(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に、一方が他方の上になるように粉体の２層の順次の層として熱硬化性材料を堆積させ、該粉体の２層は異なる硬化速度を有し、堆積された第一層がより高い硬化速度を有し、該２層の両方が粉体形態である間に、熱を加えて該粉体を融解および融着させて、基材上でそれぞれの被覆剤を接着させる、被覆方法。
【請求項２】
第二層がまだ融解相にあり且つ第一層が実質上硬化している間に、基材に接着させようとしている物体を第二層と接触させ、第二層が硬化するまでそこに保持する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
一方または両方の粉体が色素を含有している、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
粉体の一方が、融着した時に透明である、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は被覆剤（コーティング）に関するものである。
【０００２】
完全に硬化させて結合（接着）を確立する前に融解相を利用して表面を湿らせることにより、粉末被覆剤をその二表面の接着のために使用することができるということが、ＧＢ−Ａ−２２０７０８９より知られている。通常の状況、特に、シートまたはその他の大面積表面間に接着が必要である場合、良好な積層物の創出を可能にするため、ニップローリングまたはその他の圧力適用手段（機械的または減圧）を使用する必要のあることが判明している。ところが、圧力の適用は融解した粉末を押しつぶす傾向があり、この事は、該粉末が硝子またはその他の透明もしくは半透明基材へ着色もしくは不透明被覆を提供しようとする場合、著しく不利となり得る。適用された圧力は融解物の薄化または圧迫を招き、その結果、硬化時に、一様性および被覆剤の色または不透明性の均一性が無くなり、被覆剤の裏打ちが透けて見えることとなる。このような問題を回避できる接着方法を提供することが本発明の一つの目的である。
【０００３】
本発明の一つの態様によれば、基材上に、一方が他方の上になるように粉体の２層の順次の層として熱硬化性材料を堆積させ、該粉体の２層は異なる硬化速度を有し、堆積された第一層がより高い硬化速度を有し、該２層の両方が粉体形態である間に、熱を加えて該粉体を融解および融着させて、基材上でそれぞれの被覆剤を接着させる、被覆方法が提供される。
【０００４】
この粉体は互いに異なった硬化速度を有していてよく、この状況では、硬化速度のより速い粉体を基材上の第一層として敷き、硬化速度のより遅い粉体を第一層の上に第二層として敷くことができる。この、より遅い硬化速度の材料およびより速い硬化速度の材料は、例えば、エポキシ、ポリエステル、またはアクリル材料とすることができる。著しく相違した硬化速度を与えるために、様々な硬化速度領域を有する粉末被覆剤を生産することができる。この粉体は、一般にこの点で、「高ベイク」（「低硬化速度」）または「低ベイク」（「高硬化速度」）と特徴付けられ、「高ベイク」および「低硬化速度」という用語は、「高ベイク」または「低硬化速度」材料は、いかなる温度においても「低ベイク」または「高硬化速度」材料よりも硬化に時間がかかるという点で、「低ベイク」および「高硬化速度」という用語とは区別される。
【０００５】
本発明の方法によれば、融解物の薄化または圧迫という欠点なしに良好な積層物を獲得し、そして特に、透明または半透明基材に色または不透明性が必要とされる場合に透けて見えることを回避することが容易にできる。後者の観点で、そして異なる硬化速度の材料を使用して、硬化速度のより速い材料は透明または半透明基材上で被覆剤に色または不透明性を与え、この硬化速度のより速い材料が、初期の未硬化状態または少なくとも完全には硬化していない状態にある間に、硬化速度のより遅い材料をそれに適用することができる。この材料が硬化して硬く均一な被覆を形成する時、硬化速度のより遅い材料は、硬化が完了するまで、依然として硬化速度のより速い被覆剤およびそれに圧迫されている裏打ち表面（バッキング表面）を湿らせている状態にある。たとえ積層物を完成させるために硬化速度のより遅い材料の硬化の間に裏打ちに適用される圧力が、その材料を非常に薄くなるまで圧迫したとしても、基材を通して見える、既に硬化した、強固な着色または不透明被覆剤は影響を受けないままである。
【０００６】
本発明の別の態様によれば、二つの表面を接着する方法であって、異なる硬化速度を有する二つの接着材料を使用して接着が実施され、両者の材料が硬化する前に、硬化速度のより速い材料が未硬化状態にある間に、硬化速度のより遅い材料をこの硬化速度のより速い材料に適用する方法が提供される。
【０００７】
