Способ нанесения покрытия на изделия
Номер патента: 16816
Опубликовано: 30.07.2012
Авторы: Хаутваст Франсискус Виктор Паулус, Бремер Леонардус Герардус Бернардус
Формула / Реферат
1. Способ нанесения покрытия на изделия, включающий
контактирование изделий, представляющих собой полимерные частицы, с композицией, содержащей добавку, пленкообразующее связующее и диспергирующее вещество при температуре ниже температуры Tp размягчения полимерных частиц и при температуре пленкообразования связующего;
образование и отверждение, включая удаление диспергирующего вещества, слоя связующего, содержащего добавку, на поверхности полимерных частиц, находящихся в состоянии взаимного перемещения при помощи смешивающего механизма во время контактирования с композицией, образования и отверждения слоя связующего, содержащего добавку, причем способ осуществляют в смесителе, ограниченном стенками, температура которых ниже температуры нанесения покрытия настолько, чтобы предотвратить образование пленки связующего на стенках, и ниже минимальной температуры пленкообразования связующего.
2. Способ по п.1, в котором температура стенок во время нанесения покрытия и отверждения ниже точки росы диспергирующего вещества.
3. Способ по пп.1, 2, в котором отверждение осуществляют путем удаления диспергирующего вещества до того момента, пока температура размягчения связующего в композиции не увеличится до температуры, превышающей температуру полимерных частиц.
4. Способ по пп.1-3, в котором частицы поддерживают в движении при помощи смешивающего механизма, температуру которого поддерживают ниже минимальной температуры пленкообразования связующего.
5. Способ по пп.1-4, в котором температура полимерных частиц при удалении диспергирующего вещества по меньшей мере на 5°C ниже Tp.
6. Способ по пп.1-5, в котором температура полимерных частиц при удалении диспергирующего вещества по меньшей мере на 5°C выше минимальной температуры пленкообразования связующего, но ниже Tp.
7. Способ по пп.1-6, в котором доля суммы добавки и связующего в общем количестве добавки, связующего и полимерных частиц составляет 0,001-5 мас.%.
8. Способ по пп. 1-7, в котором используют связующее, растворимое в диспергирующем веществе.
9. Способ по пп. 1-8, в котором используют связующее, не растворимое в диспергирующем веществе, в которое введена добавка.
10. Способ по пп.1-9, в котором на полимерные частицы наносят покрытие из нескольких композиций, каждая из которых содержит основной краситель в качестве добавки.
Текст
ИСПРАВЛЕННОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ 2006.09.26 СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ИЗДЕЛИЯ Предложен способ нанесения покрытия на изделия. Способ включает контактирование изделия, представляющего собой полимерные частицы, с композицией, содержащей добавку,плнкообразующее связующее и диспергирующее вещество, при температуре ниже температурыTp размягчения полимерных частиц и при температуре, при которой связующее может образовывать плнку, и образование и отверждение слоя связующего, содержащего добавку, на поверхности полимерных частиц, находящихся в состоянии взаимного перемещения при помощи смешивающего механизма во время контактирования с композицией, образования и отверждения слоя связующего, содержащего добавку. Способ осуществляют в смесителе, ограниченном стенками, температура которых ниже температуры нанесения покрытия настолько, чтобы предотвратить образование плнки связующего на стенках, и ниже минимальной температуры, при которой связующее может образовывать плнку. Бремер Леонардус Герардус Бернардус(BE), Хаутваст Франсискус Виктор Паулус (NL) Воль О.И. (RU) Примечание: библиография отражает состояние при переиздании(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ДСМ АйПи АССЕТС Б.В. (NL) 016816 Изобретение относится к способу нанесения покрытия на изделия, включающему контактирование изделий с композицией, которая содержит добавку, плнкообразующее связующее и необязательно диспергирующее вещество, при температуре нанесения покрытия, которая ниже температуры размягченияTp изделий и при которой связующее может образовывать плнку, образование и отверждение слоя связующего с добавками на поверхности изделий. Из WO 03/087198 известен способ, в котором раствор или дисперсия добавки и связующего контактирует с полимерными частицами при распылении дисперсии, например, через сопло или при помощи сжатой жидкости. После этого распыляют жидкость, оказывающую очищающее действие на систему распыления в присутствии пластиковых гранул. Недостатком этого способа является то, что часть композиции остатся на стенке и образует отложения на всех частях оборудования, находящегося в местах распыления композиции. Это приводит к необходимости повторяющейся очистки мест, где проходит распыление. Это особенно важно, когда последовательно используются партии с различными добавками. В этом случае очистка должна проводиться после каждого изменения добавок. Целью изобретения является создание