[发明专利]涂料的喷涂装置及其使用

说明书

发明领域

相关申请的交叉引用

本专利申请要求美国临时专利申请序列号61/220299(2009年6月25日提交)的优先权，其公开内容如同全面阐述一样以引用方式并入本文以用于所有目的。

本发明涉及一种用涂料组合物制备涂层的方法。具体地讲，本发明涉及用于制备具有多种组分的涂料组合物的混合物流的方法和喷涂装置。

发明背景

机动车或其他物体上的涂层通常包含由涂料组合物的多种反应组分形成的网状聚合物。通常使用喷涂装置或其他涂料涂覆技术将涂料施加到诸如汽车车辆的车身或车身部件之类的基底上，然后进行固化以形成具有此类网状聚合物的涂层。

目前方法是，通常在喷涂之前先将涂料组合物的多种反应组分混合在一起以形成罐装混合物，然后将其放入连结到诸如喷枪之类的喷涂装置的杯状贮存器或容器内。由于所述多种反应组分具有活性性质，因此它们一旦混合在一起，罐装混合物就开始反应，从而导致罐装混合物的粘度不断增大。当粘度达到某个值之后，罐装混合物便几乎无法进行喷涂。喷枪本身有可能被交联聚合物材料堵塞，这也是不利的。粘度增大到喷涂失效的那个点(一般增大到2倍粘度)所需的时间被称为“适用寿命”。

延长“适用寿命”的一种方法是向罐装混合物中加入较大量的稀释溶剂，也称为稀释剂。然而，诸如有机溶剂之类的稀释剂可增强挥发性有机化合物(VOC)的散发，并还增加固化时间。

延长涂料组合物的罐装混合物的“适用寿命”的其他尝试集中在了“基于化学”的解决方案。例如，有人建议添加一种或多种反应组分的改性剂或某些添加剂，它们可以延缓灌装混合物中多种组分的聚合反应。改性剂或添加剂必须满足这样的条件：当把涂料涂覆到基底表面上后，固化速率不会受到不利影响。

另一种方法是在喷涂之前，将一种或多种关键组分例如催化剂与涂料组合物的其他组分混合在一起。美国专利7,201,289中描述了一个实例，其中催化剂溶液贮存在单独的分配器中，并且在涂料制剂被雾化之前分配催化剂溶液并使其与液体涂料制剂混合。

另一种方法是分别雾化涂料组合物的两种组分，例如催化剂和树脂，并在喷涂后混合这两种雾化组分。美国专利4,824,017中描述了一个此类实例。然而，此类方法要求使用单独的泵分别雾化两种组分并且每种组分都需要喷射装置。

发明简述

本发明涉及用于喷涂包含第一组分和第二组分的涂料组合物的喷枪，所述喷枪包括：

(A)喷枪体(1)，所述喷枪体包括用于运送载气的载气入口(12)、连接至第一连接路径以运送第一组分的第一入口(10)、和连接至第二连接路径以运送第二组分的第二入口(8)；

(B)封装在所述喷枪体中的管状喷嘴组合件(55)，所述管状喷嘴组合件包括喷嘴(13)、被构造为具有喷涂位置和关闭位置的喷涂针(56)、具有第一出口(101a)的第一槽(101)、具有第二出口(102a)的第二槽(102)以及在喷嘴处具有开口的第三槽(103)；其中：

所述喷涂针封闭了喷嘴(13)以及在所述关闭位置处的第一、第二或第三槽中的至少一个；并且

所述第一槽连接至所述第一连接路径以接纳所述第一组分，所述第二槽连接至所述第二连接路径以接纳所述第二组分，所述第三槽连接至所述载气入口以接纳所述载气。

本发明还涉及在基底上制备包含第一组分和第二组分的涂料组合物层的方法，所述方法包括以下步骤：

i)提供喷枪，所述喷枪包括：

(A)喷枪体(1)，所述喷枪体包括用于运送载气的载气入口(12)、连接至第一连接路径以运送第一组分的第一入口(10)、和连接至第二连接路径以运送第二组分的第二入口(8)；

(B)封装在所述喷枪体中的管状喷嘴组合件(55)，所述管状喷嘴组合件包括喷嘴(13)、被构造为具有喷涂位置和关闭位置的喷涂针(56)、具有第一出口(101a)的第一槽(101)、具有第二出口(102a)的第二槽(102)以及在喷嘴处具有开口的第三槽(103)；其中：

所述喷涂针封闭了喷嘴(13)以及在所述关闭位置处的第一、第二或第三槽中的至少一个；并且

所述第一槽连接至所述第一连接路径以接纳所述第一组分，所述第二槽连接至所述第二连接路径以接纳所述第二组分，所述第三槽连接至所述载气入口以接纳所述载气；