利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统与流程

利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
1.本技术是申请日为2018年11月30日、申请号为201880077319.0(pct/us2018/063470)、题目为“利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统”的发明专利申请的分案申请。
2.相关申请的交叉引用
3.本技术要求2017年11月30日提交的美国临时申请第62/593,022号、2017年11月30日提交的美国临时申请第62/593,026号和2018年10月30日提交的美国临时申请第62/752,340号的权益，其在此全部通过引用整体并入。
技术领域
4.技术领域一般地涉及用于施加至基底的涂料组合物，并且更特别地，涉及用于利用高转移效率施涂器施加至基底的涂料组合物。


背景技术：

5.喷墨印刷是其中响应于电信号使墨的微滴沉积在基底(通常是纸或纺织织物)上的非击打式印刷方法。该施加方法的优点在于允许可以根据个体需求定制的基底的数字印刷。
6.可以通过各种喷墨施加方法(包括连续印刷和按需滴墨印刷(drop-on-demand printing))将液滴喷射到基底上。在按需滴墨印刷中，喷射墨滴的能量可以来自热敏电阻器、压电晶体、声音或电磁阀。
7.在汽车工业中，车身通常覆盖有一系列的罩面漆，包括电涂层、底漆、提供颜色的有色底色漆(basecoat)和透明顶涂层以提供额外保护和有光泽的表面。
8.当前，大多数汽车车身以单一颜色涂有底色漆，该底色漆以单次喷涂操作施加。用产生具有宽微滴尺寸分布的宽油漆(paint)微滴喷射流的气动喷涂或旋转设备来施加涂层。这具有通过自动化过程在相对短的时间内产生均匀的高品质涂层的优点。
9.然而，该过程具有许多缺点。如果车身待涂有多种颜色，例如将第二种颜色用于图案(例如条纹)或者将车身的整个部分(例如车顶)涂上不同的颜色，则这需要掩蔽第一涂层，然后使车身再次经过喷漆过程以添加第二种颜色。在该第二次喷漆操作之后，必须去除掩蔽。这既费时又费力，显著增加了操作成本。
10.当前喷涂技术的第二个缺点是以具有宽范围的微滴尺寸的宽微滴喷射流喷涂油漆微滴。因此，许多微滴没有落在车辆上，这是因为它们被喷涂在边缘附近并因此过度喷涂基底，或者是因为较小的微滴具有太低的动量而无法到达车身。这种过量的过度喷涂必须从喷涂操作中去除并且进行安全的处理，导致巨大的浪费和额外的成本。
11.因此，期望提供适合于使用高转移效率施涂器施加至基底的涂料组合物。此外，结合该背景技术，其他期望的特征和特性将从随后的详细描述和所附权利要求中变得明显。


技术实现要素：

12.一种用于施加第一涂料组合物、第二涂料组合物和第三涂料组合物的系统。所述系统包括限定第一喷嘴孔口的第一高转移效率施涂器。所述系统还包括限定第二喷嘴孔口的第二高转移效率施涂器。所述系统还包括限定第三喷嘴孔口的第三高转移效率施涂器。所述系统还包括限定目标区域的基底。第一高转移效率施涂器、第二高转移效率施涂器和第三高转移效率施涂器被配置成通过第一喷嘴孔口将第一涂料组合物排出至基底的目标区域，通过第二喷嘴孔口将第二涂料组合物排出至基底的目标区域，以及通过第三喷嘴孔口将第三涂料组合物排出至基底的目标区域。
附图说明
13.所公开的主题的其他优点将容易地理解，因为当结合附图考虑时，通过参照以下详细描述，所公开的主题变得更好地理解，其中：
14.图1是示出使用高转移效率施涂器将涂料组合物施加至基底的系统的一个非限制性实施方案的透视图；
15.图2是示出涂料组合物的奥内佐格数(oh)与德博拉数(de)之间的一般关系的一个非限制性实施方案的图；
16.图3是示出涂料组合物的雷诺数(re)与奥内佐格数(oh)之间的一般关系的一个非限制性实施方案的图；
17.图4a和4b是示出涂料组合物的雷诺数(re)与奥内佐格数(oh)之间的一般关系的一个非限制性实施方案的图；
18.图5a和5b是示出涂料组合物的雷诺数(re)与奥内佐格数(oh)之间的一般关系的一个非限制性实施方案的图；
19.图6是示出相对于喷嘴直径的冲击速度与卫星微滴形成之间的一般关系的一个非限制性实施方案的图；
20.图7a和7b是示出涂料组合物的伸展松弛和剪切粘度的另一种一般作用的一个非限制性实施方案的图像；
21.图8a和8b是示出涂料组合物的伸展松弛和剪切粘度的另一种一般作用的一个非限制性实施方案的图像；
22.图9a和9b是示出涂料组合物的伸展松弛和剪切粘度的另一种一般作用的一个非限制性实施方案的图像；
23.图10a、10b、10c和10d是示出高转移效率施涂器的一个非限制性实施方案的截面透视图；
24.图11是示出包括复数个喷嘴的高转移效率施涂器的非限制性实施方案的透视图；
25.图12是示出包括复数个喷嘴的高转移效率施涂器的另一个非限制性实施方案的透视图；
26.图13是示出包括四个高转移效率施涂器的高转移效率施涂器组合件的一个非限制性实施方案的透视图；
27.图14是示出包括由涂料组合物形成的涂层的多层涂层的一个非限制性实施方案的截面透视图；
28.图15是示出包括第一目标区域80和第二目标区域82的基底的一个非限制性实施方案的透视图；
29.图16是示出包括具有迷彩图案(camouflage pattern)的涂层的基底的一个非限制性实施方案的透视图；
30.图17是示出包括具有双色调图案的涂层的基底的一个非限制性实施方案的透视图；
31.图18是示出包括具有条纹图案的涂层的基底的一个非限制性实施方案的透视图；
32.图19是示出包括具有不规则图案的涂层的基底的一个非限制性实施方案的透视图；以及
33.图20是各种涂料组合物的特性的图示。
具体实施方式
34.以下详细描述本质上仅是示例性的，并且不旨在限制如本文所述的涂料组合物。此外，不旨在受到在先背景技术或以下详细描述中提出的任何理论的束缚。
35.使用类似于喷墨印刷头的印刷头施加涂料可以提供如下方案：向车辆施加两种颜色以及通过产生可以定向至基底上的特定点(在这种情况下，车身的特定位置)的均匀大小的液滴而使过度喷涂最小化，因此使过度喷涂的微滴最小化或完全消除过度喷涂的微滴。此外，数字印刷可以用于在车身上印刷图案或两种色调，要么作为第二种颜色数字印刷在预先喷涂的不同颜色的底色漆的顶部上，要么直接印刷在涂底漆或涂清漆的汽车基底上。
36.然而，常规的喷墨的墨通常被配制成印刷在多孔基底例如纸和纺织品上，在此墨被迅速吸收到基底中，因此在印刷之后不久促进基底的干燥和处理。此外，虽然印刷制品对于这些应用(例如印刷的文本和图片或图案化的织物)具有足够的耐久性，但是就物理耐久性(例如耐磨性和耐剥落性)和长期耐久性(耐候性和耐光性)二者而言，汽车涂层的耐久性要求高得多。此外，本领域已知的喷墨的墨被配制成具有低的且通常与剪切速率无关的粘度或牛顿粘度，通常低于20cps。这是因为在印刷头的每个喷嘴中可用于喷射液滴并且还避免在印刷头的通道中使墨变稠(可能导致堵塞)的有限量的能量。
37.在一些实施方案中，相比之下，汽车涂料通常具有显著的非牛顿剪切行为，其中在低剪切下具有极高的粘度以帮助避免颜料沉降并且确保紧接在施加之后快速且均匀地形成涂层，但是在高剪切速率下具有相对低的粘度以促进喷涂和将喷雾雾化成微滴。
38.通过考察本技术随附的图示以及考察随后的详细说明，可以获得对以上描述的涂料组合物以及使用高转移效率施涂器将涂料组合物施加至基底的系统和方法的更好理解。
39.参照图1，本文提供了适合于使用高转移效率施涂器12施加至基底10的涂料组合物。该涂料组合物表现出使涂料组合物适合于使用高转移效率施涂器12施加的特性，所述特性包括但不限于粘度(η0)、密度(ρ)、表面张力(σ)和松弛时间(relaxation time)(λ)。此外，使用高转移效率施涂器12施加至基底10的涂料组合物形成具有明确边界、改善的遮挡和减少的干燥时间的涂层。在某些实施方案中，涂料组合物表现出与常规墨相反的非牛顿流体行为。
40.确定用于在高转移效率施涂器12中使用的涂料组合物的合适特性可能取决于高转移效率施涂器12的特性。高转移效率施涂器12的特性可以包括但不限于高转移效率施涂
器12的喷嘴直径(d)、由于高转移效率施涂器12导致的涂料组合物的冲击速度(v)、高转移效率施涂器12的速度、高转移效率施涂器12距离基底10的距离、由于高转移效率施涂器12导致的涂料组合物的微滴尺寸、高转移效率施涂器12的射速(firing rate)、以及高转移效率施涂器12相对于重力的取向。
41.考虑到涂料组合物和高转移效率施涂器12的各种特性，可以在用于形成具有适合于使用高转移效率施涂器12施加的特性的涂料组合物的这些特性之间建立一种或更多种关系。在各种实施方案中，可以将各种方程式应用于涂料组合物和高转移效率施涂器12的这些特性中的一者或更多者以确定使涂料组合物适合于使用高转移效率施涂器12施加的这些特性的边界。在某些实施方案中，涂料组合物的特性的边界可以通过确立涂料组合物的奥内佐格数(oh)、涂料组合物的雷诺数(re)、涂料组合物的德博拉数(de)或其组合来确定。
42.在某些实施方案中，奥内佐格数(oh)是一个无量纲常数，其通常涉及通过考虑涂料组合物的粘性力和表面张力，涂料组合物的液滴在与基底接触时保持为单个微滴或分离成许多微滴(即卫星微滴)的趋势。奥内佐格数(oh)可以根据如下的方程式i确定：
[0043][0044]
其中η表示以帕斯卡-秒(pa*s)计的涂料组合物的粘度，ρ表示以千克/立方米(kg/m3)计的涂料组合物的密度，σ表示以牛顿/米(n/m)计的涂料组合物的表面张力，以及d表示以米(m)计的高转移效率施涂器的喷嘴直径。奥内佐格数(oh)可以在约0.01至约50，或约0.05至约10，或者约0.1至约2.70的范围内。奥内佐格数(oh)可以为至少0.01，或至少0.05，或者至少0.1。奥内佐格数(oh)可以不大于50，或不大于10，或者不大于2.70。
[0045]
在各种实施方案中，雷诺数(re)是一个无量纲常数，其通常涉及涂料组合物的流型，并且在某些实施方案中，涉及通过考虑涂料组合物的粘性力和惯性力在层流与湍流之间延伸的流型。雷诺数(re)可以根据如下的方程式ii确定：
[0046]
re＝(ρvd/η)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(ii)，
[0047]
其中ρ表示以kg/m3计的涂料组合物的密度，v表示以米/秒(m/秒)计的高转移效率施涂器的冲击速度，d表示以m计的高转移效率施涂器12的喷嘴直径，以及η表示以pa*s计的涂料组合物的粘度。雷诺数(re)可以在约0.01至约1000，或约0.05至约500，或者约0.34至约258.83的范围内。雷诺数(re)可以为至少0.01，或至少0.05，或者至少0.34。雷诺数(re)可以不大于1000，或不大于500，或者不大于258.83。
[0048]
在另一些实施方案中，德博拉数(de)是一个无量纲常数，其通常涉及涂料组合物的弹性，并且在某些实施方案中，涉及通过考虑涂料组合物的松弛时间的粘弹性材料的结构。德博拉数(de)可以根据如下的方程式iii确定：
[0049][0050]
其中λ表示以秒(s)计的涂料组合物的松弛时间，ρ表示以kg/m3计的涂料组合物的密度，d表示以m计的高转移效率施涂器12的喷嘴直径，以及σ表示以n/m计的涂料组合物的表面张力。德博拉数(de)可以在约0.01至约2000，或约0.1至约1000，或者约0.93至约778.77的范围内。德博拉数(de)可以为至少0.01，或至少0.1，或者至少0.93。德博拉数(de)可以不大于2000，或不大于1000，或者不大于778.77。
[0051]
在另一些实施方案中，韦伯数(we)是一个无量纲常数，其通常涉及其中在两个不同的流体之间存在界面的流体流动。韦伯数(we)可以根据如下的方程式iv确定：
[0052]
we＝(dv2ρ)/σ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(iv)，
[0053]
其中d表示以m计的高转移效率施涂器12的喷嘴直径，v表示以米/秒(m/秒)计的高转移效率施涂器的冲击速度，ρ表示以kg/m3计的涂料组合物的密度，以及σ表示以n/m计的涂料组合物的表面张力。德博拉数(de)可以在大于0至约16600，或约0.2至约1600，或者约0.2至约10的范围内。德博拉数(we)可以为至少0.01，或至少0.1，或者至少0.2。德博拉数(de)可以不大于16600，或不大于1600，或者不大于10。
[0054]
在某些实施方案中，本文提供了用于使用高转移效率施涂器施加至基底的涂料组合物。涂料组合物包含载体和粘合剂。涂料组合物的奥内佐格数(oh)可以为约0.01至约12.6，或约0.05至约1.8，或者约0.38。涂料组合物的雷诺数(re)可以为约0.02至约6200，或约0.3至约660，或者约5.21。涂料组合物的德博拉数(de)可以大于0至约1730，或大于0至约46，或者约1.02。涂料组合物的韦伯数(we)可以大于0至约16600，或约0.2至约1600，或者约3.86。
[0055]
考虑到一个或更多个以上描述的方程式，涂料组合物可以具有约0.001帕斯卡-秒(pa
·
s)至约1pa
·
s，或约0.005pa
·
s至约0.1pa
·
s，或者约0.01pa
·
s至约0.06pa
·
s的量的粘度(η)。涂料组合物可以具有至少0.001pa
·
s，或至少0.005pa
·
s，或者至少0.01pa
·
s的量的粘度(η)。涂料组合物可以具有不大于1pa
·
s，或不大于0.1pa
·
s，或者不大于0.06pa
·
s的量的粘度(η)。粘度(η)可以根据astm d2196-15确定。粘度(η)在10000倒数秒(1/秒)的高剪切粘度下确定。印刷非牛顿流体通常以10000 1/秒的高剪切粘度表示。
[0056]
此外，考虑到一个或更多个以上描述的方程式，涂料组合物可以具有约700千克/立方米(kg/m3)至约1500kg/m3，或约800kg/m3至约1400kg/m3，或者约1030kg/m3至约1200kg/m3的量的密度(ρ)。涂料组合物可以具有至少700kg/m3，或至少800kg/m3，或者至少1030kg/m3的量的密度(ρ)。涂料组合物可以具有不大于1500kg/m3，或不大于1400kg/m3，或者不大于1200kg/m3的量的密度(ρ)。密度(ρ)可以根据astm d1475确定。
[0057]
另外，考虑到一个或更多个以上描述的方程式，涂料组合物可以具有约0.001牛顿/米(n/m)至约1n/m，或约0.01n/m至约0.1n/m，或者约0.024n/m至约0.05n/m的量的表面张力(σ)。涂料组合物可以具有至少0.001n/m，或至少0.01n/m，或者至少0.015n/m的量的表面张力(σ)。涂料组合物可以具有不大于1n/m，或不大于0.1n/m，或者不大于0.05n/m的量的表面张力(σ)。表面张力(σ)可以根据astm d1331-14确定。
[0058]
此外，考虑到一个或更多个以上描述的方程式，涂料组合物可以具有约0.00001秒(s)至约1秒，或约0.0001秒至约0.1秒，或者约0.0005秒至约0.01秒的量的松弛时间(λ)。涂料组合物可以具有至少0.00001秒，或至少0.0001秒，或者至少0.01秒的量的松弛时间(λ)。涂料组合物可以具有不大于1秒，或不大于0.1秒，或者不大于0.01秒的量的松弛时间(λ)。松弛时间(λ)可以通过在应变控制流变仪中进行的应力松弛测试来确定。粘弹性流体被保持在平行板之间，并且向样品的一侧施加瞬时应变。另一侧保持恒定，同时监测应力(与扭矩成比例)。所得的应力衰减被测量为时间的函数，产生应力松弛模量(应力除以施加的应变)。对于许多流体，应力松弛模量作为衰减常数随着松弛时间以指数方式衰减。
[0059]
在某些实施方案中，本文提供了用于使用高转移效率施涂器12施加至基底10的涂
料组合物。涂料组合物包含载体和粘合剂。涂料组合物的粘度(η)可以为约0.002pa*s至约0.2pa*s，涂料组合物的密度(ρ)可以为约838kg/m3至约1557kg/m3，涂料组合物的表面张力(σ)可以为约0.015n/m至约0.05n/m，以及涂料组合物的松弛时间(λ)可以为约0.0005秒至约0.02秒。
