用于多孔基板的多组分涂布方法

文档序号:2021505阅读:195来源:国知局

专利名称::用于多孔基板的多组分涂布方法
技术领域
:遗憾的是,多组分反应性涂料系统(例如双组分环氧树脂)的适用期(potlife)有限。在将组分组合以引发固化反应并形成反应性混合物后,如果没能在相对短的时间内将混合物涂布到基板上,就必须将混合物废弃。这造成涂料的浪费并且需要涂布机停才/M艮长时间以清洗涂布液传递系统,特别是在涂布线发生停止的情况下。此外,一旦将原料混合并启动固化反应,混合物的性质就会发生持续变化,因此很难控制涂布过程中的过程变量。
发明内容在其它实施方案中,本公开涉及的方法包括提供至少包含第一氨基官能化聚合物组分和第二环氧乙烷官能化聚合物组分的多组分涂料组合物,向纤维水泥基板涂布各组分,将第一组分与至少第二组分混合以形成反应性混合物,以及使至少一些反应性混合物渗透至纤维水泥基板中,所述第一组分与所述第二组分盛放在分离的容器中。根据本发明的一些方面,涂布纤维水泥基板的方法可提供特定的优点,例如更长的反应性涂料组分的适用期,较少的涂料浪费,缩短用于清洗涂布液传递系统的停机时间以及降低涂料的费用。根据本发明一些实施方案的涂布方法也可以在纤维水泥皿的边缘面得到更均匀的涂层,改进涂料组分在多孔基板上的干湿粘附性,以及提高连续涂布线中纤维水泥基板的生产量,因此提高产量并降低费用。图1为说明根据本发明的一个实施方案涂布纤维水泥M的示例性方法的侧视示意图。图3为说明根据本发明的另一个实施方案涂布纤维水泥141的示例性方法的侧浮见示意图。其它示例性实施方案中的方法包括将多组分涂料组合的至少一部分从基板表面除去的步骤。在一些实施方案中,在至少一些组分渗透进入M后将多组分涂料组合的至少一部分从基板表面除去。其它实施方案中的方法包括将从基板表面除去的至少部分多组分涂料组合物涂布到第二纤维水泥基板表面(例如第二纤维水泥基板或第一基板表面的不同部分)的步骤。0056可以使用多种方法除去涂布到基板表面的多组分组合物的至少一部分。例如,如上所述可以在涂布第二组分之前留出充足的渗透时间从而简单地通过毛细作用或渗透使涂布的组分进入多孔基板。或者,通过向至少部分涂布的表面喷射气流以吹掉多组分组合物的至少一部分从而从基板表面除去多组分组合物的至少一部分。优选地,使用气刀向基板表面喷射气流以除去多组分组合物的至少一部分,所述气流可任选加热。在特定的优选实施方案中,对除去部分的多组分组合物的至少一部分进行回收、循环并涂布至第二基板表面。下文对附图进行讨论,图1说明根据本发明的一个实施方案的多组分涂布方法100。在此说明性实施方案中,在一个在线顺序涂布过程中,首先将第一组分104涂布到基〖反114的第一涂布位置,并且随后将第二组分124涂布到涂层基板114,的第二涂布位置。第二涂布器130可以是任意适合的上述涂布设备;然而,出于说明的目的,本文显示的是溢流涂布机。涂布器130将第二组分124涂布到基々反114'(负栽有第一组分)上。涂布涂料流128在基板114,的至少一个表面形成溢流涂层132。如图1所示,所述表面可包括一个或多个主要面(例如板材的表面)以及一个或多个边缘表面。0068如图1所示,任选地将第二组分的涂布涂料流128的至少一部分140从基板114'的表面除去。图1说明在经过第二组分的渗透时间后,使用向基板114,的表面喷射空气的气刀136除去涂布过的混合进料流108的一部分,所述空气可经过加热。然而也可以使用任何适合的方法以从基板114,的表面除去部分涂料,包括使涂料渗透进入^114'的孔隙内。