[发明专利]用于在表面上沉积材料的方法

说明书

技术领域

本发明大体而言涉及用于在表面上沉积材料的方法。

背景技术

众所周知，将涂料施用到表面上的主要方法使用有机溶剂作为稀释 剂和载体。在涂料(用有机溶剂稀释和/或承载)以液体形式被施用到表面 上之后，有机溶剂气化而将涂料留在表面上。遗憾的是，同样公知的是 许多有机溶剂是危险的，这不仅是由于它们的可燃性，而且还由于它们 导致环境和健康问题的潜在可能。某些有机溶剂被认为是致癌物质。这 些缺点以及限制有机溶剂使用的国家及联邦规章，导致了对替代方案的 急切寻找。

这些替代方案中的一些是全粉末喷涂涂料和水基涂料。每个替代方 案都有其局限性。通过使用超临界流体作为稀释剂和输送载体也具有有 希望的结果，例如美国专利4,923,720号、发明名称为“Supercritical Fluid as Diluents in Liquid Spray Application of Coatings”(“超临界流体在涂料 的液体喷涂施用中作为稀释剂”)中所述那样。通常，如本领域技术人员 将知道的，超临界流体是处于超过它们的热力学临界点的温度和压力的 物质。它们具有像气体一样扩散通过固体和像液体一样溶解物质的能力。 在较小的温度或压力改变下，它们的密度可以容易地改变。这些性质使 它们在许多应用中适于作为有机溶剂的替代物。二氧化碳是传统的最通 常使用的超临界流体。

然而，根据本发明人所知，以前没有人发现特定范围的次临界流体 可以非常有效地用作制造喷涂涂料的输送载体。如同将要在下文中更充 分地进行说明的那样，这种次临界温度和压力的范围或界限(envelope) 具有很多优点。

发明内容

在其最宽泛的方面，本发明提供用于在表面上沉积材料的方法，所 述方法包括以下步骤：

-提供将要沉积在所述表面上的材料；

-提供包含液体、次临界二氧化碳的输送介质；

-合并所述材料和所述输送介质以获得所述材料和所述输送介质的 组合；和

-递送所述组合至所述表面。

另一方面，本发明提供用于在模具表面上沉积脱模剂的方法，所述 方法包括以下步骤：

-提供将要沉积在所述模具的所述表面上的脱模剂，以使得在所述模 具中形成的制品脱模时基本上不与所述模具粘连，

-提供液体次临界二氧化碳的供给，

-合并所述脱模剂和所述液体次临界二氧化碳，以获得所述脱模剂和 所述液体二氧化碳的组合，和

-递送所述组合物至所述表面。

这里使用的全部术语应该具有它们在本领域中所使用的通常的和习 惯的含义(除非另有说明)，并且所述的优选实施方案的目的并非用于限制 如权利要求中所述的本发明的全部保护范围。

本发明使用液体二氧化碳作为将要沉积的材料的输送介质。优选地， 输送介质由液体二氧化碳组成。当液体二氧化碳被膨胀并被递送至表面 时，立即转化为气态。由此，二氧化碳将材料分散成非常细小的颗粒和 液滴。因此实现了材料的近乎完美雾化。这使得材料颗粒在表面上非常 均匀的分布，产生均匀厚度的涂层。通过改变二氧化碳与将要沉积的材 料的比例，可以控制在所述表面上的所述材料层的厚度。在将材料输送 并分布至表面之后，二氧化碳挥发消失而无任何残留。当食品将被涂敷 时，这是尤其有利的。

与现有技术相比，本发明的方法具有一些优点。特别是，通过使用 二氧化碳，从而不需要使用危险的溶剂，这些溶剂可能导致环境或健康 问题并引起易燃性的危险。

本发明优选用于施用材料，例如具有低于3mm、更优选低于1mm 厚度的涂层，优选施用至模具表面上。在特别优选的实施方案中，所述 涂层是层厚在约50至约500微米范围内的脱模剂。

不希望局限于任何理论，相信液体二氧化碳和将要递送的材料是均 匀混合的，因此当被喷涂时实现了材料的精细分布。使用液体和次临界 状态的二氧化碳表现出显著的优势。特别是，相信液体和次临界形态的 二氧化碳的使用提供了将要递送的材料-例如脱模剂-和二氧化碳的均匀 混合，即使材料和二氧化碳处于不同压力、不同温度和/或不同流速下。 材料在二氧化碳中的溶解性被认为是次要的。