专利名称：静电喷涂装置和方法
技术领域：
本发明涉及水性涂料的涂覆。
背景技术：
为了努力减少溶剂的排放(包括温室气体)，现在很多工业涂布工艺采用水性漆料和其他水性涂料体系，其包含大大降低量的有害空气污染物(HAP)溶剂及其他挥发性有机化合物(VOC)。有时使用旋转式静电雾化器来涂覆这些涂料体系，其中所述静电雾化器使涂料体系的材料流到静电充电的旋转(即，自转)的圆盘或钟状物上，并使这样充电的涂层材料的液滴投射向接地的导电基材。在这样的体系中常见的问题是需要维持静电充电的旋转喷雾器和涂料体系材料供应之间的电隔离。使涂料体系材料经过具有活塞和一对电隔离的供给圆筒的传送模块、或者使所述材料经过一对电隔离的储蓄器可以提供或有助于电隔离。在操作中，计量的涂料体系材料被交替地从传送模块的供给圆筒或从储蓄器供应到雾化器，而另一供给圆筒或储蓄器被重新填充。很多工业涂布工艺需要频繁的材料变化，例如在其他方面类似的涂层材料中改变颜色，或改变涂层材料，例如从底漆变为面漆。为了在静电涂布设备进行这样的材料变化，可以用水或有机溶剂冲洗涂布设备中的传送模块或储蓄器，并用压缩空气干燥。冲洗步骤从传送模块或储蓄器中除去未使用的涂层材料，干燥步骤建立了 “电压阻隔”，从而阻止电荷损失到水或溶剂供给线路中。清洁管线有时也直接连接到旋转式静电雾化器。旋转式雾化器的制造商可能建议使用非极性的、不可燃的溶剂(例如，乙酸戊酯、甲基戊基乙酸酯、矿物油、高闪点石脑油、甲苯或二甲苯用于清洁，而不使用导电性溶剂(例如，丙酮、二丙酮、丁基醇、丁基溶纤剂、甲醇或二甘醇单乙基醚)。雾化器制造商可能还建议，如果采用极性溶剂进行清洗，这样做之后，用一种非极性溶剂清洗，以除去该雾化器表面上的导电残留物。用于清洁旋转式静电雾化器的有机溶剂可能会造成环境或其他危害，可能带来废物处理问题，并且常常是昂贵的。旋转式静电雾化器制造商警告不要使用过量的所述溶剂，因为该溶剂可以穿透通常用于保护典型的旋转式静电雾化装置中使用的空气轴承和空气涡轮机的密封物，并且可能会损坏或污染这些精密零件。
发明内容
使用水性聚合物粘合剂时，如果在雾化器上形成聚结的聚合物膜，旋转式静电雾化器可能很容易地被堵塞或者以其他方式结垢。如果试图涂覆胶乳漆料或其他乳液聚合物涂料体系，或使用反应性、可交联的或可聚合的粘合剂的多组分(例如，双组分)涂料体系，这个问题可能特别严重。在典型的旋转式静电雾化器中旋转的圆盘或钟状物的表面存在的高速度和高湍流条件下，即使是乳液聚合物到圆盘或钟状物的流动的短暂的中断也可能会导致已经位于在圆盘或钟状物上的乳液聚合物几乎瞬间干燥并形成非常难以去除的硬化膜。乳液聚合物的流动停止后，该膜可能会在仅仅不到一秒内形成。膜的去除可能需要拆卸旋转式雾化器以及对圆盘或钟状物的繁琐的手工清洁。本发明的受让人最近开发出一种双组分水性涂料体系，其第一组分包含水性活泼氢官能的胶乳粘合剂，其第二组分包含水分散的多异氰酸酯，其中所述第一和第二组分中的一种或两种包含非-红外吸收的着色颜料，并且其中涂布在乙烯基基材上的第一和第二组分的混合物将固化以形成乙烯基粘附的、红外线反射的彩色保护膜。有关该涂料体系的进一步详情可以在2010年7月I日提交的美国临时申请No. 61/360，804中找到，其公开的内容通过引用并入本文。与通过传统的单组分胶乳形成的涂层相比，这种涂料体系形成甚至更耐用的干燥涂层，因而更难以除去。与许多传统的单组分水性胶乳相比，该双组分涂料体系还具有减小的VOC水平。将额外的胶乳涂料组合物涂覆到部分干燥的经涂布基材时，高VOC水平有助于洗去或再分散部分聚结的胶乳膜。尝试使用市售的旋转式静电雾化器将双组分涂料体系涂覆到基材上，使用过程中在旋转式雾化器上累积了大量干燥的涂层膜。如果雾化器停下来进行调整以加载用于涂布的新的基材部件或进行颜色或材料变化，将形成甚至更厚的干燥膜。所产生的涂层材料的累积将不利地影响雾化器喷雾形状，有时在涂布过程中导致小的硬化涂层材料块意外沉积到基材部件上。旋转式静电雾化器的供应商无法解决这些问题，并且由于通过固化的双组分胶乳膜形成顽强的结合，结垢的圆盘和钟状物的清洗非常困难。