren sind mit einem beliebigen Mittel wie etwa mit Aluminiumfolie abgedichtet. Obgleich jeder polygonale Querschnitt denkbar ist, wird die zylindrische Struktur bevorzugt. Eine zylindrische Geometrie wird bevorzugt, um homogene Fließeigenschaften zu ermöglichen. Randeffekte werden durch eine geeignete Länge der Röhren, aus denen die Wabenstruktur besteht, gering gehalten, was bedeutet, dass diese Röhren vorteilhafterweise mehr als 15 cm lang sind.
Diese "Wabenstruktur" wird am Boden des Betts angeordnet. Im oberen Bereich des Bettes muss ausreichend Platz gelassen werden, um den Gegenstand eintauchen zu können, wobei rund um den Gegenstand eine Ladungsdichte herrschen muss, die ausreicht, um eine elektrisch bewirkte Abscheidung zu gewährleisten.
Die "Wabenstruktur" wird so weit unten wie möglich innerhalb des Bettes angeordnet, sodass die Berührung innerhalb der Röhren optimiert wird, ohne dabei jedoch die Fließbettbildung zu stören.
Der Durchmesser der Röhren wird so gering wie möglich gewählt, um die Berührungsfläche zu vergrößern, wobei jedoch darauf geachtet werden muss, dass die Röhren nicht verstopfen und dass sie ausreichend weit sind, um eine ordnungsgemäße Fließbettbildung sicherzustellen. Je länger die Röhren sind, desto besser werden die Pulverpartikel aufgeladen, wobei jedoch der Raum, welcher zum Eintauchen des Gegenstandes erforderlich ist, einen begrenzenden Faktor darstellt. Es können beispielsweise Röhren mit einem Durchmesser von 25 mm und einer Länge von 150 mm zum Einsatz kommen. Sie bestehen vorteilhafterweise aus PVC oder PTFE.
Es kann auch eine Reibeladungsvorrichtung mit aktiver Zirkulation verwendet werden. Der Begriff "mit aktiver Zirkulation" wird verwendet, um den Gegensatz zu der Zirkulation in der Wabenstruktur auszudrücken, da letztere lediglich durch den Strom des Gases, welches die Fließbettbildung bewirkt, entsteht. Unter einer "aktiven Zirkulation" ist zu verstehen, dass ein Teil des Inhalts des Fließbettes, wobei es sich um eine Mischung aus dem Fließbettgas und dem Pulver handelt, entnommen und mit Hilfe einer Pumpe oder einer gleichwertigen Vorrichtung wie etwa eines gasbetriebenen Strahlsaugapparats (welcher vorzugsweise mit demselben Gas betrieben wird wie das Fließbett) in eine oder mehrere Röhren der Reibeladungsvorrichtung eingeleitet wird. Vorzugsweise befinden sich die Pumpe und die Reibeladungsröhre außerhalb des Bettes, um dessen Betrieb nicht zu stören, wobei das Gas und das durch Reibung aufgeladene Pulver nach dem Durchströmen der Reibeladungsröhre in das Fließbett zurückgeleitet werden.
Eine Reibeladungspistole mit Koronaeffekt kann ebenfalls verwendet werden, um das Pulver auf den Gegenstand aufzubringen.
Das Prinzip des reibenden Aufladens von Pulvern mit Hilfe einer Spritzpistole, durch welche das aufzuladende Pulver unter der Einwirkung einer Gasströmung geleitet wird, ist aus dem Patent US 4399945 bekannt. Die Partikel laden sich durch Reibung an einer Oberfläche auf, wobei ein Erdungssystem das Ableiten des Ladungen ermöglicht.
In dem Patent US 5622313 ist eine Optimierung des vorstehend genannten beschrieben, das heißt, dass die Reibeladungsoberfläche koronabehandelt wird, um die Ladungen von ihr zu entfernen. Diejenigen Ladungen, die durch den Koronaeffekt aufgebracht werden, neutralisieren nicht nur die Ladungen, die sich auf der Reibeladungsoberfläche angesammelt haben, sondern sie gehen auch auf das Pulver über und ergänzen die Ladungen, die durch Reibung erzeugt wurden.
Es ist weiterhin entdeckt worden, dass die Pulver der Erfindung verglichen mit Pulvern, die kein Silan enthalten, leichter durch Reibung aufladbar sind. Bei Anwendung derselben Reibeladungsbedingungen ist festzustellen, dass die Pulver der Erfindung eine elektrische Ladung trugen, die 5 bis 8 mal stärker war als bei den gleichen Pulvern, die jedoch keine Silane enthielten.
Sobald der Gegenstand bedeckt ist, wird er in einen Ofen gegeben, wo das Erhitzen erfolgt. Je nach der Geometrie des Gegenstandes, den Eigenschaften des Pulver und dem gewünschten Herstellungsdurchsatz kann ein Konvektions-, Infrarot- oder Induktionsofen zum Einsatz kommen. Dieser Verfahrensschritt ist an sich bekannt und wurde gemäß dem Stand der Technik bereits beschrieben.
Es kann ebenfalls das Tauchverfahren zur Anwendung kommen. Dieses Verfahren ist an sich bekannt und wurde gemäß dem Stand der Technik bereits beschrieben.
[Beispiele]
Es werden die folgenden Stoffe eingesetzt:

RILSAN ES ab:: bezeichnet ein PA-11-Pulver mit einer Korngröße von 35 μm, welches 40 Gewichts% Calciumcarbonat enthält.
AMEO:: bezeichnet Aminopropyltriethoxysilan.

Beispiel 1:
Messung der elektrostatischen Eigenschaften
RILSAN ES ab wird mittels einer elektrostatischen Spritzpistole mit Koronaeffekt auf eine glatte Stahlplatte aufgebracht.
RILSAN ES ab, dem 0,3% AMEO im Trockenmischverfahren zugesetzt wurde, wird unter Anwendung des gleichen Verfahrens auf eine andere glatte Stahlplatte aufgebracht. Das Gewicht der Platte wird vor und nach dem Aufbringen des Pulvers gemessen. Mehrere Minuten später wird die Platte einem Schlag ausgesetzt, um zu versuchen, das Pulver, welches durch die elektrostatische Wirkung am Stahl anhaftet, abzulösen. Das Gewicht der Platte wird erneut gemessen. Auf diese Weise wird das Gewichts des Pulvers, welches sich unter der Einwirkung des Schlags vom Stahl abgelöst hat, bestimmt.

Stoff % an Pulver, das sich nach 2 Minuten abgelöst hat % an Pulver, das sich nach 3 Minuten abgelöst hat

RILSAN ES ab 75 95

RILSAN ES ab +0,3% AMEO 25 25
Beispiel 2:
Messung des Haftvermögen nach Einwirkung von Salzsprühnebel
Die beiden Pulver aus Beispiel 1 werden auf Stahlplatten aufgebracht, die mit Trichlorethylen entfettet und gestrahlt wurden und die keinen Haftvermittler aufweisen.
Die Platten werden 7 Minuten lang in einen Ofen mit einer Temperatur von 220°C gegeben. Anschließend werden sie aus dem Ofen entnommen und an der Luft abkühlen gelassen. Das Aussehen der erhaltenen Beschichtungen ist bei den beiden Pulvern identisch. Das anfängliche Haftvermögen wird gemäß der Norm NFT 58–112 gemessen. Das Haftvermögen wird über einen Kennwert von 0 bis 4 ausgedrückt.
Die beschichteten Platten werden in eine Vorrichtung gegeben, die es ermöglicht, die Beschichtungen einer Salzsprühnebel(SSN)-Atmosphäre auszusetzen. Anschließend werden die beschichteten Platten aus der Vorrichtung entnommen, und das Haftvermögen wird gemessen. Es werden die folgenden Ergebnisse erzielt.