способа нанесения покрытия на изделия, который в значительной степени предотвращает загрязнение мест, где осуществляют нанесение покрытия. Эта цель достигается в соответствии с изобретением тем, что контактируют изделия, представляющие собой полимерные частицы, с композицией, содержащей добавку, плнкообразующее связующее и диспергирующее вещество, при температуре ниже температуры Tp размягчения полимерных частиц и при температуре, при которой связующее может образовывать плнку, образуют и отверждают, включая удаление диспергирующего вещества, слой связующего, содержащего добавку, на поверхности полимерных частиц, находящихся в состоянии взаимного перемещения при помощи смешивающего механизма во время контактирования с композицией, образования и отверждения слоя связующего, содержащего добавку, причем способ осуществляют в смесителе, ограниченном стенками, температура которых ниже температуры нанесения покрытия настолько, чтобы предотвратить образование плнки связующего на стенках, и ниже минимальной температуры, при которой связующее может образовывать плнку. Было установлено, что стенки при поддержании их температуры ниже температуры, при которой предотвращается образование плнки связующего на стенке, не загрязняются, но что любые отложения композиции на стенках не налипают на стенки и легко удаляются движущимися частицами, при их контакте со стенками. Этот эффект достигается при любой скорости, когда температура стенок ниже минимальной температуры, при которой связующее может образовывать плнку. Однако во многих случаях это требование излишне ограничительно и будет достаточно поддерживать температуру стенок ниже точки росы необязательного диспергирующего вещества при нанесении покрытия и отверждения. При этих условиях будет достигаться определнная степень конденсации диспергирующего вещества на поверхности более холодной стенки, так, что предотвращает высыхание композиции на стенке. В результате покрытие может быть нанесено на большое количество партий изделий с той же добавкой без промежуточной очистки оборудования, и даже возможно осуществить нанесение покрытия без очистки оборудования при замене добавки. Способом в соответствии с изобретением можно наносить покрытие на изделия произвольной формы и из любых материалов, которые устойчивы к более высокой температуре, чем минимальная температура, при которой используемое связующее может образовывать плнку. Способ наиболее подходит для нанесения покрытия на изделия без полостей или выступающих частей, например, семян, таблеток,гранул. Такие изделия могут быть обработаны при температуре ниже температуры распада, разложения и начала проявления других нежелательных изменений их свойств. В качестве температуры размягченияTp полимера используется температура стеклования аморфных полимеров и точка плавления, определнная DSC со скоростью нагрева 10C в 1 мин, для полукристаллических или кристаллических полимеров. Далее изобретение будет пояснено на основе примеров нанесения покрытия на полимерные частицы, в частности полимерные гранулы. Специалист в данной области техники способен применить способ с соответствующими изменениями для нанесения покрытия на изделия из других материалов. Под отверждением в описании понимается приведение слоя смеси на частицах в такое состояние,что частицы не прилипают друг к другу, и слой более не отделяется от стенок. Если в смеси отсутствует диспергирующее вещество, отверждение может быть осуществлено, например, охлаждением связующего ниже его температуры размягчения Tp или в результате реакции, проходящей в связующем, например, полимеризацией. Это можно реализовать по истечении времени, необходимого для достижения однородного аспределения смеси связующего с добавкой на частицах, понижением температуры в контейнере, например, введением охлаждающего газа, например воздуха или азота. Охлаждение частиц также может проходить в результате контакта с более холодной стенкой. Если в смеси присутствует диспергирующее вещество, отверждение может быть осуществлено испарением диспергирующего вещества, которое обычно приводит к повышению температуры размягчения смеси диспергирующее вещество-связующее, возможно в комбинации с вышеуказанными действиями или после осуществления вышеуказанных действий для отверждения связующего в случае отсутствия-1 016816 диспергирующего вещества. Связующее может быть диспергировано или эмульгировано, или также растворено в диспергирующем веществе. Температура стеклования связующего в смеси или растворе обычно ниже, чем Tp самого связующего. С удалением диспергирующего вещества фактическая Tp будет повышаться до Tp самого связующего, достигаемой при полном удалении диспергирующего вещества. Было установлено, что присутствие небольшого количества диспергирующего вещества или растворителя в связующем уже достаточно для снижения Tp. Это делает все еще возможным использование связующих с более высокой Tp,чем Tp материала, на который наносится покрытие. Диспергирующее вещество также может