JPH02111478A - 超臨界流体を希釈剤として用い、オリフィスから吹付けるコーティングの静電液体吹付け塗装 - Google Patents

超臨界流体を希釈剤として用い、オリフィスから吹付けるコーティングの静電液体吹付け塗装

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JPH02111478A
JPH02111478A JP1179201A JP17920189A JPH02111478A JP H02111478 A JPH02111478 A JP H02111478A JP 1179201 A JP1179201 A JP 1179201A JP 17920189 A JP17920189 A JP 17920189A JP H02111478 A JPH02111478 A JP H02111478A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は総括的には基体(substrate)を塗布
する方法及び装置に関する。より詳細には本発明はl)
超臨界流体、例えば超臨界二酸化炭素流体をコーティン
グ配合物用粘度降下希釈剤として用い、2)超臨界流体
とコーティング配合物との混合物を加圧下でオリフィス
に通して基体の周囲に送り、3)液体を基体に対して高
い電圧で荷電する液体スプレーによって基体を塗布する
方法及び装置を指向する。
良区立孜韮 コーティング配合物は、液体スプレーを形成し、これを
基体に衝−突させて液体コーティングを形成させるため
に、加圧下でオリフィスを通して空気に送って基体に塗
布するのが普通である。塗料産業では、通常、3つのタ
イプのオリフィススプレー、すなわち、エアスプレー、
エアレススプレー、エアアシスト(a 1r−ass 
1sted)エアレススプレーが用いられている。
エアスプレーは圧縮空気を使用して液体コーティング配
合物を粉砕して液滴にし、液滴を基体に進ませる。最も
一般的なタイプの空気ノズルはコーティング配合物及び
高速空気をノズルの外側で混合して微粒子化を引き起こ
す。補助空気流を用いてスプレーの形状を変更する。コ
ーティング配合物がスプレーノズルの液体オリフィスを
通って流れる際の圧力降下は比較的小さい。吹付けるコ
ーティング配合物の粘度及び量に応じて、通常18ps
i  (1,3kg/Cm” )より小さい圧力のサイ
ホン或は圧力フィードを用いる。
エアレススプレーはオリフィスによる大きい圧力降下を
用いてコーティング配合物を高速でオリフィスに通させ
る。高速の液体はオリフィスを出る際に破砕して液滴に
なり空気中に分散して液体スプレーを形成する。微粒子
化した後に十分な運動量が残って液滴を基体に運ぶ。ス
プレーチップを輪郭に合わせて作って液体スプレーの形
状を変えるが、円形成は楕円形コーン或はフラットファ
ンにするのが普通である。乱流プロモーターをスプレー
ノズルに挿入して微粒子化を助けることが時々ある。ス
プレー圧は700〜5000ps 1(49〜350k
g/cm” )の範囲が代表的である。要する圧力は流
体粘度によって増大する。
エアアシストエアレススプレーはエアスプレーとエアレ
ススプレーとの特徴を兼−合せ、圧縮空気及びオリフィ
スによる高い圧力降下の両方を用いて、代表的には各々
のタイプの微粒子化をそれ自体で発生する場合に比べて
温和な条件下でコーティング配合物を微粒子化しかつ液
体スプレーを造形する。圧縮空気圧及び空気流量はエア
スプレーの場合に比べて小さいのが普通である。液体の
圧力降下はエアレススプレーの場合より小さく、エアス
プレーの場合より大きいのが普通である。液体スプレー
圧は200〜80Opsi (14〜56kg/cm2
)の範囲が代表的である。要する圧力は流体粘度によっ
て増大する。
エアスプレー、エアレススプレー、エアアシストスプレ
ーは、また、液体コーティング配合物を加熱して、或は
空気を加熱して或は両方を加熱して使用することができ
る。加熱することにより液体コーティング配合物の粘度
を下げて微粒子化を助ける。
エアスプレー、エアレススプレー、エアアシストエアレ
ススプレーのようなオリフィススプレーに関して静電力
を用いて液体スプレーから基体に付着させる液体コーテ
ィングの割合を増大させるのが普通である。これは通常
移送効率を増大させると言われている。これは、基体に
対して高い電圧を用いて液体に負の電荷を付与すること
によって行う。基体をアースする。これは液スプレー滴
と基体との間に電気的引力を生じさせ、電気的引力がな
い場合に基体に達し損なう液滴を基体上に付着させる。
電気力が液滴を基体の縁及び裏側に付着させる場合、こ
の作用は通常ラップアラウンドと呼ばれる。吹付ける前
に、基体を電導性にすべきであり或は導電性表面とすべ
きである。
液体はスプレー生成プロセスの任意の段階で荷電するこ
とができる。液体は、l)スプレーガン内で、直接帯電
壁或は内部電極と接触させた後にオリフィスを通すこと
により:2)液体がオリフィスから出るにつれて、オリ
フィスの近く及びスプレーの近くに配置した外部電極か
ら放電させることにより、或は3)オリフィスから離れ
て、液体スプレーを外部電極の帯電グリッド或はアレー
の中に或は間に通した後にスプレーを基体に達しさせる
ことによって、高い電圧及び電流をかけて荷電すること
ができる。
液体がオリフィスから出て来るにつれて荷電するのが広
く用いられている。短い先の尖った金属ワイヤをスプレ
ーノズルからスプレーの外に伸ばして電極として用いる
。高い電圧を電極にかけると、電流が電極の先端から液
体スプレーに流れて液体スプレーが荷電されてくる。こ
の方法はエアスプレー、エアレススプレー及びエアアシ
ストエアレススプレーガンについて用いられ、ハントス
プレーガン及び自動スプレーガンの両方について用いら
れる。電圧は30〜150キロボルトの範囲が普通であ
る。十分に導電性のコーティング配合物は電荷を流体を
通って材料供給系に漏らすことになる。これらの系をア
ースと断路させて系自体が帯電されてくるようにしなけ
ればならない。
安全のために、ハンドスプレーガンの電圧を制限して7
0キロボルトより小さくするのが普通であり、装置は電
流が安全レベルを越えると電圧を自動的に遮断するよう
に設計する。通常、ハンドスプレーガンの場合、有用な
電流範囲は20〜100マイクロアンペアであり、最適
な結果は電導性の極めて小さい、すなわち電気抵抗の極
めて大きいコーティング配合物によって得られる。
米国特許3,556,411号、同3.647.147
号、同3.754,710号、同4,097.000号
及び同4,386,849号はエアレススプレーで用い
るためのスプレーノズル及びチップを開示しており、そ
れらのデザイン、作製方法及び噴霧流体における乱流の
促進方法が載っている。米国特許3、659.787号
はエアスプレーの場合のスプレーノズル及び静電気宇の
使用について開示している。米国特許3,907.20
2号及び同4.055゜300号はエアアシストエアレ
ススプレーの場合のスプレーノズル及び静電気宇の使用
について開示している。これらの特許の中でスプレーコ
ーティング配合物に超臨界流体を希釈剤として用いてい
るものはない。
エアスプレー、エアレススプレー及びエアアシストエア
レススプレーのようなオリフィススプレーについて、加
熱オリフィススプレーについて及び静電吹付についての
それ以上の情報は、コーティング産業の一般文献から及
びスプレー装置製造業者が発行する技術報告から得るこ
とができ、例えば下記の文献が挙げられ葛: 1、マーチング(Martens) 、C,R,、出版
、1974年、テクノロジーオブペインツ、バーニッシ
ズアンドラッカ、−ズ。36章、アプリケーション、ロ
バートE、クリーガーパブリッシングカンパニー、ハン
チントン、ニューヨーク。
2、グレイスン、M1編集、キルクーオスマーエンサイ
クロペディアオブケミカルテクノロジ3版、21巻、ウ
ィリー−インターサイエンス、ニューヨーク、466−
483頁、スプレーズ、フェア、ジェームス(Fair
 、James)、1983年。
3、キルクーオスマーエンサイクロペディアオブケミカ
ルテクノロジー、3版、6巻、386−426頁、コー
ティングブロセシズ、ジンク(Zinc)、S、C,1
979年。
4、ケミカルエンジニアリング、1978(3月13日
)73−77頁、ロング(LONG)、G。
E3、スプレーイングセオリ−アンドブラクチス。
5、イリノイ、フランクリンバーク在ビンクスマニュフ
ァクチャリングカンパニー、テクニカルプリチン、エア
スプレーマニュアル、TD 10−2R。
6、ピンクスマニュフ7クチャリングカンパニ、テクニ
カルプリチン、コンブレストエアスプレーガンプリンシ
ブルズ、TD 10− I R−4゜7 ピンクスマニ
ュファクチャリングカンパニ、テクニカルプリチン、エ
アレススプレーマニュアル、TDI 1−2R。
8、ピンクスマニュファクチャリングカンパニ、テクニ
カルプリチン、エアレススプレーイング、TDII−I
R−2゜ 9、ピンクスマニュファクチャリングカンパニ、テクニ
カルプリチン、エレクトロスタチックスプレーイング、
TDI7−IR。
10、ピンクスマニュファクチャリングカンパニ、テク
ニカルプリチン、ホットスプレーイング、TD42−I
R−2゜ 11、イリノイ、アディスン在、クレムリン、インコー
ボレーティド、テクニカルブリチンオンエアーアシステ
ィドエアレススブレーペインティングシステム。
本発明より以前で−は、先に検討したスプレー法による
ラッカー、エナメル、ワニス等のコーティングの静電液
体スプレー塗装は単に有機溶媒を粘度降下希釈剤として
用いることによって行なわれただけであった。しかし、
環境上の関心が高まることにより、塗装及び仕上作業か
ら生じる汚染を減らすことに努力が向けられてきた。こ
のため、有機溶媒蒸気の排出を減らすコーティングを塗
布する新規な静電液体スプレー技法の必要性は大きい。
米国特許4,582,731号(スミス)は、有機及び
超臨界流体溶媒に溶解した溶質の分子スプレーによって
薄いフィルムを付着し及び粉末コーティングを形成する
方法及び装置を開示している。
スミスの特許に開示されている分子スプレーは直径約3
0オングストロームを有する液滴から成る。これらの液
滴は、スミスが「液体スプレー」塗装と称する慣用の方
法で形成される液滴に比べて大きさが10’〜10’以
上小さい、その上、分子スプレーを生じるのに用いるオ
リフィスは、代表的には、直径1〜4ミクロンの寸法範
囲である。これらのオリフィス寸法は、慣用の「液体ス
プレー」装置に用いられているオリフィスに比べて面積
が103〜10’倍小さい。この開示されている薄いフ
ィルムの付着方法は基体上に付着するフィルム内の溶媒
の存在を最少にし、好ましくは排除するのがねらいであ
る。この結果は、好ましくは、スプレー環境において減
圧を保つことによって達成される。しかし、減圧を保つ
ことは、はとんどの商業コーティング塗装について実行
可能でない。その上、スミスが開示するスプレー法は、
コーティングの所望の耐久性を付与する程の厚みを有す
るコーティングを達成するために、極めて高い溶媒対溶
質比を用い、それにより望ましくない程に多い溶媒使用
量を要しかつ禁止的に長い塗装時間を要する。最後に、
スミスは静電学を分子スプレープロセスに応用していな
い。
1987年12月21日に出願された米国特許出願第1
33068号(ホイ(Hay)等)はコーティングを基
体に液体スプレー塗装する方法及び装置を開示しており
、環境上望ましくない有機希釈剤の使用を最少にしてい
る。発明の方法は下記から成る: (1)密閉系において液体混合物を形成し、該液体混合
物は下記から成る: (a)基体上にコーティングを形成することができる少
なくとも1種のポリマー化合物:及び(b)少なくとも
、(a)に加えた際に、(a)と(b)との混合物の粘
度をスプレー塗装に適した点にさせる程の量の少なくと
も1種の超臨界流体、(2)該液体混合物を基体に吹付
けて基体上に液体コーティングを形成する。
発明は、また、少なくとも1種の活性な有機溶媒(C)
を(a)及び(b)に混和した後に、生成した混合物を
基体に液体スプレー塗装するすぐ上に記載した通りの液
体スプレープロセスも指向する。
好ましい超臨界流体は超臨界二酸化炭素流体である0発
明の装置は、液体スプレー混合物の成分の混合物をブレ
ンドして適当な基体に吹付けることができる装置から成
る。該装置は下記を組合わせて成る: (1)連続した密着性コーティングを形成することがで
きる少なくとも1種のポリマー化合物を供給する手段: (2)少なくとも1種の活性有機溶媒を供給する手段: (3)超臨界二酸化炭素流体を供給する手段。
(4) (1) −(3)から供給された成分の液体混