[0060]
在各种实施方案中，涂料组合物的粘度(η)可以为约0.005pa*s至约0.05pa*s，涂料组合物的密度(ρ)可以为约838kg/m3至约1557kg/m3，涂料组合物的表面张力(σ)可以为约0.015n/m至约0.05n/m，以及涂料组合物的松弛时间(λ)可以为约0.0005秒至约0.02秒。
[0061]
在各种实施方案中，通过分析奥内佐格数(oh)、雷诺数(re)、和德博拉数(de)，确定以下参数中的至少一者的边界：涂料组合物的粘度(η)、涂料组合物的表面张力(σ)、涂料组合物的密度(ρ)、涂料组合物的松弛时间(λ)、高转移效率施涂器12的喷嘴直径(d)、和高转移效率施涂器12的冲击速度(v)。在某些实施方案中，具有在确定的边界内的这些特性中的一者或更多者的涂料组合物导致涂料组合物适合于使用高转移效率施涂器12施加至基底10。
[0062]
参照图2，可以使用奥内佐格数(oh)和固有德博拉数(de)来确定以下中的至少一者的边界：涂料组合物的粘度(η)、涂料组合物的表面张力(σ)、涂料组合物的密度(ρ)、高转移效率施涂器12的喷嘴直径(d)和聚合物的松弛时间(λ)。图2的第一个图表14示出了奥内佐格数(oh)与德博拉数(de)之间的一般关系。第一个图表14包括涉及可能使涂料组合物不适合使用高转移效率施涂器12施加至基底10的涂料组合物的特性的不合适区域16。这些不期望的特性可以包括但不限于过长的松弛时间、由涂料组合物形成卫星微滴、以及太高的剪切粘度。此外，第一个图表14包括与不期望的区域14相邻的合适的区域18，所述合适的区域18涉及可能使涂料组合物适合于使用高转移效率施涂器12施加至基底10的涂料组合物的特性。在该实施方案中，对于奥内佐格数(oh)的合适的区域18沿着第一个图表14的y轴在约0.10至约2.70的范围内延伸，以及对于德博拉数(de)的合适的区域18沿着第一个图表14的x轴在约0.93至约778.8的范围内延伸。为了确定涂料组合物的合适特性，可以将对应于合适的区域18的奥内佐格数(oh)和德博拉数(de)分别应用于方程式i和iii。应理解，通过限定涂料组合物的粘度(η)、涂料组合物的表面张力(σ)、涂料组合物的密度(ρ)、高转移效率施涂器12的喷嘴直径(d)或涂料组合物的松弛时间(λ)中的一者或更多者，可以使对应于合适的区域18的奥内佐格数(oh)和德博拉数(de)的范围缩小。
[0063]
参照图3，可以使用奥内佐格数(oh)和雷诺数(re)来确定以下中的至少一者的边界：涂料组合物的密度(ρ)、高转移效率施涂器12的喷嘴直径(d)、高转移效率施涂器12的冲击速度(v)、涂料组合物的表面张力(σ)和涂料组合物的粘度(η)。图3的第二个图表20示出了雷诺数(re)与奥内佐格数(oh)之间的一般关系。第二个图表20包括涉及可能使涂料组合物不适合使用高转移效率施涂器12施加至基底10的涂料组合物的特性的不合适区域22。这些不期望的特性可以包括但不限于太粘的涂料组合物、高转移效率施涂器12的能量不足、由涂料组合物形成卫星微滴、以及涂料组合物的飞溅。此外，第二个图表20包括与不期望的区域22相邻的合适的区域24，所述合适的区域24涉及可能使涂料组合物适合于使用高转移效率施涂器12施加至基底10的涂料组合物的特性。在该实施方案中，对于雷诺数(re)的合适的区域24沿着第二个图表20的x轴在约0.34至约258.8的范围内延伸，以及对于奥内佐格数(oh)的合适的区域24沿着第二个图表20的y轴在约0.10至约2.7的范围内延伸。为了确定
涂料组合物的合适特性，可以将对应于合适的区域24的雷诺数(re)和奥内佐格数(oh)分别应用于方程式ii和i。应理解，通过限定印刷头的冲击速度(v)、涂料组合物的密度(p)、高转移效率施涂器12的喷嘴直径(d)、涂料组合物的表面张力(σ)和涂料组合物的粘度(η)中的一者或更多者，可以使对应于合适的区域24的雷诺数(re)和奥内佐格数(oh)的范围缩小。
[0064]
参照图4a，可以使用奥内佐格数(oh)和雷诺数(re)来确定以下中的至少一者的边界：涂料组合物的密度(ρ)、高转移效率施涂器12的喷嘴直径(d)、高转移效率施涂器12的冲击速度(v)、涂料组合物的表面张力(σ)和涂料组合物的粘度(η)。图4a的图示出了雷诺数(re)与奥内佐格数(oh)之间的一般关系。图4a的图包括涉及可能使涂料组合物不适合使用高转移效率施涂器12施加至基底10的涂料组合物的特性的不合适区域52。这些不期望的特性可以包括但不限于太粘的涂料组合物、高转移效率施涂器12的能量不足、由涂料组合物形成卫星微滴和涂料组合物的飞溅。此外，图4a的图包括与不期望的区域52相邻的合适的区域54，所述合适的区域54涉及可能使涂料组合物适合于使用高转移效率施涂器12施加至基底10的涂料组合物的特性。
[0065]
在某些实施方案中，继续参照图4a，奥内佐格数(oh)为0.01至12.6，并且考虑到雷诺数(re)基于以下方程式v和vi来限定，
[0066]
oh不大于10^(-0.5006*l0g(re) 1.2135)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(v)，并且
[0067]
oh为至少0^(-0.5435*log(re)-1.0324)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(vi)，
[0068]
其中雷诺数(re)为0.02至6200。可以使用方程式v和vi来限定在不期望的区域22与合适的区域24之间的图4a的图中的边界56。
[0069]
在另一些实施方案中，继续参照图4a，奥内佐格数(oh)为0.05至1.8，并且考虑到雷诺数(re)基于以下方程式vii和viii来限定，
[0070]
oh不大于10^(-0.5067*log(re) 0.706)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(vii)，并且
[0071]
oh为至少10^(-0.5724*log(re)-0.4876)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(viii)，
[0072]
其中雷诺数(re)为0.3至660。可以使用方程式vii和viii来进一步限定在合适的区域24内的图4a的图中的边界58。
[0073]
参照图4b，沿着图4a的边界56和58绘制多种示例性涂料组合物的奥内佐格数(oh)和雷诺数(re)，由此进一步示出边界56和58的相关性。
[0074]
在某些实施方案中，适合于使用高转移效率施涂器12施加的涂料组合物在与基底10接触时表现出最小的飞溅至没有飞溅。通过经由高转移效率施涂器12施加的表现出最小的飞溅至没有飞溅的涂料组合物满足以下方程式ix，
[0075]
0＜v*d＜0.0021m2/s
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(ix)，
[0076]
其中v表示如上限定的冲击速度，d表示如上限定的喷嘴直径。
[0077]
参照图5a，考虑到方程式(ix)，可以使用奥内佐格数(oh)和雷诺数(re)来确定以下中的至少一者的边界：涂料组合物的密度(ρ)、高转移效率施涂器12的喷嘴直径(d)、高转移效率施涂器12的冲击速度(v)、涂料组合物的表面张力(σ)和涂料组合物的粘度(η)。图5a的图示出雷诺数(re)与奥内佐格数(oh)之间的一般关系。图5a的图包括涉及可能使涂料组合物不适合使用高转移效率施涂器12施加至基底10的涂料组合物的特性的不合适区域60。这些不期望的特性可以包括但不限于太粘的涂料组合物、高转移效率施涂器12的能量不足、由涂料组合物形成卫星微滴和涂料组合物的飞溅。此外，图5a的图包括与不期望的区域
60相邻的合适的区域62，所述合适的区域62涉及可能使涂料组合物适合于使用高转移效率施涂器12施加至基底10的涂料组合物的特性。
[0078]
在某些实施方案中，继续参照图5a，奥内佐格数(oh)为0.01至12.6，并且考虑到雷诺数(re)基于以上方程式v和vi来限定，其中雷诺数(re)为0.02至1600。可以使用方程式v和vi来限定在不期望的区域22与合适的区域24之间的图5a的图中的边界64。
[0079]
在另一些实施方案中，继续参照图5a，奥内佐格数(oh)为0.05至1.8，并且考虑到雷诺数(re)基于以上方程式vii和viii来限定，其中雷诺数(re)为0.3至660。可以使用方程式vii和viii来进一步限定在合适的区域24内的图5a的图中的边界66。
[0080]
参照图5b，沿着图5a的边界64和64绘制多种示例性涂料组合物的奥内佐格数(oh)和雷诺数(re)，由此进一步示出边界64和66的相关性。
[0081]
本文提供了形成用于使用高效率转移施涂器12施加至基底10的涂料组合物的方法。所述方法包括确定涂料组合物的奥内佐格数(oh)、涂料组合物的雷诺数(re)、或涂料组合物的德博拉数(de)中的至少一者的步骤。所述方法还包括获得涂料组合物的粘度(η)、涂料组合物的表面张力(σ)、涂料组合物的密度(ρ)、涂料组合物的松弛时间(λ)、高效率转移施涂器12的喷嘴直径(d)或高效率转移施涂器12的冲击速度(v)中的至少一者的步骤。
[0082]
考虑到奥内佐格数(oh)，基于以下方程式i确定粘度(η)、表面张力(σ)、密度(ρ)或喷嘴直径(d)中的至少一者，
[0083][0084]
考虑到雷诺数(re)，基于以下方程式ii确定冲击速度(v)、密度(ρ)、喷嘴直径(d)、或粘度(η)中的至少一者。
[0085]
re＝(ρvd/η)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(ii)。
[0086]
考虑到德博拉数(de)，基于以下方程式iii确定松弛时间(λ)、密度(ρ)、喷嘴直径(d)或表面张力(σ)中的至少一者。
[0087][0088]
所述方法还包括形成具有所述粘度(η)、表面张力(σ)、或密度(ρ)中的至少一者的涂料组合物的步骤。涂料组合物被配置成使用具有所述喷嘴直径(d)或冲击速度(v)中的至少一者的高效率转移施涂器12施加至基底10。
[0089]
在实施方案中，获得涂料组合物的粘度(η)的步骤还包括根据astm7867-13用锥板(cone-and-plate)或平行板对涂料组合物进行粘度分析的步骤，其中当粘度为2mpa-s至200mpa-s时，在1000秒-1剪切速率下测量粘度。在实施方案中，获得涂料组合物的表面张力(σ)的步骤还包括根据astm1331-14对涂料组合物进行表面张力分析的步骤。在实施方案中，获得涂料组合物的密度(ρ)的步骤还包括根据astm d1475-13对涂料组合物进行密度分析的步骤。在实施方案中，获得涂料组合物的松弛时间(λ)的步骤还包括根据keshavarz b.等(2015)journal of non-newtonian fluid mechanics，222，171-189和greiciunas e.等(2017)journal of rheology,61,467中描述的方法对涂料组合物进行松弛时间分析的步骤。在实施方案中，获得高效率转移施涂器的喷嘴直径(d)的步骤还包括测量高效率转移施涂器的喷嘴孔口的直径的步骤。在实施方案中，获得从高效率转移施涂器排出的微滴的冲击速度(v)的步骤还包括以下步骤：当微滴从高效率转移施涂器排出，微滴在距离基底2毫
米的距离内时，对涂料组合物的微滴进行冲击速度(v)分析。
[0090]
本文还提供了形成用于使用高转移效率施涂器12施加至基底10的涂料组合物的另一种方法。所述方法包括通过考虑涂料组合物的粘性力和表面张力确定涉及涂料组合物的液滴在与基底10接触时保持为单个微滴或分离成许多微滴的趋势的液滴接触值。所述方法还包括通过考虑涂料组合物的粘性力和惯性力确定涉及在层流与湍流之间延续(extending)的涂料组合物的流型的流型值。所述方法还包括通过考虑涂料组合物的松弛时间确定涉及延续到牛顿粘性流和非牛顿粘性流以外的涂料组合物的流动性的流动性值。涂料组合物被配置成基于液滴接触值、流型值和流动性值中的一者或更多者使用高转移效率施涂器12施加至基底10。
[0091]
在实施方案中，确定液滴接触值的步骤包括确定涂料组合物的奥内佐格数(oh)的步骤。在实施方案中，确定流型值的步骤包括确定涂料组合物的雷诺数(re)的步骤。在实施方案中，确定流动性值的步骤包括确定涂料组合物的德博拉数(de)的步骤。
[0092]
本文还提供了用于确定使用高转移效率施涂器12施加至基底10的涂料组合物的适合性的方法。所述方法对于研究剪切粘度和伸展松弛对微滴形成的影响可能是有用的。所述方法包括提供涂料组合物的步骤。所述方法还包括形成涂料组合物的微滴26的步骤。所述方法还包括将微滴26从升高的位置28滴落至与升高的位置28隔开的试样基底30。所述方法还包括以下步骤：当微滴26从升高的位置28朝向试样基底30延伸时，用照相机捕捉微滴26以形成试样图像32。所述方法还包括在试样基底30上形成试样涂层34的步骤。所述方法还包括分析试样图像32上在延伸期间的微滴26和试样基底30上的试样涂层34的步骤。
[0093]
参照图7a、7b、8a、8b、9a和9b，在实施方案中，分析各种试样涂料组合物以研究剪切粘度和伸展松弛的影响。特别参照图7a和7b，第一试样涂料组合物44具有0.16pa*s的剪切粘度和0.001秒的伸展松弛时间。特别参照图8a和8b，第二试样涂料组合物46具有0.009pa*s的剪切粘度和0.001的伸展松弛时间。特别参照图9a和9b，第三试样涂料组合物48具有0.040pa*s的剪切粘度和0.0025秒的伸展松弛时间。对应于图7a的第一试样涂料组合物44的图7b的试样图像32示出了在沉积之后具有中等流与中等的微滴布置精确度、很少的杂散卫星微滴并且没有飞溅的所得试样涂层34。对应于图8a的第二试样涂料组合物46的图8b的试样图像32示出了在沉积之后具有过量流并且在与基底10碰撞时飞溅的所得试样涂层34。对应于图9a的第三试样涂料组合物48的图9b的试样图像32示出了具有改善的微滴布置精确度、在沉积之后最小的流、接近零的杂散的卫星微滴并且没有飞溅的所得试样涂层34。
[0094]
可以使用涂料组合物来在基底10上形成涂层。所述涂层可以用作底色漆、透明涂层、有色涂层、顶涂层、单级涂层(single-stage coat)、中涂层(mid coat)、底漆、密封剂、或其组合。在某些实施方案中，使用涂料组合物来形成底色漆涂层。
[0095]
术语“底色漆”是指不透明的并且提供大部分保护、颜色、遮挡(也称为“不透明”)和视觉外观的涂层。底色漆通常包含有色颜料、效应颜料(例如金属片状颜料)、流变控制剂、uv吸收剂和其他涂料添加剂。术语“底色漆涂料组合物”是指可以用于形成底色漆的涂料组合物。术语“底色漆层”是指由底色漆涂料组合物形成的涂层。底色漆层可以通过施加一层或更多层相同或不同的底色漆涂料组合物来形成。在汽车涂层中，基底10通常涂覆有底漆层以用于保护和粘附，然后在底漆层上涂覆底色漆层，任选地在底漆的顶部上涂覆密
封剂，以用于大部分保护、颜色和大部分视觉外观，并且随后在底色漆层上涂覆透明涂层以用于进一步的保护和视觉外观。有时，可以使用单个涂层(称为“顶涂层”)来提供底色漆和透明涂层二者的功能。也可以使用额外的涂层。例如，金属基底可以在施加底漆层之前用磷酸盐材料处理并且用电涂层涂覆。
[0096]
术语“中涂层”或“中涂覆层”是指在多层涂层系统中位于底色漆层与透明涂层之间的有色非不透明涂层。为了实现一些独特的和有吸引力的颜色或视觉效果，汽车行业和其他涂层最终用途应用可以使用具有三个或更多个涂层的多层涂层代替传统的“底色漆和透明涂层”两层涂层系统。多层系统通常可以至少包括第一有色且不透明的底色漆层、沉积在底色漆层的至少一部分上的第二非不透明有色涂层、以及沉积在第二非不透明有色涂层的至少一部分上的第三透明涂层。第二非不透明有色涂层通常称为中涂覆层，其包含有色颜料。中涂层通常被配制为非不透明的，因此下面的底色漆的颜色可以通过中涂层可见。
[0097]