仅出于说明的目的,将第二组分的渗透时间定为将基3反上的一个点从第二涂布器130移至气刀136所需的时间,并可以通过控制基板114'的线速度控制第一组分的渗透时间,所述线速度是指基板114'按箭头A所示的方向沿组成输送系统的多个辊子124运动的线速度。可将从基板114'表面除去的涂布过的部分第一组分140收集至盘138中。将从基板114,表面除去并收集至盘138中的涂布过的部分第一组分140中的至少一些回收至循环流142中,任选地将循环流142与第二組份124的供液流126混合和/或用其替换以形成供液流128并输送至第二涂布器130。0070图2说明多组分涂布方法200,其是根据使用两个混合器207和211的本发明的另一个实施方案。在此说明性实施方案中,将第一组分204与第二组分224在单一涂布位置涂布到基板214之前进行混合。图3说明多组分涂布方法300,其是根据本发明的另一个使用单一混合器307的实施方案。在此说明性实施方案中,将第一组分304与第二组分324在单一涂布位置涂布到基板314之前进行混合。将包含第一组分304和第二组分324的混合供料流308从混合器307供料,并且混合供料流308输送至涂布器310。涂布器310可以是任意适合的上述涂布设备;然而,出于说明的目的,本文显示的是溢流涂布机。涂布器310向基板314涂布含有第一组分304和第二组分324的混合供料流308,出于说明的目的,基板314显示为按箭头A的方向沿包含多个辊子350的输送系统移动的纤维水泥基板。涂布的混合供料流308在基板314的至少一个表面形成溢流涂层312。如图3所示,所述表面可包括一个或多个主要面(例如板材的表面)以及一个或多个边缘表面。如图4所示,收集盘418可收集从基板414表面除去的材料。图4说明在经过至少一个组分的渗透时间后,使用向M414的表面喷射空气的气刀416除去涂布过的循环流421的一部分,所述空气可经过加热。然而也可以使用任何适合的方法从基板414的表面除去部分涂料,包括使涂料渗透进入J41414的孔隙内。仅出于说明的目的,将组分的渗透时间定为将基仗上的一个点从涂布器410移至气刀416所需的时间,并可以通[0086图5说明根据本发明的另一个实施方案的多组分涂布方法500。在此说明性实施方案中,将第一组分504与第二组分524在单一涂布位置涂布到基板514之前进行混合。在上述各实施方案中,将用于涂布多孔基板的多组分组合物中的第一组分和第二组分在从隔离的存贮罐中取出后进行混合。混合可以在向多孔基板涂布多组分组合物之前或之后进行,也可以在涂布多孔基板前后均进行混合物。在上述说明性实施方案中,用经过混合后发生化学反应(环氧化作用)的氨基官能化合物和环氧乙烷官能化合物对第一和第二组分进行说明。通过以下实施里说明其它的实施方案。实施例渗透时间可由涂布组分的流变学性质、涂布组分的表面张力,基板的孔隙率和相对亲水性、涂布温度以及^4l的湿度和含水量所决定。较低的孔隙率,较低的NVM。/。和较低的表面张力通常有利于更快的渗透和较短的渗透时间,而较高的基板孔隙率和亲水性,较高的涂布温度和较高的湿度则有利于更快的渗透和更短的渗透时间。特别地,因为第一个涂布组分可作用以密封多孔表面并阻止第二个涂布组分渗透进入a,对于顺序涂布的涂料组分,可能不希望第一个涂布组分具有过高的NVM%,这可能会造成组分间的不良反应以及对基板的低附着性。在说明性的实施例中,在涂布各组分之前和/或之后加热纤维水泥基板并记录板表面温度(BST)。BST是指板表面温度,也就是基板表面的温度,以才聂氏度表示。后,对涂布基板上涂布涂料的附着力和透水性进行测试。