ここに本発明に係る被覆および接着方法を添付の図面を参照して実施例によって説明する。
【０００８】
図１は、本発明の方法により製造された積層物の略図であり；
図２は、本発明の方法により製造された積層ドアパネルの略図であり；そして、
図３および４は、本発明によるさらなる積層パネル製造物の略図である。
【０００９】
図１に関して、熱硬化性粉体である二つの被覆１および２を、基材３上に、一方が他方の上になるように適用する。下塗り１は低ベイク粉体（高硬化速度）であって、基材３の表面４に適用する。被覆１の粉体がまだ硬化していない間に、高ベイクの硬化領域（低硬化速度）を有する第二の被覆２をその上に堆積させる。次いで熱を適用して両方の被覆１および２を融解するが、下塗り１がまず軟化、次いで硬化して、表面４と良好に接着する。第二の被覆２は湿ったままで、例えばニップローラー（示されていない）によって被覆２上に圧迫される裏打ち５と、硬化した被覆１との間の良好な接着を確実なものとする。加えられる圧力は、被覆２の硬化が完了するまで被覆２の融解した粉体を圧迫するが、最初に硬化した被覆１は、実質上影響を受けず連続性を保持したままである。粉体形態の被覆１および２の両者が一方が他方の上になるように敷かれるまで、低および高ベイク粉体を融解または硬化させるための熱は適用されない。もっとも、表面４が結露しないようにさせておくため、基材３を加温することが好ましいが、この事は一般に、該表面上に堆積された粉体の状態に有意に影響を及ぼすことを意図しているわけではない。融解を起こすための熱が適用される前に一方の粉体層が他方の上に重ねられるという事実は、二つの層の界面で粉体が或る程度必然的に混和するため、二つの被覆１および２の間の接着性を改善すると考えられる。
【００１０】
異なる硬化速度を有する熱硬化性粉体は、例えば図２に例示するように、本発明に従い、或る物品を別の物品に直接接着するために使用できる。
【００１１】
図２に関して、ドアパネル１３に適用してその表面１４を保護し且つ着色を施す、二つの「ペイント」被覆１１および１２（それぞれ被覆１および２に対応する）は、例えばこの例ではドアの取っ手１５のような物体をパネル１３に接着する役割をも有する。このパネルは、まず、被覆１１用の低ベイク粉体の層を表面１４上に堆積させ（静電的または重力送りによる）、次いで被覆１２用の高ベイク粉体の層を第一の粉体層の上に堆積させることによって製造される。次に熱をかけて両方の粉体層を融解し、第一の層を被覆１１へと硬化させる。第一層が硬化被覆１１へと硬化してしまった（または硬化に向かって進んだ状態となった）後、第二の粉体層が依然として融解相にある間に、ドア取っ手１５の基部１６をその融解物上に強く押しつけ、第二層が硬化被覆１２に硬化するまでそれを保持する。
【００１２】
第二の粉体層は、被覆１１および基部１６の間の接着部を湿らせ、強固な接着を確実とするよう働く。それは、通常着色されているであろう被覆１１に対する透明な保護被覆を提供し、そしてドアパネル１３に光沢のある、またはサテン仕上げを与えることができる。
【００１３】
ダレに対する抵抗および被覆の表面欠陥は本発明に係る方法を用いて回避することができる。第一の表面着色、「ペイント」の適用は、このプロセスにおいて、異なる色またはより厚い被覆剤を一オーブンラインで適用する能力により、援助される。常套的には、各被覆は第二の被覆を適用する前に硬化させるが、本発明に係る技術では、異なったまたは類似の着色および／または透明（ことによると光沢のある）被覆である２またはそれ以上の層の被覆剤を、硬化が起こる前に適用することができる。被覆剤は、別の層の適用以前に一つの層を硬化させるために採られるいかなる工程も無しに、例えば別個のガンから、逐次的に粉体層として適用され；いったん粉体の層が堆積されたならば、それら全てを硬化させるための熱が一つの工程で適用される。敷かれた次の粉体層の各々は、これに先立つ層よりも遅い硬化速度を有し、この事が、結果として起こる漸進的硬化の間の、ダレまたはオレンジピール効果のない仕上がりが達成されることを保証する。最終の被覆が透明艶ありである場合、特に高品質の仕上がりが得られる。
【００１４】
本発明は、強固な、着色されたまたは透明の積層物の製造に容易に適用できる。特に、基材を、別の、類似または異なった可撓性材料の付着によって被覆することができる。例えば、パイプまたはチューブ上にホイルまたはプラスチック要素をきつく巻くことにより、積層物を製造することができ、または、平面状のシートが関わっている場合は、硬化段階の間にニップローラーまたはプレスを使用することによってそうすることができる。低ベイク粉体を基礎部品に適用し、次いで硬化が開始する前に高ベイク粉体による再被覆を行う。硬化が例えば約７０％完成した時、低ベイク粉体は硬く、しかしながら高ベイク粉体は依然として柔らかく、ホイルまたはプラスチック要素を良好な付着性をもって適用することが可能である。