合物を形成する手段; (5)該液体混合物を基体に吹付ける手段。
装置は更に(6)該成分及び/又は成分の該液体混合物
のいずれかを加熱する手段から成る。ホイ等は超臨界二
酸化炭素流体のような超臨界流体を、高粘稠性有機溶媒
に運ばれる(borne)及び/又は高粘稠性非水性分
散体コーティング組成物において希釈剤として使用して
これらの組成物を希釈して液体スプレー技法に必要とさ
れる塗装粘度にすることを立証している。ホイ等は更に
方法が全ての有機溶媒に運ばれるコーティング系に全般
に適用し得ることを立証している。しかし、ホイ等は吹
付ける手段を、教示していないし、また静電学を応用し
ていない。
超臨界二酸化炭素流体は環境上安全な、非汚染性の希釈
剤であり、有機溶媒に運ばれるコーティング塗装及び性
能の最良の面の利用を可能にし、同時に環境上の問題を
容認し得るレベルに低下させる。該流体はショップ塗布
したままの及び現場塗布したままの液体スプレーコーテ
ィング、並びに工場塗装したままの仕上げの要求を満足
させることができ、しかも環境上の規制に従うことがで
きる。
必要とされることは、明らかに、超臨界二酸化炭素流体
等の超臨界流体を希釈剤として用いてコーティング配合
物をスプレー粘度に下げるのに応用することができる基
体を塗被する静電液体スプレー法である。かかる方法は
超臨界流体の性質を利用し、既存のスプレー技法及びプ
ラクチスに適合することができ、環境上容認し得るもの
になるべきである。
本発明より以前には、超臨界二酸化炭素流体のような高
揮発性超臨界流体を高濃度で含有するポリマー液体スプ
レー混合物に関して静電学を用い得るかどうかは知られ
ていなかった。スプレー混合物はあまりに導電性である
ので、高電圧をかける場合、電荷がスプレーから漏れな
いようにするために、通常電気的に接地する材料供給及
び流体排出装置を電気的に絶縁しなければならないと考
えられていた。超臨界或は液体二酸化炭素の導電率の測
定は文献に見られないので、スプレー混合物の導電率に
与える作用を予測することができなかった。スプレーか
ら(オリフィスを出る際)超臨界二酸化炭素流体が急速
に気化することが十分強い向流を生じて外部電極から来
る荷電流をスプレーから吹き払ってスプレーを荷電させ
ないようにするものと予想された。代って、向流はスプ
レーにかけ得る荷電レベルを下げる或は制限することが
予想された。液体スプレー液滴を荷電すると、液滴に溶
解した超臨界流体の気化が液滴からの電荷の損失速度を
増大し、それにより液滴と基体との間の電気引力を減少
し、移動効率及び電気ラップアラウンドを、減少させる
ことになりそうと考えられた。その上、超臨界流体の降
圧によって引き起こされるスプレーの急速な冷却は、ス
プレー温度を下げて露点より低くして混合物を液滴に凝
縮させ、また液滴からの電荷損失速度を増大することに
なろう。スプレーから超臨界流体が膨張することにより
スプレーの周辺から荷電されたミストとして流出するコ
ーティング材料の量を増大することになり、荷電ミスト
は基体の代りに作業員等の周囲物体に電気的に付着され
ることになることが予想された。この結果は作業員にと
って危険であり、静電ハンド吹付けの安全な使用を妨げ
ることになる。最後に、超臨界流体スプレーは通常のス
プレーより幅が広がる傾向にあり、外部電極に当ってス
プレー材料をその上に付着させることが予想された。付
着された材料はスプレーに大きい滴或はフオームとして
同伴されて基体上のコーティングを損うことになる。付
着された材料は、また、電極から発せられる荷電流を防
害しそれによりスプレーの荷電を妨げ得る。スプレーが
当らないように電極を離すならば、電極は遠くなって有
効にスプレーを荷電できなくなる。
しかし、驚くべきことに、超臨界流体を粘度降下希釈剤
として用いて静電液体スプレーを形成することができ、
電気力を用いて基体に付着させるコーティング配合物の
割合を増大させることができ、かかる静電スプレーを用
いて凝集性品質ポリマーコーティングを基体に付着させ
ることができることを見出した。
よって、本発明の目的は、超臨界流体、例えば超臨界二
酸化流体を、高粘稠性有機溶媒に運ばれる及び/又は高
粘稠性非水性分散体コーティング組成物において希釈剤
として用いてこれらの組成物を塗装粘度に希釈する液体
スプレーによって液体コーティングを基体に塗布するの
に静電オリフィススプレー、例えばエアレススプレー、
エアアシストエアレススプレーを使用することを立証す
るにある。
本発明の目的は、また、オリフィススプレーコーティン
グ組成物、超臨界流体希釈剤に関して静電力を用いてス
プレーから基体に付着させる液体コーティングの割合を
増大させることを立証するにある。
発明のそれ以上の目的は、方法が全ての有機溶媒に運ば
れるコーティング系に一般に適用可能であることを立証
するにある。
これらや他の目的は、本明細書中下記する教示内容に照
らして当業者にとって容易に明らかになるものと思う。
及豆Ω且滅 本発明は、広い態様では、環境上望ましくない有機希釈
剤及びその他の揮発性有機化合物の使用を減らした、基
体にコーティングを静電液体スプレー塗装する方法及び
装置を指向する、発明の方法は下記を含む: (1)密閉系で液体混合物を形成し、該液体混合物は下
記を含み: (a)基体上にコーティングを形成することができる少
なくとも1種のポリマー成分、及び(b)少なくとも、
(a)に加えた際に、混合物の粘度をスプレー塗装に適
した点にさせる量の、少なくとも1種の超臨界流体を含
有する溶媒成分、(2)混合物を加圧下でオリフィスに
通して基体の周囲に送って液体スプレーを形成すること
によって液体混合物を基体に吹付けて基体上に液体コー
ティングを形成し、 (3)基体に対する高い電圧及び電流によって液体を荷
電する。
発明は、また、少なくとも1種の活性な有機溶媒(c)
を(a)及び(b)に混和した後に、生成した混合物を
基体に静電液体スプレー塗装する、すぐ上に記載した通
りの静電液体スプレ一方法も指向する。
発明は、また、顔料、顔料増量剤、金属フレーク、充填
剤、乾燥剤、消泡剤、皮張り防止剤、湿潤剤、紫外線吸
収剤、架橋剤、その他当分野でよく知られている添加剤
を(a)及び(b)、必要に応じて(C)に混和した後
に生成した混合物を基体に静電液体スプレー塗装する、
上述した通りの静電液体スプレ一方法も指向する。
発明は、また、乱、流或は攪拌した流れを液体混合物に
おいて促進した後に、液体混合物を加圧下でオリフィス
に通して微粒子化を助成する上述した通りの静電液体ス
プレ一方法も指向する。
発明は、また、圧縮ガス、例えば圧縮空気或は圧縮二酸
化炭素を用いて液体スプレーの生成及び微粒子化を助け
及び液体スプレーの形状を変える上述した通りの静電液
体スプレ一方法も指向する。
発明は、また、液体混合物を加熱するか或は圧縮したア
シストガスを加熱するか或は両方を加熱して、液体混合
物を吹付ける際に急速冷却することによって引き起こさ
れる悪い作用を防止する上述した通りの静電液体スプレ
一方法を指向する。
発明は、また、液体スプレーの成分の混合物をブレンド
して適当な基体に静電吹付けすることができる装置も指
向する。
免艶立1旦皇旦j 本発明の方法及び装置を用いることによって、コーティ
ングを広範囲の基体に、もち出す環境上の危険を少なく
した方式で適用し得ることを見出した。従って、超臨界
流体、例えば超臨界二酸化炭素流体を共に用いることに
よって、コーティング配合物用ビヒクルとしての有機希
釈剤の使用を大幅に減らすことができる。
関係のある超臨界液体現象は本発明にとって重要である
から、それを商単に検討することは是認される。
臨界点より高い圧力において、生成する超臨界流体或は
「稠密(dense)ガス」は液体の密度に近い密度を
得、かつ液体の性質の内のいくつかを帯びることになる
。これらの性質は流体組成物、温度、圧力に依存する。
超臨界流体の圧縮率は臨界温度よりわずかに大きく、圧
力をわずかに変えて超臨界流体の密度を大きく変えるに
至る。超臨界流体の一層高い圧力における「洗桶」挙動
は、「臨界未満の (sub−critical) J
化合物に比べて可溶化容量を大きく高めることになり、
液体に比べて拡散係数が大きくなり、有用な温度範囲が
広がる。高分子量の化合物が超臨界流体に比較的低い温
度で溶解され得ることがしばしばある。
超臨界流体に伴う興味ある現象は、高分子量溶質の溶解
度について「限界圧力」が生じることである。圧力を上
げるにつれて、溶質の溶解度がほんのわずかの圧力増加
で、数オーダーの大きさで1曽犬することがしばしばあ
る。
近超臨界(near−supercrjtjcal)液
もまた超臨界流体と同様の溶解度特性及びその他の関係
ある性質を示す。溶質は、たとえ低い温度で固体だとし
ても、超臨界温度で液体になり得る。加えて、流体「変
性剤」が比較的低い濃度においてさえ、超臨界流体特性
を有意に変え得ることがしばしばあり、いくつかの溶質
について溶解度を大きく増大させ得ることを立証した。
これらの変化は本発明に関して用いる通りの超臨界流体
の概念の範囲内であると考える。よって、本明細書にお
いて用いる通りの「超臨界流体」なる語句は化合物の臨
界温度及び圧力における、それらより高い或はわずかに
低い化合物を表わす。
超臨界流体として使用効果を有することが知られている
化合物の例を表1に挙げる。
表 超臨界溶媒の例 二酸化炭素 7ンモニ1 水 亜酸化窒素 キャノン クリプトン メタン エタン エチレン プロパン ペンタン メタノール エタノール イソプロパノール イソブタノール クロロトリフルオロメタン モノフルオロメタン シクロヘキサノール −78,5 −33,35 100,0 −88,56 −108,2 −153,2 −164,0 −88,63 −103,7 −42,1 36,1 64、・7 78.5 82.5 108.0 −3、2 −78.4 155.65 3、3 132.4 374.15 36.5 16.6 −63.8 −82.1 32.2B 9.21 96.67 196.6 240.5 243、(1 235、3 275,0 28,0 44,6 356,0 72,9 112,5 218,3 71,7 57,6 54,3 45,8 48,1 49,7 41,9 33,3 78,9 63,0 47,0 42,4 38,7 58,0 38,0 0,448 0、235 0,315 0,45 0,118 0,091 0,2 0,203 0,218 0,21? 0.232 0.272 0.276 0.273 0.272 0.579 0.3 0.273 スプレー温度は液体スプレー混合物のいずれかの成分の
有意の熱分解が起きる温度を越えるべきでないことから
、本発明の実施において上述した化合物のいずれかの超
臨界流体としての使用効果は使用するポリマー化合物及
び活性溶媒に依存することになる。
超臨界二酸化流体及び超臨界亜酸化窒素流体は、本発明
の実施において、超臨界温度が低く、毒性が低く、非引
火性であり、キセノン或はクリプトンに比べてずっと安
価であることにより、好ましい超臨界流体である。超臨
界二酸化炭素流体は、値段が安く、容易に入手でき、環
境上の許容度が極めて高いことから、最も好ましい超臨
界流体である。しかし、上述した超臨界流体及びそれら
の混合物の内のいずれかを用いることは本発明の範囲内
であると考えるべきである。
超臨界二酸化炭素流体の溶解作用は低級脂肪族炭化水素
(例えば、ブタン、ペンタン或はヘキサン)と同様であ
り、その結果、超臨界二酸化炭素流体を、慣用の溶媒に
運ばれるコーティング配合物の炭化水素希釈剤部分の取
替えと考えることができる。その上、低級脂肪族炭化水
素はあまりに揮発性であり、固有の爆発及び火災の危険
をもたらすため、慣用のコーティング配合物に用いるこ
とができないが、二酸化炭素は非引火性、非毒性であり
、環境上容認し得る。よって、二酸化炭素を本発明の方
法において用いることから安全上の利点もまた生じる。
本発明においてコーティング材料として用いるのに適し
たポリマー成分はコーティング分野の当業者に知られた
ポリマーの内の任意のものである。再び、本発明におけ
るポリマー成分の使用上の唯一の制限は、それらと超臨
界流体との混和物が関与する温度或は圧力における分解
である。ポリマー成分は熱可塑性材料であっても或は熱
硬化性材料であってもよく、架橋性フィルム形成系でも
よい。ポリマー成分は下記を含む:ビニル系、アクリル
系、スチレン系及びベースビニル系、アクリル系及びス
チレン系モノマーのインターポリマー、ポリスチレン、
油フリーのアルキド、アルキト、等;ポリウレタン、二
液型ポリウレタン、油変性ポリウレタン、水分硬化性ポ
リウレタン、熱可塑性ウレタン系;エポキシ系;フェノ
ール系:セルロース系エステル、例えばアセテートブチ