申请人:通过改进市售的旋转式静电雾化器设备而解决上述问题。一方面，他们的发明提供了 一种用于静电涂布目标基材的方法，该方法包括a)使包含水性可聚结聚合物粘合剂的电隔离的湿涂料组合物流经与静电涂布装置受控流体连通的第一流体管道，并且流入静电涂布装置，所述静电涂布装置包括静电充电的旋转式雾化器；b)将足够的涂料组合物沉积到旋转式雾化器，从而使静电充电的涂料组合物的液滴抛射到目标基材上，并在其上形成涂层；c)涂料组合物在旋转式雾化器上的沉积被停止或中断之前，使电隔离的含水清洗液流经与所述装置受控流体连通的第二流体管道，并且流入所述装置；d)在涂料组合物在所述雾化器上的沉积被停止或中断之前或在涂料组合物在所述雾化器上的沉积被停止或中断之后的足够短的时间之内，将含水清洗液沉积到雾化器上，从而不会在该雾化器上累积聚结的聚合物粘合剂膜。另一个方面，本发明提供了一种静电涂布装置，其包括可旋转的、可静电充电的雾化器和流体流量控制单元，其中a)所述装置与第一流体管道流体连通，所述第一流体管道可控地为所述装置提供包含水性可聚结聚合物粘合剂的电隔离的湿涂料组合物，并且所述装置与第二流体管道流体连通，所述第二流体管道可控地为所述装置提供电隔离的含水清洗液；并且b)所述流体流量控制单元可操作地连接并配置为i)在雾化器旋转并被静电充电的同时，可控地将涂料组合物沉积到所述雾化器上，ii)在涂料组合物在雾化器上的沉积被停止或中断之前，使电隔离的含水清洗液可控地流经第二流体管道并且流入所述装置，并且进一步可操作地连接并配置为，在涂料组合物在所述雾化器上的沉积被停止或中断之前或在涂料组合物在所述雾化器上的沉积被停止或中断之后的足够短的时间之内，将所述含水清洗液可控地沉积到所述雾化器上，从而不会在所述雾化器上累积聚结的聚合物粘合剂膜。与水性乳液聚合物粘合剂一起使用时，所公开的方法和装置特别有用。在一个优选的实施方式中，所公开的方法和装置通过减少当涂布生产线被停止或中断时或进行涂层材料的转换或颜色转换时静电涂布装置的结垢，便于可聚结的聚合物粘合剂涂布生产线的操作。在另一个优选的实施方式中，在新涂布的目标基材离开和新的未涂布目标基材到达之间的间隔期间，所述方法和装置允许排出水而不是涂料组合物，不会导致装置结垢。方法和装置的优选实施方式还减少了溶剂的使用、涂料组合物的浪费或清洁时间。
图1是本发明的静电涡轮式圆盘(turbodisk)装置的示意图，局部以横截面示出；·图2是本发明的静电涡轮式钟(turbobell)装置的侧视图；图3是包括外部整流罩的图2装置的侧视图；图4是用于为本发明的装置提供双组分涂料组合物的换色器和混合模块系统的侧视图；图5是图4系统中所用的静态混合器和混合管的透视图；以及图6是本发明所用的时序图。附图中相同的参考标记表示相同的元件。附图中的元件并不是按比例的。
具体实施例方式采用端点对数值范围的描述包括在该范围内的所有数值(例如I至5，包括1、1.5,2,2. 75,3,3. 80、4、5 等等)。术语“一种(a，an)”、“该(the) ”、“至少一个”和“一个或多个”可互换使用。因此，例如包含“一个”控制单元的装置表示该装置包含“一个或多个”控制单元。针对至少部分覆盖旋转式雾化器表面的膜使用时，术语“累积”是指，在雾化器操作期间或雾化器操作停止或中断时，厚度或覆盖程度的增大。针对至少部分覆盖表面的膜使用时，术语“聚结的”是指，形成固态、基本上连续的沉积物，其不能通过使用水沾湿的粗棉布的至少一次用力擦拭而手工擦掉。针对从、到、进入、通过或到供应罐、管道、阀门、装置、装置或其他液体处理元件的液体供应、沉积或流动使用时，术语“受控的”和“可控地”是指，通过操作所述元件以实现启动、停止、增加或减少液体体积。针对静电涂布装置中的构件或材料使用时，术语“电隔离”是指，在该装置中的构件或材料的存在不减少所述装置中静电雾化器上的静电荷，或可观察到的电荷减少足够小，从而仍可以使用该静电涂布装置充分涂布目标基材。例如可以通过如下来提供这样的电隔离使构件或材料与地绝缘；或者使构件或材料相对于静电雾化器保持足够高的电位。此外，所述电隔离不需要(在优选的实施方式中没有)涉及使构件或材料与雾化器电隔离。术语“流体连通”是指流体在指定端点之间或沿指定的路径流动或将会流动。