【００１５】
粉体被覆剤を硝子または金属基材上に堆積させる場合、通常、シランのような付着促進剤の使用により硝子または金属表面との接着を促進する必要がある。常套的にシラン被膜を基材上に堆積させるのではなく、被覆剤粉体中にシランを含有させることが可能である。より詳細には、このシランは、該粉体の製造に使用される最初の混合物中に含有させることができ、そして硝子が関わっている場合は酸を同様に含有させることが有利であると分かった。後者に関しては、シランの最適な作用を可能にするため、硝子表面に適切なpH改変を提供する目的で酸を加えるものである。
【００１６】
上に記載のシランおよび酸を製造段階から含有する被覆粉体を用いて形成した粉体被覆したパネルを、図３および４を参照してここに説明する。
【００１７】
図３に関して、強化ガラスの基材２３の表面２２上に、層２１として、熱硬化性のエポキシベースの粉体を、この場合静電的に堆積させる。この粉体は、色素と共に製造段階から上に記載のシランおよび酸構成成分を含有する。層２１の粉体を融解および硬化させるための熱を、ポリエチレン粉体の層２４が層２１上に静電的に堆積された後にのみ、適用する。
【００１８】
適用された熱は、両粉体層２１および２４の融解を惹起する。融解した層２１中の酸は活性化されて表面２２でのｐＨを改変し、表面２２との良好な付着性のための条件を提供するためのシランの作用を開始させる。他方では、ポリエチレン層２４の融解が、融解したエポキシ層２１との混合をそれらの界面で或る程度惹起し、その結果、層２４の硬化および層２１の硬化時に、良好な物理的結合によるそれらの結着が起こる。
【００１９】
図４に関して、この場合のパネルは、アニーリングした硝子の基材３１、および、基材３１の表面３３上に層３２として静電的に堆積された透明なポリエステルをベースとする粉体を含んでいる。層３２の粉体は、製造段階から、上記のシランおよび酸構成成分を含有し、そして係る成分を含有しないもう一つのポリエステル粉体の層３４が、層３２の上に静電的に堆積されている。層３４の粉体は色素を含有する。
【００２０】
３２および３４の両層の粉体を融解および硬化させるための熱を適用する。層３２の粉体が融解相にある間に、酸成分は活性化されて表面３３のｐＨを改変し、その表面との良好な付着性のための条件を提供するためのシランの作用を開始させる。さらに、二つの層３２および３４の間の界面には架橋が起こり、その結果、粉体が硬化する時、得られる被覆剤（塗膜）の間、およびそれらと基材３１との間には強い化学結合ができる。
【００２１】
層３２は層３４より早く硬化することが望ましく、それならば、ゲル化している間にニップローラーを用いて層３４を圧迫し滑らかにして層３２の被覆を均一に覆うことができる。さらに、防水ホイル３５を、層３４がまだ融解相にある間に層３４に接触させて敷き、その結果この層の硬化時にそれがしっかりと接着するようにさせる。
【００２２】
色素を含有する速硬化性粉体を一つの硝子またはプラスチック層に適用し、そして徐硬化性粉体をその上面または他の硝子もしくはプラスチック層に適用することによって、どちらの側から見ても同じまたは同じような色を示す、接着させた二つの硝子またはプラスチックの層を含む積層物を製造することができ、この徐硬化性粉体は透明な被覆を提供する。次に両部品を、低ベイク粉体は実質上硬化するが高ベイク被覆剤は依然として湿った状態であるよう加熱し、二つの部品をニップローラーにかけ、または一緒に圧迫しつつ、両方の被覆の硬化が完成し、結果として積層物が形成される。
【００２３】
この積層物の二つの側面から異なった色が見えるようにしたいのならば、それぞれの色素を含有する低ベイク粉体を、各硝子またはプラスチック部品上に堆積させ、且つ高ベイク粉体を低ベイク層のうち片方（または可能ならば両方）の上に堆積させる。硬化の間に、両部品上の低ベイク一次被覆は硬化して固まるが、完全に架橋せず（例えば約７０％硬化）一方、高ベイク粉体がまだ柔らかい。この状態において、二つの部品はしっかり止められ（ニッピングされ）次いで完全に硬化する。適用した圧力のために気体が積層物から押し出される。密着している高ベイク粉体は、好ましくは例えば透明な被覆を提供することになるが、必ずしもこの限りではない。
【００２４】
上記の方法に使用する基材およびその他の部品は一般に非多孔性であるが、本発明は、部品が多孔性を有する場合にも適用可能である。この点に関して、低ベイク粉体の一次被覆を多孔性（またはその他の）基材に適用し、そして高ベイク粉体により上塗り被覆した後、約７０％まで硬化させることができる。第二の部品を高ベイク粉体で被覆し、この被覆および第一の部品の高ベイク被覆がまだ柔らかい間に、硬化プロセスの完成のために二つの部品を圧着する。この方法の利点は、一次被膜が連続的且つ実質上硬い時点で圧迫段階が実施され、その結果、圧迫相の間に多孔性材料を通った接着層からの流出が無いことを確実にできることである。