レート、アセテートプロピオネート、ニトロセルロース
、アミノ樹脂、例えば尿素ホルムアルデヒド、メラミン
ホルムアルデヒド及びその他のアミノプラストポリマー
及び樹脂材料:天然ガム及び樹脂;エナメル、ワニス、
ラッカー −Mに用いられかつ当業者に知られている、
配合して商用コーティングで要求される性能及び費用の
バランスを達成する上記コーティング材料の混合物もま
た含む。
コーティング組成物のポリマー成分はポリマ、溶媒及び
超臨界流体希釈剤の全重量を基準にして、5〜65重量
%の範囲の旦で存在するのが普通である。ポリマー成分
は同じ基準で約15〜約55重量%の範囲の量で存在す
るのが好ましい。
超臨界流体希釈剤は、静電液体スプレーとじて適用し得
るような粘度を保持する液体混合物を形成するような四
で存在すべきである。これは、混合物がスプレー温度に
おいて約300センチポイズより低い粘度を有すること
を必要とするのが普通である。成分の混合物の粘度は約
5〜約150センチポイズの範囲が好ましい。成分の混
合物の粘度は約10〜約50センチポイズの範囲が最も
好ましい。
超臨界二酸化炭素流体を超臨界流体希釈剤として用いる
場合、該流体は(a) 、(b)及び(c)成分の全重
量を基準にして約10〜約60重量%の量で存在するの
が好ましく、それでスプレー温度において粘度約5〜約
、50センチポイズを有する混合物を生じる。該流体は
同じ基準で約20〜約60重量%の範囲の量で存在する
のが最も好ましく、それでスプレー温度において粘度約
10〜約50センチポイズを有する(a) 、(b)及
び(c)成分の混合物を生じる。
ポリマー成分を炭化水素溶媒の不存在において漸増量の
超臨界流体に混合すると、組成物はある点で分離して2
つの区別し得る相になり得る。これは、おそらく第1図
の状態図によって最もよく示され、ここで超臨界流体は
超臨界二酸化炭素流体である。第1図において、三角図
の頂点はコーティング配合物の純成分を表わす、頂点A
は活性溶媒であり、頂点Bは二酸化炭素であり、頂点C
はポリマー材料である0曲線BFCは1相と2相との間
の相境界を表わす0点りは超臨界二酸化炭素流体を加え
る前のコーティング配合物の可能な組成を表わす。点E
はコーティング配合物の可能な組成を表わす。超臨界二
酸化炭素流体を加えることにより、粘稠なコーティング
組成物の粘度を下げて、組成物を静電エアレススプレー
ガン等のオリフィスに通して容易に微粒子化し得る範囲
にした。微粒化した後に、二酸化炭素の大部分が気化し
、実質的に元の粘稠なコーティング配合物の組成が残っ
た。ポリマー及び溶媒成分の残留液体混合物は、気体に
接触する際に、流れて均一、円滑なフィルムを基体上に
生じる。フィルム形成通路を第1図に線分EE’ D 
(微粒子化及び減圧)及びDC(凝集及びフィルム形成
)によって示す。
超臨界二酸化炭素流体を粘稠なコーティング組成物に加
えてもたらされる粘度降下を第2図に示す、メチルアミ
ルケトン中65%のポリマー溶液の粘稠なコーティング
組成物は第1図の点りに相当し、粘度約300センチポ
イズを有し、溶液は霧化し得ない、超臨界二酸化炭素流
体をコーティング組成物に加えると粘度を下げ、例えば
、超臨界二酸化炭素流体28宛を含有する液体混合物(
第1図の点Eに相当する)は30センチポイズより小さ
い粘度を有し、混合物は静電エアレススプレーガン内の
オリフィスを通すことによって容易に液体スプレーを、
形成する。圧力は125゜psi  (87,9kg/
cm2)であり、温度は50℃である。ポリマーはロー
ムアンドハースカンパニーの製品であるアクリロイド(
Acryloid)  (商標)AT−400であり、
これは不揮発性アクリル系ポリマー75%をメチルアミ
ルケトン25%に溶解させて含有する。
本発明を実施するのに適した活性溶媒は超臨界流体と混
和性でありかつポリマー系についての良好な溶媒となる
任意の溶媒或は溶媒混合物を含むのが普通である。いく
つかの有機溶媒、例えばシクロヘキサノールは慣用の溶
媒及び超臨界流体希釈剤の両方としての使用効果を有す
ることが認められる。本明細書中で用いる通りの「活性
溶媒」とは超臨界状態の溶媒を含まない。
適した活性溶媒の中に、下記がある二ケトン、例えばア
セトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン
、メシチルオキシド、メチルアミルケトン、シクロヘキ
サノン及びその他の脂肪族ケトン;エステル、例えばメ
チルアセテート、エチルアセテート及びその他のアルキ
ルカルボキシリックエステル:エーテル、例えばメチル
t−ブチルエーテル、ジブチルエーテル、メチルフェニ
ルエーテル、及びその他の脂肪族或はアルキル芳香族エ
ーテル:グリコールエーテル、例えばエトキシエタノー
ル、ブトキシェタノール、エトキシプロパノール、プロ
ポキシエタノール、ブトキシプロパノール及びその他の
グリコールエーテル;グリコールエーテルエステル、例
えばブトキシエトキシアセテート、エチルエトキシプロ
ビオネート及びその他のグリコールエーテルエステル;
アルコール、例えばメタノール、エタノール、プロパツ
ール、2−プロパツール、ブタノール、アミルアルコー
ル及びその他の脂肪族アルコール:芳香族炭化水素、例
えばトルエン、キシレン及びその他の芳香族或は芳香族
溶媒の混合物;ハロカーボン;ニトロアルカン、例えば
2−ニトロプロパン。通常、本発明に適した溶媒は、良
好なコーティングの形成を確実にするように、上述した
通りの所望の溶解作用特性、かつまた蒸発速度の適当な
バランスを持たなければならない。溶媒或は溶媒ブレン
ドを選定するのに重要な構造上の関係のレビューがジリ
ーブ(D i jeep)等、インダストリアルアンド
エンジニアリングケミストリープロダクトリサーチアン
ドディベロップメント、24巻、162頁、1985年
及びフランシス (Francis) 、A、W、、  ジャーナルオブ
フイジ力ルケミストリ−58巻、1099頁、1954
年に発表されている。
液体スプレー混合物中に存在するいずれの活性溶媒の不
必要な放出を減らし或は最少にするために、活性溶媒の
使用量は、液体スプレー技法による塗布を可能にする粘
度を有するポリマー化合物及び活性溶媒の混合物を生じ
るのに要する量よりも少なくすべきである。換言すれば
、活性溶媒の混入は、超臨界流体希釈剤の存在による希
釈作用を十分に利用するように、減らすか或は最少にす
べきである。これは、ポリマー化合物と活性溶媒との混
合物がスプレー温度で約150センチポイズ以上の粘度
を有することを必要とするのが普通である。溶媒はポリ
マーと、溶媒と、超臨界流体希釈剤との合計重量を基準
にしてO〜約70重量%の範囲の量で存在するのが好ま
しい。溶媒は同じ基準で約5〜50重量%の範囲の量で
存在するのが最も好ましい。
本発明の方法において用いるコーティング配合物はポリ
マー化合物、超臨界流体希釈剤及び必要に応じて活性溶
媒を含む。また、顔料、顔料増量剤、金属フレーク、充
填剤、乾燥剤、消泡剤、皮張り防止剤、湿潤剤、紫外線
吸収剤、架橋剤、その他当分野でよく知られている添加
剤を本発明の方法によって塗布する組成物に入れてもよ
い。コーティング添加剤をコーティング配合物に用いる
ことのレビューはランボーン(Lambourne) 
、R1編集、ペイントアンドサーフィスコーティングス
:セオリーアンドブラクチス、ジョンウイリーアンドサ
ンズ、ニューヨーク、1987年に発表されている。
活性溶媒と異なる溶媒もまた発明の実施において用いて
よい、これらの溶媒は、代表的には、それらの中でポリ
マー化合物が限られた溶解度のみを有するものである。
しかし、これらの溶媒は活性溶媒に可溶性であり、よっ
てスプレー混合物の粘度を降下する経済的に魅力のある
ルートを構成する。これらの溶媒の例は低級炭化水素化
合物を含む。
液体スプレー混合物(a) 、 (b)及び必要に応じ
て(c)の成分を添加する特定の順序は本発明の実施に
おいて必須ではないことを了解すべきである。
が、多くのポリマー成分は比較的高い粘度を示すのが普
通であるから、初めにポリマー(a)及び使用する任意
の活性溶媒を混合するのが好ましい場合がしばしばある
(a)、(b)及び必要に応じて(c)の液体混合物を
加圧下でオリフィスに通して基体の周囲に送って液体ス
プレーを形成することによって液体混合物を基体に吹付
けて基体上に液体コーティングを形成する。
オリフィスは、静電スプレーガンのスプレーノズルのス
プレーチップにおける等の壁或はハウジングにおける孔
或は開口であり、オリフィスを通って、(a)5、(b
)及び必要に応じて(c)の液体混合物が圧力の高い領
域、例えばスプレーガンの内側から出て圧力の低い領域
、例えばスプレーガンの外側及び基体の周りの空気環境
に流れる。オリフィスは、また、加圧容器、例えばタン
ク或はシリンダーの壁における孔或は開口でもよい。オ
リフィスは、また、混合物を通して排出するチューブ或
はパイプ或は導管の開放端でもよい。チューブ或はパイ
プ或は導管の開放端を、開放面積を小さくするようにす
ぼめ或は一部ブロックしてもよい。
ペイント、ラッカー、エナメル、ワニス等のコーティン
グ配合物の慣用の静電エアレス及びエアアシストエアレ
ス吹付けに用いられるスプレーオリフィス、スプレーチ
ップ、スプレーノズル及びスプレーガンが超臨界流体を
有するコーティング配合物を吹付けるのに、すなわち、
(a) 、 (b)及び必要に応じて(c)の液体混合
物を吹付けるのに適している。オリフィスとスプレーの
オン及びオフに代えるバルブとの間に過度の流れ容積を
持たないスプレーガン、ノズル及びチップが好ましい。
スプレーガンは自動スプレーでもハンドスプレーでもよ
い、スプレーガン、ノズル及びチップは使用するスプレ
ー圧力を封じ込むように作らなければならない。
オリフィスを作製する材料は本発明の実施において臨界
的なものではない、但し、材料は使用する高いスプレー
圧に必要な機械的強度を保持し、流体が流れることから
生じる摩耗に耐えるのに十分な耐摩耗性を有し、接触す
る化学薬品に対し不活性であることを条件とする。エア
レススプレーチップを建造するのに用いられる材料、例
えば炭化ホウ素、炭化チタン、セラミック、ステンレス
スチール或は黄銅、の内の任意のものが適しており、炭
化タングステンが通常好ましい。
本発明の実施に適したオリフィス寸法は直径的、004
〜約、072インチ(0,10〜、8mm)の範囲が普
通である。オリフィスは通常円形でないため、称呼直径
は円直径に相当する。所望の量の液体コーティングを供
給しかつコーティングについて適当な微粒子化を達成す
る適当な選択はオリフィス寸法によって決まる。粘度が
低い程オリフィスを小さくし、粘度が高い程オリフィス
を大きくするのが通常望ましい。オリフィスが小さい程
、噴霧は小さくなるが、出力が小さくなる。オリフィス
が大きい程、出力が大きくなるが、微粒化は不良になる
。本発明の実施において、噴霧は小さい方が好ましい、
よって、直径的、004−約、025インチ(0,10
−0,64mm)の小さいオリフィス寸法が好ましい、
直径、007−.015インチ(0,18−0,38m
m)のオリフィス寸法が最も好ましい。
スプレーオリフィスを収容するスプレーチップ及びスプ
レーチップを収容するスプレーノズルのデザインは本発
明の実施にとって臨界的なものではない、スプレーチッ
プ及びスプレーノズルはオリフィスの近くにスプレーを
妨げる突起を持つべきでない。
スプレーの形状は本発明の実施にとって臨界的なもので
はない。スプレーは断面が円形成は楕円形のコーンの形
状にしてもよく或はフラットファンの形状にしてもよく
、スプレーはこれらの形状に限られない。フラットファ
ン或は断面が楕円形のスプレーが好ましい。広角のファ
ンが最も好ましい。
オリフィスから基体までの距離は本発明の実施にとって
臨界的なものではない。基体に距離約4〜約24インチ
(10〜61 cm)で吹付けるのが普通である。距離
6〜18インチ(15〜46cm)が好ましく、距離8
〜14インチ(20〜36cm)が最も好ましい。
液体混合物を加圧下でオリフィスに通す前に、液体混合
物において乱流或は攪拌した流れを促進する手段及びフ
ローデザインもまた本発明の実施において用いることが
できる。このような技法は下記を使用することを含み、
これらに限定されない、ブリーオリフィス、デイフユー
ザ−、ターブレンスプレート、リストリクタ−、フロー
スプリッタ−/コンバイナー、フローインビンジャース
クリーン、バッフル、ベーン及び静電エアレススプレー
及びエアーアシストエアレススプレーにおいて用いられ
るその他のインサート、手段、フローネットワーク。
オリフィスを閉塞し得る粒状物を除くために、液体混合
物をオリフィスに通して流す前に?濾過するのが本発明