通常根据ASTM25测试方法D3359-97在涂布至少24小时后对涂料对多孔J^反的附着力进行测定,所述测试方法包括以下步骤将一条胶带(可购至3MCompany,St.Paul,MN的250HB胶带)粘附至基板的主要涂布表面,使用辊子或其它设备保证胶带与基板间的良好接触,随后快速拉动胶带的一端使其与表面分离,而不首先在胶带表面切割X型切口。[0100随后,在胶带的粘附面检查纤维基板部分和/或涂布面漆的痕迹,所述痕迹随胶带一起脱离,因此附着并部分地吸留在胶带的表面。基于肉眼观察到的基板和/或面漆随胶带一起脱离的程度将干燥粘附测试的结果分成以下A-E的等级A:0%脱离;B:1-10%脱离;C:11-25%脱离;D:26-50%脱离;以及E〉50。/。脱离。此外,在每个等级内加(+)或减(-)以说明最接近的相邻等级(例如,A-级比A级更接近B+级;B+级比B级更接近A-级等)。A级优于B级,B级优于C级,等等。[0101此外,在涂布后至少24小时对涂布基板进行浸渍试验(WetSoaktest)以评估涂布的多组分涂料组合的透水性。浸渍试验中,将基板在水中淹没24小时,随后取出并干燥。然后,对样品进行上述方法的干燥粘附测试,并按上文所述进行分级。[01021优选地,浸渍后的千燥粘附等级与原始干燥粘附等级相比没有改变,所述两个等级之间差别的程度提供了水分渗入样品的程度的相对测定方法,水分渗入样品会破坏纤维水泥基板表面或导致其变差。试验结果总结在表l中。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>[0103说明书中所有引用的专利、专利申请和文献均全部并入本文作为参考。在有冲突的情况下,以本文的公开(包括文中所有的定义)为准。现已参考多个具体且优选的实施方案和技术对本发明进行了说明。然而,应当理解的是可在保留本发明的精神和保护范围的情况下进行多种改变和改进。以上关于本发明的详细说明并非旨在描述全部实施方案或本发明的全部实施过程。[0104现已描述了本发明的多个实施方案。这些和其它实施方案均在下文权利要求书所保护的范围之内。权利要求1.一种方法,包括提供包含两种或多种组分的多组分涂料组合物;以对应于各组分涂布速率的速率引入各组分;以涂布速率向多孔基板表面涂布各组分;将各组分与至少一种其它组分混合,从而导致至少两种组分间发生化学反应。2.如权利要求1所述的方法,还包含使所述组分中至少一些渗透进入多孔基板。3.如权利要求1所述的方法,其中所述多孔基板是纤维水泥M和石膏墙板中的一个。4.如权利要求1所述的方法,其中所述多孔基板是纤维水泥基板。5.如权利要求1所述的方法,其中所述涂料组合物中的各个组分在向表面涂布之前位于单独的容器中。6.如权利要求1所述的方法,其中所述多组分涂料组合物至少包含第一组分和第二组分,其中第一组分和第二组分分别包含氨基官能化合物和环氧乙烷官能化合物;酰胺官能化合物和环氧乙烷官能化合物;氨基官能化合物和异氰酸酯官能化合物;氨基官能化合物和(甲基)丙烯酸官能化合物;羟基官能化合物和异氰酸酯化合物;羟基官能化合物和三聚氰胺化合物;酸官能化合物和三聚氰胺化合物。7.如权利要求1所述的方法,其中所述多组分涂料组合物至少包含包含氨基官能化合物的第一组分和包含环氧乙烷官能化合物的第二组分。8,如权利要求1所述的方法,其中所述多组分涂料组合物还进一步包含至少一种选自于催化剂、润湿剂或流变控制剂的添加剂。9.如权利要求1所述的方法,其中所述多组分涂料组合物包含至少一种载液。10.如权利要求1所述的方法,其中所述多孔^1是包含具有与第一主要面相邻的多个边,以及与第一主要面相对边相邻的第二主要面的薄板的纤维水泥基板。11.如权利要求10所述的方法,其中向至少一个所述第一主要面和至少一条所述边涂布各组分。12.