针对静电涂布装置或旋转式静电雾化器使用时，术语“结垢”是指，在雾化器或装置上累积足够的固体沉积物，从而在可以重新进行令人满意的涂布之前，雾化器或装置的拆卸和手动清洗的将是必要的。针对液体涂料组合物使用时，术语“低V0C”是指，该涂料组合物包含，基于全部液体涂料组合物的重量，少于约IOwt. %的挥发性有机化合物，更优选小于约7%的挥发性有机化合物，最优选小于约4%的挥发性有机化合物。术语“聚合物”和“聚合物的”包括聚合物以及两种或更多种单体的共聚物。术语“优选的”和“优选地”指本发明的在某种情形下可以提供某些益处的实施方式。然而，在同样的或其他情形下其他实施方式也可以是优选的。此外，对一个或多个优选实施方式的描述并未暗示其他实施方式是可不行的，并且并不意欲从本发明的范围内排除其他实施方式。针对涂料组合物使用时，术语“溶剂型”是指，涂料组合物用的主要液体载体或载剂是非水溶剂或非水溶剂的混合物。针对涂料组合物中可能出现的组分使用时，术语“基本上不含”是指，该组分的含量，基于组合物的重量，小于约Iwt. %。针对涂料组合物使用时，术语“水性”是指，用于涂料组合物的主要液体载体或载剂是水。参照图1，静电涂布装置100包括空气马达102、雾化器圆盘104、涡轮机和空气轴承压缩空气供给管线106和流体沉积喷嘴108。流体通过连接导管110从三个可控的流体源(分别供应湿涂料组合物、含水清洗液或有机溶剂)供应给装置100。电隔离的湿涂料组合物通过第一导管114供应，并经过三通116到达流量控制阀118。过量的湿涂料组合物通过返回管线120再循环。通过来自控制中心130的控制导线122上的信号来打开和关闭阀118，并且在打开时允许湿涂料组合物流经止回阀132、连接导管134、四通接头136、连接导管110和喷嘴118，用于沉积到雾化器104。含水清洗液140从压力罐142经由第二管道144供应。使用本领域普通技术人员能理解的各种绝缘或其他隔离措施可以提供含水清洗液140的电隔离，包括在合适的绝缘支架146、148上安装支持压力罐142，并通过使用不导电的软管和接头将含水清洗液140从罐142运送到涂覆器100。笼子150有助于防止来自罐142的电弧或其他放电并且防止与附近的人员接触。通过其它方法可以使含水清洗液的供应电隔离，包括使用传送模块或储蓄器系统，例如用于在传统静电涂覆器管线中提供湿涂料组合物的电隔离的那些，然而图1所示的压力罐代表了一种简单、灵活的方法，其以最小的资金投资很好地运行。压力罐142适当地在含水清洗液140上方的顶部空间提供压缩空气的供给。在使用期间罐142中保持足够的压力，以便当阀152打开时促使含水清洗液进入导管110和涂覆器100。电隔离的含水清洗液可以各种其他的方式传送到涂覆器。例如，含水清洗液或者或也可以被泵送。泵的要求是适中的，并且多种泵设计满足该要求，包括隔膜泵、蠕动泵、和无阀旋转或往复式活塞计量泵。当下游的阀(例如阀152)打开和关闭时，特别优选的泵自动启动和停止，并且在含水清洗液的沉积循环之间不需要操作。示例性的泵包括具有内置压力开关的正排量隔膜泵，其在下游阀门打开时自动启动和停止泵送，例如得自FlowjetDivision of ITTIndustries的FL0WJET 2100泵。自动启动和停止的其他示例性泵包括正排量往复双隔膜泵，例如得自Wilden Pump&Engineering, LLC的WILDEN PI塑料泵，以及气动单隔膜泵，例如得自Yamada America的YAMADA NDP-5泵。也可以使用下游阀的动作时不自动启动和停止的泵，例如通过采用需要含水清洗液的流动时开动两个泵和下游侧的排出阀的控制单