の実施において望ましい。これは慣用の高圧ペイントフ
ィルターを使用して行うことができる。フィルターをま
たガンに或はその中に挿入してもよく及びチップスクリ
ーンをスプレーチップに挿入して第1八フイスの閉塞を
防止してもよい、フィルターに5おける流れが通過する
寸法はオリフィスの寸法より小さく、好ましくは相当に
小さくすべきである。
本発明の実施において用いるスプレー圧は使用するコー
ティング配合物、超臨界流体及び液体混合物の粘度の関
数になる。最小スプレー圧は超臨界流体の臨界圧である
か或はそれよりわずかに低い、圧力は5000 psi
  (350kg/cm”)より低いのが普通である。
スプレー圧は超臨界流体の臨界圧ヨリ高く、3000p
si  (210kg/cm”)より低いのが好ましい
。超臨界流体が超臨界二酸化炭素流体である場合、好ま
しいスプレー圧はI O70〜3000psi (75
,2〜210kg/cm”)である、最も好ましいスプ
レー圧は1200〜2500psi  (84〜180
kg/cm”)である。
本発明の実施において用いるスプレー温度は使用するコ
ーティング配合物、超臨界流体及び液体混合物中の超臨
界流体の濃度の関数になる。最低スプレー温度は超臨界
流体の臨界温度であるか或はそれよりわずかに低い、最
高温度は、液体混合物がその温度にある間、液体混合物
の成分が有意に熱分解されない最も高い温度である。
超臨界流体が超臨界二酸化炭素流体である場合、スプレ
ーノズルから漏れる超臨界流体が冷却して固体の二酸化
炭素及び周囲スプレー環境における高い湿度により存在
する周囲水蒸気を凝縮する点になり得ることから、スプ
レー組成物を加熱してから微粒子化するのが好ましい、
最低のスプレー温度は約31℃である。最高温度は液体
混合物中の成分の熱安定性によって決まる。好ましいス
プレー温度は35@〜90℃であり、最も好ましい温度
は45°〜75℃である。通常、超臨界二酸化炭素流体
量の多い液体混合物中、−層大きくなる冷却作用に反作
用するために、スプレー温度を高くする必要がある。
超臨界二酸化流体がスプレー温度プロフィルに与える冷
却作用を第3図に示す0代表的には、スプレーはオリフ
ィスに近い間急速な冷却を受け、それで温度は急速に降
下して周囲温度の近く或はそれより低くなる。スプレー
が冷却して周囲温度より低くなる場合、周囲空気がスプ
レーに同伴されてスプレーを暖めて周囲に或は周囲温度
近くになってから、スプレーが基体に到着する。この急
速な冷却は有利である、というのは慣用の加熱エアレス
スプレーで失われる溶媒の量に比べてスプレーにおいて
蒸発する活性溶媒が少ないからである。よって、コーテ
ィング配合物中に保たれる活性溶媒の割合が大きくなっ
て基体上のコーティングのレベリングを助成する。慣用
の加熱エアレススプレーもまた、溶媒蒸発及び周囲空気
の同伴により、冷却して周囲温度になって基体に到達す
る。
スプレー温度は、液体混合物をスプレーガンに入れる前
に加熱することにより、スプレーガン自体を加熱するこ
とにより、加熱した液体混合物をスプレーガンに或はス
プレーガンな通して循環させることにより、或は方法を
組合わせて得ることができる。加熱した液体混合物をス
プレーガンに通して循環させることが、熱損失を回避し
かつ所望のスプレー温度を保つために、好ましい、チュ
ービング、パイピング、ホース及びスプレーガンを断熱
し或はヒー′トドレースして熱損失を防止するのが好ま
しい。
本発明の液体スプレーを実施する環境は狭い臨界性のも
のではないが、環境内の圧力は液体スプレー混合物の超
臨界流体成分を超臨界状態に保つのに要する圧力より低
くなければならない6本発明は空気中、周囲圧力の或は
その近くの条件下で実施するのが好ましい、その他のガ
ス環境、例えば酸素含量を減らした空気、不活性ガス、
例えば窒素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン、キセノ
ン、或は混合物もまた用いることができる。酸素はスプ
レー中の有機成分の引火性を高めることから、酸素或は
酸素富化空気は望ましくない。
本発明の実施において、通常平均直径1ミクロン或はそ
れ以上を有する液体スプレー滴を生成する。これらの液
滴は平均直径約5〜1000ミクロンを有するのが好ま
しく、平均直径約10〜約300ミクロンを有するのが
最も好ましい。小さいスプレー滴が基体に衝突する前に
スプレー滴から超臨界流体をベントさせるために望まし
い。小さいスプレー滴はまた一層高品質の仕上げをもた
らす。
本方法を用い、液体スプレーを種々の基体に塗布するこ
とによってコーティングを適用することができる。よっ
て、基体の選定は本発明の実施において臨界的なもので
はない。適した基体の例は下記を含み、これらに限定さ
れない:金属、木材、ガラス、プラスチック、紙、布、
セラミック、組積造、石、セメント、アスファルト、ゴ
ム及び複合材料。
本発明の実施を通して、フィルムを基体に、硬化フィル
ムが厚さ約0.2〜約4.0ミル(0,005〜0.1
0mm)を有するように塗布するのがよい。フィルムは
厚さ約0.5〜約2.0ミル(0,013〜0.051
mm)を有するのが好ましいが、フィルムの厚さは約0
.7〜約、5ミル(0,017〜0.038mm)の範
囲が最も好ましい。
被覆基体上に存在するコーティング組成物を硬化するこ
とを必要とする場合は、硬化をこの点で慣用の手段によ
り、例えば活性溶媒を蒸発させる、熱或は紫外線をかけ
る、等によって行うことができる。
本発明は圧縮ガスを利用して液体スプレーの形成を助け
及び/又はオリフィスから来る液体スプレーの形状を変
えることができる。アシストガスは代表的には圧力5〜
80psi  (0,35〜6 kg/cm2)の圧縮
ガスであり、5〜20psi(0,35〜、4 kg/
cm”)の低い圧力が好ましいが、また、酸素含量を減
らした空気或は不活性ガス、例えば圧縮窒素、二酸化炭
素、ヘリウム、アルゴン、キセノン、°或は混合物にし
てもよい。・酸素はスプレー中の有機成分の引火性を高
めることから、圧縮酸素或は酸素富化空気は望ましくな
い、アシストガスな、好ましくは液体スプレーの各々の
側に対称に配置して互いにバランスさせた1つ或はそれ
以上の高速ジェットのガスとして液体スプレーに向ける
。アシストガスジェットは静電スプレーチップ及び/又
はノズルに組み込んだガスオリフィスから来るようにす
るのが好ましい。アシストガスは1、また、スプレーチ
ップにおける開口或は円くかつ液体オリフィスの中央近
くに置いた同心環状環であるノズルから射出して液体ス
プレー上に向けられる中空コーン高速ジツエットのガス
を生じてもよいが、これは−層大きいアシストガスの流
れを生じ、それ程望ましくはない。遠心環状環をいくつ
かのセグメント分割してガス流量を減少させてもよく、
円形の代りに楕円形にしてスプレーに工形してもよい。
アシストガスの流量及び圧力はエアスプレーで用いられ
ているものより小さくするのが好ましい。アシストガス
を加熱してスプレーにおける超臨界流体希釈剤の急速な
冷却作用に反作用させてもよい。加熱したアシストガス
の好ましい温度は約35〜約90℃であり、最も好まし
い温度は約45〜約75℃の範囲である。
発明は、特に、(a) 、(b)及び必要に応じて(c
)の液体スプレー混合物を、基体に対する高い電圧で荷
電する液体スプレ一方法を指向する。基体を接地するの
が好ましいが、また、液体混合物或はスプレーと反対の
符合に荷電してもよい、基体を液体混合物或はスプレー
と同じ符合に荷電してもよいが、この場合、地面に対し
て電圧を低くするのがよい。しかし、これは基体を電気
的に接地するか或は反対の符合に荷電する場合に比べて
スプレーと基体との間に発生する引力の電気力が弱いこ
とからそれ程好都合ではない、基体を電気的に接地する
のが最も安全な操作方式である。液体混合物及び/又は
液体スプレーを電気的接地に対して負に荷電するのが好
ましい。
液体混合物及び/又は液体スプレーの荷電方法は、荷電
方法が有効である限り、発明の実施にとって臨界的なも
のではない。液体コーティング配合物は、1)スプレー
ガン内で、直接帯電壁或は内部電極と接触させた後にオ
リフィスを去ることにより;2)液体がオリフィスから
出た後に、オリフィスの近く及びスプレーの近くに配置
した外部電極から放電させることにより:或は3)オリ
フィスから離れて、液体スプレーを外部電極の帯電グリ
ッド或はアレーの中に或は間に通した後にスプレーを基
体に付1着させることによって、基体に対し高い電圧及
び電流をかけて荷電することができる。(1)及び(2
)の方法が、個々に或は組合わせて好ましい。(2)の
方法が最も好ましい。
上記の荷電方法(1)では、スプレーガンを電気的に絶
縁しなければならない。高い電圧及び電流をガンの内部
の液体混合物に、電導性でありかっ帯電した内面に直接
接触させて供給する。これはガンの内部の流れ導管の壁
の部分或は流れの中に伸びる内部電極或はスプレーノズ
ルを含む帯電要素の組合せにすることができる。接触面
積は、液体混合物がガンの中を流れるにつれてこれに十
分な電荷を伝達する程の大きさにしなければならない、
この内部荷電法はスプレーを妨げ得る外部電極を持たな
い利点を有する。液体混合物が十分に電気絶縁性でなけ
れば、液体混合物を通って接地したフィード供給タンク
或はフィード送出系への電流漏れが生じ得る不利がある
。これはスプレーに向かう電荷量を減少させる。電流漏
れがあまりに大きければ、フィード供給タンク及びフィ
ード送出系を電気的接地と絶縁する、すなわち高い電圧
に荷電しなければならない、電流漏れは、流体を流さな
いで高電圧の電力源からの電流の流れを測定することに
よって測定することができる。スプレーを荷電する電流
は流体が流れる時の電流と流体が流れない時の電流との
差である。漏れ電流は荷電電流に比べて小さくすべきで
ある。
上記の荷電法(2)では、液体がオリフィスから或はオ
リフィスの近辺に出た後に液体を荷電する。スプレーガ
ン及びスプレーノズルは電気的に絶縁性でなければなら
ない、電荷をスプレーチップに近い及びスプレーに隣接
した外部電極から供給する6高い電圧下で、スプレーに
放電させる。
好ましい電極は、スプレーに隣接した位置に置いた1つ
或はそれ以上の金属ワイヤである。電極はスプレーに対
し平行でも或は垂直でも或は鋭点から発する電流を好都
合に液体スプレーに向けるようなそれらの間の任意の配
向にしてよい。電極は、スプレーの流れを妨げずにスプ
レーを有効に荷電するために、スプレーに十分近く、好
ましくは1cm以内に位置、させなければならない。電
極は先を鋭くしてもよく、ブランチにしてもよい6板(
planar)スプレーの場合、1つ或はそれ以上の電
極を板スプレーの側面に、スプレーの面に放電させるよ
うに配置するのが好ましい。卵形スプレーの場合、1つ
或はそれ以上の電極をスプレーに隣接して周囲をめぐっ
て配置する。電極はスブレーを有効に荷電するように配
置する。補助電極を1つ或はそれ以上用い、主電極と異
なる電圧にし或は電気的に接地して主電極とスプレーと
の間の電場或は電流を変えてもよい。例えば、主筒!電
極をスプレーファンの一方の側にし、接地した絶縁補助
電極をスプレーファンの反対側にしてもよい、荷電法(
2)は液体混合物を通る電流漏れが荷電法(1)に比べ
て少ない利点を有する。十分に導電性の液体混合物はフ
ィード源及びフィードラインを電気的接地と絶縁させな
ければならない。
上記荷電法(3)では、液体をオリフィスからもっと離
して荷電し、方法(2)よりもっと十分に分散させる。
よって、スプレーを有効に荷電するために、外部電極の
一層大きい系或はネットワークを必要とするのが曽通で
ある。従って、その方法は安全性及び融通性が劣る。ま
た、電極とスプレーとの間の距離を大きくしてスプレー
を妨害しないようにしなければならない。よって、スプ
レーにかける電荷は小さくなりそうであるが、供給ライ
ンを通る電流漏れは排除される。液体スプレーを外部電
極の帯電グリッド或はアレーの中に或は間に通してから
基体に付着させる。スプレー液滴を、電極から空気中に
放電した電流からのイオン衝撃によって荷電する。帯電
グリッドはスプレー領域を横切って伸びる1つ或はいつ
かのワイヤ電極にすることができる。電流は電極の長さ
に沿って放出することができる。帯電アレーはスプレー
領域の周囲に位置させ及びスプレーの近く或はその中に
、電流が電極の端から放出するように伸びる1つ或はい
くつかのワイヤ或は先が細くなった電極にすることがで
きる。
本発明は約30〜約150キロボルトの範囲の高い電圧
で用いることができる。液体スプレーに付与する電荷を
大き、<シて基体への引力を高めるために、電圧を高く
するのが好都合であるが、電圧は使用する荷電及びスプ