如权利要求11所述的方法,其中进一步向所述第二主要面和各个所述边涂布各组分。13.如权利要求1所述的方法,其中所述多孔基板是纤维水泥基板,且其中在向基板表面涂布所述多组分涂料组合物的第二组分之前向基板表面涂布所述多组分涂料组合物的第一组分,且其中在涂布所述第二组分之前留出第一组分的渗透时间。14.如权利要求13所述的方法,其中所述第一组分包含氨基官能化合物,且第二组分包含环氧乙烷官能化合物。15.如权利要求1所述的方法,还包含将至少部分的多组分涂料组合物从基板表面除去。16.如权利要求15所述的方法,其中在至少一些组分渗透进入基板之后将至少部分的多组分涂料组合物从基板表面除去。17.如权利要求15所述的方法,还包含将从所述基板表面除去的多组分涂料组合物中的至少一部分涂布到第二^表面。18.如权利要求17所述的方法,还包含将从所述基板表面除去的多组分涂料组合物中的至少一部份与先前未涂布到基板的至少部分多组分涂料组合物相混合以形成循环涂料混合物,然后向所述第二基板表面涂布循环涂料混合物。19.如权利要求15所述的方法,其中将至少部分的多组分涂料组合物从基板表面除去包括向至少一部分涂布表面的喷射气流以除去至少一部分多组分涂料组合物。20.如权利要求1所述的方法,其中向基板涂布各组分包括使用刷涂、刮涂、直接辊涂、逆辊涂、喷涂、挤出口模涂布、幕涂、溢流涂和真空涂布中的一种或多种向基板表面涂布各组分,其中所述多孔基板是纤维水泥基板。21.如权利要求1所述的方法,其中在向所述基板涂布各组分之前进行混合。22.如权利要求21所述的方法,其中混合在在线混合器中进行。23.如权利要求1所述的方法,其中混合在向所述基板涂布各组分时进行。24.如权利要求1所述的方法,其中向所述基板涂布多组分涂料组合物以获得约lg/m2至约40g/m2的干燥涂层重量。25.如权利要求1所述的方法,其中所述多孔基板是纤维水泥基板,且其中所述基^反具有约i秒至约15秒的水滴渗透时间。26.—种方法,包括提供至少包含包含氨基官能化聚合物的第一组分和包含环氧乙烷官能化聚合物的第二组分的多组分涂料组合物;向多孔M表面涂布各组分;至少将第一组分与第二组分混合,从而产生使第一和第二组分发生化学反应的反应性混合物;和使至少一些反应性混合物渗透进入所述纤维水泥M中。27.如权利要求26所述的方法,其中所述各个组分在涂布步骤之前盛放在单独的容器中。28.—种方法,包括提供至少包括包含氨基官能化聚合物的第一组分和包含环氧乙烷官能化聚合物的第二组分的多组分涂料组合物,其中所述各个组分盛放在单独的容器中;向多孔M表面涂布各组分;至少将第一组分在多孔基板表面上与第二組分混合,从而产生使第一和第二组分发生化学反应的反应性混合物;和使至少一些反应性混合物渗透进入所述纤维水泥基板表面中。29.如权利要求28所述的方法,其中所述多孔基板是包含具有与第一主要面相邻的多个边,以及与第一主要面相对边相邻的第二主要面的薄板,其中至少向第一主要面和多个边涂布各组分。30.如权利要求28所述的方法,其中所述反应是交联反应。全文摘要本公开涉及一种涂布方法,包括以下步骤提供包含两个或多个组分的多组分涂料组合物,向多孔基板涂布各组分,使用至少一种其它组分混合各组分从而导致至少两个组分间发生化学反应。文档编号E04C2/02GK101410349SQ200780011367公开日2009年4月15日申请日期2007年1月30日优先权日2006年1月31日发明者A·F·于贝尔,B·L·马蒂,K·W·埃文森,S·M·卡尔森申请人:威士伯资源公司
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