本文提供了用于施加第一涂料组合物和第二涂料组合物的系统50。系统50包括第一高转移效率施涂器，所述第一高转移效率施涂器包括第一喷嘴并且第一喷嘴限定第一喷嘴孔口92。所述系统还包括第二高转移效率施涂器90，所述第二高转移效率施涂器90包括第二喷嘴并且第二喷嘴限定第二喷嘴孔口94。系统50还包括第一储存器，所述第一储存器与第一高转移效率施涂器流体连通并且被配置成容纳第一涂料组合物。系统50还包括第二储存器，所述第二储存器与第二高转移效率施涂器90流体连通并且被配置成容纳第二涂料组合物。系统50还包括限定目标区域的基底10。第一高转移效率施涂器被配置成接收来自第一储存器的第一涂料组合物并且被配置成通过第一喷嘴孔口92将第一涂料组合物排出至基底的目标区域以形成第一涂层。第二高转移效率施涂器90被配置成接收来自第二储存器的第二涂料组合物并且被配置成通过第二喷嘴孔口94将第二涂料组合物排出至第一涂层以形成第二涂层。
[0098]
在某些实施方案中，第一涂料组合物包括底色漆涂料组合物，第二涂料组合物包括透明涂层涂料组合物。在另一些实施方案中，第一涂料组合物包含粘合剂，第二涂料组合物包含与粘合剂反应的交联剂，或者第一涂料组合物包含交联剂，第二涂料组合物包含与交联剂反应的粘合剂。
[0099]
参照图14，在实施方案中，底漆涂层96由底漆涂料组合物形成并且可以设置在基底10上。第一涂层98可以设置在底漆涂层96上，第二涂层100可以设置在第一涂层98上。可以使用常规的雾化施涂器施加底漆涂料组合物。
[0100]
基底10可以包含含金属的材料、含塑料的材料或其组合。在某些实施方案中，基底10是基本上无孔的。如本文所使用的术语“基本上”意指涂层的表面的至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％不含孔。可以使用涂料组合物来涂覆本领域已知的任何类型的基底10。在实施方案中，基底10为车辆、汽车或机动车。“车辆”或“汽车”或“机动车”包括：汽车，例如小汽车、厢式汽车、小型厢式汽车、公共汽车、suv(运动型多功能车)；卡车；半卡车；拖拉机；摩托车；拖车；atv(全地形车)；皮卡车；重型搬运车，例如推土机、移动式起重机和挖土机；飞机；小型船只(boats)；船舶(ship)；和其他运输方式。还可以使用涂料组合物来在工业应用(例如建筑物；栅栏；瓷砖；固定结构；桥梁；管道；纤维素材料(例如，木材、纸、纤维等))中涂覆基底。还可以使用涂料组合物来在消费产品应用(例如头盔、棒球棒、自行车、和玩具)中涂覆基底。应理解，如本文所使用的术语“基底”也可以指设置在也被认为是
基底的制品上的涂层。
[0101]
根据astm d4752，在无孔基底上，涂层的耐溶剂性可以为至少5次双mek摩擦，或至少20次双mek摩擦，或者至少20次双mek摩擦。
[0102]
根据astm 5026-15，涂层的膜拉伸模量可以为至少100mpa，或至少100mpa，或者至少200mpa。
[0103]
根据astm d5026-15，由包含交联剂的涂料组合物形成的涂层的交联密度可以为至少0.2mmol/cm3，或至少0.5mmol/cm3，或者至少1.0mmol/cm3。
[0104]
根据astm 2813，在20度镜面角下，涂层的光泽度值可以为至少75，或至少88，或者至少92。
[0105]
根据astm d7869，在大气老化暴露2000小时之后，涂层的保光性可以为初始光泽度值的至少50％，或至少70％，或者至少90％。
[0106]
根据astm d7091-13，涂层的厚度可以为至少5微米，或至少15微米，或者至少50微米。
[0107]
本文还提供了使用高转移效率施涂器12将涂料组合物施加至基底10的系统50。系统50包括高转移效率施涂器12，其可以为本领域已知的任何高转移效率施涂器，只要其适用于印刷涂料组合物即可。高转移效率施涂器12可以被配置为连续进给、按需滴落或选择性地两者。高转移效率施涂器12可以通过阀喷射、压电膜、热膜、声膜或超声波膜施加涂料组合物。系统50可以包括多于一个高转移效率施涂器12，其中各自配置成施加不同的涂料组合物(例如，不同的颜色、固体或效应颜料、底色漆或透明涂层)。然而，应理解，可以使用单个高转移效率施涂器12来施加多种不同的涂料组合物。
[0108]
参照图10a、10b、10c和10d，在实施方案中，高转移效率施涂器12为配置成按需滴落来施加涂料组合物的压电施涂器68。压电施涂器68包括配置成在拉伸位置、静止位置和施加位置之间变形的压电元件70。压电施涂器68还包括喷嘴，通过该喷嘴施加涂料组合物的微滴74。在图10a中，压电元件70处于静止位置。在图10b中，压电元件70处于拉伸位置以从储存器中引入涂料组合物。在图10c中，压电元件70处于施加位置以将涂料组合物从压电施涂器68中排出，从而形成微滴74。图10d，压电元件70返回到静止位置。在某些实施方案中，高转移效率施涂器12的喷射频率可以为约100hz至约1000000hz，或约10000hz至约100000hz，或者约30000hz至约60000hz。
[0109]
高转移效率施涂器12可以包括限定喷嘴孔口的喷嘴。应理解，每个高转移效率施涂器可以包括多于一个喷嘴，例如用于施加包含效应颜料的涂料组合物(这可能需要较大的喷嘴孔口)。喷嘴孔口72可以具有约0.000001米(m)至约0.001m，或约0.000005m至约0.0005m，或者约0.00002m至约0.00018m的量的喷嘴直径(d)。喷嘴孔口72可以具有至少0.000001，或至少0.000005，或者至少0.00002的量的喷嘴直径(d)。喷嘴孔口72可以具有不大于0.001，或不大于0.0005，或者不大于0.00018的量的喷嘴直径(d)。
[0110]
参照图11，在实施方案中，高转移效率施涂器12包括复数个喷嘴72。喷嘴72垂直于高转移效率施涂器移动通过的横向方向取向。因此，涂料组合物的微滴72的间距与喷嘴72彼此的间距相似。
[0111]
参照图12，在实施方案中，高转移效率施涂器包括复数个喷嘴72。喷嘴72相对于高转移效率施涂器移动通过的横向方向倾斜取向。因此，相对于喷嘴72彼此的间距，涂料组合
物的微滴74的间距减小。
[0112]
参照图13，在实施方案中，四个高转移效率施涂器各自包括复数个喷嘴72。四个高转移效率施涂器12配合以形成高转移效率施涂器组合件76。喷嘴72相对于高转移效率施涂器移动通过的横向方向垂直取向。四个高转移效率施涂器彼此偏移，使得对于高转移效率施涂器组合件76，喷嘴72之间的间距总体上减小。因此，涂料组合物的微滴74的间距相对于喷嘴72彼此的间距进一步减小。
[0113]
在某些实施方案中，本文提供了使用高转移效率施涂器12将涂料组合物施加至基底10的系统50。系统50包括包含喷嘴的高转移效率施涂器12。喷嘴限定喷嘴孔口并且可以具有约0.00002m至约0.0004m的喷嘴直径。系统50还包括储存器，所述储存器与高转移效率施涂器12流体连通并且被配置成容纳涂料组合物。涂料组合物包含载体和粘合剂。涂料组合物可以具有约0.002pa*s至约0.2pa*s的粘度、约838kg/m3至约1557kg/m3的密度、约0.015n/m至约0.05n/m的表面张力、以及约0.0005秒至约0.02秒的松弛时间。高转移效率施涂器12被配置成接收来自储存器的涂料组合物并且被配置成通过喷嘴孔口72将涂料组合物排出至基底10以形成涂层78。应理解，喷嘴直径、粘度、密度、表面张力和松弛时间的范围可以由本文所述的任何范围限定。
[0114]
高转移效率施涂器12可以被配置成通过喷嘴孔口72以约0.2m/秒至约20m/秒的冲击速度排出涂料组合物。或者，高转移效率施涂器12可以被配置成通过喷嘴孔口72以约0.4m/秒至约10m/秒的冲击速度排出涂料组合物。喷嘴孔口72的喷嘴直径可以为约0.00004m至约0.00025m。涂料组合物可以作为具有至少10微米的粒径的微滴74从高转移效率施涂器12中排出。
[0115]
在某些实施方案中，从高转移效率施涂器12中排出的涂料组合物的微滴74的至少80％接触基底10。在另一些实施方案中，从高转移效率施涂器12中排出的涂料组合物的微滴74的至少85％、或至少90％、或至少95％、或至少97％、或至少98％、或至少99％、或者至少99.9％接触基底10。不受理论的束缚，认为相对于不接触基底10由此进入环境的微滴74的数量，接触基底10的微滴74的数量的增加提高了涂料组合物的施加效率，减少了废物产生，并且减少了系统10的维护。
[0116]
在某些实施方案中，从高转移效率施涂器12中排出的涂料组合物的微滴74的至少80％为单分散的，使得微滴74具有小于20％的粒径分布。在另一些实施方案中，从高转移效率施涂器12中排出的涂料组合物的微滴74的至少85％、或至少90％、或至少95％、或至少97％、或至少98％、或至少99％、或者至少99.9％为单分散的，使得微滴74具有小于20％，或小于15％，或小于10％，或小于5％，或小于3％，或小于2％，或小于1％，或者小于0.1％的粒径分布。常规的施涂器依靠雾化以形成具有分散的粒径分布的涂料组合物的雾化液滴的“雾”，而由高转移效率施涂器12形成的单分散微滴74可以被引导至基底10，从而导致相对于常规施涂器的提高的转移效率。
[0117]
在某些实施方案中，从高转移效率施涂器12排出至基底10的涂料组合物的微滴74的至少80％在与基底10接触之后保持为单个微滴。在另一些实施方案中，从高转移效率施涂器12排出至基底10的涂料组合物的微滴74的至少85％、或至少90％、或至少95％、或至少97％、或至少98％、或至少99％、或者至少99.9％在与基底10接触之后保持为单个微滴。不受理论的束缚，认为通过使用高转移效率施涂器12施加涂料组合物，可以最小化或消除由
与基底10碰撞而导致的涂料组合物的飞溅。
[0118]
在某些实施方案中，从高转移效率施涂器12排出至基底10的涂料组合物的微滴74的至少80％在从高转移效率施涂器12的喷嘴孔口72中排出之后保持为单个微滴。在另一些实施方案中，从高转移效率施涂器12排出至基底10的涂料组合物的微滴74的至少85％、或至少90％、或至少95％、或至少97％、或至少98％、或至少99％、或者至少99.9％在从高转移效率施涂器12的喷嘴孔口72中排出之后保持为单个微滴。不受理论的束缚，认为可以通过使用高转移效率施涂器12施加涂料组合物来减少或消除卫星微滴的形成。参照图6，在某些实施方案中，冲击速度和喷嘴直径对卫星微滴形成具有影响。可以通过考虑冲击速度和喷嘴直径来减少卫星微滴形成。
[0119]
在某些实施方案中，根据宏观分析，涂层是基本上均匀的层。如本文所使用的术语“基本上”意指涂层的表面的至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％覆盖基底10的表面或基底10与涂层之间的中间层的表面。如本文所使用的短语“宏观分析”意指在没有显微镜的情况下基于可视化进行涂层的分析。
[0120]
本文提供了用于施加第一涂料组合物和第二涂料组合物的另一系统50。所述系统包括第一高转移效率施涂器，所述第一高转移效率施涂器包括第一喷嘴并且第一喷嘴限定第一喷嘴孔口92。所述系统还包括第二高转移效率施涂器90，所述第二高转移效率施涂器90包括第二喷嘴并且第二喷嘴限定第二喷嘴孔口94。系统50还包括第一储存器，所述第一储存器与第一高转移效率施涂器流体连通并且被配置成容纳第一涂料组合物。系统50还包括第二储存器，所述第二储存器与第二高转移效率施涂器90流体连通并且被配置成容纳第二涂料组合物。系统50还包括限定第一目标区域80和第二目标区域82的基底10。第一高转移效率施涂器被配置成接收来自第一储存器的第一涂料组合物并且被配置成通过第一喷嘴孔口92将第一涂料组合物排出至基底10的第一目标区域80。第二高转移效率施涂器90被配置成接收来自第二储存器的第二涂料组合物并且被配置成通过第二喷嘴孔口94将第二涂料组合物排出至基底10的第二目标区域82。在某些实施方案中，第一目标区域80与第二目标区域82相邻。
[0121]
在某些实施方案中，第一高转移效率施涂器包括复数个第一喷嘴72，其中每个第一喷嘴72限定第一喷嘴孔口92。在这些实施方案中，第二高转移效率施涂器90包括复数个第二喷嘴，其中每个第二喷嘴限定第二喷嘴孔口94。第一高转移效率施涂器88被配置成通过彼此独立的每个第一喷嘴孔口92排出第一涂料组合物，第二高转移效率施涂器90被配置成通过彼此独立的每个第二喷嘴孔口94排出第二涂料组合物。
[0122]
在各种实施方案中，基底10包括第一端84和第二端86，其中在其间设置有基底10的第一目标区域80和基底10的第二目标区域82。第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90可以被配置成从第一端84移动至第二端86。第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90可以被配置成沿着从第一端84至第二端86的单程(single pass)通过第一喷嘴孔口92和第二喷嘴孔口94排出第一涂料组合物和第二涂料组合物。
[0123]
可以限定在第一端与第二端之间延伸的路径。第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90被配置成沿着该路径移动。第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90被配置成在沿着该路径的单程期间通过第一喷嘴孔口92和第二喷嘴孔口94排出第一涂料组合物和第二涂料组合物。
[0124]
参照图16，在一个示例性实施方案中，基底10的第一目标区域80和基底10的第二目标区域82配合以形成迷彩图案。第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90被配置成在单程期间通过第一喷嘴孔口92和第二喷嘴孔口94将第一涂料组合物和第二涂料组合物排出至第一目标区域80和第二目标区域82以形成具有迷彩图案的涂层。
[0125]
参照图17，在另一个示例性实施方案中，基底10的第一目标区域80和基底10的第二目标区域82配合以形成双色调图案。第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90被配置成在单程期间通过第一喷嘴孔口92和第二喷嘴孔口94将第一涂料组合物和第二涂料组合物排出至第一目标区域80和第二目标区域82以形成具有双色调图案的涂层。
[0126]
参照图18，在又一个示例性实施方案中，基底10的第一目标区域80和基底10的第二目标区域82配合以形成条纹图案。第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90被配置成在单程期间通过第一喷嘴孔口92和第二喷嘴孔口94将第一涂料组合物和第二涂料组合物排出至第一目标区域80和第二目标区域82以形成具有条纹图案的涂层。
[0127]
参照图19，在再一个示例性实施方案中，基底10的第一目标区域80和基底10的第二目标区域82配合以形成不规则图案。第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90被配置成在单程期间通过第一喷嘴孔口92和第二喷嘴孔口94将第一涂料组合物和第二涂料组合物排出至第一目标区域80和第二目标区域82以形成具有不规则图案的涂层。
[0128]
参照图15，基底10的第一目标区域80和基底10的第二目标区域82可以配合以形成在第一目标区域80与第二目标区域82之间交替的矩形阵列。第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90可以被配置成在单程期间通过第一喷嘴孔口92和第二喷嘴孔口94将第一涂料组合物和第二涂料组合物排出至第一目标区域80和第二目标区域82以形成涂层。在实施方案中，第一涂料组合物包含颜料，第二涂料组合物包含效应颜料。
[0129]