レーガンのタイプについて安全でなければならない。安
全上、ハンドスプレーガンの電圧は通常70キロボルト
より低く制限されかつ電流が安全レベルを越える際に電
圧を自動的に遮断するようにデザインする。ハントスプ
レーガンの場合、有用な電流範囲は20〜200マイク
ロアンペアが普通であり、最適な結果は極めて小さい電
導率、すなわち極めて大きい電気抵抗を有するコーティ
ング配合物によって得られる。遠隔で使用する自動スプ
レーガンの場合、ハンドスプレーガンに比べて−M大き
い電圧及び電流を安全に用いることができる。よって、
電圧は70キロボルトを越えて150キロボルトまでに
なることができ、電流は200マイクロアンペアを越え
ることができる。
これらの静電荷電法は慣用の静電吹付けの分野の当業者
に知られている。
超臨界二酸化炭素流体は、驚くべきことに、静電吹付け
するのに良好な電気的性質を有する絶縁性溶媒であるこ
とがわかった。液体スプレーは基体のまわりに良好な静
電ラップをもたらす。これは液滴が高く荷電され、電荷
を保有することを示す。
湿り空気は乾燥空気に比べて静電スプレーが電荷を−M
速く失うようにさせ、故に、基体及びラップアラウンド
への静電引力の有効性が劣る。二酸化炭素はスプレーか
らベントするにつれてスプレーの周りの湿り空気と入れ
代る傾向にあることから、超臨界二酸化炭素流体希釈剤
は湿り環境において吹付けるのに有利である。これはス
プレーが電荷を一層長く保有するのを助ける。圧縮空気
を用いて静電微粒子化を助成する場合、湿り空気よりも
乾燥空気の方が有利である。
静電吹付けする場合、基体は金属等の電気導体にするの
が好ましいが、また、導体でない或は半導体の基体に吹
付けることもできる。かかる基体を前処理して電導性表
面を生・しるのが好ましい。
例えば、基体を特殊な溶液に浸漬して表面に導電性を付
与することができる。
高い電圧及び電流を発生する方法は、現発明の実施にと
って臨界的なものではない。高電圧の電力源を慣用の静
電吹付けの場合と同じようにして使用することができる
。電力源は電流或は電圧サージを防止する標準の安全特
徴を持つべきである。電力源をスプレーガンに組入れて
もよい。また、その他の荷電法を用いてもよい。
発明を更に説明するために下記の例を挙げる。
例は例示するつもりであり、発明の範囲を制限するもの
と考えるべきでない。
例」2 下記の例は静電超臨界流体液スプレ一方法を連続方式で
実施することを例示する。
表2は例で説明する手順を行う際に用いる装置の一覧表
である。
表  2 項j目り号       社−亘 1、エダクタ−チューブの付いたサイズにシリンダー中
のリンデ絶乾グレード液体二酸化炭素2、冷却(ref
rigeration)熱交換器3、ホーク(l(ok
e)シリンダー#8HD3000、容積3.0リツトル
、304ステンレススチール製、ダブルエンドコネクタ
ーを有する、1800psi−g (130kg/cm
2G)圧力定格。
4.1800psig (130kg/cm2G)に設
定したサークルシール(商標)圧力リリーフバルブP 
168−344−2000゜5、ベントバルブ。
6、窒素ガス供給。
7 、# 5 Hydra−Cat  Cylinde
r  5lave  Kit# 947−943に装着
した4−ボールデ゛ザイン及びテフロン(商標)バッキ
ングを有するグレイコ(Graco)複動式ピストンポ
ンプモデル#947−963 ;ポンプ及びフィードラ
インを冷却トレースする;二酸化炭素ポンプ。
8、テフロン(商標)バッキングを有するグレイコ標準
複動式−次ピストンポンプ#207−865:コーティ
ングコンセントレートポンプ。
9.0.9:1〜4.5:1の比範囲を有するグレイコ
バリアブルレーショ Hydra−Cat (商標)プ
ロボーショニングボンブユニットモデル#226−93
6゜ 10、グレイコブレジデントエアモーターモデル#20
7−352゜ 11、供給圧95 p s i g (6,7k g 
/ c m 2G)のニーティンティ圧縮空気。
12、グレイコ空気フィルターモデル#106−149
゜ 13、グレイコ空気圧力調節器モデル9206−197
゜ 14、グレイコ空気ライン給油装置(オイラー)モデル
#214−848゜ 15.3000ps i g (210kg/cm”G
)に設定したグレイコ圧カリリーフバルブモデル#20
8−317゜ 16.3000psig (210kg/cm2G)に
設定したグレイコ圧カリリーフバルブモデル#208−
317゜ 17、グレイコ2ガロン圧力タンクモデル#214−8
33゜ 18、グレイコ空気圧力調節器モデル#171−937
゜ 19.1100psi (7kg/cm” G)に設定
したグレイコ圧カリリーフバルブモデル#103−43
7゜ 20、グレイコ高圧流体ヒーターモデル#226−81
6゜ 21 グレイコ高圧流体フィルターモデル#218−0
29゜ 22.テフロン(商標)シールを有するグレイコチェッ
クバルブモデル#214−037゜23、テフロン(商
標)シールを有するグレイコチェックバルブモデル#2
14−037゜24、グレイコスタチックミキサーモデ
ル#500−639゜ 25、グレイコ高圧流体ヒーターモデル#226−81
6゜ 26、グレイコ高圧流体フィルターモデル#226−8
16゜ 27、ケニックス(Kenics)スタチックミキサー
28、グレイコ流体圧力調節器モデル#:206−66
1゜ 29、温度200下(93℃)、圧力2260ps i
 g (159kg/cm’ G)の定格の窓サイズ#
6を有するジャーグスン (Jerguson)高圧サイトグラスシリーズT−3
0゜ 30、静電スプレーガン。
31、ボンデライト(Bonderite)  (商標
)37磨き24−ゲージスチールパネル、6インチ×6
インチ(15cmX 15cm)サイズ。
32、ゼンス(Zenith)シンゲルストリームギヤ
ーポンプ、モデル#HLB−5592−300、薄いテ
フロン(商標)ガスケットを加えて金属対金属シールを
改良するように変えた、ポンプ駆動モデル#42041
57、ギヤー比15:、ポンプ速度調節器モデル#QM
−371726F−15−XP、速度範囲6−120回
転/分。
33.2000psig (140kg/cm” G)
に設定したサークルシール(商標)圧力リリーフ ハフ
L、ブP 168−344−2000゜34、循環ルー
プからの排液。
上記の表2に挙げた装置を第4図の略図に示す通りにし
て組立てた。剛性接続を5000ps i(350kg
/cm”)圧力レーティングを有するデクロン(Dek
uron)直径1/4インチ(6,4mm) 、厚さ、
036インチ(0,91mm)、シームレス、溶接、タ
イプ304ステンレススチール油圧用鋼管ASTM  
A−269で作り、スェージロック(Swagelok
) (商標)嵌合を用いた。
3000ps i  (210kg/cm2)圧力レー
ティングを有するグレイコ 378インチ(9,5mm
)無帯電性ナイロン高圧ホーステデル#061−221
を用いて圧力タンク(17)をポンプ(8)に接続した
。他の全てのフレキシブル接続は、5000ps i 
 (350kg/cm” )圧力レーティングを有する
グレイコ 1/4インチ(6,4m m )無帯電性ナ
イロン高圧ホースモデル#061−214を用いて作っ
た。
コーティングコンセントレート及び二酸化炭素を、グレ
イコバリアブルレーショ Hydra−Cat(商標)
ブロボーショニングポンプユニット(9)を使用して送
りかつ配分した。該ユニット(9)は2つのピストンポ
ンプ(7及び8)を−緒に連絡して用いることによって
、2つの流体を一緒に所定の容積比で配分する。各々の
ポンプについてのピストンロッドを、中央支柱の上で上
下に揺動するシャフトの反対の位置の端部に取り付ける
。容積比はストローク長さを変える、シャフトに沿った
スライプイン、グボンプ(7)によって変える。ポンプ
は要求次第でエアモーター(10)によって駆動する。
ボンピング圧はエアモーターを駆動する空気圧によって
調節する。ポンプは複動式であり、上昇行程及び下降行
程で運動する。−次ボンブ(8)を用いてコーティング
コンセントレートを送り出す、−次ポンプ(8)は標準
のデザインであり、1つの入口及び1つの出口を有する
ものであった。該ポンプは下部のチエツクバルブを通し
て充満し、上部のチエツクバルブを通して排出する。第
3のチエツクバルブをピストンヘッド中に、配置して、
ピストンが下方向に移動する際に液体を下部区画室から
上部区画室に流れさせる。このタイプのポンプは低いフ
ィード圧、代表的には1oopsi (7kg/cm2
)より低い圧力の場合に使用するようにデザインする。
コーティングコンセントレートを2ガロン圧力タンク(
17)から−次ポンプ(8)に供給した。溶液なポンプ
でスプレー圧に加圧した後、次いで電気式ヒーター(2
0)で加熱して溶液の粘度を下げ(二酸化炭素との混合
を促進するため)、流体フィルター(21)で濾過して
粒状物を除き、チエツクバルブ(22)に通して二酸化
炭素との混合点に供給した。プロボーショニングボンブ
ユニット(9)の二次ポンプ(7)を使用して液体二酸
化炭素を押し出した。二酸化炭素の蒸気圧が高いため、
チエツクバルブデザインの複動式ピストンポンプ(7)
を使用した。該ポンプはピストンの各々の側に入口及び
出口を有し、ピストンを通る流れは生じない、スプレー
溶液に押し出す二酸化炭素の割合は、二次ポンプ(7)
を移動シャフトに沿って移動させて変える。二酸化炭素
ポンプを最大ピストン変位fi46%をもたらすように
位置させた。二酸化炭素フィードライン及び循環ループ
に二酸化炭素を満たし、バルブ(34)より何度かベン
トして系から空気をパージした。次いで、混合点までの
バルブを閉止し、二酸化炭素フィートラインをプライム
ポンプ(7)まで満たした、ガス状二酸化炭素をベント
(5)してシリンダー(1)から満たしたホークシリン
ダ−(3)から液体二酸化炭素を送り出した。シリンダ
ーを窒素(5)で圧力1050ps i g (73,
8kg/cm2G)に加圧して二酸化炭素ポンプにおけ
るキャビテーションを妨いた。二酸化炭素の消費量を測
定し得るように、シリンダー(3)に感度0.1グラム
の16キログラムサートーリアス(Sartor 1u
s)電子スケールを装着した。液体二酸化炭素をポンプ
(7)でスプレー圧に加圧した後に、加熱しないでチエ
ツクバルブ(23)に通してコーティングコンセントレ
ートとの混合点に供給した。コーティングコンセントレ
ート及び二酸化炭素を一緒に混合点で配分した後に、混
合物をスタチックミキサー(24)で混合し、要求に応
じて循環ポンプに送り出し、スプレー圧及び温度の混合
物をスプレーガン(30)に循環させる。混合物を電気
式ヒーター(25)で加熱して所望のスプレー温度を得
、流体フィルター(26)で濾過して粒状物を除く。
流体圧力調節器(28)を設置して、所望の場合、圧力
をポンプ圧より低くし、或は一定スプレー圧を保たせる
。ジャーグスンサイトグラス(29)を用いて混合物の
相状態を調べた。循環ループにおける循環流れを、ギヤ
ーポンプ(32)を使用して得た。
下記の材料を混合して全重量7430グラムを有する透
明なアクリル系コーティングコンセントレートを調製し
た: 不揮発性アクリル系ポリマー75%をメチルアミルケト
ン溶媒25%に溶解させて含有するロームアンドハース
アクリロイド(商標)AT−400レジン4830グラ
ム、 不揮発性メラミンポリマー80%をイソブタノール溶媒
20%に溶解させて含有する架橋剤であるアメリカンシ
アナミドサイメル (Cymel) (商標)323レ
ジン1510グラム、 メチルアミルケトン溶媒742グラム、n−ブタノール
溶媒348グラム。
コーティングコンセントレートは不揮発性ポリマー固形
分65.0%及び不揮発性有機溶媒35.0%を含有し
た。圧力タンク(17)にコンセントレートを満たし、
空気で50ps i g (3,5kg/cm” G)
に加圧した。コーティングコンセントレート−次ポンプ
(8)に、フィルター(21)の底部の排液バルブを開
け、空気をラインからパージするまで液を入れた。
空気圧力調節器(13)を調節してエアモーター(10
)に圧力67ps i g (4,7kg/cm”G)
の空気を供給してフィードラインを加圧した。混合点ま
でのバルブを開け、循環ループに材料を満たした。循環
ループ戻りバルブを閉止し、循環ループをまわって逆混
合のないプラグフローをもたらし、材、料なバルブ(3
4)から、均一な組成物が得られるまで、排液した。コ
ーティングコンセントレートヒーター(20)を調節し
てフィード温度40℃にした。循環ヒーター(25)を
調節してスプレー温度にした。循環ループ戻りバルブを