служить в качестве растворителя для связующего. Способ выполняют при температуре, при которой связующее может образовывать плнку. Эту температуру можно определить для каждого связующего, смешанного или не смешанного с диспергирующим веществом, в соответствии с ASTM D2354. Необходимое оборудование для проведения этого способа испытаний, коммерчески доступно, например, MFFT Bar of Rhopoint Instruments Ltd. Было установлено, что при такой температуре связующее или комбинация связующее - диспергирующее вещество равномерно распределяется на частицах, на которые наносится покрытие, и когда они контактируют одна с другой и образуется пленка связующего, содержащего добавку. Дополнительным преимуществом способа в соответствии с изобретением является то, что подаваемая композиция полностью попадает на частицы. Это увеличивает воспроизводимость способа, поскольку можно более точно определить количество добавки на частицах, и отсутствует непредсказуемая часть добавки, которая остатся на стенке, а не на частицах. Конкретный выбор температуры нанесения покрытия при совместном движении частиц, повидимому, приводит к покрытию с высокой гомогенностью. Можно полагать, что это вызвано тем фактом, что связующее, при испарении большей части диспергирующего вещества, также вс ещ является текучим и остатся достаточно деформируемым, и что соударения гранул, вызванные их совместным движением, приводят к однородному распределению связующего, содержащего добавку, и между частицами и по поверхности отдельных частиц. Температура при удалении диспергирующего вещества предпочтительно ниже Tp по меньшей мере на 5C. Это обеспечивает, в частности, сохранение формы и тврдости частиц так, что при контактировании частиц, которое происходит в результате их взаимного перемещения на более мягкую композицию,содержащую связующее будет действовать усилие, достаточное для однородного распределения последней по наружной поверхности полимерных частиц. Также предпочтительно, чтобы температура при удалении диспергирующего вещества была по меньшей мере на 5C выше минимальной температуры плнкообразования, но ниже Tp. Это также обеспечивает то, что когда большая часть диспергирующего вещества удалена, когда вязкость связующего начинает играть важную роль в распределении композиции на поверхности полимерных частиц, связующее все еще является достаточно мягким для равномерного распределения на поверхности частиц под действием сил, вызванных контактированием указанных частиц, когда они находятся в совместном движении. Во время совместного движения частиц они будут приходить в контакт со стенками и оставлять часть смеси на них. Благодаря тому, что температура стенок ниже температуры частиц и температуры пространства, что в принципе одно и тоже, было установлено, что смесь не прилипает к стенкам, легко отделяется частицами, соударяющимися со стенкой. Спустя некоторое время смесь однородно распределяется на частицах, тогда как незначительное количество материала попадает на стенку. Во время этого способа распределения температура должна оставаться выше наименьшей температуры плнкообразования связующего достаточно длительное время для обеспечения полного и однородного распределения смеси на частицах. В этом способе часть диспергирующего вещества уже испарится, что приводит к снижению температуры частиц. Если количества тепла частиц недостаточно для сохранения температуры их поверхности выше желаемой температуры плнкообразования, дополнительное тепло может быть подано введением горячего газа, например воздуха или азота. Это также поддерживает высокой разницу температур между стенкой и частицами, включая пространство вокруг них, что способствует конденсации диспергирующего вещества на стенке. Это дает благоприятный эффект, поскольку присутствие жидкой пленки на стенке предотвращает адгезию смеси к стене. Испарение диспергирующего вещества во многих случаях приводит к желательному отверждению,но при необходимости оно может быть вызвано началом введения холодного воздуха в контейнер с определенного момента, так чтобы вызвать отверждение путем охлаждения ниже температуры размягчения связующего. Во всех случаях испаренное диспергирующее вещество постепенно удаляется из контейнера. Это сопровождается постепенным высыханием смеси и формированием плнки на частицах, которая далее не отделяется от стенки, но продолжает поглощать примеси на стенке. Было установлено, что в ходе описанного способа отложение смеси связующее-добавка на стенках происходит в то время, когда температура частиц и пространства выше температуры плнкообразования,-2 016816 но осажденный материал затем отделяется частицами, соударяющимися со стенкой, но при отверждении за счт плнкообразования и испарения диспергирующего вещества смесь связующего затем так прочно прилипает к частицам, что осаждение материала на стенку снижается до нуля или почти до нуля. В результате к концу способа стенки полностью или почти полностью свободны от загрязнения (фракциями) осажденной смесью и