J Li o罐142优选地足够大，并优选地包含足够的含水清洗液140，以适应在至少一次换班、至少一天、至少一次颜色运行、或经涂布的基材部件的至少一个运行期间湿涂料组合物在沉积到雾化器104的过程中预期的或潜在停止或中断的次数。含水清洗液140向涂覆器100的流动受到流量控制阀152、控制导线154上的信号和控制中心130的控制。当打开时，阀152允许湿涂料组合物流经止回阀156、连接导管158、四通接头136、连接导管110和喷嘴118,用于沉积到雾化器104上。可以任选地使用有机溶剂，例如，在换班结束时或在其他所需的时间用于进行涂覆器100的额外清洗。如果使用，有机溶剂可以通过第三导管160来供给。有机溶剂向涂覆器100的流动受到流量控制阀162、控制导线164上的信号和控制中心130的控制。当打开时，阀162允许有机溶剂流经三通166、止回阀168、连接导管170、四通接头136、连接导管110和喷嘴118，用于沉积到雾化器104上。任选地，压缩空气可以通过第四导管172来供给。压缩空气向涂覆器100的流动受到流量控制阀174、控制导线176上的信号和控制中心130的控制。当打开时，阀174允许压缩空气流经三通166、止回阀168、连接导管170、四通接头136、连接导管110和喷嘴118，从而除去至少三通166和接头136之间的残留溶剂，从导管110和喷嘴118除去溶剂或其他材料，并且在溶剂供给管线中建立电压阻隔，以防止或限制静电电荷的损失到溶剂供给源中。通过控制单元130操作的各个阀的时序和操作优选地在罐142和接头136之间保持含水清洗液140的驻留柱，从而在湿涂料组合物到雾化器104的沉积的任何停止或中断之前或之时，可以打开阀152并且含水清洗液140可以立即开始流入导管110和喷嘴108。这可以通过使用气动控制阀来控制各个流体流中的一些或所有来帮助实现。图2示出了静电涡轮式钟装置200的端部，包括雾化钟204、安装轴205、空气轴承压缩空气供给管线206、空气轴承207和液体供给管线208。图3示出了用于装置200的端部的整流罩300。如上面对于图1所述的，可以为装置200提供电隔离的含水清洗液供应，主要区别在于，这样改进的装置将采用旋转钟而不是旋转圆盘来雾化湿涂料组合物。图4示出了用于为旋转式雾化器提供双组分湿涂料组合物的供给线路400。安装板402提供对换色器404、调节器406和流量计408的支撑，具有利用换色器404选择的不同颜色的双组分涂料组合物的组分A的供给流经换色器404、调节器406和流量计408。在注射模块410处，计量供给的涂料组合物的组分B加入到组分A中。组分B流经换色器420、调节器422、流量计424和注射阀426。组分A和组分B的混合在混合装置中进行，如混合管440，它可以采用在图5中更详细地示出的螺旋静态混合器500。离开混合管430的经混合的涂料组合物可以经由供给管线(例如图1中的第一流体入口 160)提供给根据本发明所制的静电涂布装置。图6示出了示例性时序图，描绘了所公开的装置和方法中可以使用的多种操作模式中的一些。水平轴表示时间，沿垂直轴依次叠放的4条高位(流动接通)或低位(流动阻断)迹线表示物料流。这些迹线示出了用于漆料(P，湿涂料组合物)、水(W，含水清洗液)、有机溶剂(OS)和压缩空气(CA)的不例性时序。闻位和低位的指定表不在各自的控制阀中存在或不存在流动，这被理解为相应的材料在雾化器上的沉积可能直到流动能到达雾化器很短的时间后才会发生。沿时序图发生的事件标记为字母A到O，其中排序较后的字母表示时间上后来发生。在图6的开始处，漆料单独流向所公开的装置用于沉积到旋转式雾化器上，如迹线P的高位位置和迹线W、OS和CA的低位位置所示。在漆料在雾化器上的沉积被中断之前不久(例如，中断之前几毫秒)，水向雾化器的流动开始，如在时间A时迹线W的高位位置所表示。此后不久，漆料的流动和随之而来的在雾化器上的沉积可以停止，如时间B时迹线P的低位位置所示。同时，流动的水清洗雾化器，并使其保持在湿状态下，直到由于漆料流动的重新开始漆料在雾化器上的沉积恢复时，由时间C时迹线P的高位位置所示。在此后不久，水在雾化器上的沉积可以停止，如时间D时的迹线W的低位位置所示，直到漆料在雾化器上的沉积的下一次停止或中断。湿涂料组合物和含水清洗液的流动可以同时开始、同时停止或同时开始并同时停止。