開け、ギヤーポンプ(32)を速度35回転/分に調節
してスプレー混合物を高速度で循環させた。
スプレーガン(3o)は循環アダプター#208−43
3を有し、最大使用圧力2000ps i g (14
0kg/cm” G)のグレイコ静電エアレスハンドス
プレーであった。スプレーチップは#270−411で
あり、オリフィス直径、011インチ(0,28mm)
及び距離12インチ(30cm)でファン幅レーティン
グ8−10インチ(20−25cm)を有する。スプレ
ーに単一外部電極で荷電し、該電極はスプレーチップの
延長部からオリフィスの前約7ミリメードルに位置させ
た短いワイヤであった。ワイヤ電極はスプレー面に垂直
であり、スプレーの中心線から約2ミリメートルに伸び
た。スプレーガンハウジング及びスプレーチップハウジ
ングは電気絶縁性材料で作った。電力源はグレイコア5
キロボルト動力源モデルPS7500であり、高電圧ケ
ーブル及びスイッチケーブルでスプレーガンに取り付け
た。動力源、スプレーガン、パネル及びその他の装置を
電気的に接地した。
液体スプレー混合物はおよそ47%の不揮発性ポリマー
固形分、25%の揮発性有機溶媒及び28%の二酸化炭
素を含有した。スプレー圧は1550ps i g (
109kg/cm” G)T:あり、スプレー温度は5
8℃であった。スプレー混合物は透明な単一相溶液であ
った。試験パネルを垂直に装着し、接地した垂直ボール
に取り付けた磁石によって保った。2つのパネルに吹付
ける際、スプレーガン上の外部電極に高い電圧60キロ
ボルトをかけた。これは静電流25マイクロアンペアを
生じた0両方のパネルはパネルの裏側に付着した良好な
ラップアラウンドのコーティングを示した。コーティン
グはパネルの裏縁から内方向に連続に広がった。薄いコ
ーティングがパネルの裏側の中央にずっと付着された。
これは、スプレーが荷電され、電荷がスプレー中の液滴
によって保有され、荷電された液滴がパネルに静電付着
されることを示した。吹付ける間に、ファンの外側が電
極をかすったことから、いくらかの泡が電極上にできた
が、これはスプレーの荷電を妨げなかった。が、泡の液
滴が電極からスプレーに同伴され、コーティング上に付
着した。25マイクロアンペアの電流レベルは、超臨界
二酸化炭素流体とのスプレー混合物が電気絶縁性であり
、それで電流が接地装置に渥れ、で戻らないことを示し
た。
荷電されたミストがスプレーの周辺から発せられるのは
観察されなかった0次いで、2つのパネルに電極をかけ
ないで同じようにして吹付けて参照電極を確立した。こ
れは、スプレーを静電気的に荷電しない場合に、パネル
の裏側にコーティングが付着されないことを示した。こ
れは、スプレーを荷電する場合に、パネル上に付着され
るコーティング材料が多くなり、よって移送効率が増大
されることを立証した。パネルをオーブン中、120℃
で20分間焼付けた。パネルは薄い透明な光沢のある凝
集性ポリマーコーティングでおおわれた。
鮭l 窒素で加圧する代りに、冷却を用いて二酸化炭素ポンプ
内のキャビテーションを制御した他は例1と同じ装置及
び手順を用いた。液体二酸化炭素を直接シリンダー(1
)から冷却熱交換器(2)に通して二酸化炭素ポンプ(
7)に送り出した。
二酸化炭素使用量を測定するために、二酸化炭素をホー
クシリンダ−(3)から熱交換器(2)に通してポンプ
(7)に送り出した。冷却流れを温度−10℃に調節し
、冷却熱交換器(2)及びポンプ(7)の冷却トレーシ
ングに通して循環゛させた。ポンプ(7)における二酸
化炭素温度は一3ηであった。二酸化炭素のバルクシリ
ンダー圧カは850ps i g (60kg/cm”
 G)であった、二酸化炭素ポンプを、最大ピストン排
出45゛%をもたらすように位置させた。
下記の材料を混合して青色の金属性アクリル系エナメル
コーティングコンセントレートを調製した: デュポンセンタリ(Centari)  (商標)アク
リリックエナメルB8292Aミーディアムブルーメタ
リックオートリフィニッシュベイン2ガロン(7,6で
)、 エチル3−エトキシプロピオネート736g、フf )
L、 セロ’/ ルフ(CELLOSOLVE)  (
商標)アセテート240g。
オートフィッシュアイエリミネータ−8ポンプ。
このペイントを、使用する前にシンナー(デュポン80
34Sアクリリツクエナメルリデユサー)により、シン
ナー1ガロンをペイント2ガロンに加える量で希釈する
のが普通である。が、アクリリックエナメルリデューサ
−を使用しなかった。
ペイントは低沸点溶媒を大きい割合で含有することから
、少量のエチル3−エトキシプロピオネート及びブチル
セロソルブアセテートを加えて高沸点溶媒の割合を増し
てコーティングのレベリングを助けた。よって、コーテ
ィングコンセントレートは通常の希釈ペイントより揮発
度の低い有機溶媒を374ガロン(2,8℃)含有した
スプレー温度は50℃であり、スプレー圧は1600p
s i g (110kg/cm” G)であった。ス
プレー混合物は二酸化炭素308%を含有した。二酸化
炭素はペイントに完全に可溶性であった。試験パネルに
ハンド吹付けし、数分間フラッシュし、オーブン中で温
度60℃において1時間焼付けた。
磁気コーティング厚み計(フロツク、ホードローダディ
ル在ボールN、ガードナーカンパニー)を用いて、コー
ティング厚みを各々のパネル上9カ所(アレーとして間
隔を置いた)で測定した。
コーティングの光沢を、グロスガード(Glossga
rd)(商標1120度及び60度グロスメーター(メ
リーランド、シルバースプリング在パシフイックサイエ
ンティフィックカンパニー、ガードナー/ネオテクイン
ストルーメントデイビジョン)を用いて測定した。これ
はコーティングを垂直から20度或は60度の角度で反
射する光線の強度を測定する。光沢を各々のパネルの上
部、中央、下部で測定した。コーティングの像の鮮明度
を、ディスティンクトネスオブイミジメーター、モデル
300(ミシガン、パートン在、メカニカルデザインア
ンドエンジニアリングカンパニー)を用いて各々のパネ
ルの中央で測定した。これは、コーティング及び参照表
面で反射する像の鮮明度を比較する視検箱である。
静電エアレススプレーガンは例1と同じであった。静電
スプレーチップはグレイコ#271−410であり、オ
リフィス直径、010インチ(0,25mm)及びファ
ン幅定格8−10インチ(20−25cm)を有してい
た。
初めに、いくつかのパネルに電圧をかけずに参照として
吹付けた。これはコーティングがパネルの裏側に付着さ
れないことを示した。が、スプレ二のいくらかは電極に
当って泡を形成し、泡はスプレーに同伴されコーティン
グに大きい滴として付着した。コーテイング付着物は均
一であった(電極から散乱した滴の他は)が、金属性外
観はわずかにまだらであった。コーティングに気泡が存
在しなかった。これらのコーティングの性質を下記に挙
げる。
スプレー   スプレー 20度 60度 像の (110kg/cm”)  (0,028mm)次いで
、68キロボルトの高い電圧を荷電電極にかけた。これ
は吹付ける間、電流28マイクロアンペアを生じた。こ
れはスプレー混合物が電気的に絶縁性であり、それで電
荷の漏れが生じないことを示した。60キロボルトの高
い電圧を荷電電極にかけて電気的に接地した試験パネル
に吹付けた。コーティングがパネルの裏側によく付着さ
れ、これは電気力によって滴が荷電されており、電荷を
保持しており、パネルに引き付けられていることを示し
た。これは移送効率を増大することを立証した。前のよ
うに、スプレーのいくつかは電極に当って泡を形成し、
泡はスプレーに同伴されてコーティングに大きい滴とし
て付着した。これは荷電を妨げなかった。コーティング
は、ふちの色が幾分暗くなった他は、参照コーティング
と同じ外観を有していた。これは、付着が静電引力のた
めに、パネルのふちに沿って重くなったことを示した。
これらのコーティングの性質を下記に挙げる 50℃  600psi    0.89m11  5
1%  83%   55%(IIOkg/cm”) 
 (0,023mm)50℃  600psi    
 O,90nil    58%   87%    
55%(110kg/cm2)  (0,023mm)
50℃  600psi    0.90m11  5
9%  87%   60%(10kg/cm2)  
(0,023mm)鮭ユ 装置、手順、コーティングコンセントレート、スプレー
混合物、静電スプレーガン、スプレーチップは例2と同
じであった。
スプレー温度は50℃であり、スプレー圧は+850p
sig (130kg/cm2G)であった。電気的に
接地したパネルに、60キロボルトの高電圧を荷電電極
にかけて、吹付けた。コーティングがパネルの裏側によ
く付着され、これは滴が静電付着されていることを示し
た0例2よりもスプレー圧を高くして、外観上まだらの
一層少ないかつ金属性塗被の一層良好な金属性ペイント
コーティングを生じた。圧力を高くして、また、電極に
当るスプレーの量が増大したが、これは荷電を妨げなか
った。泡が一層多くスプレーに同伴されてコーティング
に大きい滴としで付着した。
コーティングは下記の性質を有していた:50℃ 18
50psi    0.73m11  41%  79
%   50%(130kg/cm”)  (0,01
9mm)50℃ 1850psi    0.78m1
1  35%  74%   40%(130kg/c
m”)  (0,020mm)丑A 装置、手順、コーティングコンセントレート、スプレー
混合物、静電スプレーガン、スプレーチップは例3と同
じであった。
スプレー温度は60℃であり、スプレー圧は1900p
s i g (130kg/cm2G)であった。電気
的に接地したパネルに、6oキロボルトの高電圧を荷電
電極にかけて、吹付けた。コーティングがパネルの裏側
によく付着され、これは滴が静電付着されていることを
示した。得られたコーティングは光沢、色及び金属性外
観が均一であり、例2及び3のようにはまだらでなかっ
た。
が、前のように、スプレーのいくらかは電極に当り、泡
を形成し、泡はスプレーに同伴されてコーティングに付
着した。コーティングは下記の性質を有していた: 60℃ 1900psi (130kg/cm2) 60℃ 1900psi (130kg/cm2) 60℃ +900psi (130kg/cm”) 60℃+900psi (130kg/cm2) 60℃ 1900psi (130kg/cm2) 60℃1900psi (130kg/cm2) 0.59m1    35% (0,15mm 0.68m1    41% (0,17mm 0.77m1    48% (0,20mm 0.99m11   45% (0,25mm 、00m11   49% (0,254mm) 1゜03m11   57% (0,262mm1 73%   40% 79%   45% 83%   45% 80%   45% 84%   50% 86%   55% 次いで電極をスプレーから外に離して曲げた。
67キロボルトの高い電圧で、同じ電流28マイクロア
ンペアを生じたことから、これは荷電に影響を与えなか
った。スプレーは再位置に付けた電極に当らず、泡の滴
はコーティングに゛付着されなかった。(静電付着が多
いことによりふちに沿って若干暗くなった他は)光沢、
色及び金属性外観の均一な良好なコーティングを吹付け
た。金属性粒子は適当にかつ均一にかぶせられかつ配向
されて光を反射した。コーティングは気泡が存在しなか
った。全てのパネルはパネルの裏側に付着したコーティ
ングの良好な静電ラップアラウンドを示した。コーティ
ング光沢及び像の鮮明度はコーティングが厚くなると共
に増大した。コーティングは下記の平均の性質を有して
いたニ スプレーが電極に当らないようにするために、60℃ 
1900psi    0.58m11  36%  
74%  40%(130kg/cm”)  (0,0
15mm)60℃ 1900psi    0.61m
11  30%  70%  40%(130kg/c
m”) (0,015mm)60℃ +900psi 
   O,69m11  40%  78%  40%
(130kg/cm2)  (0,018mm)60℃
!900psi   0.72m11 40% 79%
  45%(130kg/cm2)  (0,018m
m)60℃ 1900psi    0.73m11 
 39%  78%   45%(130kg/cm2
)  (0,019mm)60℃ !900psi  
  0.82m11  47%  82%   55%
(130kg/cm”)  (0,021mm)60℃
川9用0psi   0.94m1!’50% 84%
  55%(130kg/cm2)  (0,024m