контейнер может быть без промежуточной очистки повторно использован для нанесения покрытия на следующие частицы или нанесения следующего слоя на те же частицы. Последнее особенно благоприятно, поскольку это делает возможным нанесение любой цветной композиции на частицы несколькими, например, 2-5 композициями, каждая из которых содержит желательные количества одного основного красителя. В способе в соответствии с изобретением они все оказываются на частицах без потерь материала на стенках. Различные композиции могут быть нанесены за одну операцию одновременной подачей различных композиций различного сырья, но также возможна подача различных композиций последовательно. Осуществляемый таким путм способ устраняет необходимость в смесителе, который необходимо очищать при каждой замене цвета смеси. При необходимости может быть дополнительно нанесн слой отделочного покрытия без добавки При наличии любого загрязнения на стенке оно затем будет удалено. Время, необходимое для установления температуры для описанных стадий способа, легко может быть определено методом проб и ошибок. Чтобы способствовать хорошей очистке стенки, благоприятным является приведение в контакт всей стенки с движущимися частицами. Это можно осуществить, например, подходящей комбинацией степени засыпки и способом совместного движения частиц. При низкой степени засыпки требуется более интенсивное движение, чем при высокой степени засыпки. В случае неполного контакта на определнном уровне, например, может образоваться граница загрязнения или брызги композиции могут осесть выше уровня, где частицы приходят в контакт со стенками. Очень подходящим путм поддержания частиц в движении в ходе покрытия приведение в контакт всей стенки с движущимися частицами. Это можно осуществить, например, подходящей комбинацией степени засыпки и способом совместного движения частиц. При низкой степени засыпки требуется более интенсивное движение, чем при высокой степени засыпки. В случае неполного контакта на определнном уровне, например, может образоваться граница загрязнения или брызги композиции могут осесть выше уровня, где частицы приходят в контакт со стенками. Очень подходящим путм поддержания частиц в движении в ходе покрытия является применение вращающего устройства, температура вращающего устройства также поддерживается ниже минимальной температуры, при которой связующее может образовать плнку или ниже точки росы диспергирующего вещества, как описано выше для стенок. Температура стенок и любого вращающего устройства предпочтительно выше точки замерзания диспергирующего вещества. Таким образом, вращающее устройство также остатся чистым, и на следующую партию полимерных гранул может быть нанесено покрытие без необходимости очистки оборудования между партиями и без неприемлемого загрязнения этой партии остатками полимера, связующего или добавки от предыдущей партии. Также возможно применять вращающее устройство, которое легко может быть заменено. Возможное загрязнение будет иметь место только на вращающем устройстве. После его замены на чистое устройство оборудование снова готово для использования. Вращающее устройство затем может быть очищено вне комплекса, тогда как оборудование остатся работоспособным. В способе в соответствии с изобретением покрытие наносится на изделия, в частности полимерные частицы. Эти частицы могут быть и являются, как правило, гранулами, используемыми в качестве сырья для экструдеров и другого оборудования для переработки полимеров, но при необходимости покрытие в соответствии со способом по изобретению может быть нанесено также на частицы большего размера или даже изделия. Примерами подходящих перерабатываемых полимеров, которые часто смешаны с добавками, являются термопластические полимеры, такие как полиолефины, полиэфиры, полиамиды, поликарбонаты, акрилонитрил-бутадиен-стирольный полимер, полиацетали и полистирол. Полимерные частицы контактируют с композицией, содержащей добавку, плнкообразующее связующее, которое совместимо или предпочтительно способно к смешиванию с полимером в случае переработки расплава полимера, и диспергирующее вещество. Совместимость понимается как смешиваемость с полимером, так что при переработке расплава полимера с нанеснным покрытием нанеснный слой является гомогенным с полимером, то есть не происходит существенного неблагоприятного изменения свойств, необходимых для применения добавки. Обычные добавки, примерами которых являются окрашивающие вещества, смазывающие вещества, порообразователи, пигменты, красители, анитоксиданты, термо- и УФ-стабилизаторы, антистатики,антиадгезивы, разделительные составы и антипирены подходят для использования в способе. Способ особенно подходит для нанесения покрытия с окрашивающими веществами, например пигментами и красителями, поскольку их однородное распределение в покрытии очень важно для получения однородного окрашивания изделий при переработке полимерных частиц. В композиции может присутствовать одна или более добавок.