这三种情况中的第一种由都发生在时间E时的迹线P从高位到低位的变化和迹线W从低位到高位的变化表示。第二种情况由都发生在时间F时的迹线P从低位到高位的变化和迹线W从低位到高位的变化表示。第三种情况由在时间E和F时的迹线P和W —起表示。尽管期望每当雾化器旋转时，雾化器上便沉积有湿涂料组合物或含水清洗液，但这样做不是必需的。在时间G，H和I时的迹线P和W示出了一个操作模式，其中雾化器上已经沉积了湿的涂料组合物，然后沉积含水清洗液，直到雾化器表面足够清洁，从而不会在雾化器上累积聚结的聚合物粘合剂膜。原则上，可以为含水清洗液的流动安排时间，以便在湿的涂料组合物在雾化器上的沉积停止和含水清洗液达到之间有一个小的时间间隔，但是是短暂的。然而，用基于乳液聚合物的粘合剂这样做需要非常仔细的定时，因为涂料组合物的沉积停止或中断后不久立即在雾化器上形成聚结的乳液聚合物薄膜。优选所使用的定时确保湿涂料组合物的沉积停止或中断之前含水清洗液到达。对于图6中所讨论的流动定时，在雾化器旋转时，仅将导电性流体送入静电涂敷装置。迹线P、W、OS和CA示出了另一个操作模式，其中，水的流动开始于时间J，此后不久涂料的流动在时间K时停止。在水漂洗(继续直到时间M)结束前不久，有机溶剂的流动开始，如时间L时迹线OS从低位变为高位所示。在时间N时，有机溶剂的流动停止，并被压缩空气代替，该压缩空气干燥雾化器并在该装置附近的有机溶剂供给管线中重新建立电压阻隔。压缩空气的流动在时间O时停止。当有机溶剂是非极性时，该操作模式依次为静电涂布装置提供导电流体(即，湿的涂料组合物和含水清洗液)，然后是非导电流体(即，非极性有机溶剂和压缩空气)，与此同时雾化器旋转。使用这种操作模式时，优选地，要小心避免通过装置清洁管道来输送压缩空气，直到雾化器已被彻底清洁。如果需要，空气可被引入或留在该装置的运送含水清洗液的通道或其它导管，只要打开含水清洗液流时考虑到将所述空气排出雾化器的时间即可。然而，优选地，含水清洗液的驻留柱保持在装置通道中，特别是用于含水清洗液的控制阀的下游，并且当静电涂布操作正在进行时没有被压缩空气吹干或以其他方式除去。在一个优选的实施方式中，电隔离的含水清洗液的供给被直接引入到静电涂布装置中换色器、传送模块、储蓄器系统的下游或电隔离的湿涂料组合物可用于静电涂布装置的其他位点。然而，如果需要，含水清洗液可以在上游引入，例如，在换色器、传输块或储蓄器系统处或在其之前，要理解的是这样做会导致在清洗操作过程中所加入的涂料组合物浪费。因此，直接向静电涂布装置提供电隔离的含水清洗液可降低涂料组合物的消耗和浪费。在另一个优选的实施方式中，在将湿涂料组合物涂覆到相对于静电涂布装置移动(例如经过)的目标基材之间的时间间隔期间，流向并位于雾化器上的湿涂料组合物被电隔离的含水清洗液(例如淡水)流所代替。这可以例如在沿着涂布生产线新涂布的目标基材离开和新的未涂布目标基材到达之间的间隔期间进行，或在支撑雾化器的机器人臂从重复运动周期的结束位置到一个新周期的起始位置时进行。在将含水清洗液沉积到雾化器上时，静电充电可以关闭或开着，并且从雾化器抛射出的含水清洗液的液滴可以指向远离附近的目标基材的方向，可以指向非关键区域(例如将隐藏在成品组件中的基材部分)，或者可以指向翻斗或其他容器。这允许更经济的可聚结聚合物粘合剂组合物的静电涂敷，否则如果关掉湿涂料组合物的流动(例如为了减少浪费)，即使在经涂布的基材部件之间很短的时间间隔，这样的可聚结聚合物粘合剂组合物亦会使旋转式雾化器结垢。理想地，所公开的装置和方法允许在任何时间清洗圆盘，并且无论涂料组合物的颜色是否变化。因此，所述装置和方法提供了对雾化器的冲洗，而不是对整个涂布系统的冲洗。所述装置和方法能够允许在涂布生产线中进行停止或中断，包括颜色或材料的变化需要进行的那些，同时也避免了将空气引入装置通道。这可有利于更快的清洁周期，具有更少的气泡或泡沫的形成并且涂层材料的浪费更少。所公开的含水清洗液包含水，该水可以是自来水、去离子水、蒸馏水、反渗透水或循环水。水可以在环境温度下或冷却到低于环境温度或加热到高于环境温度。