m160℃ 1900psi    0.94m11 
 52%  84%   55%(130kg/cm”
)  (0,024mm)比較のために、デュポン80
34Sアクリリックエナメルリデューサ−をデュポンセ
ンタリ(商標)メタリックペイントにシンナー1ガロン
対ペイント2ガロンの割合で加えてシンナーで希釈した
ペイントを作った。慣用のエアスプレーガンを使用して
試験パネルに吹付けた。コーティングの性質を下記に挙
げる。超臨界二酸化流体で吹付けたコーティングに金属
性外観は空気吹付けしたコーティングの外観よりも均一
であった。
0.89m11    64%    88%    
 65%(0,023mm) 、19m11    68%    88%     
60%(0,030mm1 鉱二 装置、手順、コーティングコンセントレート、スプレー
混合物、静電スプレーガン、スプレーチップは例4と同
じであった。電極を例4の通りにして再位置に付けてス
プレーが電極に当らないようにした。
スプレー温度は60℃であり、スプレー圧は1900p
sig (130kg/cm” G)であった。使わな
い空の1ガロン金属ペイントカンを接地パネルホルダー
上にその軸を水平にしかつ開放端をスプレーガンの方に
向けて位置させて装着した。参考として電圧をかけない
でカンに吹付けた。スプレーガンをカンの軸に平行に保
った。カンに10−12インチ(25−30cm)の距
離から吹付けた。ペイントはカンのふちに付着されただ
けであった。ペイントはカンの側面或は裏面に付着され
なかった。
次いで、別のカンを装着し、67キロボルトの高い電圧
を荷電電極にかけた他は同じようにして吹付けた。静電
流は28マイクロアンペアであった。静電付着はペイン
トをカンの外側を完全に被覆させかつカンの裏端部にぐ
るり付着するようにさせた。これは超臨界二酸化炭素流
体で作った静電エアレススプレーの均−電着性及び静電
ラップアラウンドを立証する。静電付着はまたカンの内
壁を被覆し、ペイントをカンの、内部端に付着した。そ
れ以上のいくつかのカンに同じようにして吹付けて同じ
結果であった。カンの側面に付着したペイントは、コー
ティング厚みが、スプレーからの距離が増大するにつれ
て減少した他は、試験パネルに吹付けたコーティングと
同じ外観を有していた。コーティング材料は電極にぶつ
からなかった。
【図面の簡単な説明】
第1図は超臨界二酸化炭素流体スプレーコーティングの
状態図である。 第2図はメチルアミルケトン中65%の粘稠なポリマー
溶液についての粘度対組成の関係を示すグラフである。 第3図は超臨界二酸化炭素流体スプレーコーティングに
ついて及び慣用の加熱したエアレススプレーコーティン
グについての液体スプレー温度プロフィルを示す。 第4図は本発明の実施において用いることができる連続
スプレー装置の略図である。 2・・・冷却熱交換器 9・・・プロボーショニングポンプユニット20.25
・・・ヒーター 2、26・・・フィルター 24・・・スタチックミキサー 29 ・ ・サイトグラス 30 ・ スプレーガン 温度℃ も4

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(1)密閉系で液体混合物を形成し、該液体混合物
    は下記を含み: (a)基体上にコーティングを形成することができる少
    なくとも1種のポリマー成分、及び(b)少なくとも、
    (a)に加えた際に、混合物の粘度をスプレー塗装に適
    した点にさせる程の量の、少なくとも1種の超臨界流体
    を含有する溶媒成分、 (2)混合物を加圧下でオリフィスに通して基体の周囲
    に送って液体スプレーを形成することによって液体混合
    物を基体に吹付けて基体上に液体コーティングを形成し
    、 (3)基体に対する高い電圧及び電流によって液体を荷
    電することを含む基体にコーティングを静電液体スプレ
    ー塗装する方法。 2、前記液体混合物を少なくとも1つの帯電面に接触さ
    せて内部荷電した後にオリフィスを離れさせる特許請求
    の範囲第1項記載の方法。 3、前記帯電面が、前記液体混合物を中に通して流す導
    管の壁である特許請求の範囲第2項記載の方法。 4、前記帯電面がスプレーガン内のスプレーチップであ
    る特許請求の範囲第3項記載の方法。 5、前記帯電面が前記流体混合物の流れの中に伸びる内
    部電極である特許請求の範囲第2項記載の方法。 6、オリフィスの近く及びスプレーの近くに配置した少
    なくとも1つの外部電極から放電することによって前記
    液体混合物をオリフィスを離れた後に荷電する特許請求
    の範囲第1項記載の方法。 7、前記外部電極が金属ワイヤである特許請求の範囲第
    6項記載の方法。 8、液体スプレーを少なくとも1つの外部電極から成る
    電極系のわきを或は電極系の中を通すことによって、前
    記液体混合物をオリフィスから離して荷電した後にスプ
    レーを基体に付着させる特許請求の範囲第1項記載の方
    法。 9、オリフィス寸法が直径0.10〜1.8mm(.0
    04〜.072インチ)の範囲である特許請求の範囲第
    1項記載の方法。 10、オリフィス寸法が直径0.10〜0.64mm(
    .004〜.025インチ)の範囲である特許請求の範
    囲第9項記載の方法。 11、オリフィス寸法が直径0.18〜0.38mm(
    .007〜.015インチ)の範囲である特許請求の範
    囲第10項記載の方法。 12、スプレー圧がほぼ超臨界流体の臨界圧力〜350
    kg/cm^2(5000psi)の範囲である特許請
    求の範囲第1項記載の方法。 13、スプレー圧が210kg/cm^2(3000p
    si)より低い特許請求の範囲第12項記載の方法。 14、(a)及び(b)の液体混合物の粘度がスプレー
    温度において300センチポイズより低い特許請求の範
    囲第1項記載の方法。 15、(a)及び(b)の液体混合物の粘度がスプレー
    温度において5〜150センチポイズの範囲である特許
    請求の範囲第14項記載の方法。 16、(a)及び(b)の液体混合物の粘度がスプレー
    温度において10〜50センチポイズの範囲である特許
    請求の範囲第15項記載の方法。 17、更に、工程(2)より前に、前記液体混合物を加
    熱して、液体混合物を吹付ける際に急速冷却することに
    よって引き起こされる悪い作用を防止する程の温度にす
    ることを含む特許請求の範囲第1項記載の方法。 18、液体温度が35°〜90℃の範囲である特許請求
    の範囲第17項記載の方法。 19、液体温度が45°〜75℃の範囲である特許請求
    の範囲第18項記載の方法。 20、超臨界流体が超臨界二酸化炭素流体を含む特許請
    求の範囲第1項記載の方法。 21、超臨界流体超臨界亜酸化窒素を含む特許請求の範
    囲第1項記載の方法。 22、前記少なくとも1種のポリマー成分を熱可塑性樹
    脂、熱硬化性樹脂、架橋性フィルム形成系及びこれらの
    混合物から成る群より選ぶ特許請求の範囲第1項記載の
    方法。 23、前記少なくとも1種のポリマー成分をエナメル、
    ワニス、ラッカー、アクリル系樹脂、ビニル樹脂、スチ
    レン系樹脂、ポリエステル、アルキド、ポリウレタン、
    ウレタン、エポキシ、フェノール樹脂、セルロース系エ
    ステル、アミノ樹脂、天然ガム、天然樹脂、これらのイ
    ンターポリマー及び混合物からなる群より選ぶ特許請求
    の範囲第22項記載の方法。 24、更に、工程(2)より前に、前記液体混合物に顔
    料、顔料増量剤、金属フレーク、充填剤、乾燥剤、消泡
    剤、皮張り防止剤、湿潤剤、紫外線吸収剤、架橋剤及び
    これらの混合物を混和することを含む特許請求の範囲第
    1項記載の方法。 25、更に、工程(2)より前に、前記液体混合物を濾
    過してオリフィスを閉塞するおそれのある粒状物を除く
    ことを含む特許請求の範囲第1項記載の方法。 26、更に、工程(2)より前に、前記混合物の乱流或
    は撹拌流を促進して前記液体スプレーの微粒子化を助成
    することを含む特許請求の範囲第1項記載の方法。 27、更に、圧縮ガスのジェットを利用して前記液体ス
    プレーの形成及び微粒子化を助け及び液体スプレーの形
    状を変えることを含む特許請求の範囲第1項記載の方法
    。 28、前記圧縮ガスが圧縮空気である特許請求の範囲第
    27項記載の方法。 29、前記圧縮空気が酸素含量を少なくして前記液体ス
    プレーの引火点を低下させた特許請求の範囲第28項記
    載の方法。 30、前記圧縮ガスが圧縮二酸化炭素である特許請求の
    範囲第27項記載の方法。 31、前記圧縮ガスを圧縮窒素、ヘリウム、アルゴン、
    キセノン及びこれらの混合物から成る群より選ぶ特許請
    求の範囲第27項記載の方法。 32、前記圧縮ガスの圧力が0.35〜5.6kg/c
    m^2(5〜80psi)の範囲である特許請求の範囲
    第27項記載の方法。 33、前記圧縮ガスの圧力が0.35〜1.4kg/c
    m^2(5〜20psi)の範囲である特許請求の範囲
    第32項記載の方法。 34、前記圧縮ガスを加熱し、熱を液体スプレーに供給
    して液体混合物を吹付ける際に急速冷却することよって
    引き起こされる悪い作用を防止する特許請求の範囲第2
    7項記載の方法。 35、前記圧縮ガスの温度が35゜〜90℃の範囲であ
    る特許請求の範囲第34項記載の方法。 36、前記圧縮ガスの温度が45゜〜75℃の範囲であ
    る特許請求の範囲第35項記載の方法。 37、基体を金属、木材、ガラス、プラスチック、紙、
    布、セラミック、組積造、石、セメント、アスファルト
    、ゴム及びそれらの複合材料からなる群より選ぶ特許請
    求の範囲第1項記載の方法。 38、更に、前記基体上の前記液体コーティングを硬化
    させることを含む特許請求の範囲第1項記載の方法。 39、(1)密閉系で液体混合物を形成し、該液体混合
    物は下記: (a)基体上にコーティングを形成することができる少
    なくとも1種のポリマー成分、及び(b)少なくとも1
    種の超臨界流体及び少なくとも1種の活性溶媒を含有す
    る溶媒成分を含み、活性溶媒に該ポリマー成分は可溶性
    であり、かつ活性溶媒は、少なくとも、(a)に加えた
    際に、混合物の粘度をスプレー塗装に適した点にさせる
    程の量の超臨界流体と少なくとも一部混和性であり、 (2)混合物を加圧下でオリフィスに通して基体の周囲
    に送って液体スプレーを形成することによって液体混合
    物を基体に吹付けて基体上に液体コーティングを形成し
    、 (3)基体に対する高い電圧及び電流によって液体を荷
    電することを含む基体にコーティングを液体スプレー塗
    装する方法。 40、前記少なくとも1種の活性溶媒をケトン、エステ
    ル、エーテル、グリコールエーテル、グリコールエーテ
    ルエステル、アルコール、芳香族炭化水素、ニトロアル
    カン、不飽和炭化水素、ハロカーボン及びこれらの混合
    物からなる群より選ぶ特許請求の範囲第39項記載の方
    法。 41、溶媒成分が少なくとも1種の炭化水素溶媒を含む
    特許請求の範囲第39項記載の方法。 42、前記液体混合物をオリフィスを離れる前に少なく
    とも1つの帯電面に直接接触させて内部荷電する特許請
    求の範囲第39項記載の方法。 43、前記帯電面が、前記液体混合物を中に通す導管の
    壁である特許請求の範囲第42項記載の方法。 44、前記帯電面がスプレーガン内のスプレーチップで
    ある特許請求の範囲第43項記載の方法。 45、前記帯電面が前記流体混合物の流れの中に伸びる
    内部電極である特許請求の範囲第42項記載の方法。 46、オリフィスの近く及びスプレーの近くに配置した
    少なくとも1つの外部電極から放電することによって前
    記液体混合物をオリフィスを離れた後に荷電する特許請
    求の範囲第39項記載の方法。 47、前記外部電極が金属ワイヤである特許請求の範囲
    第46項記載の方法。 48、液体スプレーを少なくとも1つの外部電極から成
    る電極系のわきを或は電極系の中を通すことによって、
    前記液体混合物をオリフィスから離して荷電した後にス
    プレーを基体に付着させる特許請求の範囲第39項記載
    の方法。 49、オリフィス寸法が直径0.10〜1.8mm(.