-3 016816 Подходящими плнкообразующими связующими являются такие вещества, из которых процессами растворения, диспергирования или расплавления может быть получен связанный тонкий слой. Примерами являются олигомеры и полимеры. Композиция содержит диспергирующее вещество. Диспергирующее вещество выбирают так, что совместно со связующим и добавкой или добавками эти компоненты могут образовывать стабильную дисперсию, при необходимости с применением известного самого по себе диспергирующего вещества. Предпочтительно диспергирующее вещество не добавляют или добавляют в минимальном количестве,поскольку его присутствие в покрытии полимерных частиц может оказать нежелательное влияние на свойства полимера в частицах и в изделиях, полученных из них в конечном итоге. Для сведения к минимуму необходимого количества необязательного диспергирующего вещества благоприятным является связующее, имеющее лиофильные группы. Количества связующего и добавки, которые контактируют в составе композиции с определенным количеством полимерных частиц, выбирают так, что покрытие полимерных частиц имеет желательные толщину и содержание добавки и связующего. На практике, часть суммы добавки и связующего по отношению ко всему количеству добавки, связующего и полимерных частиц находится между 0,001-5 мас.% и предпочтительно между 0,001-1 мас.%. Нижний предел определяется минимальной желательной долей добавки, тогда как верхний предел определяется допустимым количеством связующего в связи с его возможным негативным влиянием на свойства полимера. Соотношение связующее : добавка, как правило, составляет 1:10 - 10:1, и предпочтительно ограничено относительным количеством связующего,необходимым для хорошего инкапсулирования добавки в слой покрытия, и подходящего диспергирования добавок после переработки полимера. Как правило, достаточно соотношения около 1:1. Поскольку толщина слоя покрытия обычно составляет 1-10 мкм при заданной доле покрытия по отношению к полимеру и при обычном размере гранул 0,5-5 мм, размер по меньшей мере 90% частиц добавки в покрытии меньше 10 мкм. Если частицы добавки не растворяются в диспергирующем веществе,предпочтительно в диспергирующее вещество вводят добавку с желательным размером. Для изделий из других материалов, как правило, решающим фактором является только желательная толщина слоя покрытия, так что требуемые количества связующего и добавки могут быть просто рассчитаны, исходя из общей поверхности, на которую наносится покрытие, и желательной толщины слоя. Из-за механического эффекта, возникающего при контакте между полимерными частицами при их совместном движении, композиция будет распределяться по поверхности частиц. Это приводит к образованию слоя связующего, содержащего добавку, который при температуре выше температуры плнкообразования, образует плнку, содержащую добавку. Если добавка растворяется в диспергирующем веществе, исходные частицы добавки могут иметь больший размер, который автоматически уменьшится при растворении или даже уменьшится до молекулярного уровня. В этом случае размер частиц связующего в композиции может быть выбран в более широких пределах, чем в случае не растворяющейся добавки. Верхний предел определяется требованием, согласно которому частицы связующего должны образовывать устойчивую дисперсию в диспергирующем веществе, необязательно с применением допустимого количества диспергирующего вещества. Другое требование, которое, как правило, не такое строгое, предъявляется к размеру полимерных частиц. Для достижения эффективного распределения связующего по поверхности полимерных частиц при температуре выше минимальной температуры размягчения размер частиц связующего предпочтительно составляет максимум 50%, более предпочтительно максимум 30% от размера полимерных частиц. Если связующее растворимо в диспергирующем веществе, частицы связующего большего размера могут быть использованы в композиции с добавкой, по вышеуказанным соображениям. Связующее предпочтительно является инертным по отношению к добавке, так что добавка в покрытии ещ сохраняет желательные свойства. Связующее и добавка в композиции могут присутствовать раздельно, но также возможно, чтобы добавка уже была введена в связующее. Последнее предпочтительно, поскольку, как правило, тогда меньше диспергирующего вещества необходимо для получения устойчивой дисперсии в композиции и возможно снижение требуемого количества диспергирующего вещества. Композиция контактирует с полимерными частицами, и удаление диспергирующего вещества приводит к образованию слоя связующего, содержащего добавку, образованному на частицах. Это контактирование может иметь место, например, при поливе или распылении композиции на частицы в контейнере или при другом смачивании частиц композицией. Это может быть осуществлено постадийно, когда каждый раз часть композиции податся на частицы и после удаления диспергирующего вещества, например, испарением подают следующую часть и так далее до подачи всего количества композиции. Перед контактированием