优选地，大部分(例如超过50重量％、超过60重量％、超过70重量％、超过80重量％、超过90重量％或大于95重量％)或所有的含水清洗液是水。然而,如果需要,含水清洗液可以包含本领域普通技术人员会理解的各种其它成分，包括表面活性剂、洗涤助剂、苛性碱、酸、消泡剂或有机溶剂(包括与水混溶的溶剂或亲水性溶剂)。本领域普通技术人员也将理解，各种各样的流量传感器、压力传感器或其他装置也可以添加到或取代附图中所示的构件，例如，以提供额外的信息或对操作条件的控制，例如以检测湿涂料组合物沉积到旋转式雾化器的计划外或意外的停止或中断。本领域普通技术人员也将理解，可以采用更多、更少或其它的控制和管道布置来操作所公开的装置。请参考可用的服务手册，包括由 ITW Ransburg Electrostatic Systems 为其 AER0BELL 33、AEROBELL 33R、AER0BELL A1238UEVOLVER 303、MMA-303、TURBODISK 和 TURBODISK 2 旋转式雾化器所提供的那些以及由Exel North America为其CYCL0MIX EXPERT和CYCL0MIXMULTIAER0BELL 33电子定量系统提供的那些，用于说明根据本发明可被改进的各种设备和各种控制和管道布置。例如，许多静电涂覆器具有有机溶剂和空气的供给管线。对于其中涂布器仅用于可以单独使用含水清洗液进行充分清洗的湿涂料组合物的应用来说，用于清洗的有机溶剂的进一步使用可能是不必要的。在这种情况下，现有的溶剂供应管路可以通过用电隔离的含有含水清洗液的容器替换现有的、通常接地的溶剂供给源来改进。可能需要额外的措施，包括使原来的溶剂供应管路的剩余部分电隔离。所得到的经改进的涂覆器也可以用于将含水清洗液经由改进的溶剂供应管路送至雾化器。所述方法和装置可用于将含有水性可聚结的聚合物粘合剂的湿涂料组合物涂覆到各种适当的导电基材，包括金属和合金；导电的经电镀或涂布的塑料基材，包括热塑性材料、热塑性复合材料、热塑性包覆材料、热固性材料、热固性复合材料、热固性包覆材料、木材材料、经浸溃的木材材料和木制材料。示例性的金属包括铝、黄铜、铜、铁、铜铅合金、钢、锡和锌。示例性的热塑性聚合物例如可以包括乙烯基塑料(PVC)、聚苯乙烯(PS)、热塑性聚烯烃(TPO)(诸如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP))、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、尼龙，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其他聚酯、以及本领域技术人员所熟知的其他热塑性塑料。示例性的热塑性复合基材可以包括上述热塑性聚合物中的任意一种加上增强填料、由包括玻璃纤维(例如通过拉挤制成的复合物)、天然织物和纤维(例如棉)、碳纤维和织物、木纤维和各种木材副产物制成的绳股或纺织的或无纺的网布(web)，以及本领域技术人员所熟知的其他复合增强材料。示例性的热塑性包覆基材可以包含部分的或完整的壳以及实心的、发泡的或中空的芯，其中所述壳含有一种或多种上述的热塑性聚合物或热塑性复合材料，并且所述芯由木材、金属、塑料或本领域技术人员所熟知的其他材料制成。示例性的热固性聚合物例如可以由氰酸酯树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、脲醛树脂和硫化橡胶制成。所公开的方法和装置可以使用上述的美国临时申请No. 61/360,804中公开的双组分水性涂料体系来代替之前在基材上所用的溶剂型或水性漆料体系(例如来自AkzoNobel Coatings Inc.的 CHEMCRAFT 罩面漆，来自 AquaSurTech Coating Products,N. A.的 AQUASURTECH 涂料、来自 PPGIndustrial Coatings 的 FLEXACHR0N 罩面漆体系以及来自Sherwin-Williams Company的POLANE SOLAR 光反射聚氨酯瓷漆。