第一涂料组合物的颜料可以为基色颜料(primary pigment)。合适的基色颜料的非限制性实例包括具有可用于本发明的色彩特性的颜料，包括：蓝色颜料，其包括阴丹士林蓝颜料蓝60，酞菁蓝，颜料蓝15:1、15:、15:3和15:4，以及钴蓝颜料蓝28；红色颜料，其包括喹吖啶酮红，颜料红122和颜料红202，氧化铁红颜料红101，苝红鲜红颜料红149、颜料红177、颜料红178和褐红颜料红179，偶氮红颜料红188，和二酮-吡咯并吡咯红颜料红255和颜料红264；黄色颜料，其包括联苯胺黄颜料黄14、氧化铁黄颜料黄42、钛镍黄颜料黄53、吲哚酮黄颜料黄110和颜料黄139、单偶氮黄颜料黄150、铋钒黄颜料颜料黄184、双偶氮黄颜料黄128和颜料黄155；橙色颜料，其包括喹吖啶酮橙色颜料颜料黄49和颜料橙49、苯并咪唑酮橙色颜料颜料橙36；绿色颜料，其包括酞菁绿颜料绿7和颜料绿36、和钴绿颜料绿50；紫色颜料，其包括喹吖啶酮紫颜料紫19和颜料紫42、二烷紫颜料紫23、和苝紫颜料紫29；棕色颜料，其包括单偶氮棕颜料棕25和铬锑钛酸盐颜料棕24、铁铬氧化物颜料棕29；白色颜料，例如锐钛矿型和金红石型二氧化钛(tio2)颜料白6；以及黑色颜料，其包括炭黑颜料黑6和颜料黑7、苝黑颜料黑32、铬酸铜黑颜料黑28。
[0130]
第二涂料组合物可以包含效应颜料。第二涂料组合物的效应颜料选自以下的组：金属片状颜料、含云母的颜料、含玻璃的颜料、及其组合。
[0131]
第二涂料组合物可以包含功能颜料。功能颜料可以选自以下的组：雷达反射颜料、lidar反射颜料、腐蚀抑制颜料、及其组合。
[0132]
第二涂料组合物可以包含功能添加剂，所述功能添加剂被配置成与第一涂料组合
物配合以改善涂料组合物的特性。功能添加剂可以选自以下的组：防流挂剂、ph调节剂、催化剂、表面张力调节剂、溶解度调节剂、助粘剂、及其组合。
[0133]
在实施方案中，第一高转移效率施涂器88的复数个第一喷嘴沿第一轴相对于彼此以线性配置布置，第二高转移效率施涂器90的复数个第二喷嘴沿第二轴相对于彼此以线性配置布置，并且其中第一轴和第二轴彼此平行。第一高转移效率施涂器88可以耦接至第二高转移效率施涂器90。第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90可以配合以形成作为单一组件的高转移效率施涂器组合件。
[0134]
本文提供了用于施加涂料组合物的另一系统50。系统50包括第一高转移效率施涂器88，所述第一高转移效率施涂器88包括第一喷嘴并且第一喷嘴限定第一喷嘴孔口92。系统还包括第二高转移效率施涂器90，所述第二高转移效率施涂器90包括第二喷嘴并且第二喷嘴限定第二喷嘴孔口94。系统50还包括与第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90流体连通的储存器。储存器被配置成容纳涂料组合物。系统50包括限定第一目标区域80和第二目标区域82的基底10。第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90被配置成接收来自储存器的涂料组合物并且被配置成通过第一喷嘴孔口92将涂料组合物排出至基底10的第一目标区域80并通过第二喷嘴孔口94将涂料组合物排出至基底10的第二目标区域82。
[0135]
第一高转移效率施涂器88包括复数个第一喷嘴，其中每个第一喷嘴限定第一喷嘴孔口92。第二高转移效率施涂器90包括复数个第二喷嘴，其中每个第二喷嘴限定第二喷嘴孔口94。第一高转移效率施涂器88被配置成通过彼此独立的每个第一喷嘴孔口90排出涂料组合物，第二高转移效率施涂器90被配置成通过彼此独立的每个第二喷嘴孔口94排出涂料组合物。
[0136]
基底10包括第一端和第二端，其中在其间设置有基底10的第一目标区域80和基底10的第二目标区域82。第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90被配置成从第一端移动至第二端，并且第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90被配置成沿着从第一端到第二端的单程通过第一喷嘴孔口92和第二喷嘴孔口94排出涂料组合物。
[0137]
限定了在第一端与第二端之间延伸的路径。第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90被配置成沿着该路径移动。第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90被配置成在沿着该路径的单程期间通过第一喷嘴孔口92和第二喷嘴孔口94排出涂料组合物。
[0138]
基底10的第一目标区域80和基底10的第二目标区域82配合以形成在第一目标区域80与第二目标区域82之间交替的矩形阵列。第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90被配置成在单程期间通过第一喷嘴孔口92和第二喷嘴孔口94将涂料组合物排出至第一目标区域80和第二目标区域82以形成均匀涂层。
[0139]
第一高转移效率施涂器88的复数个第一喷嘴沿着第一轴相对于彼此以线性配置布置，第二高转移效率施涂器90的复数个第二喷嘴沿着第二轴相对于彼此以线性配置布置。第一轴和第二轴彼此平行。
[0140]
复数个第一喷嘴包括第一喷嘴a和与第一喷嘴a相邻的第一喷嘴b。第一喷嘴a和第一喷嘴b以喷嘴距离彼此间隔开。复数个第二喷嘴包括与第一喷嘴a相邻的第二喷嘴a。第一喷嘴a和第二喷嘴a以高转移效率施涂器距离彼此间隔开。高转移效率施涂器距离与第一喷
嘴距离基本相同。
[0141]
复数个第一喷嘴和复数个第二喷嘴相对于彼此隔开以形成矩形阵列，并且其中复数个第一喷嘴和复数个第二喷嘴被配置成在矩形阵列的相邻的第一喷嘴和第二喷嘴之间交替排出涂料组合物以减少涂料组合物的流挂。
[0142]
在各种实施方案中，高转移效率施涂器12包括沿y轴对齐的六十个喷嘴。然而，应理解，印刷头12可以包括任意数量的喷嘴。每个喷嘴可以独立于其他喷嘴致动以将涂料组合物施加至基底10。在印刷期间，喷嘴的独立致动可以提供用于将涂料组合物的每个液滴布置在基底10上的控制。
[0143]
两个或更多个印刷头12可以耦接在一起以形成印刷头组合件。在某些实施方案中，印刷头12一起对齐，使得每个印刷头12的y轴平行于其他y轴。此外，每个印刷头12的喷嘴可以沿着垂直于y轴的x轴彼此对齐，使得形成“阵列”。一个喷嘴可以相对于x轴和y轴与和所述一个喷嘴直接相邻的其他喷嘴相等地间隔开。当印刷头组合件沿着x轴移动时，喷嘴的这种配置可能适合于通过每个印刷头12将相同的涂料组合物施加至基底10。不受理论的束缚，认为相对于x轴和y轴两者的喷嘴的相等间距可以导致相同涂料组合物在基底10上的均匀施加。相同涂料组合物的均匀施加可能适合于单色施加、双色调颜色施加等。
[0144]
或者，沿着第一y轴的一组喷嘴可以相对于单个高转移效率施涂器12的每个喷嘴沿着y轴的间距与另一组喷嘴紧密间隔。喷嘴的这种配置可能适合于通过每个高转移效率施涂器12将不同的涂料组合物施加至基底10。在同一高转移效率施涂器组合件中使用的不同涂料组合物可能适用于标识、设计、标志、带条纹外观、迷彩外观等。
[0145]
高转移效率施涂器12的喷嘴可以具有本领域已知的任何配置，例如线性、相对于基底10凹陷、相对于基底10凸出、圆形等。可能需要调整喷嘴的配置以促进高转移效率施涂器12与具有不规则配置的基底(例如包括镜子、装饰板、轮廓、扰流板等的车辆)的配合。
[0146]
高转移效率施涂器12可以被配置成将单个微滴共混以形成期望的颜色。高转移效率施涂器12可以包括喷嘴以施加青色涂料组合物、洋红色涂料组合物、黄色涂料组合物和黑色涂料组合物。可以改变涂料组合物的特性以促进共混。此外，可以使用搅动源例如空气运动或声波发生器来促进涂料组合物的共混。搅动源可以耦接至高转移效率施涂器12或与其分离。
[0147]
本文还提供了用于施加第一涂料组合物、第二涂料组合物和第三涂料组合物的系统。系统包括第一高转移效率施涂器88，所述第一高转移效率施涂器88包括第一喷嘴并且第一喷嘴限定第一喷嘴孔口92。系统包括第二高转移效率施涂器90，所述第二高转移效率施涂器90包括第二喷嘴并且第二喷嘴限定第二喷嘴孔口94。系统还包括第三高转移效率施涂器，所述第三高转移效率施涂器包括第三喷嘴并且第三喷嘴限定第三喷嘴孔口。系统还包括第一储存器，所述第一储存器与第一高转移效率施涂器88流体连通并且被配置成容纳第一涂料组合物。系统还包括第二储存器，所述第二储存器与第二高转移效率施涂器90流体连通并且被配置成容纳第二涂料组合物。系统还包括第三储存器，所述第三储存器与第三高转移效率施涂器流体连通并且被配置成容纳第三涂料组合物。系统还包括限定目标区域的基底10。第一高转移效率施涂器88被配置成接收来自第一储存器的第一涂料组合物并且被配置成通过第一喷嘴孔口92将第一涂料组合物排出至基底10的目标区域。第二高转移效率施涂器90被配置成接收来自第二储存器的第二涂料组合物并且被配置成通过第二喷
嘴孔口94将第二涂料组合物排出至基底10的目标区域。第三高转移效率施涂器被配置成接收来自第三储存器的第三涂料组合物并且被配置成通过第三喷嘴孔口将第三涂料组合物排出至基底10的目标区域。
[0148]
在实施方案中，第一涂料组合物表现出第一颜色空间，第二涂料组合物表现出第二颜色空间，第三涂料组合物表现出第三颜色空间。在某些实施方案中，第一颜色空间包括根据cmyk颜色模型的青色颜色空间，第二颜色空间包括根据cmyk颜色模型的洋红色颜色空间，第三颜色空间包括根据cmyk颜色模型的黄色颜色空间。在另一些实施方案中，第一颜色空间包括根据rgb颜色模型的红色颜色空间，第二颜色空间包括根据rgb颜色模型的绿色颜色空间，第三颜色空间包括根据rgb颜色模型的蓝色颜色空间。
[0149]
可以将第一涂料组合物、第二涂料组合物和第三涂料组合物中的一种或更多种排出到第一涂料组合物、第二涂料组合物和第三涂料组合物中的另一种上，以产生不同于第一颜色空间、第二颜色空间和第三颜色空间的颜色空间。在实施方案中，目标区域限定复数个子区域，并且其中第一高转移效率施涂器88、第二高转移效率施涂器90和第三高转移效率施涂器中的一者或更多者被配置成将第一涂料组合物、第二涂料组合物和第三涂料组合物中的一种或更多种排出至复数个子区域中的一者或更多者，以产生第一颜色空间、第二颜色空间和第三颜色空间中的一者或更多者的半色调图案。
[0150]
第一高转移效率施涂器88可以包括复数个第一喷嘴，其中每个第一喷嘴限定第一喷嘴孔口92。第二高转移效率施涂器90可以包括复数个第二喷嘴，其中每个第二喷嘴限定第二喷嘴孔口94。第三高转移效率施涂器可以包括复数个第三喷嘴，其中每个第三喷嘴限定第三喷嘴孔口。第一高转移效率施涂器88可以被配置成通过彼此独立的每个第一喷嘴孔口92排出第一涂料组合物。第二高转移效率施涂器90可以被配置成通过彼此独立的每个第二喷嘴孔口94排出第二涂料组合物。第三高转移效率施涂器可以被配置成通过彼此独立的每个第三喷嘴孔口排出第三涂料组合物。
[0151]
基底10包括第一端和第二端，其中在其间设置有基底10的目标区域。第一高转移效率施涂器88、第二高转移效率施涂器90和第三高转移效率施涂器可以被配置成从第一端移动至第二端。第一高转移效率施涂器88、第二高转移效率施涂器90和第三高转移效率施涂器可以被配置成沿着从第一端到第二端的单程通过第一喷嘴孔口92、第二喷嘴孔口94和第三喷嘴孔口排出第一涂料组合物、第二涂料组合物和第三涂料组合物。
[0152]
可以限定在第一端与第二端之间延伸的路径。第一高转移效率施涂器88、第二高转移效率施涂器90和第三高转移效率施涂器可以被配置成沿着该路径移动。第一高转移效率施涂器88、第二高转移效率施涂器90和第三高转移效率施涂器可以被配置成在沿该路径的单程期间通过第一喷嘴孔口92、第二喷嘴孔口94和第三喷嘴孔口排出第一涂料组合物、第二涂料组合物和第三涂料组合物。
[0153]
第一高转移效率施涂器88、第二高转移效率施涂器90和第三高转移效率施涂器可以耦接在一起。在实施方案中，第一高转移效率施涂器88、第二高转移效率施涂器90和第三高转移效率施涂器配合以形成作为单一组件的高转移效率施涂器组合件。
[0154]
在某些实施方案中，系统还包括一个或更多个额外的高转移效率施涂器。
[0155]
某些基底例如车辆可能需要将涂料组合物施加至其基底1010的特定部分。常规的深色涂层例如黑色可能无法充分反射lidar在约920nm处产生的信号，从而损害lidar识别
包括深色涂层的基底10的能力。此外，金属涂层例如银可以在远离lidar的方向上反射lidar产生的信号，从而损害lidar识别包括金属涂层的基底10的能力。
[0156]
在某些实施方案中，涂料组合物包含lidar反射颜料，当形成涂层时，所述lidar反射颜料可以改善lidar对基底10的识别。由包含lidar反射颜料的涂料组合物形成的涂层的尺寸可能恰好足够大以被lidar识别，同时仍保持由常规涂料提供的外观。此外，可以将包含lidar反射颜料的涂料组合物施加至车辆上的与lidar识别有关的特定位置(例如，保险杠、车顶线、引擎盖、侧板、镜子等)，同时仍保持由常规涂料提供的外观。包含lidar反射颜料的涂料组合物可以是任何涂料组合物，例如底色漆或透明涂层。可以通过高转移效率施涂器12在预定的位置将包含lidar反射颜料的涂料组合物施加至基底10，而不需要掩蔽基底10并通过低转移效率施加方法例如常规喷雾雾化浪费一部分包含lidar反射颜料的涂料组合物。
[0157]
lidar反射颜料可能影响涂料组合物的一种或更多种特性。可能需要调节涂料组合物的特性以使涂料组合物适合于使用高转移效率施涂器12施加，所述特性包括但不限于粘度(η0)、密度(ρ)、表面张力(σ)和松弛时间(λ)。此外，可能需要调节高转移效率施涂器12的特性以使高转移效率施涂器12适用于施加，所述特性包括但不限于高转移效率施涂器12的喷嘴直径(d)、由于高转移效率施涂器12导致的涂料组合物的冲击速度(v)、高转移效率施涂器12的速度、高转移效率施涂器12距离基底10的距离、由于高转移效率施涂器12导致的涂料组合物的微滴尺寸、高转移效率施涂器12的射速、和高转移效率施涂器12相对于重力的取向。
[0158]
在实施方案中，涂料组合物包含雷达反射颜料或lidar反射颜料。在某些实施方案中，雷达反射颜料或lidar反射颜料可以包括但不限于镍锰铁氧体黑(颜料黑30)和铁铬棕-黑(ci颜料绿17、ci颜料棕29和ci颜料棕35)。其他市售红外反射颜料为颜料蓝28、颜料蓝36、颜料绿26、颜料绿50、颜料棕33、颜料棕24、颜料黑12和颜料黄53。lidar反射颜料也可以称为红外反射颜料。
[0159]
基于涂料组合物的总重量，涂料组合物以约0.1重量％至约5重量％的量包含lidar反射颜料。在实施方案中，涂层在904nm至1.6微米的波长下具有反射率。基底10可以限定目标区域和与目标区域相邻的非目标区域。高转移效率施涂器可以被配置成通过喷嘴孔口72将涂料组合物排出至目标区域以形成在904nm至1.6微米的波长下具有反射率的涂层。非目标区域可以基本上没有涂层。
[0160]
在各种实施方案中，基底10例如车辆的前缘在操作期间易受道路上的石头和其他碎屑的损坏的影响。可以通过高转移效率施涂器12在预定的位置将防石击(anti-chip)涂料组合物施加至基底10，而不需要掩蔽基底10以及通过低转移效率施加方法例如常规喷雾雾化浪费一部分防石击涂料组合物。
[0161]
防石击涂料组合物可以包含弹性体聚合物和添加剂，从而导致涂层表现出提高的耐石击性。弹性体聚合物和添加剂可能影响涂料组合物的一种或更多种特性。可能需要调节涂料组合物的特性以使涂料组合物适合于使用高转移效率施涂器12施加，所述特性包括但不限于粘度(η0)、密度(ρ)、表面张力(σ)和松弛时间(λ)。此外，可能需要调节高转移效率施涂器12的特性以使高转移效率施涂器12适用于施加，所述特性包括但不限于高转移效率施涂器12的喷嘴直径(d)、由于高转移效率施涂器12导致的涂料组合物的冲击速度(v)、高
转移效率施涂器12的速度、高转移效率施涂器12距离基底10的距离、由于高转移效率施涂器12导致的涂料组合物的微滴尺寸、高转移效率施涂器12的射速、和高转移效率施涂器12相对于重力的取向。
[0162]
在实施方案中，涂料组合物包含粘合剂，所述粘合剂以至少50重量％的量包含弹性体树脂，其中根据din 53 504，所述弹性体树脂的断裂伸长率为至少500％。粘合剂的tg可以低于0℃。在某些实施方案中，弹性体树脂选自弹性体的组，所述弹性体选自以下的组：聚酯、聚氨酯、丙烯酸类、及其组合。
[0163]