частицы уже могут иметь желаемую температуру за счет тепла частиц, вызывающих испарение диспергирующего вещества. Кроме того, дополнительное тепло может быть подано, например, посредством горячего воздуха или инертного газа или тепловым излучением, для ускорения испарения. Во время контактирования с композицией и во время удаления диспергирующего вещества, частицы находятся в состоянии перемещения, при этом частицы повторно контактируют с той частью жидкой-4 016816 композиции, которая стекает с частиц. Таким образом, вся композиция, добавка и связующее, содержащиеся в ней, наносятся на частицы, при одновременном предотвращении слипания частиц. Композиция,находящаяся на частицах, может быть липкой за счт присутствия диспергирующего вещества в количестве, которое превышает допустимое и за счт присутствия связующего при температуре выше температуры его размягчения. Одной из стадий способа в соответствии с изобретением является отверждение слоя связующего,содержащего добавку, на гранулах. Под этим понимается, что липкость этого слоя снижена до такой степени, что гранулы прилипают друг к другу так слабо, что небольшая механическая нагрузка, такая как встряхивание или перемешивание, будет их разделять. Такой небольшой механической нагрузкой может быть, например, засыпка в упаковку или выгрузка из упаковки или заполнение барабанов для хранения,или выгрузка из них. Отверждение может иметь место в контейнере, в котором наносилась композиция, но оно также возможно при перемещении частиц в другое место. Движение частиц останавливают только, когда слой связующего затвердеет. После этого покрытые частицы могут быть удалены из места, в котором выполнено нанесение покрытия. Адгезия частиц с нанеснным покрытием может быть снижена различными путями в ходе осуществления способа. Одной возможностью является испарение такого количества диспергирующего вещества, что температура размягчения используемой композиции связующего становится выше температуры гранул. Другой возможностью является снижение температуры гранул ниже температуры размягчения композиции связующего. Если связующее растворимо в полимере, то полимер частиц начнт частично растворятся в связующем, так что температура размягчения связующего начнт повышаться. В другом осуществлении использовано реакционноспособное связующее, адгезия которого улучшается за счт полимеризации, протекающей между молекулами связующего или между молекулами связующего и полимера. В зависимости от выбранного способа отверждения слоя диспергирующее вещество удаляют до, во время или после указанного отверждения. Указанному удалению способствует увеличение температуры,при которой композиция вступает в контакт, и дополнительный поток газа или воздуха, которым композиция податся или поддерживается в псевдоожиженном слое. Перемещение частиц может поддерживаться известными способами. Примерами являются псевдоожиженный слой с использованием воздуха или инертного газа, при необходимости нагретого до выбранной температуры, который продувают через частицы снизу вверх. Необязательно вместе с воздухом также может подаваться используемая для нанесения покрытия композиция, но эта композиция может также подаваться отдельно сверху или сбоку. Предпочтительно частицы поддерживают в состоянии перемещения при помощи перемешивающего устройства, которое охлаждается до температуры ниже минимальной температуры, при которой связующее может образовывать плнку. Когда отвержднный слой связующего, содержащего добавку, образуется на частицах, этот слой все еще может обнаруживать тенденцию к связыванию частиц друг с другом. Однако, как правило, частицы более не появляются на гладких поверхностях (металл, стекло или керамика) оборудования. После снижения адгезии частиц до приемлемого уровня, например, в соответствии с одним из вышеуказанных способов, перемещение частиц можно прекратить и температура может быть снижена. Было установлено, что прекращение совместного движения частиц при уменьшении температуры до области Tp, например, до температуры выше не приблизительно на 5C, приводит только к такому умеренному слипанию, что незначительной механической нагрузки, например, встряхивания или осторожного перемешивания, достаточно чтобы снова разделить частицы. Это происходит даже тогда, когда слой связующего вс ещ содержит не более 10, 5 или 2 мас.