所公开的被涂制品可以用于各种各样的目的。具有代表性的最终用途应用包括运输车辆，包括轿车、卡车，火车和轮船；建筑元件，诸如窗、门、壁板、百叶窗、贴面、造型装饰物、门窗框和用在开口上或开口周围的其他元件；栏杆；家具；细木工家具(cabinetry) ;±啬壁；天花板；盖板和其他地板，包括工程地板、盖屋板、船用贴面或其他建筑部件。通过如下非限制性实例进一步阐述本发明，其中所有份都是重量份，百分率是重量％，除非另有声明。实施例1将如下表I所示的组分A组合并混合成均匀的分散体。然而将所得组分A与组分B多异氰酸酯混合，从而提供黑色的含有乳液聚合物的非红外吸收性涂料组合物表I
权利要求
1.一种用于静电涂布目标基材的方法，该方法包括a)使包含水性可聚结聚合物粘合剂的电隔离的湿涂料组合物流经与静电涂布装置受控流体连通的第一流体管道，并且流入所述静电涂布装置，所述静电涂布装置包括静电充电的旋转式雾化器；b)将足够的涂料组合物沉积到旋转式雾化器上，从而使静电充电的涂料组合物的液滴抛射到所述目标基材上，并在其上形成涂层；c)在所述涂料组合物在所述旋转式雾化器上的沉积被停止或中断之前，使电隔离的含水清洗液流经与所述装置受控流体连通的第二流体管道，并且流入所述装置；d)在所述涂料组合物在所述雾化器上的沉积被停止或中断之前或在所述涂料组合物在所述雾化器上的沉积被停止或中断之后的足够短的时间之内，将所述含水清洗液沉积到所述雾化器上，从而不会在所述雾化器上累积聚结的聚合物粘合剂膜。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述涂料组合物包括使用反应性、可交联的或可聚合的粘合剂的多组分涂料体系。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述涂料组合物包含乳液聚合物。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述涂料组合物包含胶乳。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述涂料组合物包含小于IOwt.%的挥发性有机化合物。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述雾化器包含圆盘。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述雾化器包含钟状物。
8.如权利要求1所述的方法，其中，超过50重量％的所述含水清洗液是水。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述含水清洗液包含表面活性剂、洗涤助剂、苛性碱、酸、消泡剂或有机溶剂。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述涂料组合物和所述含水清洗液都是导电的。
11.如权利要求1所述的方法，其包括将环境温度的含水清洗液沉积到所述雾化器上。
12.如权利要求1所述的方法，其包括将高于环境温度的含水清洗液沉积到所述雾化器上。
13.如权利要求1所述的方法，其包括使用压力罐向所述第二流体管道供应所述含水清洗液。
14.如权利要求1所述的方法，其包括使所述含水清洗液流经传送模块。
15.如权利要求1所述的方法，其包括在停止或中断所述涂料组合物在所述雾化器上的沉积之前，将所述含水清洗液沉积到所述雾化器上。
16.如权利要求1所述的方法，其包括每当所述雾化器旋转时，便将湿涂料组合物或含水清洗液沉积到所述雾化器上。
17.如权利要求1所述的方法，其包括在静电涂布期间在所述第二流体管道中保持含水清洗液的驻留柱。
18.如权利要求1所述的方法，其包括停止或中断涂料组合物的沉积而不将空气引入所述第一和第二流体管道。
19.如权利要求1所述的方法，其包括在相对于所述静电涂布装置移动的目标基材的静电涂布之间的间隔期间，将含水清洗液沉积到所述雾化器上。