在实施方案中，根据sae j400，涂层的抗碎落性为至少4b/7c。或者，根据sae j400，涂层的抗碎落性为至少5b/8c。基底10可以限定目标区域和与目标区域相邻的非目标区域。高转移效率施涂器可以被配置成通过喷嘴孔口72将涂料组合物排出至目标区域，以形成根据sae j400的抗碎落性为至少4b/7c的涂层。非目标区域基本上没有涂层。在包括底漆、底色漆和透明涂层的多层涂层系统上进行根据sae j400的分析。总的来说，通过经由石头或其他飞行物体施加抗碎裂损坏来测试复合层系统的机械完整性。遵循sae j400(或者astm d-3170)的方法，使用2kg直径为8mm至16mm的石头，其中石头和测试面板二者已被调节至-20
°
f(-29℃ /-2
°
)，在小于30秒的时间段内，使用70psi(480kpa /-20)的压缩空气将石头以90
°
方向投射至测试面板。在拉动胶带以除去松散的油漆碎片之后，使用目视量表评估损坏。
[0164]
在各种实施方案中，基底10易受腐蚀的损坏的影响。尽管现代基底包括电涂层以防止车辆的内表面和外表面上的腐蚀，但是可以通过高转移效率施涂器12在预定的位置将额外的防腐蚀涂料组合物施加至基底10，而不需要掩蔽基底10以及通过低转移效率施加方法例如常规喷雾雾化浪费一部分防腐蚀涂料组合物。
[0165]
防腐蚀涂料组合物可以包含可能影响涂料组合物的一种或更多种特性的颜料或添加剂。可能需要调节涂料组合物的特性以使涂料组合物适合于使用高转移效率施涂器12施加，所述特性包括但不限于粘度(η0)、密度(ρ)、表面张力(σ)和松弛时间(λ)。此外，可能需要调节高转移效率施涂器12的特性以使高转移效率施涂器12适用于施加，所述特性包括但不限于高转移效率施涂器12的喷嘴直径(d)、由于高转移效率施涂器12导致的涂料组合物的冲击速度(v)、高转移效率施涂器12的速度、高转移效率施涂器12距离基底10的距离、由于高转移效率施涂器12导致的涂料组合物的微滴尺寸、高转移效率施涂器12的射速、和高转移效率施涂器12相对于重力的取向。
[0166]
在实施方案中，涂料组合物还包含腐蚀抑制颜料。可以使用本领域已知的任何腐蚀抑制颜料，例如磷硅酸钙锶锌。在另一些实施方案中，可以使用双正磷酸盐，其中阳离子之一由锌表示。例如，这些可以包括zn-al、zn-ca，而且还可以包括zn-k、zn-fe、zn-ca-sr或ba-ca和sr-ca的组合。可以将磷酸根阴离子与另外的防腐蚀有效的阴离子例如硅酸根、钼酸根或硼酸根组合。改性的磷酸盐颜料可以通过有机腐蚀抑制剂改性。改性的磷酸盐颜料可以通过以下化合物来例示：磷酸铝(iii)锌(ii)、碱式磷酸锌、磷钼酸锌、磷钼酸锌钙、硼磷酸锌。此外，磷硅酸锌锶、磷硅酸钙钡、磷硅酸钙锶锌、及其组合。还可以使用5-硝基间苯二甲酸锌、5-硝基间苯二甲酸钙、氰尿酸钙、二壬基萘磺酸的金属盐、及其组合。
[0167]
基于涂料组合物的总重量，涂料组合物可以以约3重量％至约12重量％的量包含腐蚀抑制颜料。在实施方案中，涂层具有如按照astm b117在500小时盐雾之后由距划线不
大于10mm蠕变所证明的耐腐蚀性。基底10可以限定目标区域和与目标区域相邻的非目标区域。高转移效率施涂器可以被配置成通过喷嘴孔口72将涂料组合物排出至目标区域，以形成具有如按照astm b117在500小时盐雾之后由距划线不大于10mm蠕变所证明的耐腐蚀性的涂层。非目标区域可以基本上没有涂层。
[0168]
各种基底可以包括不同材料的两个或更多个离散部分。例如，车辆可以包括含金属的车体部分和含塑料的装饰部分。由于塑料(80℃)相对于金属(140℃)的烘烤温度限制，因此含金属的车体部分和含塑料的装饰部分可以通常在单独的设施中涂覆，从而增加了不匹配的经涂覆部件的可能性。在施加并烘烤适用于金属基底的涂料组合物之后，可以通过高转移效率施涂器12将适用于塑料基底的涂料组合物施加至塑料基底，而不需要掩蔽基底10以及通过低转移效率施加方法例如常规喷雾雾化浪费一部分涂料组合物。可以使用第一高转移效率施涂器88 12来施加适用于塑料基底的涂料组合物，以及可以使用第二高转移效率施涂器90 12来施加适用于金属基底的涂料组合物。第一高转移效率施涂器88 12和第二高转移效率施涂器90 12可以形成高转移效率施涂器组合件。
[0169]
适用于塑料基底的涂料组合物可以包含基于异氰酸酯的交联剂，而用于金属基底的涂料组合物可以包含基于三聚氰胺的交联剂。涂料组合物的交联技术可能影响涂料组合物的一种或更多种特性。可能需要调节涂料组合物的特性以使涂料组合物适合于使用高转移效率施涂器12施加，所述特性包括但不限于粘度(η0)、密度(ρ)、表面张力(σ)和松弛时间(λ)。此外，可能需要调节高转移效率施涂器12的特性以使高转移效率施涂器12适用于施加，所述特性包括但不限于高转移效率施涂器12的喷嘴直径(d)、由于高转移效率施涂器12导致的涂料组合物的冲击速度(v)、高转移效率施涂器12的速度、高转移效率施涂器12距离基底10的距离、由于高转移效率施涂器12导致的涂料组合物的微滴尺寸、高转移效率施涂器12的射速、和高转移效率施涂器12相对于重力的取向。
[0170]
本文提供了用于施加第一涂料组合物和第二涂料组合物的系统。所述系统包括雾化施涂器。所述系统还包括高转移效率施涂器，所述高转移效率施涂器包括喷嘴并且喷嘴限定喷嘴孔口。所述系统还包括与雾化施涂器流体连通且配置成容纳第一涂料组合物的第一储存器。所述系统还包括与高转移效率施涂器流体连通且配置成容纳第二涂料组合物的第二储存器。所述系统还包括基底组合件，所述基底组合件包括含金属的基底和含塑料的基底，含金属的基底耦接至含塑料的基底。雾化施涂器被配置成接收来自第一储存器的第一涂料组合物并且被配置成将第一涂料组合物施加至含金属的基底。高转移效率施涂器被配置成接收来自第二储存器的第二涂料组合物并且被配置成通过第二喷嘴孔口94将第二涂料组合物排出至含塑料的基底。
[0171]
在实施方案中，雾化施涂器被配置成产生第一涂料组合物的雾化微滴的雾。在某些实施方案中，雾化施涂器包括bell喷涂施涂器。然而，应理解，可以使用任何常规的雾化喷涂施涂器。
[0172]
本文还提供了使用雾化施涂器和高转移效率施涂器施加第一涂料组合物和第二涂料组合物的方法。高转移效率施涂器包括喷嘴，并且喷嘴限定喷嘴孔口。所述方法包括提供包括含金属的基底和含塑料的基底的基底组合件的步骤。含金属的基底可以耦接至含塑料的基底。所述方法还包括使用雾化施涂器将第一涂料组合物施加至含金属的基底的步骤。所述方法还包括通过高转移效率施涂器的喷嘴孔口72将第二涂料组合物施加至含塑料
的基底的步骤。
[0173]
高转移效率施涂器12可以被配置成以约0.01米/秒(m/s)至约100m/s、或约0.1m/s至约50m/s、或者约1m/s至约12m/s的量的冲击速度(v)施加涂料组合物。高转移效率施涂器12可以被配置成以至少0.01m/s、或至少0.1m/s、或者至少1m/s的量的冲击速度(v)施加涂料组合物。高转移效率施涂器12可以被配置成以不大于100m/s、或不大于50m/s、或者不大于12m/s的量的冲击速度(v)施加涂料组合物。
[0174]
高转移效率施涂器12还可以包括与高转移效率施涂器12流体连通且配置成容纳涂料组合物的储存器。储存器可以直接耦接至高转移效率施涂器12，或者经由一根或更多根管间接耦接至高转移效率施涂器12。多于一个储存器(其中每个储存器容纳不同的涂料组合物(例如，不同的颜色、固体或效应颜料、底色漆或透明涂层、2组涂料组合物))可以耦接至高转移效率施涂器12以将不同的涂料组合物提供至同一高转移效率施涂器12。高转移效率施涂器12被配置成接收来自储存器的涂料组合物并被配置成通过喷嘴孔口72将涂料组合物排出至基底10。
[0175]
包括涂料组合物和高转移效率施涂器12的系统50的一个非限制性实例可以配置成表现出以下特性。
[0176][0177]
当使用涂料组合物来形成底色漆涂层时，具有一种颜色的第一底色漆层可以与设置在第一底色漆层上的具有第二种颜色的第二底色漆层一起形成。底色漆涂层的这种配置可以用于包括两色调颜色(参见图17)、赛车条纹、诸如车顶或引擎盖的变色面板、图形、文字、或其组合的车辆。然而，应理解，任何基底都可以受益于这样的配置。
[0178]
可以使用诸如bell施涂器的常规喷涂设备将第一底色漆层施加至基底10，然后可以使用高转移效率施涂器12将第二底色漆层施加至第一底色漆层。在该非限制性实例中可以使用一个或更多个考虑因素，例如考虑第一底色漆层的表面张力对第二底色漆层的影响。作为一个非限制性实例，可以增加第一底色漆层的表面张力以改善涂料组合物在使用高转移效率施涂器12施加至第一底色漆层时的流动。当在车辆的全部面板上印刷涂料组合物时，这种改善的流动可能是期望的。作为另一个非限制性实例，可以减小第一底色漆层的表面张力以改善涂料组合物在使用高转移效率施涂器12施加至第一底色漆层时的边界保持和/或分辨率。当印刷涂料组合物作为设计、文字等时，这种改善的边界保持和/或分辨率可能是期望的。此外，可以考虑第一底色漆层与第二底色漆层之间的湿碰湿施加的影响。例
如，载体选择和添加剂选择可能对待以湿碰湿施加方式施加至第一底色漆的涂料组合物的适用性产生影响。
[0179]
其他考虑因素可以包括高转移效率施涂器12的印刷头速度、高转移效率施涂器12距离基底10的距离、高转移效率施涂器12的射速、以及基底10相对于重力的取向。另外的考虑因素可能涉及涂料组合物在施加至基底10之后的干燥。由于缺少在使用印刷头12将涂料组合物施加至基底10期间产生的雾化，因此在系统50中可以包括干燥组件。合适的干燥组件的实例可以包括但不限于红外线灯、紫外光灯、强制空气干燥器等。应理解，这些干燥组件可以耦接至印刷头12或与印刷头12分离，但被配置成与印刷头12配合以促进涂料组合物的干燥。
[0180]
涂料组合物包含多种组分，例如粘合剂；颜料；体质颜料；染料；流变改性剂；载体，例如有机溶剂、水、和非水溶剂；催化剂；常规添加剂；或其组合。在实施方案中，载体选自以下的组：水、非水溶剂、及其组合。常规添加剂可以包括但不限于分散剂、抗氧化剂、uv稳定剂和吸收剂、表面活性剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、防缩孔剂、或其组合。在实施方案中，基于涂料组合物包含某些组分和/或包含特定量/比例的某些组分，涂料组合物适合于使用高转移效率施涂器12施加至基底10。
[0181]
术语“粘合剂”是指涂料组合物的成膜成分。通常，粘合剂可以包含对于形成具有期望特性(例如硬度、保护性、粘合性等)的涂层是必需的高聚物、低聚物或其组合。术语“粘合剂”中可以不包括额外的组分，例如载体、颜料、催化剂、流变改性剂、抗氧化剂、uv稳定剂和吸收剂、流平剂、消泡剂、防缩孔剂、或其他常规添加剂，除非任何这些额外的组分是涂料组合物的成膜成分。涂料组合物中可以包含那些额外的组分中的一种或更多种。在某些实施方案中，粘合剂包含聚合物。
[0182]
在实施方案中，聚合物具有可交联官能团，例如异氰酸酯反应性基团。术语“可交联官能团”是指位于低聚物中、高聚物中、聚合物骨架中、聚合物骨架的侧基中、末端位于聚合物骨架上、或其组合的官能团，其中这些官能团能够与交联官能团交联(在固化步骤期间)以产生交联结构形式的涂层。典型的可交联官能团可以包括羟基、硫醇、异氰酸酯、硫代异氰酸酯、乙酰乙酰氧基、羧基、伯胺、仲胺、环氧、酸酐、酮亚胺、醛亚胺、或其可行的组合。一旦环结构打开可以产生羟基或胺基的一些其他官能团例如原酸酯、原碳酸酯或环酰胺也可以适合作为可交联官能团。
[0183]
涂料组合物可以包含聚酯-聚氨酯聚合物、胶乳聚合物、三聚氰胺树脂、或其组合。应理解，涂料组合物中可以包含其他聚合物。
[0184]
聚酯-聚氨酯聚合物的聚酯可以为线性或支化的。有用的聚酯可以包括脂族或芳族二羧酸、多元醇、二醇、芳族或脂族环酐和环醇的酯化产物。合适的脂环族多羧酸的非限制性实例为四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、1,2-环己烷二羧酸、1,3-环己烷二羧酸、1,4-环己烷二羧酸、4-甲基六氢邻苯二甲酸、内亚甲基四氢邻苯二甲酸、三环癸烷二羧酸、内亚乙基六氢邻苯二甲酸、樟脑酸、环己烷四羧酸、和环丁烷四羧酸。脂环族多羧酸不仅可以以其顺式形式使用，而且还可以以其反式形式使用，并且可以作为两种形式的混合物使用。合适的多羧酸的另外的非限制性实例可以包括芳族和脂族多羧酸，如例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、卤代邻苯二甲酸例如四氯邻苯二甲酸或四溴邻苯二甲酸、己二酸、戊二酸、壬二酸、癸二酸、富马酸、马来酸、偏苯三酸、和苯均四酸。多元酸的组合，例如多羧
酸和脂环族多羧酸的组合可以是合适的。多元醇的组合也可以是合适的。
[0185]
非限制性的合适的多元醇包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、二甘醇、环己二醇、环己烷二甲醇、三甲基戊二醇、乙基丁基丙二醇、二三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、二季戊四醇、聚乙二醇和聚丙二醇。如果需要的话，也可以包含一元醇(如例如丁醇、辛醇、月桂醇、乙氧基化酚或丙氧基化酚)和多元醇以控制分子量。
[0186]
合适的聚酯的非限制性实例包括支化的共聚酯聚合物。在此通过引用并入的美国专利第6,861,495号中描述的支化的共聚酯聚合物和生产方法可以是合适的。可以使用具有多官能团的单体例如axby(x,y独立地等于1至3)型以产生支化结构，所述单体包括具有一个羧基和两个羟基、两个羧基和一个羟基、一个羧基和三个羟基、或者三个羧基和一个羟基的那些。这样的单体的非限制性实例包括2,3-二羟基丙酸、2,3-二羟基2-甲基丙酸、2,2-二羟基丙酸、2,2-双(羟甲基)丙酸等。
[0187]
支化的共聚酯聚合物可以通常由单体混合物聚合，所述单体混合物包含选自羟基羧酸、羟基羧酸的内酯、及其组合的组的增链剂；和一种或更多种支化单体。一些合适的羟基羧酸包括乙醇酸、乳酸、3-羟基丙酸、3-羟基丁酸、3-羟基戊酸、和羟基特戊酸。一些合适的内酯包括己内酯；戊内酯；以及相应的羟基羧酸如例如3-羟基丙酸、3-羟基丁酸、3-羟基戊酸和羟基特戊酸的内酯。在某些实施方案中，可以使用己内酯。在实施方案中，可以通过使包含增链剂和超支化单体的单体混合物在一个步骤中聚合，或者通过首先使超支化单体聚合随后使增链剂聚合来产生支化的共聚酯聚合物。应理解，支化的共聚酯聚合物可以由丙烯酸核与以上描述的扩展单体形成。
[0188]
聚酯-聚氨酯聚合物可以由聚酯和多异氰酸酯产生。聚酯可以是具有至少两个羟基官能团或两个巯基官能团及其混合物的高聚物有机物或低聚物有机物。具有末端羟基的聚酯和聚碳酸酯可以有效地用作二醇。
[0189]
聚氨酯聚合物可以通过使多异氰酸酯与过量的多元醇反应来产生。在某些实施方案中，由经验和结构式限定的低摩尔质量多元醇例如多元醇用于形成聚氨酯聚合物。多元醇的非限制性实例包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、二甘醇、环己二醇、环己烷二甲醇、三甲基戊二醇、乙基丁基丙二醇、二三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、二季戊四醇、聚乙二醇和聚丙二醇。在另一些实施方案中，数均摩尔质量为例如最高达8000、或者最高达5000、或者最高达2000的低聚物多元醇或高聚物多元醇，和/或例如相应的羟基官能聚醚、聚酯或聚碳酸酯用于形成聚氨酯聚合物。
[0190]
合适的多异氰酸酯的非限制性实例包括芳族、脂族或脂环族的二异氰酸酯、三异氰酸酯或四异氰酸酯，包括具有异氰脲酸酯结构单元(例如六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的异氰脲酸酯)的多异氰酸酯；两分子的二异氰酸酯例如六亚甲基二异氰酸酯与二醇例如乙二醇的加合物；六亚甲基二异氰酸酯的脲二酮；异佛尔酮二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯的脲二酮；三羟甲基丙烷和间四甲基二甲苯二异氰酸酯的加合物。本文公开的其他多异氰酸酯也可以适用于产生聚氨酯。
[0191]
水性聚氨酯粘合剂及其生产是技术人员公知的。水性聚氨酯粘合剂的典型且有用的非限制性实例包括水性聚氨酯粘合剂分散体，其通常可以通过如下来制备：首先通过多元醇型化合物和多异氰酸酯的加成反应形成nco-官能亲水性聚氨酯预聚物，将所形成的聚