    004〜.072インチ)の範囲である特許請求の範囲
    第39項記載の方法。 50、オリフィス寸法が直径0.10〜0.64mm(
    .004〜.025インチ)の範囲である特許請求の範
    囲第49項記載の方法。 51、オリフィス寸法が直径0.18〜0.38mm(
    .007〜.015インチ)の範囲である特許請求の範
    囲第50項記載の方法。 52、スプレー圧がほぼ超臨界流体の臨界圧力〜350
    kg/cm^2(5000psi)の範囲である特許請
    求の範囲第39項記載の方法。 53、スプレー圧が210kg/cm^2(3000p
    si)より低い特許請求の範囲第52項記載の方法。 54、(a)及び(b)の液体混合物の粘度がスプレー
    温度において300センチポイズより低い特許請求の範
    囲第39項記載の方法。 55、(a)及び(b)の液体混合物の粘度がスプレー
    温度において5〜150センチポイズの範囲である特許
    請求の範囲第54項記載の方法。 56、(a)及び(b)の液体混合物の粘度がスプレー
    温度において10〜50センチポイズの範囲である特許
    請求の範囲第55項記載の方法。 57、更に、工程(2)より前に、前記液体混合物を加
    熱して、液体混合物を吹付ける際に急速冷却することに
    よって引き起こされる悪い作用を防止する程の温度にす
    ることを含む特許請求の範囲第39項記載の方法。 58、液体温度が35゜〜90℃の範囲である特許請求
    の範囲第57項記載の方法。 59、液体温度が45゜〜75℃の範囲である特許請求
    の範囲第58項記載の方法。 60、超臨界流体が超臨界二酸化炭素流体を含む特許請
    求の範囲第39項記載の方法。 61、超臨界流体超臨界亜酸化窒素を含む特許請求の範
    囲第39項記載の方法。 62、前記少なくとも1種のポリマー成分を熱可塑性樹
    脂、熱硬化性樹脂、架橋性フィルム形成系及びこれらの
    混合物から成る群より選ぶ特許請求の範囲第39項記載
    の方法。 63、前記少なくとも1種のポリマー成分をエナメル、
    ワニス、ラッカー、アクリル系樹脂、ビニル樹脂、スチ
    レン系樹脂、ポリエステル、アルキド、ポリウレタン、
    ウレタン、エポキシ、フェノール樹脂、セルロース系エ
    ステル、アミノ樹脂、天然ガム、天然樹脂、これらのイ
    ンターポリマー及び混合物からなる群より選ぶ特許請求
    の範囲第62項記載の方法。 64、更に、工程(2)より前に、前記液体混合物に顔
    料、顔料増量剤、金属フレーク、充填剤、乾燥剤、消泡
    剤、皮張り防止剤、湿潤剤、紫外線吸収剤、架橋剤及び
    これらの混合物を混和することを含む特許請求の範囲第
    39項記載の方法。 65、更に、工程(2)より前に、前記液体混合物を濾
    過してオリフィスを閉塞するおそれのある粒状物を除く
    ことを含む特許請求の範囲第39項記載の方法。 66、更に、工程(2)より前に、前記混合物の乱流或
    は攪拌流を促進して前記液体スプレーの微粒子化を助成
    することを含む特許請求の範囲第39項記載の方法。 67、更に、圧縮ガスのジェットを利用して前記液体ス
    プレーの形成及び微粒子化を助け及び液体スプレーの形
    状を変えることを含む特許請求の範囲第39項記載の方
    法。 68、前記圧縮ガスが圧縮空気である特許請求の範囲第
    67項記載の方法。 69、前記圧縮空気が酸素含量を少なくして前記液体ス
    プレーの引火点を低下させた特許請求の範囲第68項記
    載の方法。 70、前記圧縮ガスが圧縮二酸化炭素である特許請求の
    範囲第67項記載の方法。 71、前記圧縮ガスを圧縮窒素、ヘリウム、アルゴン、
    キセノン及びこれらの混合物から成る群より選ぶ特許請
    求の範囲第67項記載の方法。 72、前記圧縮ガスの圧力が0.35〜5.6kg/c
    m^2(5〜80psi)の範囲である特許請求の範囲
    第67項記載の方法。 73、前記圧縮ガスの圧力が0.35〜1.4kg/c
    m^2(5〜20psi)の範囲である特許請求の範囲
    第72項記載の方法。 74、前記圧縮ガスを加熱し、熱を液体スプレーに供給
    して液体混合物を吹付ける際に急速冷却することよって
    引き起こされる悪い作用を防止する特許請求の範囲第6
    7項記載の方法。 75、前記圧縮ガスの温度が35゜〜90℃の範囲であ
    る特許請求の範囲第74項記載の方法。 76、前記圧縮ガスの温度が45゜〜75℃の範囲であ
    る特許請求の範囲第75項記載の方法。 77、基体を金属、木材、ガラス、プラスチック、紙、
    布、セラミック、組積造、石、セメント、アスファルト
    、ゴム及びそれらの複合材料からなる群より選ぶ特許請
    求の範囲第39項記載の方法。 78、更に、前記基体上の前記液体コーティングを硬化
    させることを含む特許請求の範囲第39項記載の方法。 79、(1)密閉系で液体混合物を形成し、該液体混合
    物は下記: (a)基体上にコーティングを形成することができる少
    なくとも1種のポリマー成分、及び(b)超臨界二酸化
    炭素流体及び少なくとも1種の活性溶媒を含有する溶媒
    成分を含み、活性溶媒に該ポリマー成分は可溶性であり
    、かつ活性溶媒は、少なくとも、(a)に加えた際に、
    混合物の粘度をスプレー塗装に適した点にさせる程の量
    の超臨界流体と少なくとも一部混和性であり、 (2)混合物を加圧下でオリフィスに通して基体の周囲
    に送って液体スプレーを形成することによって液体混合
    物を基体に吹付けて基体上に液体コーティングを形成し
    、 (3)基体に対する高い電圧及び電流によって液体を荷
    電することを含む基体にコーティングを液体スプレー塗
    装する方法。 80、前記少なくとも1種の活性溶媒をケトン、エステ
    ル、エーテル、グリコールエーテル、グリコールエーテ
    ルエステル、アルコール、芳香族炭化水素、ニトロアル
    カン、不飽和炭化水素、ハロカーボン及びこれらの混合
    物からなる群より選ぶ特許請求の範囲第79項記載の方
    法。 81、溶媒成分が少なくとも1種の炭化水素溶媒を含む
    特許請求の範囲第79項記載の方法。 82、前記液体混合物をオリフィスを離れる前に少なく
    とも1つの帯電面に直接接触させて内部荷電する特許請
    求の範囲第79項記載の方法。 83、前記帯電面が、前記液体混合物を中に通す導管の
    壁である特許請求の範囲第82項記載の方法。 84、前記帯電面がスプレーガン内のスプレーチップで
    ある特許請求の範囲第83項記載の方法。 85、前記帯電面が前記流体混合物の流れの中に伸びる
    内部電極である特許請求の範囲第82項記載の方法。 86、オリフィスの近く及びスプレーの近くに配置した
    少なくとも1つの外部電極から放電することによって前
    記液体混合物をオリフィスを離れた後に荷電する特許請
    求の範囲第79項記載の方法。 87、前記外部電極が金属ワイヤである特許請求の範囲
    第86項記載の方法。 88、液体スプレーを少なくとも1つの外部電極から成
    る電極系のわきを或は電極系の中を通すことによって、
    前記液体混合物をオリフィスから離して荷電した後にス
    プレーを基体に付着させる特許請求の範囲第79項記載
    の方法。 89、液体混合物の粘度がスプレー温度において300
    センチポイズより低い特許請求の範囲第79項記載の方
    法。 90、超臨界二酸化炭素流体が液体混合物の10〜60
    重量%の範囲の量で存在する特許請求の範囲第79項記
    載の方法。 91、液体混合物の粘度がスプレー温度において5〜1
    50センチポイズの範囲である特許請求の範囲第90項
    記載の方法。 92、超臨界二酸化炭素流体が液体混合物の20〜60
    重量%の範囲の量で存在する特許請求の範囲第90項記
    載の方法。 93、液体混合物の粘度がスプレー温度において10〜
    50センチポイズの範囲である特許請求の範囲第92項
    記載の方法。 94、オリフィス寸法が直径0.10〜1.8mm(.
    004〜.072インチ)の範囲である特許請求の範囲
    第79項記載の方法。 95、オリフィス寸法が直径0.10〜0.64mm(
    .004〜.025インチ)の範囲である特許請求の範
    囲第94項記載の方法。 96、オリフィス寸法が直径0.18〜0.38mm(
    .007〜.015インチ)の範囲である特許請求の範
    囲第95項記載の方法。 97、スプレー圧が75.2〜210kg/cm^2(
    1070〜3000psi)の範囲である特許請求の範
    囲第79項記載の方法。 98、スプレー圧が84〜180kg/cm^2(12
    00〜2500psi)の範囲である特許請求の範囲第
    97項記載の方法。 99、更に、工程(2)より前に、前記液体混合物を加
    熱して液体混合物を吹付ける際に急速冷却することによ
    って引き起こされる悪い作用を防止する程の温度にする
    ことを含む特許請求の範囲第79項記載の方法。 100、液体温度が35゜〜90℃の範囲である特許請
    求の範囲第99項記載の方法。 101、液体温度が45゜〜75℃の範囲である特許請
    求の範囲第100項記載の方法。 102、前記少なくとも1種のポリマー成分を熱可塑性
    樹脂、熱硬化性樹脂、架橋性フィルム形成系及びこれら
    の混合物から成る群より選ぶ特許請求の範囲第79項記
    載の方法。 103、前記少なくとも1種のポリマー成分をエナメル
    、ワニス、ラッカー、アクリル系樹脂、ビニル樹脂、ス
    チレン系樹脂、ポリエステル、アルキド、ポリウレタン
    、ウレタン、エポキシ、フェノール樹脂、セルロース系
    エステル、アミノ樹脂、天然ガム、天然樹脂、これらの
    インターポリマー及び混合物からなる群より選ぶ特許請
    求の範囲第102項記載の方法。 104、更に、工程(2)より前に、前記液体混合物に
    顔料、顔料増量剤、金属フレーク、充填剤、乾燥剤、消
    泡剤、皮張り防止剤、湿潤剤、紫外線吸収剤、架橋剤及
    びこれらの混合物を混和することを含む特許請求の範囲
    第79項記載の方法。 105、更に、工程(2)より前に、前記液体混合物を
    濾過してオリフィスを閉塞するおそれのある粒状物を除
    くことを含む特許請求の範囲第79項記載の方法。 106、更に、工程(2)より前に、前記混合物の乱流
    或は攪拌流を促進して前記液体スプレーの微粒子化を助
    成することを含む特許請求の範囲第79項記載の方法。 107、更に、圧縮ガスのジェットを利用して前記液体
    スプレーの形成及び微粒子化を助け及び液体スプレーの
    形状を変えることを含む特許請求の範囲第79項記載の
    方法。 108、前記圧縮ガスが圧縮空気である特許請求の範囲
    第107項記載の方法。 109、前記圧縮空気が酸素含量を少なくして前記液体
    スプレーの引火点を低下させた特許請求の範囲第108
    項記載の方法。 110、前記圧縮ガスが圧縮二酸化炭素である特許請求
    の範囲第107項記載の方法。 111、前記圧縮ガスを圧縮窒素、ヘリウム、アルゴン
    、キセノン及びこれらの混合物から成る群より選ぶ特許
    請求の範囲第107項記載の方法。 112、前記圧縮ガスの圧力が0.35〜5.6kg/
    cm^2(5〜80psi)の範囲である特許請求の範
    囲第107項記載の方法。 113、前記圧縮ガスの圧力が0.35〜1.4kg/
    cm^2(5〜20psi)の範囲である特許請求の範
    囲第112項記載の方法。 114、前記圧縮ガスを加熱し、熱を液体スプレーに供
    給して液体混合物を吹付ける際に急速冷却することよっ
    て引き起こされる悪い作用を防止する特許請求の範囲第
    107項記載の方法。 115、前記圧縮ガスの温度が35゜〜90℃の範囲で
    ある特許請求の範囲第114項記載の方法。 116、前記圧縮ガスの温度が45゜〜75℃の範囲で
    ある特許請求の範囲第115項記載の方法。 117、基体を金属、木材、ガラス、プラスチック、紙
    、布、セラミック、組積造、石、セメント、アスファル
    ト、ゴム及びそれらの複合材料からなる群より選ぶ特許
    請求の範囲第79項記載の方法。 118、更に、前記基体上の前記液体コーティングを硬
    化させることを含む特許請求の範囲第79項記載の方法
    。 119、下記: (1)連続した密着性コーティングを形成することがで
    きる少なくとも1種のポリマー化合物を供給する手段; (2)少なくとも1種の活性有機溶媒を供給する手段; (3)超臨界二酸化炭素流体を供給する手段; (4)(1)〜(3)から供給された成分の液体混合物
    を形成する手段; (5)混合物を加圧下でオリフィスに通して基体の周囲
    に送って液体スプレーを形成することによって液体混合
    物を基体に吹付ける手段; (6)液体を基体に対する高い電圧及び電流によって荷
    電する手段 を組合わせて構成される、環境上望ましくない有機溶媒
    の使用を減少させる、コーティングを基体に静電液体ス
    プレー塗装する装置。 120、更に、(7)前記液体混合物の前記成分のいず
    れかを加熱する手段を含む特許請求の範囲第119項記
    載の装置。 121、更に、(8)前記液体混合物を加熱する手段を
    含む特許請求の範囲第119項記載の装置。 122、更に、(9)前記液体混合物を加圧する手段を
    含む特許請求の範囲第119項記載の装置。 123、更に、(10)前記液体混合物を濾過する手段
    を含む特許請求の範囲第119項記載の装置。 124、更に、(11)前記液体混合物の乱流或は攪拌
    流を促進して液体スプレーの微粒子化を助成することを
    含む特許請求の範囲第119項記載の装置。 125、更に、(12)圧縮ガスのジェットを利用して
    前記液体スプレーの形成及び微粒子化を助け及び液体ス
    プレーの形状を変えることを含む特許請求の範囲第11
    9項記載の装置。 126、更に、(13)前記圧縮ガスを加熱する手段を
    含む特許請求の範囲第125項記載の装置。 127、オリフィス寸法が直径0.10〜1.8mm(
    .004〜.072インチ)の範囲である特許請求の範
    囲第119項記載の装置。 128、前記液体スプレーを荷電する手段が、前記液体
    混合物がオリフィスを離れる前に接触する少なくとも1
    つの帯電面である特許請求の範囲第119項記載の装置
    。 129、前記帯電面が、前記液体混合物を中に通して流
    す導管の壁である特許請求の範囲第128項記載の装置
    。 130、前記帯電面がスプレーガン内のスプレーチップ
    である特許請求の範囲第129項記載の装置。 131、前記帯電面が前記液体混合物の流れの中に伸び
    る帯電内部電極である特許請求の範囲第128項記載の
    装置。 132、前記液体スプレーを荷電する手段がオリフィス
    の近くかつスプレーの近くに配置した少なくとも1つの
    帯電外部電極である特許請求の範囲第119項記載の装
    置。 133、帯電外部電極が金属ワイヤである特許請求の範
    囲第131項記載の装置。 134、前記液体スプレーを荷電する手段が、液体スプ
    レーが基体に付着する前にわきを或は中を通る少なくと
    も1つの外部電極をオリフィスから離して配置させてな
    る電極系である特許請求の範囲第119項記載の装置。
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