Stoff Haftvermögen nach 1.000 Std. SSN Haftvermögen nach 2.000 Std. SSN

RILSAN ES ab 0,5 0,5

RILSAN ES ab +0,3% AMEO 3,5 3,5
Beispiel 3:
Messung des Haftvermögens nach Einwirkung von Salzsprühnebel in Abhängigkeit von der Konzentration an AMEO
Zwei weitere Polyamidpulver auf Basis von RILSAN ES ab werden hergestellt, wobei dem einen 0,1% an AMEO und dem anderen 0,2% an AMEO zugesetzt werden, und zwar unter Anwendung des Trockenmischverfahrens. Nach dem elektrostatischen Aufbringen des Pulvers und dem 7 Minuten dauernden Schmelzen bei 220°C werden die erhaltenen Beschichtungen dem Salzsprühnebel ausgesetzt. Es werden die folgenden Ergebnisse erzielt.

Stoff Haftvermögen nach 1.000 Std. SSN

RILSAN ES ab +0,1% AMEO 1

RILSAN ES ab +0,2% AMEO 2

Claims

Verwendung eines Pulvers, das 99,95 bis 95% mindestens eines Polyamids sowie 0,05 bis 5% mindestens eines Silans umfasst, zur Beschichtung von Metall.
Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall aus Aluminium, Aluminiumlegierungen sowie Stahl und dessen Legierungen gewählt ist.
Verwendung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Konzentration an Silan zwischen 0,05 und 2% bei 99,95 beziehungsweise 98% an Polyamid liegt.
Verwendung gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, wobei die Körnung des Pulvers zwischen 10 und 1.000 μm liegt.
Verwendung gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Polyamid um PA 11 oder PA 12 handelt.
Verwendung gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Silan um ein Aminosilan handelt.
Verwendung gemäß Anspruch 6, wobei das Aminosilan funktionelle Alkoxysilangruppen enthält.
Verwendung gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei das Aminosilan der folgenden Formel entspricht:
wobei: – R1 für eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder für eine Alkylgruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, deren Kette ein nicht endständiges Sauerstoffatom enthält, steht, – n die Werte 0 oder 1 annimmt, – R2 für H oder für eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, – R3 für eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder für eine Aryl- oder Cycloalkylgruppe oder aber für eine Arylalkylgruppe steht, – X für Folgendes steht:
– R5 für H oder für eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, – p die Werte 0 oder 1 annimmt, – R4 für eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, – q die Werte 0 oder 1 annimmt, mit der Maßgabe, dass auch p gleich 0 ist, wenn q gleich 0 ist.
Verwendung gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Konzentration an Silan zwischen 0,3 und 0,8% bei 99,7 beziehungsweise 99,2% an Polyamid liegt.
Verfahren zur Beschichtung von Metall mit einem Film, der durch Schmelzen einer Pulverdünnschicht entsteht, die 99,95 bis 95% mindestens eines Polyamids sowie 0,05 bis 5% mindestens eines Silans umfasst, wobei: (a) das elektrisch geladene silanhaltige Pulver vorgelegt wird, wobei die Aufladung des Pulvers mit einem beliebigen Mittel erfolgte, (b) der Gegenstand in die Nähe des Pulvers gebracht wird oder der Gegenstand und das Pulver in Kontakt gebracht werden, wobei der Gegenstand mit einem Nullpotential in Verbindung steht, oder mit einem, welches ausreicht, um ihn mit Pulver zu beschichten, (c) der mit Pulver beschichtete Gegenstand anschließend in einen Ofen mit einer Temperatur gegeben wird, die ausreicht, um durch Schmelzen des Pulvers den Beschichtungsfilm zu erhalten.
Verfahren zur Beschichtung von Metall mit einem Film, der durch Schmelzen einer Pulverschicht entsteht, welche 99,95 bis 95% mindestens eines Polyamids sowie 0,05 bis 5% mindestens eines Silans umfasst, wobei: (a) das silanhaltige Pulver als Fließbett vorgelegt wird, (b) das zu beschichtende Metall auf eine Temperatur erwärmt wird, die ausreicht, um das Pulver bei Berührung mit dem Metall zum Schmelzen zu bringen, (c) das Metall für eine Zeitdauer in das Fließbett eingetaucht wird, die ausreicht, um das Metall mit dem Pulver zu beschichten, (d) das Metall aus dem Fließbett entnommen wird.