20.如权利要求1所述的方法，其包括停止或中断涂料组合物的沉积并且将所述涂料组合物变为具有不同颜色的涂料组合物。
21.如权利要求1所述的方法，其包括停止或中断涂料组合物的沉积，而不使用有机溶剂来清洗所述雾化器。
22.一种静电涂布装置，其包括可旋转的、可静电充电的雾化器和流体流量控制单元， 其中a)所述装置与第一流体管道流体连通，所述第一流体管道可控地为所述装置提供包含水性可聚结聚合物粘合剂的电隔离的湿涂料组合物，并且所述装置与第二流体管道流体连通，所述第二流体管道可控地为所述装置提供电隔离的含水清洗液；并且b)所述流体流量控制单元可操作地连接并配置为i)在所述雾化器旋转并被静电充电的同时，可控地将所述湿涂料组合物沉积到所述雾化器上， )在所述涂料组合物在所述雾化器上的沉积被停止或中断之前，使所述电隔离的含水清洗液可控地流经第二流体管道并且流入所述装置，并且进一步可操作地连接并配置为，在涂料组合物在所述雾化器上的沉积被停止或中断之前或在涂料组合物在所述雾化器上的沉积被停止或中断之后的足够短的时间之内，将所述含水清洗液可控地沉积到所述雾化器上，从而不会在所述雾化器上累积聚结的聚合物粘合剂膜。
23.如权利要求22所述的装置，其包含使反应性、可交联的或可聚合的粘合剂与多组分涂料体系的一种或更多种附加组分结合的混合设备。
24.如权利要求22所述的装置，其中，所述雾化器包含圆盘。
25.如权利要求22所述的装置，其中，所述雾化器包含钟状物。
26.如权利要求22所述的装置，其将导电的湿涂料组合物和导电的含水清洗液沉积到所述雾化器上。
27.如权利要求22所述的装置，其将环境温度的含水清洗液沉积到所述雾化器上。
28.如权利要求22所述的装置，其将高于环境温度的含水清洗液沉积到所述雾化器上。
29.如权利要求22所述的装置，其包括与所述第二流体管道流体连通的压力罐。
30.如权利要求22所述的装置，其包括用于供应所述含水清洗液的传送模块。
31.如权利要求22所述的装置，其中，所述流体流量控制单元可操作地连接并配置为， 在停止或中断将涂料组合物沉积到所述雾化器之前，将含水清洗液可控地沉积到所述雾化器上。
32.如权利要求22所述的装置，其中，所述流体流量控制单元可操作地连接并配置为， 每当雾化器旋转时，便将湿涂料组合物或含水清洗液沉积到所述雾化器上。
33.如权利要求22所述的装置，其中，所述流体流量控制单元可操作地连接并配置为， 在静电涂布期间在所述第二流体管道中保持含水清洗液的驻留柱。
34.如权利要求22所述的装置，其中，所述流体流量控制单元可操作地连接并配置为， 停止或中断涂料组合物的沉积而不将空气引入所述第一和第二流体管道。
35.如权利要求22所述的装置，其中，所述流体流量控制单元可操作地连接并配置为， 在相对于所述静电涂布装置移动的目标基材的静电涂布之间的间隔期间，将含水清洗液沉积到所述雾化器上。
36.如权利要求22所述的装置，其中，所述流体流量控制单元可操作地连接并配置为， 停止或中断涂料组合物的沉积并且将所述涂料组合物变为具有不同颜色的涂料组合物。
37.如权利要求22所述的装置，其中，所述流体流量控制单元可操作地连接并配置为， 停止或中断涂料组合物的沉积，而不使用有机溶剂来清洗所述雾化器。
全文摘要
本发明涉及一种用于静电涂布目标基材的方法，该方法包括使包含水性可聚结聚合物粘合剂的电隔离的湿涂料组合物流入静电涂布装置(100)，将所述涂料组合物沉积到静电充电的雾化器(104)上，从而位于目标基材上，在涂料组合物在旋转式雾化器上的沉积被停止或中断之前，使电隔离的含水清洗液流入所述装置，并且在涂料组合物在所述雾化器上的沉积停止或中断之前或足够短的时间之内或之后，将所述含水清洗液沉积到雾化器上，从而使得聚结的聚合物粘合剂膜不会在该雾化器上累积。
文档编号B05B12/14GK103025436SQ201180035719
公开日2013年4月3日 申请日期2011年7月21日 优先权日2010年7月21日
发明者布兰·L·马蒂, 海蒂·M·特纳, 拉里·L·何芬达尔, 安德烈亚·安德森 申请人:威士伯采购公司