% растворителя. Допустимая температура и содержание влаги зависят от комбинации диспергирующего вещества и связующего, но могут быть просто определены экспериментально. В качестве температуры размягчения Tp связующего используют температуру стеклования, если связующее является аморфным полимером и предпочтительно температуру плавления, если связующее является полукристаллическим или кристаллическим полимером. Если связующее растворяется в диспергирующем веществе, температура вначале должна быть выше температуры растворения связующего в диспергирующем веществе. При удалении диспергирующего вещества повышение концентрации будет вызывать повышение температуры растворения и при определнной минимальной концентрации температура стеклования или точки плавления связующего станет решающим. При использовании раствора связующего в диспергирующем веществе температура частиц должна быть всегда выше температуры,подходящей в данный момент для сохранения связующего в условиях, позволяющих растекание и распределение на движущихся частицах. В начале удаления диспергирующего вещества это температура растворения, а в конце это указанная температура размягчения. До почти полного нанесения композиции в виде слоя на частицах температура поверхности частиц должна сохраняться выше минимальной температуры плнкообразования. Связующее выбирают так, чтобы оно могло быть гомогенно смешано с полимером при плавлении после нанесения покрытия. Поэтому связующее предпочтительно является термопластичным полиме-5 016816 ром, и в ходе нанесения покрытия не происходит сшивки или сшивка происходит только в небольшой степени. Связующее выбирают с учетом полимера частиц так, чтобы оно соответствовало требованию совместимости с полимером. Кроме того, связующее, как уже указано ранее, должно быть способным к плнкообразованию, при этом оно не должно иметь какого-либо нежелательного влияния на используемую добавку. Примерами подходящих связующих для нанесения покрытия, содержащего добавку, способом в соответствии с изобретением на полиамиды, сложные полиэфиры и простые полиэфиры являются различные типы поливинилпирролидонов или поливинилкапролактама, такие как Luvitec и Luvicap (BASF), полиоксазолины, такие как Aquasol Polymer Innovations Inc. и смол, полученных полимеризацией мономеров с двумя реакционноспособными группами, выбранными из: спиртов, карбоновых кислот,аминов или изоцианатов. По меньшей мере часть применяемых мономеров должна обладать достаточным сродством по отношению к диспергирующему веществу для создания возможности эмульгирования или растворения связующего. Подходящими примерами таких связующих являются полиэфиры, такие как полиэтиленоксид, полипропиленоксид и их комбинации. Также возможно добавлять после полимеризации вещества, которые обладают сродством и к смоле и диспергирующему веществу. Примерами являются блочные сополимеры с блоками полиэтиленоксида. Он обладает сродством к воде, которая является предпочтительным диспергирующим веществом. При использовании изоцианатов можно проводить только частичную полимеризацию деблокированием этих групп. Это дат преимущество в том, что связующее имеет более низкую молекулярную массу при нанесении и таким образом более легко распределяется на гранулах, но способно к дальнейшей полимеризации после нанесения покрытия, даже способно связываться с полимером, в результате чего улучшается способность к смешиванию, и гранулы более не являются липкими. В частности, поливинилпирролидон с водой в качестве диспергирующего вещества представляются хорошо работающими в комбинации с полиамидом 6. Было найдено, что Neoxil 0010 (DSM) является особенно подходящим для нанесения покрытия на поликарбонатные гранулы и изделия различной формы из них. После переработки гранул с нанеснным на них покрытием полимер полностью сохраняет свою прозрачность. Подходящими связующими для нанесения покрытия, содержащего добавку, с использованием способа в соответствии с изобретением на полиолефины, являются эмульсии модифицированных полиолефинов, предпочтительно окисленных или с привитыми лиофильными группами, полимер этилена и винилацетата или поливинилацетат, необязательно смешанные с эмульсией полиэфира, полиуретана или эпоксидной смолы, такими как, например, доступные под торговой маркой Neoxil (DSM) для придания большей механической прочности покрытия. Эмульсии линейного полиэтилена низкой плотности также подходят, поскольку точка плавления этого материала ниже, чем у большинства других полиолефинов. Также подходящими являются связующие, которые могут быть получены эмульсионной полимеризацией, такие как полистирольный и полибутадиеновый латексы. Они обладают дополнительньм преимуществом, поскольку они уже содержат диспергирующее вещество, так что нет необходимости в дополнительной стадии приготовления суспензии связующего. Добавление смачивающего вещества, такого как одно из Silwet additives (Crompton) или одна из добавок Byk Chemie, составляющих часть из группы Вук 331 - 348, дат лучшее смачивание гранул при применении гидрофобных полимеров, таких как полиолефиновые или стирольные полимеры. Стирольные полимеры, такие как полистирол, ударопрочный полистирол, сополимер актрилопитрила, бутадиена и стирола могут быть покрыты теми же связующими, что и полиолефины, но также сульфированным полистиролом и сополимерами стирол-малеиновый ангидрид, которые растворимы или способны к диспергированию в воде, необязательно после добавления основания для нейтрализации кислотных групп. Подходящим связующим является поливиниловый спирт при рабочих температурах ниже 300C. Изобретение будет проиллюстрировано следующими не ограничивающими примерами. Пример 1. В