[发明专利]聚合物材料的流涂方法

说明书

本发明涉及用于流涂聚合物材料的方法和装置。

除视觉外观外，涂料和漆料对聚合物材料的表面质量和稳定性有重要影响。这不仅涉及视觉印象如聚合物材料的颜色或光泽，也涉及它的化学和机械稳定性。如果漆料在待涂工件上粘附非常不好，则可以在一个两步工艺中施涂持久粘附的漆。在第一步中，施涂底漆，它在聚合物工件和底漆之间产生化学或物理结合。在施涂和固化底漆之后可以施涂功能层。功能层和底漆除了着色化合物和颜料之外还可以含有UV阻断剂、防腐剂以及用于提高耐刮擦性的组分例如纳米颗粒。在许多情况下，首先施涂的底漆含有UV阻断剂和防腐剂。然后在第二步中，在底漆上施涂硬质涂层。在许多情况下，硬质涂层含有杂化聚硅氧烷，后者既包含Si-O基团又包含具有有机残基-R的Si-R基团。这种硬质涂层对机械应力和腐蚀性化学物质或化合物具有高耐受性。所述腐蚀性化学物质或化合物主要包括有机溶剂，但也包括稀释的酸和碱。

由底漆和面漆组成的漆料的施涂可以通过不同的方法进行。常用方法包括刷涂和辊涂，气溶胶的喷涂，粉末涂覆，溶液、乳液或悬浮液的浸涂和流涂，以及气相的CVD（化学气相沉积）和PVD（物理气相沉积）法。这些方法的区别明显在于其设备的复杂性、成本和尤其是在大批量时它们的可重复性。对大批量的聚合物材料涂漆的常用方法是流涂法。为此，将部件从上边缘起用液体漆加载。所获得的涂层可以用一个或多个固定安装的流涂喷嘴或漆帘或者用一个可移动的流涂机器人臂（Flutroboterarm）来实现。在此，根据流涂机器人臂的位置，流出的漆将整个部件润湿。

流涂法的缺点是漆的施涂点或上流入边缘和过量漆料的下滴出边缘的物理成因的层厚梯度。在去往待涂部件的路径上部分溶剂挥发。在许多情况下，溶剂浓度的下降导致滴出边缘区域漆的粘度增加。该粘度增加同时降低了滴出速度并同时引起滴出边缘区域层厚增加。此外，在滴出边缘区域中漆的预聚合和部分聚合的部分会积聚和堵塞。在流入区域，经常达不到要求的层厚，而在滴出边缘，受漆的塑性流动残留影响，会构建过高的层厚。过低的层厚会造成气候稳定性的损失并因此造成涂覆过的部件快速老化。与之相反，过高的漆的层厚经常造成应力裂纹的形成。如果在待涂的工件上施涂多个漆层或功能层，则将增强这一效果。

DE19906247A1公开了一种在汽车车身上制备两层面漆的方法。一层清漆涂覆材料的透明面漆层被施涂在水基的底漆层上。

GB1097461A公开了一种对塑料片或塑料薄膜印刷和染色的方法。可以通过刷涂、喷涂或流涂施加染料并随后任选地通过干燥固定。

GB1201292A公开了一种用于木材、玻璃、塑料和塑料车身部件的丙烯酸系涂料，其可以在低温下固化。该丙烯酸系涂料可以通过喷涂、浸涂、刷涂或流涂来施加。

GB2123841A公开了一种薄的、耐刮擦的聚氨酯涂料，它可以通过浸涂法和流涂法施加到材料上。可能的基材尤其是透明的聚碳酸酯和热塑性聚氨酯片。

WO2008/134768A1公开了一种聚合物材料的流涂方法。这里，涂覆以预先设订的涂覆角度进行。

本发明的目的在于提供用于流涂聚合物材料的方法，该方法能够在待涂的部件上实现经涂覆的漆层均匀的层厚。尤其是，从上流入边缘到下滴出边缘的漆料的层厚梯度应该尽可能小。

根据本发明，本发明的目的通过根据权利要求1的用于流涂聚合物材料的方法得以实现。优选的实施方案在从属权利要求中给出。

根据本发明的用于流涂的装置及其应用在其他的并列权利要求中给出。

根据本发明的用于流涂聚合物材料的方法包括一个第一步，其中将至少一个部件以相对于地面（Boden）25o-90o的角度放入到支架中。随后将该部件从上边缘起用漆涂覆。漆从上边缘经该部件流到滴出边缘。取决于待涂部件的大小，所述漆由漆帘和/或由多个并行排列的喷嘴流到该部件上。在另一种可能性中，将所述漆由一个可移动的喷嘴臂施涂到部件上。同时和/或在漆在部件上流动的期间，在部件的上边缘下部用空气流加载所述漆。在本发明范围内，该表述“上边缘下部”包括部件临近该边缘的表面的30%。在上边缘下部的区域中用空气流加载至少部分区域提高了漆中溶剂的挥发并提高了漆的粘度。提高的粘度减缓了漆在上边缘下部区域的流出并使得在上边缘下部的漆的层厚与下滴出边缘处漆的层厚相均衡。