【００２５】
異なった硬化速度を有する粉体の使用は、二つの被覆剤のクロス重合を最適化する。二硬化プロセスは、完全な硬化に至るまでずっと完璧な無気体の且つ清浄な環境で加工が行われることを可能にする。
【００２６】
二つの被覆はさらに、異なった硬化領域を有する触媒もしくは紫外線硬化性の接着剤の２層被覆であってよい。触媒接着剤（例えばARALDITEおよびARALDITE RAPIDという商標で販売されているもの）または樹脂が使用される場合、二つの硬化速度があり、化学的に、従来よりも接着層の管理をし易くすることができる。常套的には、接着剤の単一被覆適用が通常推奨されている。二つの部品は、接着剤が両面を湿らせていることを確実とするため、硬化時間の初期に合わせ、次いで完全に硬化するまで保持していなければならず、しばしば接着ラインを押さえていることになる。
【００２７】
本発明に係る方法では、接着剤の被覆が、両方の構成部品に適用され、その部品のうち一方には速硬化性接着剤、他方には徐硬化性接着剤を適用し、一方がまだ柔らかいうちに、完全に架橋する訳ではないが硬化するよう調合されている。速硬化性接着剤は、ニップローラー、または圧迫もしくはクランプ止めによって表面を合するのに使用される圧力に抵抗する、実質上ビスコースの被覆剤を提供する。徐硬化性接着剤は第二の表面を湿らせ、最適な接着を供する。
【００２８】
「Unilam」プロセスとして知られるプロセスでは、２枚の硝子板を接着するために樹脂接着剤（例えばアクリル樹脂、触媒活性化樹脂）を使用する。２枚の硝子板をガスケットにより互いに離して直立支持し、それらの間隙に樹脂を注ぐ。得られる接着は一般に許容し得るものであるが、樹脂の液圧はこの板中央部において意に反して落ち込ませる傾向がある。得られる製品は、落ち込みにより生じる厚さの違いおよび密度にこれが及ぼす影響、そしてそれ故に当該積層物を眺めた時に知覚できる色が原因で、商業的用途が限られている。
【００２９】
ところが本発明によって、これらの限定は実質的な程度まで排除することができる。この点において、例えば積層物の製造に用いられる２枚のプラスチックまたはガラス板を、まず水平に置いて樹脂で被覆する。疎隔媒体を作るため、速硬化性樹脂を板の一枚目に適用し、一方、徐硬化性樹脂を用いて２枚目の板の表面を湿らせ、２枚の板がニップローラーまたはプレスの下で合わさった時に１枚目の板の被覆剤との良好な接着が確実となるようにする。得られる積層物は、「Unilam」製品を現在制限している厚さ不均一の問題による影響を受けない。
【００３０】
本発明に係る別法として、速硬化性樹脂の一次被覆剤を、硝子またはプラスチック板の両方の表面に、傾斜したテーブル上にこれらを水平に保持している間に注ぐ。樹脂は各々の板の上に平らに流れ、硬化し始める。一次被覆剤がゲル段階をちょうど超えて硬化し始めた時、テーブルを垂直に立て、エッジガスケットを用いて２枚の板を積層物に必要な間隔を保って合する。次に第三の樹脂層を、２枚の板の硬化被覆剤の間の間隙中に注ぐことにより導入し；板を垂直に保持して樹脂を流入させつつ脱気する。触媒が一次被覆剤を実質上硬化させ且つ注入された樹脂がゲル化したならば、２枚の板を水平に戻し、この積層物をニップローラーに通して注入された層を押し出し、一定の厚さを得る。
【００３１】
異なった硬化速度技術を用いる本発明に係る方法は、例えば該積層物の逐次的層の間の電気的絶縁性、導電性またはその他の界面を提供するために、中間層が挿入される予定の、ソーラーパネルおよびその他のパネルの製造に応用することができる。低ベイク層の間にアルミニウム、銅、シリコンチップ、シリコン結晶またはその他の物体を挟み込むことにより、接着を奏功させる高ベイク材料を用いて、これらを外側の基材層に接着させ、積層物を作り上げることができる。同様に、装飾、広報またはその他の目的の手段として、写真またはその他の画像を積層物中に挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の方法により製造された積層物の略図である。
【図２】  本発明の方法により製造された積層ドアパネルの略図である。
【図３】  本発明の方法によるさらなる積層パネル製造物の略図である。
【図４】  本発明の方法によるさらなる積層パネル製造物の略図である。
【図１】
0004494636.tif 000002
【図２】
0004494636.tif 000003
【図３】
0004494636.tif 000004
【図４】
0004494636.tif 000005