氨酯预聚物转化至水相，然后使水分散的nco-官能聚氨酯预聚物与nco-反应性增链剂如例如多胺、肼衍生物或水反应。如已经用作如在车身和车体部件的底色漆/透明涂层两层涂层的生产中常规的水性底色漆组合物中的粘合剂的这样的水性聚氨酯粘合剂分散体可以用于涂料组合物a中；可以用于涂料组合物a中的水性聚氨酯粘合剂分散体的非限制性实例可以见于us 4851460、us 5342882和us 2010/0048811 a1中，其通过引用明确地并入本文。
[0192]
聚酯-聚氨酯聚合物的一个非限制性实例为由线性聚酯二醇树脂(单体1,6-己二醇、己二酸和间苯二甲酸的反应产物)和异佛尔酮二异氰酸酯形成的聚氨酯分散树脂。该聚酯-聚氨酯聚合物具有约30,000的重均分子量、约35重量％的固体含量和约250纳米的粒径。
[0193]
聚酯-聚氨酯聚合物的另一个非限制性实例为由线性聚碳酸酯-聚酯和异佛尔酮二异氰酸酯形成的聚氨酯分散树脂。该聚酯-聚氨酯聚合物具有约75000的重均分子量、约35重量％的固体含量和约180纳米的粒径。
[0194]
在某些实施方案中，与不含聚酯-聚氨酯聚合物的涂料组合物相比，包含聚酯-聚氨酯聚合物的涂料组合物可以表现出涂料组合物的弹性增加。涂料组合物的弹性增加可以通过增加涂料组合物的松弛时间来改善用于使用高转移效率施涂器12施加至基底10的涂料组合物的适用性。在各种实施方案中，与包含重均分子量为30000的聚酯-聚氨酯聚合物的涂料组合物相比，重均分子量为75000的聚酯-聚氨酯聚合物在包含在涂料组合物中时增加了涂料组合物的松弛时间。应理解，增加重均分子量与增加涂料组合物的松弛时间的关系可能不限于聚酯-聚氨酯聚合物。例如，相对于包含重均分子量小于300000的聚合物的涂料组合物，重均分子量为至少300000的聚合物在并入涂料组合物中时可能导致涂料组合物表现出增加的松弛时间。还应理解，在涂料组合物中并入至少较小浓度的高分子量聚合物(例如，至少300000)可以用于通过至少使卫星微滴的形成最小化来改善涂料组合物的适用性。
[0195]
基于涂料组合物的总重量，涂料组合物可以以约0.1重量％至约50重量％，或约1重量％至约20重量％，或者约1重量％至约10重量％的量包含聚酯-聚氨酯聚合物。在示例性实施方案中，涂料组合物包含具有商品名u 241的聚酯-聚氨酯聚合物，其可从德国勒沃库森的covestro ag商购。
[0196]
胶乳聚合物例如水性(甲基)丙烯酰基共聚物胶乳粘合剂及其生产是技术人员公知的。水性(甲基)丙烯酰基共聚物胶乳粘合剂通常可以通过烯属不饱和的可自由基共聚的共聚单体的自由基乳液共聚来制备。例如，通过引用明确并入本文的wo2006/118974 a1、wo2008/124136 a1、wo2008/124137 a1和wo2008/124141 a1公开了水性(甲基)丙烯酰基共聚物胶乳粘合剂及其在如在车身和车体部件的底色漆/透明涂层两层涂层的生产中常规的水性底色漆组合物中作为粘合剂的用途。通过引用明确并入本文的wo2006/118974 a1、wo2008/124136 a1、wo2008/124137 a1和wo2008/124141 a1中公开的水性(甲基)丙烯酰基共聚物胶乳粘合剂为可以用于涂料组合物中的水性(甲基)丙烯酰基共聚物胶乳粘合剂的非限制性实例。
[0197]
三聚氰胺树脂可以经一种或更多种醇如甲醇或丁醇部分或完全醚化。一个非限制性实例为六甲氧基甲基三聚氰胺。合适的三聚氰胺树脂的非限制性实例包括单体三聚氰胺、聚合物三聚氰胺-甲醛树脂、或其组合。单体三聚氰胺包括低分子量三聚氰胺，其平均每
个三嗪核含有三个或更多个经c1至c5一元醇(例如甲醇、正丁醇或异丁醇)醚化的羟甲基，并且具有最高达约2的平均缩合度，并且在某些实施方案中，在约1.1至约1.8的范围内，并且具有不小于约50重量％的单核物质的比例。相比之下，聚合物三聚氰胺的平均缩合度大于约1.9。一些这样的合适的单体三聚氰胺包括烷基化三聚氰胺，例如甲基化三聚氰胺、丁基化三聚氰胺、异丁基化三聚氰胺及其混合物。这些合适的单体三聚氰胺中的许多是商业供应的。例如，新泽西州west patterson的cytec industries inc.供应301(聚合度为1.5，95％甲基和5％羟甲基)、350(聚合度为1.6，84％甲基和16％羟甲基)、303、325、327、370和xw3106，其全部为单体三聚氰胺。合适的聚合物三聚氰胺包括称为由密苏里州圣路易斯的solutia inc.供应的bmp5503(分子量690，多分散性为1.98，56％丁基，44％氨基)或者由新泽西州west patterson的cytec industries inc.提供的1158的高氨基(部分烷基化，-n，-h)三聚氰胺。cytec industries inc.还供应1130@80％固体(聚合度为2.5)、1133(48％甲基，4％羟甲基和48％丁基)，其均为聚合物三聚氰胺。
[0198]
基于涂料组合物的总重量，涂料组合物可以以约0.1重量％至约50重量％，或约1重量％至约20重量％，或者约1重量％至约10重量％的量包含三聚氰胺树脂。在示例性实施方案中，涂料组合物包含具有商品名303的三聚氰胺-甲醛树脂，其可从新泽西州west patterson的cytec industries inc.商购。
[0199]
涂料组合物的粘合剂还可以包含可以与粘合剂的聚合物的可交联官能团反应以形成交联聚合物网络(本文中称为交联网络)的交联剂。应理解，交联剂并非在所有涂料组合物中都是必需的，而是可以用于涂料组合物中以改善涂层间的粘附，例如在底色漆与透明涂层之间，以及用于固化，例如在透明涂层中。
[0200]
术语“交联剂”是指具有“交联官能团”的组分，“交联官能团”为位于化合物的各分子、低聚物、高聚物、聚合物骨架、聚合物骨架的侧基中、末端位于聚合物骨架上、或其组合的官能团，其中这些官能团能够与可交联官能团交联(在固化步骤期间)以产生交联结构形式的涂层。本领域普通技术人员将认识到，将排除交联官能团和可交联官能团的某些组合，因为它们将不能交联并产生形成膜的交联结构。涂料组合物可以包含多于一种类型的具有相同或不同交联官能团的交联剂。典型的交联官能团可以包括羟基、硫醇、异氰酸酯、硫代异氰酸酯、乙酰乙酰氧基、羧基、伯胺、仲胺、环氧、酸酐、酮亚胺、醛亚胺、原酸酯、原碳酸酯、环酰胺、或其组合。
[0201]
具有异氰酸酯官能团的多异氰酸酯可以用作交联剂以与可交联官能团例如羟基官能团和胺官能团反应。在某些实施方案中，仅伯胺官能团和仲胺官能团可以与异氰酸酯官能团反应。合适的多异氰酸酯可以具有平均2至10，或2.5至8，或者3至8的异氰酸酯官能度。通常，涂料组合物的多异氰酸酯上的异氰酸酯官能团与可交联官能团(例如羟基和/或胺基)的比例为约0.25:1至约3:1，或约0.8:1至约2:1，或者约1:1至约1.8:1。在另一些实施方案中，具有三聚氰胺官能团的三聚氰胺化合物可以用作交联剂以与可交联官能团反应。
[0202]
合适的多异氰酸酯的非限制性实例包括任何通常使用的芳族、脂族或脂环族的二异氰酸酯、三异氰酸酯或四异氰酸酯，包括具有异氰脲酸酯结构单元(例如六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的异氰脲酸酯)的多异氰酸酯；2分子的二异氰酸
酯例如六亚甲基二异氰酸酯与二醇例如乙二醇的加合物；六亚甲基二异氰酸酯的脲二酮；异佛尔酮二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯的脲二酮；间四甲基苯二甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯。
[0203]
还可以使用具有异氰脲酸酯结构单元的多异氰酸酯官能加合物，例如，2分子的二异氰酸酯例如六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯与二醇例如乙二醇的加合物；3分子的六亚甲基二异氰酸酯与1分子水的加合物(可以商品名n从宾夕法尼亚匹兹堡的bayer corporation商购)；1分子的三羟甲基丙烷和3分子的甲苯二异氰酸酯的加合物(可以商品名l从宾夕法尼亚匹兹堡的bayer corporation商购)；1分子的三羟甲基丙烷和3分子的异佛尔酮二异氰酸酯或诸如1,3,5-三异氰酸根合苯和2,4,6-三异氰酸根合甲苯的化合物的加合物；以及1分子的季戊四醇和4分子的甲苯二异氰酸酯的加合物。
[0204]
涂料组合物可以包含可通过紫外线(uv)、电子束(eb)、激光等固化的单体化合物、低聚物化合物或高聚物化合物。将uv、eb或激光源置于高转移效率施涂器12上可能导致通过高转移效率施涂器12施加至基底10的每个微滴的直接光引发。单体相对于聚合物的使用增加可以增加涂料组合物的可固化固体而不增加涂料组合物的粘度，从而减少释放到环境中的挥发性有机碳(voc)。然而，单体相对于聚合物的使用增加可能影响涂料组合物的一种或更多种特性。可能需要调节涂料组合物的特性以使涂料组合物适合于使用高转移效率施涂器12施加，所述特性包括但不限于粘度(η0)、密度(ρ)、表面张力(σ)和松弛时间(λ)。此外，可能需要调节高转移效率施涂器12的特性以使高转移效率施涂器12适用于施加，所述特性包括但不限于高转移效率施涂器12的喷嘴直径(d)、由于高转移效率施涂器12导致的涂料组合物的冲击速度(v)、高转移效率施涂器12的速度、高转移效率施涂器12距离基底10的距离、由于高转移效率施涂器12导致的涂料组合物的微滴尺寸、高转移效率施涂器12的射速、和高转移效率施涂器12相对于重力的取向。
[0205]
本文提供了用于使用高转移效率施涂器施加至基底10的涂料组合物。涂料组合物包含数均分子量为约400至约20000且具有可自由基聚合的双键的单体化合物、低聚物化合物或高聚物化合物。涂料组合物包含光引发剂。涂料组合物的奥内佐格数(oh)为约0.01至约12.6。涂料组合物的雷诺数(re)为约0.02至约6200。涂料组合物的德博拉数(de)为从大于0至约1730。
[0206]
基于涂料组合物的总重量，涂料组合物可以以约20重量％至约90重量％的量包含单体化合物、低聚物化合物或高聚物化合物。基于涂料组合物的总重量，涂料组合物可以以约0.1重量％至约2重量％的量包含光引发剂。应理解，基于涂料组合物的总重量，包含单体化合物、低聚物化合物或高聚物化合物的涂料组合物可以具有最高达100％的固体含量。
[0207]
高转移效率施涂器被配置成接收来自储存器的涂料组合物并且被配置成通过喷嘴孔口72将涂料组合物排出至基底10以形成涂层。涂层可以在高能辐射的存在下形成。高能辐射可以通过配置成产生紫外光、激光、电子束或其组合的装置产生。所述装置可以耦接至高转移效率施涂器并且被配置成将高能辐射导向通过高转移效率施涂器的喷嘴孔口72排出后的涂料组合物。
[0208]
涂料组合物为水性的，并且基于组合物的总重量，包含约40重量％至约90重量％的水，或者约40重量％至约70重量％的水。涂料组合物的成膜组分可以包括任何可uv固化
的水分散型或胶乳聚合物。“胶乳”聚合物意指聚合物颗粒在水中的分散体，胶乳聚合物通常需要第二分散剂(secondary dispersing agent)(例如，表面活性剂)以产生聚合物颗粒在水中的分散体或乳液。“水分散型”聚合物意指聚合物本身能够分散于水中(即，无需使用单独的表面活性剂)，或者可以将水添加到聚合物中以形成稳定的水分散体(即，分散体在正常储存温度下应具有至少一个月的储存稳定性)。这样的水分散型聚合物可以包含聚合物上的非离子官能团或阴离子官能团，这有助于赋予它们水分散性。对于这样的聚合物，通常需要外部酸或碱来用于阴离子稳定。
[0209]
合适的可uv固化的聚合物包括但不限于聚氨酯、环氧树脂、聚酰胺、氯化聚烯烃、丙烯酸类、油改性的聚合物、聚酯、及其混合物或共聚物。涂料组合物中的可uv固化的聚合物可以包含多种官能团以针对特定应用改变其特性，所述官能团包括例如乙酰乙酰基、(甲基)丙烯酰基(其中“(甲基)丙烯酰基”涉及甲基丙烯酰基、甲基丙烯酸酯、丙烯酰基或丙烯酸酯中的任一者)、乙烯基、乙烯基醚、(甲基)烯丙基醚(其中(甲基)烯丙基醚涉及烯丙基醚和甲基烯丙基醚)、或其混合物。
[0210]
可以通过使用以下将乙酰乙酰基官能团并入可uv固化的聚合物中：丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基丙酯、乙酰乙酸烯丙酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基丁酯、甲基丙烯酸2,3-二(乙酰乙酰氧基)丙酯、甲基丙烯酸2-(乙酰乙酰氧基)乙酯、乙酰乙酸叔丁酯、双烯酮等、或其组合。通常，任何可聚合的羟基官能或其他含活性氢的单体可以通过与双烯酮或其他合适的乙酰乙酰化剂反应而转化为相应的乙酰乙酰基官能单体(参见例如comparison of methods for the preparation of acetoacetylated coating resins；witzeman,j.s.；dell nottingham,w.；del rector,f.j.coatings technology；第62卷，1990,101(及其中包含的参考文献))。在涂料组合物中，乙酰乙酰基官能团经由甲基丙烯酸2-(乙酰乙酰氧基)乙酯、乙酰乙酸叔丁酯、双烯酮、或其组合并入聚合物中。
[0211]
涂料组合物可以并入可自由基聚合的组分，所述组分包含至少一种含有可自由基聚合的官能团的成分。合适的可自由基聚合的官能团的代表性实例包括(甲基)丙烯酸酯基、烯属碳-碳双键、烯丙氧基、α-甲基苯乙烯基、(甲基)丙烯酰胺基、氰酸酯基、(甲基)丙烯腈基、乙烯基醚基、这些的组合等。除非另有明确说明，否则如本文所使用的术语“(甲基)丙烯酰基”包括丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基。在许多情况下，相对于甲基丙烯酰基部分，可以使用丙烯酰基部分，因为丙烯酰基部分倾向于更快地固化。
[0212]
在引发固化之前，可自由基聚合的基团可以提供具有相对长的保存期限的，抵抗储存中的过早的聚合反应的组合物。在使用时，可以通过使用一种或更多种合适的固化技术，根据需要在良好的控制下引发聚合。说明性的固化技术包括但不限于暴露于热能；暴露于一种或更多种类型的电磁能例如可见光、紫外光、红外光等；暴露于声能；暴露于加速粒子例如电子束能量；与化学固化剂接触，例如通过在苯乙烯和/或苯乙烯类似物的情况下使用过氧化物引发；过氧化物/胺化学物质；这些的组合；等等。当这样的官能团的固化被引发时，交联可以相对快速地进行，因此所得涂层形成早期的生坯强度(green strength)。这样的固化通常在宽范围的条件下基本进行至完成，以避免多余水平的剩余反应性。
[0213]
除了可自由基聚合的官能团之外，并入可自由基聚合的组分中的可自由基聚合的成分可以包括其他种类的官能团，包括其他类型的固化官能团，促进颗粒分散、粘附、耐刮擦性、耐化学性、耐磨性的官能团，这些的组合等。例如，除了可自由基聚合的官能团之外，
可自由基聚合的成分还可以包含额外的可交联官能团，以允许组合物在固化时形成互穿聚合物网络。这样的其他可交联官能团的一个实例包括oh和nco基，所述oh和nco基共反应以形成氨酯键。oh与nco之间的反应常常可以通过使用合适的交联剂和催化剂来促进。为了帮助分散颗粒添加剂特别是陶瓷颗粒，可自由基聚合的组分的成分可以包括侧基分散剂部分，例如以下的酸或盐部分：磺酸(盐)，硫酸(盐)，膦酸(盐)，磷酸(盐)，羧酸(盐)，(甲基)丙烯腈，铵，季铵，这些的组合等。可以选择另一种官能团以促进粘附、光泽度、硬度、耐化学性、柔性等。实例包括环氧基、硅烷(slime)、硅氧烷、烷氧基、酯、胺、酰胺、氨基甲酸酯、聚酯、这些的组合等。
[0214]
并入可自由基聚合的组分中的一种或更多种可自由基聚合的成分可以为脂族的和/或芳族的。对于户外应用，脂族材料倾向于显示出更好的耐候性。
[0215]
并入可自由基聚合的组分中的一种或更多种可自由基聚合的成分可以为线性的、支化的、环状的、稠合的、这些的组合等。例如，在一些情况下可以使用支化的树脂，因为这些树脂可能倾向于具有比分子量相当的线性对应物低的粘度。
[0216]