бункер сушилки Piovan загружают 25 кг поликарбоната Xanthar PC 24R и нагревают до 140C. После достижения этой температуры 12 кг горячего поликарбоната выгружают в смеситель Henschel на 40 л. Смеситель закрывают и включают при минимальной скорости перемешивания 850 об/мин и дисперсию покрытия впрыскивают сразу после включения смесителя. Небольшой поток азота продувают в смеситель. Внутреннюю поверхность смесителя охлаждают водой. Дисперсию покрытия готовят смешиванием 100 г эмульсии связующего Neoxil 0010 (DSM Resins),20 г красящего вещества и 5 г воды для снижения вязкости пасты. Красящим веществом в этом эксперименте является Macrolex Yellow 6G. После впрыска дисперсии покрытия, происходящего 10 с, смешивание продолжают в течение 60 с и затем открывают клапан и покрытые дробинки собирают в металлическом контейнере. После впрыска дисперсии покрытия может быть заметен пар, выходящий из смесителя через отверстия, используемые для впрыска дисперсии, и трубки для ввода азота. Температура дробинок составляет около 40C на выходе из смесителя.-6 016816 Внутренняя поверхность смесителя выглядит чистой (фиг. 1) и только на мешалке имеется значительное отложение красящего вещества. Отложение может быть легко удалено водой. Смеситель охлаждается в ходе нанесения покрытия. Сравнительный эксперимент A. Аналогичный эксперимент, как описан в примере 1, повторяют в нагретом смесителе Henschel(70C). На гранулы снова наносят покрытие, но в этот раз внутреннюю часть смесителя не охлаждают и гранулы с нанеснным покрытием вс ещ горячие после выгрузки из смесителя (около 80C). Внутренняя поверхность смесителя кажется жлтой из-за отложения красящего вещества. Мешалка также загрязнена (фиг. 2). Сравнительный эксперимент B. Способ примера 1 повторяют, но только с 4 кг поликарбоната Xanthar PC 24R. Верхняя часть и крышка смесителя покрыты жлтыми пятнами и каплями (фиг. 3). Сравнительный эксперимент C. Другой смеситель с небольшим расстоянием между мешалкой и дном мкости используют в таком же эксперименте, как в примере 1. Жлтое кольцо наблюдается на дне мкости (фиг. 4). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ нанесения покрытия на изделия, включающий контактирование изделий, представляющих собой полимерные частицы, с композицией, содержащей добавку, плнкообразующее связующее и диспергирующее вещество при температуре ниже температуры Tp размягчения полимерных частиц и при температуре пленкообразования связующего; образование и отверждение, включая удаление диспергирующего вещества, слоя связующего, содержащего добавку, на поверхности полимерных частиц, находящихся в состоянии взаимного перемещения при помощи смешивающего механизма во время контактирования с композицией, образования и отверждения слоя связующего, содержащего добавку, причем способ осуществляют в смесителе, ограниченном стенками, температура которых ниже температуры нанесения покрытия настолько, чтобы предотвратить образование плнки связующего на стенках, и ниже минимальной температуры пленкообразования связующего. 2. Способ по п.1, в котором температура стенок во время нанесения покрытия и отверждения ниже точки росы диспергирующего вещества. 3. Способ по пп.1, 2, в котором отверждение осуществляют путем удаления диспергирующего вещества до того момента, пока температура размягчения связующего в композиции не увеличится до температуры, превышающей температуру полимерных частиц. 4. Способ по пп.1-3, в котором частицы поддерживают в движении при помощи смешивающего механизма, температуру которого поддерживают ниже минимальной температуры пленкообразования связующего. 5. Способ по пп.1-4, в котором температура полимерных частиц при удалении диспергирующего вещества по меньшей мере на 5C ниже Tp. 6. Способ по пп.1-5, в котором температура полимерных частиц при удалении диспергирующего вещества по меньшей мере на 5C выше минимальной температуры пленкообразования связующего, но ниже Tp. 7. Способ по пп.1-6, в котором доля суммы добавки и связующего в общем количестве добавки,связующего и полимерных частиц составляет 0,001-5 мас.%. 8. Способ по пп.1-7, в котором используют связующее, растворимое в диспергирующем веществе. 9. Способ по пп.1-8, в котором используют связующее, не растворимое в диспергирующем веществе, в которое введена добавка. 10. Способ по пп.1-9, в котором на полимерные частицы наносят покрытие из нескольких композиций, каждая из которых содержит основной краситель в качестве добавки.
МПК / Метки
МПК: C08J 7/04
Метки: изделия, способ, нанесения, покрытия
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/9-16816-sposob-naneseniya-pokrytiya-na-izdeliya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ нанесения покрытия на изделия</a>
Предыдущий патент: 1,4-дигидропиридин-конденсированные гетероциклы, способы их получения, применение и содержащие их композиции
Следующий патент: Специфическая терапия, использующая интегриновые лиганды для лечения рака
Случайный патент: Сырьевая смесь для получения пенобетона