[实用新型]用于涂布机的排气系统

说明书

技术领域

本申请涉及用于涂布机的集成的排气系统。涂布机可用于在基材上沉积形成层。

背景技术

涂布机是众所周知的且广泛使用于工业涂布工艺中。涂布机包括例如喷涂机、狭缝模具涂布机(slot die coater)、浸涂机、气溶胶涂布机(aerosol-coater)和辊涂机。辊涂机常用于将液体涂覆到部件的表面上。辊涂机可以用于涂覆液体粘合剂、漆、油和涂料诸如清漆或透明面漆。辊涂机可以具有许多形式，从简单的漆辊到具有多个辊的复杂涂布机。辊涂机的工作原理是将涂料层从辊表面转移到基材表面。

例如，辊涂机可以用于将抗反射(AR)层沉积到透明基材上。用于形成层的材料通常是以液体涂料组合物的形式存在，该液体涂料组合物包含至少一种溶剂和组成涂料的多种组分，并且在涂料组合物涂覆到基材后将所涂覆的涂料层干燥并固化。

抗反射(AR)涂覆的基材可用于许多不同的应用，例如用于艺术品和照片装裱的的覆盖(cover)片材、TV屏和其他显示器、光照、建筑和园艺玻璃、太阳能电池板的覆盖片材等等。

实用新型内容

在用于在基材上产生抗反射层的工艺中，所涂覆的涂料组合物通常具有非常低的粘度，并且仅包含少量的会形成最终固体层的组分，例如至多约10质量％的固体含量。这意味着在制备最终涂层的工艺中，需要在涂料固化之前、涂料固化时或涂料固化之后去除大量的流体(溶剂)，而这种去除会导致包括过早蒸发在内的多种问题。此外，经常需要在高温下进行热处理来去除剩余的溶剂(水或有机基)和其他挥发性有机物。

大多数AR的涂料液体是基于醇-酸的体系，并且要求在涂布室中控制温度和湿度。因此，任何排气系统需要不影响此过程，且通常限制在最大1000m³/h。然而，其结果是挥发的醇和酸在涂布室中的环境空气中积累，这会造成(工作)环境问题。

在US2008/0241373A1中描述了在基材上制备AR涂层的方法，其包括以下步骤：a)提供液体涂料组合物，该液体涂料组合物包含二氧化硅前体、作为成孔剂的聚合二醇和具有不同沸点的至少两种醇；b)将涂料组合物涂覆于基材上；c)使醇从所涂覆的层蒸发；并且d)将涂料层热固化。其表明，通过使用具有不同沸点的醇的混合物，能够更好地控制溶剂蒸发，从而导致改进的方法和产品一致性。

在WO2012/107392中提供了在透明平坦的基材沉积AR层的方法，其中在涂布时以0.2至6m/s的流速向基材提供气流，以减少涂布基材的边缘区域中可见的缺陷的程度。

涂布技术和涂料组合物两者均可以进行微调，以减少表面缺陷和其他缺陷，并且得到具有均一的厚度和性质的均匀层。

辊涂机通常在涂布室中，这种涂布室可以包含若干个辊涂机。对于许多涂层、尤其是诸如AR-涂层的那些涂层来说，需要控制环境中环境空气的温度和湿度，以使干燥的涂层具有良好的性质，因此涂布室通常是关闭的，只有有限的空气流过。然而当溶剂蒸发并产生“废气”时，就会引起许多问题。

例如，如果使用异丙醇(IPA)作为溶剂，则在生产时环境空气中的IPA水平很容易达到高于1200ppm。高水平的废气不利于操作者健康，并且它们还能引起涂布机的腐蚀，并提高着火的危险。因此，需要安全去除蒸发的溶剂，并且去除的方式不影响温度和湿度控制，也不影响所得到的涂层的质量。标准的安全极限(limits)取决于所使用的溶剂。如果使用IPA，那么排气系统优选地能够在涂布机周围环境空气中提供<500ppm IPA的水平，在涂布机周围环境空气中达到更优选地<300ppm、最优选地<200ppm的IPA。

在混涂过程中，以特定的流速向涂覆于基材上的涂料层提供气流。发明人发现，需要最小约0.2m/s的流速来得到可见的改善，但过高的气流会导致其他光学缺陷或表面不均匀。优选地，以层状气流提供气体，该层状气流是在平行的层中具有相对稳定的速度的非湍流流线型流动。

出于这些原因，平均气体流速优选地为至少约0.3、0.5、0.7、0.9或1.0m/s，但至多约5.5、5、4.5、4、3.5或3m/s。

在本申请的方法中，这种气流可以通过经由合适的入口(例如导管和/或喷嘴)使气体进入来产生，和/或通过经由出口使气体排出来产生。