在其中涂料组合物为流体分散体的那些实施方案中，可自由基聚合的组分可以充当用于组合物的微粒成分的流体载体的至少一部分。涂料组合物实际上是无溶剂的，使得可辐射固化的组分基本上充当全部流体载体。一些可自由基聚合的成分本身可以在室温下作为固体存在，但倾向于易溶于用于提供可自由基聚合的组分的一种或更多种其他成分中。当固化时，所得基体用作组合物的其他成分的粘合剂。
[0217]
可辐射固化的组分的说明性实施方案期望地包括活性稀释剂，该活性稀释剂包含一种或更多种重均分子量低于约750，或者在约50至约750的范围内，或者在约50至约500的范围内的可自由基聚合的成分。活性稀释剂充当稀释剂，充当降低涂料组合物的粘度的试剂，在固化时充当涂料粘合剂/基体，充当交联剂等。
[0218]
可辐射固化的组分还任选地包含与活性稀释剂混合的至少一种可自由基聚合的树脂。通常，如果树脂的分子量太大，则组合物可能倾向于太粘而难以容易地处理。这也会影响所得涂层的外观。另一方面，如果分子量太低，则所得组合物的韧性或回弹性可能受到损害。控制膜厚度也可能更加困难，并且所得涂层可能倾向于比期望的更脆。平衡这些考虑，术语树脂通常包括重均分子量为约750或更大、或约750至约20000、或约750至约10000、或约750至约5000、或约750至约3000的可自由基聚合的材料。常常，这样的一种或更多种树脂(如果其本身在约室温下为固体)可溶于活性稀释剂中，使得可辐射固化的组分为单一的流体相。除非另有明确说明，否则如本文所使用的分子量是指重均分子量。
[0219]
期望地，活性稀释剂包含至少一种相对于可自由基聚合的官能团为单官能的成分，至少一种相对于可自由基聚合的官能团为双官能的成分，以及至少一种相对于可自由基聚合的官能团为三官能或更高官能度的成分。包含成分的这种组合的活性稀释剂有助于为固化的涂层提供优异的耐磨性，同时保持高水平的韧性。
[0220]
适用于活性稀释剂的单官能、可自由基聚合的成分的代表性实例包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、经取代的苯乙烯、乙烯基酯、乙烯基醚、内酰胺例如n-乙烯基-2-吡咯烷酮、(甲基)丙烯酰胺、n-取代的(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸辛酯、壬基酚乙氧基化物(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、1,6-己二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲
基)丙烯酸β-羧乙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、脂环族环氧化物、α-环氧化物、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯腈、马来酸酐、衣康酸、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸、n-乙烯基己内酰胺、(甲基)丙烯酸硬脂酸酯、羟基官能己内酯酯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟甲酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟异丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、(甲基)丙烯酸羟异丁酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、这些的组合等。如果存在一种或更多种这样的单官能单体，则基于可自由基聚合的组分的总重量，这些可以占可辐射固化的组分的0.5重量％至约50重量％，或0.5重量％至35重量％，以及或约0.5重量％至约25重量％。
[0221]
在一些实施方案中，活性稀释剂的单官能组分包括具有侧基可自由基聚合的官能团的内酰胺和相对于自由基聚合性为单官能的至少一种其他成分。该至少一种另外的单官能成分中的重均分子量在约50至约500的范围内。内酰胺与一种或更多种其他单官能成分的重量比期望地在约1:50至50:1，或者1:20至20:1，或者约2:3至约3:2的范围内。在一个说明性实施方案中，以约1:1的重量比使用n-乙烯基-2-吡咯烷酮和丙烯酸十八烷基酯将提供活性稀释剂的合适的单官能组分。
[0222]
活性稀释剂的二官能、三官能和/或更高官能的成分有助于增强固化的组合物的一种或更多种特性，包括交联密度、硬度、耐磨性、耐化学性、耐刮擦性等。在许多实施方案中，基于可自由基聚合的组分的总重量，这些成分可以占可自由基聚合的组分的0.5重量％至约50重量％，或0.5重量％至35重量％，以及或约0.5重量％至约25重量％。这样的更高官能的可辐射固化的单体的实例包括乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(tmpta)、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、和新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、这些的组合等。另外的合适的可自由基聚合的单体包括在pct公开第wo 02/077109号中描述的那些。
[0223]
在许多实施方案中，期望活性稀释剂包含至少一种分子量在约50至约500的范围内的三官能或更高官能度的材料以提高耐磨性。活性稀释剂中使用的这样的三官能或更高官能度的材料的量可以在宽范围内变化。在许多期望的实施方案中，基于活性稀释剂的总重量，相对于可自由基聚合的官能团，活性稀释剂的至少约15重量％，或者至少约20重量％，至少约25重量％，并且甚至至少45重量％为至少三官能的或更高官能的。这些期望的实施方案并入了非典型的大量的三官能度或更高官能度，以增加交联密度和相应的高硬度和耐刮擦性，但仍显示出优异的韧性。
[0224]
通常，将预期使用如此大的交联密度将以在韧性和/或回弹性方面的巨大代价获得高的硬度和耐刮擦性。常规预期将会是所得组合物太脆而不实用。然而，可以在仍保持非常好的韧性和回弹性水平的同时将相对大含量的三官能度或更高官能度并入活性稀释剂中。如以下所讨论的，在一些实施方案中，可以将稀释剂材料与增强性能的可自由基聚合的树脂，以及包括陶瓷颗粒、有机颗粒、某些其他添加剂及其组合的多种选择的颗粒组合。
[0225]
所得的可自由基聚合的组分还具有流变特性，以支持相对大量的颗粒分布。这意味着可自由基聚合的组分可以负载有非常高水平的颗粒和其他添加剂，这些颗粒和其他添
加剂有助于促进期望的特性，例如耐刮擦性、韧性、耐久性等。在许多实施方案中，可自由基聚合的材料和颗粒组分的复合混合物可以具有假塑性和触变性，以帮助控制和促进所得的固化的组合物的光滑度、均匀性、美观性和耐久性。特别地，期望的触变性帮助减少施加后的颗粒沉降。换句话说，可自由基聚合的组分提供了其中在储存期间和在施加到基底10上之后颗粒分布保持非常稳定的载体。该稳定性包括在施加至基底10之后在很大程度上帮助保持组合物表面处的颗粒。通过保持表面处的颗粒群，保持了表面处的高耐刮擦性。
[0226]
在一些实施方案中，除可自由基聚合的官能团之外，活性稀释剂的成分中的至少一种任选地包含环氧官能团。在一个说明性实施方案中，将重均分子量为约500至700且包含衍生自环氧官能团的至少一个骨架部分的二丙烯酸酯成分并入活性稀释剂中。这样的材料的一个实例可以商品名称cn120从sartomer co.,inc.商购。包含80重量份的该低聚物和20重量份的tmpta的共混物也可以商品名称cn120c80从该来源获得。在一些实施方案中，每约1重量份至约50重量份，或者5重量份至20重量份的活性稀释剂的单官能成分使用约1重量份至约25重量份，或者约8重量份至20重量份的该低聚物将是合适的。在一个示例性实施方案中，每约12重量份的单官能成分使用约15重量份至16重量份的cn120-80掺入物将是合适的。
[0227]
除活性稀释剂之外，可自由基聚合的组分还可以包含一种或更多种可自由基聚合的树脂。当可自由基聚合的组分包含一种或更多种可自由基聚合的树脂时，并入组合物中的这样的树脂的量可以在宽范围内变化。作为一般准则，可自由基聚合的树脂与活性稀释剂的重量比常常可以在约1:20至约20:1，或1:20至1:1，或1:4至1:1，以及或约1:2至1:1的范围内。
[0228]
在说明性实施方案中，可自由基聚合的树脂组分期望地包含一种或更多种树脂，例如(甲基)丙烯酸酯化的氨基甲酸酯(即氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯)、(甲基)丙烯酸酯化的环氧树脂(即环氧(甲基)丙烯酸酯)、(甲基)丙烯酸酯化的聚酯(即聚酯(甲基)丙烯酸酯)、(甲基)丙烯酸酯化的(甲基)丙烯酸类、(甲基)丙烯酸酯化的有机硅、(甲基)丙烯酸酯化的胺、(甲基)丙烯酸酯化的酰胺、(甲基)丙烯酸酯化的聚砜、(甲基)丙烯酸酯化的聚酯、(甲基)丙烯酸酯化的聚醚(即聚醚(甲基)丙烯酸酯)、乙烯基(甲基)丙烯酸酯、和(甲基)丙烯酸酯化的油。在实践中，通过树脂的类别(例如聚氨酯、聚酯、有机硅等)来提及树脂意指该树脂包括至少一个该类别的部分特征(即使该树脂也包括来自另一类别的部分)。因此，聚氨酯树脂包含至少一个氨酯键，但是也可以包含一个或更多个其他种类的聚合物键。
[0229]
可自由基聚合的树脂材料的代表性实例包括可辐射固化的(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯和氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(包括脂族聚酯氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯)，例如在美国专利第5,453,451号、第5,773,487号和第5,830,937号中描述的材料。另外的合适的可自由基聚合的树脂包括在pct公开wo 02/077109号中描述的那些。各种各样的这样的材料是可商购的。
[0230]
树脂组分的实施方案至少包括第一可自由基聚合的聚氨酯树脂，其玻璃化转变温度(tg)为至少50℃，并且相对于可自由基聚合的官能团为至少三官能的，或至少四官能的，或至少五官能的，以及或至少六官能的。该第一树脂期望地具有至少约60℃，或至少约80℃，以及或至少约100℃的tg。在一种实践方式中，tg为约50℃至60℃且相对于(甲基)丙烯酸酯官能团为六价的可自由基聚合的氨基甲酸酯树脂将是合适的。这样的六官能树脂的一
个示例性实施方案可以商品名称genomer 4622从rahn商购。
[0231]
在一些实施方案中，第一树脂与一种或更多种其他种类的树脂组合使用。任选地，这样的其他树脂中的至少一种也是可自由基聚合的。例如，一些实施方案将第一树脂与至少第二可自由基聚合的树脂组合并，所述第二可自由基聚合的树脂相对于可自由基聚合的部分可以是单官能或多官能的。如果存在的话，第二可自由基聚合的树脂可以具有宽范围的tg，例如从-30℃至120℃。在一些实施方案中，第二树脂的tg小于50℃，或小于约30℃，以及或小于约10℃。第二树脂的许多实施方案为聚氨酯材料。这样的树脂的一个示例性实施方案可以商品名称desmolux u500(以前称为desmolux xp2614)从bayer materialsciencc ag商购。
[0232]
可以选择树脂以实现期望的光泽度目标。例如，用具有高于约50℃的相对高tg的第一可自由基聚合的树脂与具有相对低tg(例如低于约30℃)的任选的第二可自由基聚合的树脂组合配制组合物有助于提供具有中等范围光泽度(例如，约50至约70)或高范围光泽度(大于约70)的涂层。仅用一种或更多种具有相对较高的tg的可自由基聚合的树脂来配制倾向于有助于提供具有较低光泽度(例如，低于约50)的涂层。
[0233]
第一树脂与第二树脂的重量比可以在宽范围内变化。为了相对于其中第二树脂的tg低于约50℃的实施方案提供具有优异的耐磨性和韧性的涂层，期望第二较低tg的树脂与第一较高tg的树脂的比例在约1:20至20:1的范围内，或小于1:1，例如在约1:20至约1:1的范围内，或约1:20至约4:5，或者约1:20至约1:3。在一个说明性实施方案中，约9:1的重量比将是合适的。
[0234]
包含具有非典型的高含量的三官能或更高官能度的活性稀释剂的可自由基聚合的组分的一个示例性实施方案包含约1重量份至约10重量份，或者约4重量份至约8重量份的内酰胺例如n-乙烯基-2-吡咯烷酮；约1重量份至约10重量份，或者约2重量份至约8重量份的另一种分子量低于约500的单官能材料例如丙烯酸十八烷基酯；约5重量份至约25重量份，或者约7重量份至约30重量份的双官能活性稀释剂例如1,6-己烷二丙烯酸酯；约1重量份至约8重量份，或者约2重量份至5重量份的分子量低于约500的三官能活性稀释剂例如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯tmpta；约1重量份至约20重量份的分子量在约500至约2000的范围内的三官能低聚物；约1重量份至约40重量份的具有环氧官能团且分子量在约500至约2000的范围内的双官能低聚物；约1重量份至约15重量份的第一树脂；和约1重量份至约15重量份的第二树脂。
[0235]
在替代实施方案中，涂层包括第一涂层，该第一涂层通过借助于高转移效率施涂器施加有色涂料来提供有色的图示，例如图案。由一个或更多个覆盖层(或顶涂层)组成的第二透明涂层叠加在该第一涂层上，以用于保护所述第一有色涂层的目的。
[0236]
在一个实施方案中，使用涂料组合物，所述涂料组合物包含例如颜料、低聚物、活性稀释剂和本领域技术人员熟悉的其他添加剂。合适的颜料为例如颜料黄213、py 151、py 93、py 83、颜料红122、pr 168、pr 254、pr 179、颜料红166、颜料红48:2、颜料紫19、颜料蓝15:1、颜料蓝15:3、颜料蓝15:4、颜料绿7、颜料绿36、颜料黑7或颜料白6。合适的低聚物为例如脂族和芳族的氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯，所述丙烯酸酯可以任选地为单官能的或多官能的，例如双官能的、三官能的至六官能的、和十官能的。合适的活性稀释剂为例如二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸异
冰片酯和丙烯酸异癸酯。可以将另外的添加剂添加到墨中以调节其特性，如例如分散添加剂、消泡剂、光引发剂和uv吸收剂。
[0237]
在一个实施方案中，使用覆盖层。合适的覆盖层为例如基于单组分(1k)或双组分(2k)异氰酸酯交联体系(聚氨酯)或者基于1k或2k环氧体系(环氧树脂)的产品。在某些实施方案中，使用2k体系。根据本发明使用的覆盖层可以为透明或半透明的。
[0238]
在双组分异氰酸酯交联体系中，使用以下作为固化组分：异氰酸酯，例如基于以下的低聚物：六亚甲基二异氰酸酯(hdi)，二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)，异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)或甲苯胺二异氰酸酯(tdi)，例如异氰脲酸酯，缩二脲，脲基甲酸酯，以及提及的异氰酸酯与多元醇的加合物及其混合物。使用多元醇如例如含oh基的聚酯、聚醚、丙烯酸酯和聚氨酯、及其混合物作为粘合组分，所述多元醇可以是基于溶剂的、无溶剂的或可水稀释的。
[0239]
在双组分环氧体系中，使用环氧树脂如例如双酚(例如双酚a或双酚f)和环氧化的脂族母体物质的缩水甘油醚、及其混合物作为粘合组分。使用nh-官能物质如例如胺、酰胺和环氧树脂与胺的加合物、及其混合物作为固化组分。
[0240]
在含多元醇的粘合剂的情况下，通常的商业异氰酸酯固化剂可以用作固化组分，以及在含环氧树脂的粘合剂的情况下，nh-官能固化剂可以用作固化组分。
[0241]
选择粘合剂和固化组分的混合比，使得在每种情况下，基于反应性基团的物质的量，各组分的重量以在1:0.7至1:1.5的范围内，或1:0.8至1:1.2或者1:1的oh:nco或环氧基:nh比存在。
[0242]
3层涂层可以用于各种工业行业中。底色漆由可以应用于木材、金属、玻璃和塑料材料的底漆形成。适用的底漆的实例为基于单组分(1k)或双组分(2k)异氰酸酯交联体系(聚氨酯)或者基于1k或2k环氧体系(环氧树脂)的产品。
[0243]
如以上所介绍的，涂料组合物还可以包含颜料。可以在涂料组合物中使用用于涂料组合物的本领域已知的任何颜料。合适的颜料的非限制性实例包括金属氧化物、金属氢氧化物、包含金属片的效应颜料、铬酸盐例如铬酸铅、硫化物、硫酸盐、碳酸盐、炭黑、二氧化硅、滑石、瓷土、酞菁蓝和酞菁绿、有机红、有机褐红、珠光颜料、其他有机颜料和染料、及其组合。如果需要的话，还可以使用无铬颜料，例如偏硼酸钡、磷酸锌、三磷酸铝及其组合。
[0244]
合适的效应颜料的另外的非限制性实例包括光亮的铝片、极细的铝片、中等粒径铝片、和光亮的中等的粗铝片；涂覆有二氧化钛颜料(也称为珍珠颜料)的云母片；及其组合。合适的有色颜料的非限制性实例包括二氧化钛、氧化锌、氧化铁、炭黑、单偶氮红调色剂、红氧化铁、喹吖啶酮褐红、透明红色氧化物、二嗪咔唑紫、铁蓝、阴丹士林蓝、钛酸铬、钛黄、单偶氮永久橙、铁黄、单偶氮苯并咪唑酮黄、透明黄色氧化物、异吲哚啉黄、四氯异吲哚啉黄、蒽嵌蒽醌橙、铬铅黄、酞菁绿、喹吖啶酮红、苝褐红、喹吖啶酮紫、预变暗铬黄、硫靛红、透明红色氧化物片、钼橙、钼橙红、及其组合。
[0245]
如以上还介绍的，涂料组合物还可以包含体质颜料。尽管体质颜料通常用于代替涂料组合物中的较高成本的颜料，但是与不含体质颜料的涂料组合物相比，如本文预期的体质颜料可以增加涂料组合物的剪切粘度。涂料组合物的剪切粘度的增加可以改善用于使用高转移效率施涂器12施加至基底10的涂料组合物的适用性。体质颜料的粒径可以为约0.01微米至约44微米。体质颜料可以具有多种配置，包括但不限于结节状、板状、针状和纤维状。合适的体质颜料的非限制性实例包括白垩粉、重晶石、无定形二氧化硅、热解法二氧
化硅、硅藻土(diatomaceous silica)、瓷土、碳酸钙、页硅酸盐(云母)、硅灰石、硅酸镁(滑石)、硫酸钡、高岭土、和硅酸铝。
[0246]
基于涂料组合物的总重量，涂料组合物可以以约0.1重量％至约50重量％，或约1重量％至约20重量％，或者约1重量％至约10重量％的量包含体质颜料。在某些实施方案中，涂料组合物包含硅酸镁(滑石)、硫酸钡、或其组合。在各种实施方案中，与包含滑石作为体质颜料相比，包含硫酸钡作为体质颜料导致涂料组合物具有更大的剪切粘度。
[0247]
如以上还介绍的，涂料组合物还可以包含染料。合适的染料的非限制性实例包括三苯甲烷染料、蒽醌染料、呫吨及相关染料、偶氮染料、活性染料、酞菁化合物、喹吖啶酮化合物、和荧光增白剂、及其组合。基于涂料组合物的总重量，涂料组合物可以以约0.01重量％至约5重量％，或约0.05重量％至约1重量％，或者约0.05重量％至约0.5重量％的量包含染料。在某些实施方案中，涂料组合物包含10％黑色染料溶液，例如sol.orasol negro rl。
[0248]
如以上还介绍的，涂料组合物还可以包含流变改性剂。可以用于涂料组合物中的许多不同类型的流变改性剂可以在涂料组合物中使用。例如，可以使用与不含流变改性剂的涂料组合物相比可以增加涂料组合物的流变性的流变改性剂。涂料组合物的流变性的增加可以改善用于使用高转移效率施涂器12施加至基底10的涂料组合物的适用性。合适的流变改性剂的非限制性实例包括基于脲的化合物、锂皂石丙二醇溶液、丙烯酸类碱乳液、及其组合。基于涂料组合物的总重量，涂料组合物可以以约0.01重量％至约5重量％，或约0.05重量％至约1重量％，或者约0.05重量％至约0.5重量％的量包含流变改性剂。在某些实施方案中，涂料组合物包含锂皂石丙二醇溶液、丙烯酸类碱乳液、或其组合。锂皂石丙二醇溶液包含合成的层状硅酸盐、水和聚丙二醇。合成的层状硅酸盐可以商品名laponite rd从德国wesel的altana ag商购。丙烯酸类碱乳液可以商品名hv 30从新泽西州florham park的basf corporation商购。
[0249]
如以上还介绍的，涂料组合物还可以包含有机溶剂。在实施方案中，基于涂料组合物中的液体载体的总重量，当有机溶剂含量大于约50重量％，或大于60重量％，或大于70重量％，或大于80重量％，或者大于90重量％时，涂料组合物为溶剂型涂料组合物。合适的有机溶剂的非限制性实例可以包括芳族烃，例如甲苯、二甲苯；酮，例如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲基戊基酮和二异丁基酮；酯，例如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯；及其组合。在实施方案中，溶剂的蒸发速率可能对用于印刷的涂料组合物的适用性具有影响。可以将某些助溶剂掺入具有增加的或减小的蒸发速率的涂料组合物中，从而增加或减小涂料组合物的蒸发速率。
[0250]
如以上还介绍的，涂料组合物还可以包含水。在一些实施方案中，基于涂料组合物中的液体载体的总重量，当水含量大于约50重量％，或大于60重量％，或大于70重量％，或大于80重量％，或者大于90重量％时，涂料组合物为水性涂料组合物。涂料组合物的ph可以为约1至约14，或约5至约12，或者约8至约10。
[0251]
如以上还介绍的，涂料组合物还可以包含催化剂。涂料组合物还可以包含催化剂以减少固化时间并允许涂料组合物在环境温度下固化。环境温度通常是指18℃至35℃范围内的温度。合适的催化剂的非限制性实例可以包括有机金属盐，例如二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、二氯化二丁基锡、二溴化二丁基锡、环烷酸锌、三苯基硼、钛酸四异丙酯、钛
酸三乙醇胺螯合物、二丁基二氧化锡、二辛酸二丁基锡、辛酸锡、钛酸铝、铝螯合物、锆螯合物；烃卤化物，例如乙基三苯基碘化和其他这样的盐和其他催化剂；或其组合。合适的酸催化剂的非限制性实例可以包括羧酸、磺酸、磷酸或其组合。在一些实施方案中，酸催化剂可以包括例如乙酸、甲酸、十二烷基苯磺酸、二壬基萘磺酸、对甲苯磺酸、磷酸、或其组合。基于涂料组合物的总重量，涂料组合物可以以约0.01重量％至约5重量％，或约0.05重量％至约1重量％，或者约0.05重量％至约0.5重量％的量包含催化剂。
[0252]
如以上还介绍的，涂料组合物还可以包含常规添加剂。涂料组合物还可以包含紫外光稳定剂。这样的紫外光稳定剂的非限制性实例包括紫外线吸收剂、屏蔽剂、猝灭剂、和受阻胺光稳定剂。还可以将抗氧化剂添加至涂料组合物中。典型的紫外光稳定剂可以包括二苯甲酮、三唑、三嗪、苯甲酸酯/盐、受阻胺及其混合物。可以使用受阻胺光稳定剂的共混物，例如328和123，其均可以商品名从纽约tarrytown的ciba specialty chemicals商购。
[0253]
合适的紫外线吸收剂的非限制性实例包括羟基苯基苯并三唑，例如2-(2-羟基-5-甲基苯基)-2h-苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二叔戊基-苯基)-2h-苯并三唑、2[2-羟基-3,5-二(1,1-二甲基苄基)苯基]-2h-苯并三唑、2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基丙酸酯)-2h-苯并三唑与重均分子量为300的聚乙烯醚二醇的反应产物、2-(2-羟基-3-叔丁基-5-异辛基丙酸酯)-2h-苯并三唑；羟基苯基均三嗪，例如2-[4((2,-羟基-3-十二烷氧基/十三烷氧基丙基)-氧基)-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-[4(2-羟基-3-(2-乙基己基)-氧基)-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)1,3,5-三嗪、2-(4-辛氧基-2-羟基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪；羟基二苯甲酮uv吸收剂，例如2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、和2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮。
[0254]
合适的受阻胺光稳定剂的非限制性实例包括n-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-2-十二烷基琥珀酰亚胺、n(1乙酰基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-2-十二烷基琥珀酰亚胺、n-(2羟乙基)-2,6,6,6-四甲基哌啶-4-醇-琥珀酸共聚物、1,3,5三嗪-2,4,6-三胺、n,n
”’‑
[1,2-乙二基双[[[4,6-双[丁基(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)氨基]-1,3,5-三嗪-2-基]亚氨基]-3,1-丙二基]]双[n,n
”’‑
二丁基-n,n
”’‑
双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)]、聚[[6-[1,1,3,3-四甲基丁基)-氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][2,2,6,6-四甲基哌啶基)-亚氨基]-1,6-己烷-二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-亚氨基])、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)[3,5双(1,1-二甲基乙基-4-羟基-苯基)甲基]丁基丙二酸酯、8-乙酰基-3-十二烷基-7,7,9,9,-四甲基-1,3,8-三氮杂螺(4,5)癸烷-2,4-二酮、和十二烷基/十四烷基-3-(2,2,4,4-四甲基-2l-氧代-7-氧杂-3,20-二氮杂二螺(5.1.11.2)二十一烷-20-基)丙酸酯。
[0255]
合适的抗氧化剂的非限制性实例包括四[亚甲基(3,5-二叔丁基羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷、十八烷基3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮和苯丙酸、3,5-双(1,1-二甲基-乙基)-4-羟基-c7-c9支化烷基酯。在某些实施方案中，抗氧化剂包括氢过氧化物分解剂，例如hca(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)、磷酸三苯酯和其他有机磷化合物，例如来自ciba specialty chemicals的tnpp、来自
ciba specialty chemicals的168、来自ge specialty chemicals的626、来自asahi denka的mark pep-6、来自asahi denka的mark hp-10、来自ciba specialty chemicals的p-epq、来自albemarle的ethanox398、来自ge specialty chemicals的weston 618、来自ciba specialty chemicals的12、来自ciba specialty chemicals的38、来自ge specialty chemicals的641、和来自dover chemicals的s-9228。
[0256]
涂料组合物还可以包含用于涂料组合物中的本领域已知的其他添加剂。这样的添加剂的非限制性实例可以包括润湿剂、流平剂和流动控制剂，例如，以各自商品名的s(聚丙烯酸丁酯)、320和325(高分子量聚丙烯酸酯)、347(聚醚改性的硅氧烷)，基于(甲基)丙烯酸均聚物的流平剂；流变控制剂；增稠剂，例如部分交联的聚羧酸或聚氨酯；和消泡剂。其他添加剂可以以本领域技术人员熟悉的常规量使用。在实施方案中，涂料组合物的润湿剂、流平剂、流动控制剂和表面活性剂可以影响涂料组合物的表面张力，并因此可以对用于印刷的涂料组合物的适用性具有影响。某些润湿剂、流平剂、流动控制剂和表面活性剂可以被掺入涂料组合物中以增加或减小涂料组合物的表面张力。
[0257]
根据交联剂的类型，本发明的涂料组合物可以配制为单组(one-pack)(1k)或双组(two-pack)(2k)涂料组合物。单组涂料组合物可以为风干涂料或未活化的涂料。术语“风干涂料”或“未活化的涂料”是指主要通过溶剂蒸发干燥并且不需要交联以形成具有期望特性的涂膜的涂料。如果将具有游离异氰酸酯基的多异氰酸酯用作交联剂，则涂料组合物可以被配制为双组涂料组合物，这在于仅在涂料施加之前不久将交联剂与涂料组合物的其他组分混合。例如，如果将封端的(blocked)多异氰酸酯用作交联剂，则涂料组合物可以被配制为单组(1k)涂料组合物。
[0258]“双组涂料组合物”或“双组分涂料组合物”意指包含储存在单独的容器中的两种组分的热固性涂料组合物。通常将这些容器密封以增加涂料组合物的组分的保存期限。在使用前将组分混合以形成罐装混料(pot mix)。将罐装混料作为期望厚度的层施加在基底表面例如汽车车体或车体部件上。在施加之后，使该层在环境条件下固化或者在升高的温度下烘烤固化，以形成基底表面上的具有期望的涂层特性例如高光泽度、光滑外观和耐久性的涂层。
[0259]
涂料组合物的固体含量可以为约5重量％至约90重量％，或5重量％至约80重量％，或者约15重量％至约70重量％。固体含量可以根据astm d2369-10确定。在某些实施方案中，由于涂料组合物不经历使用常规喷涂设备的雾化，因此涂料组合物的较高的固体含量可能是期望的。
[0260]
基于涂料组合物的总重量，涂料组合物可以以约0.1重量％至约30重量％(wt.％)，或约0.5重量％至约20重量％，或者约1重量％至约10重量％的量包含基色颜料或给色颜料。
[0261]
基于涂料组合物的总重量，涂料组合物可以以约5重量％至约70重量％，或约10重量％至约50重量％，或者约15重量％至约25重量％的量包含粘合剂。
[0262]
基于涂料的总重量，涂料组合物可以以约1重量％至约20重量％，或约2重量％至
约10重量％，或者约4重量％至约6重量％的量包含交联剂。
[0263]
涂料组合物可以基本上不含染料。如本文所使用的术语“基本上”意指涂料组合物可以包含非显著量的染料，使得涂料组合物的颜色和/或特性不受添加仍被认为基本上不含染料的非显著量染料的影响。在实施方案中，基本上不含染料的涂料组合物包含不大于5重量％，或不大于1重量％，或者不大于0.1重量％。
[0264]
系统50可以包括覆盖在基底10上的底漆层、覆盖在底漆层上的底色漆层、和覆盖在底色漆层上的透明涂层。应理解，系统50可以包括附加的一层或多层，例如以上描述的任何涂层，其中附加层以任意位置设置在底漆层、底色漆层和/或透明涂层之间、上方或下方。在实施方案中，涂料组合物可以用于形成底漆层、底色漆层、透明涂层、或其组合。在某些实施方案中，涂料组合物用于形成底色漆层。
[0265]
本文还提供了使用涂料组合物涂覆基底10的方法。该方法包括以下步骤：将包含以上描述的涂料组合物的第一涂料组合物施加在基底10的至少一部分上，以形成第一湿涂层。该方法还可以包括以下步骤：在约18℃(64℉)至约180℃(356℉)范围内的温度下使第一湿涂层固化或干燥，以在基底10上形成第一干涂层。可以使第一湿涂层固化或干燥约10分钟至约3天的时间量。该方法还可以包括使第一湿涂层闪干(flash)的步骤。该方法还可以包括将第二涂料组合物施加至基底10以形成多层涂层的步骤。在某些实施方案中，可以将第二涂料组合物施加在第一湿涂层上以形成第二湿涂层，并且使第一湿涂层和第二湿涂层一起固化以形成多层涂层，其中第二涂料组合物与第一涂料组合物相同或不同。在另一些实施方案中，将第二涂料组合物施加在第一干涂层上以形成第二湿涂层，并使第二湿涂层固化以形成多层涂层，其中第二涂料组合物与第一涂料组合物相同或不同。在各种实施方案中，第一涂料组合物为底色漆组合物，第二涂料组合物为透明涂层组合物。在另一些实施方案中，第一涂料组合物和第二涂料组合物二者均为底色漆组合物。
[0266]
本文提供了使用包括喷嘴的高转移效率施涂器12将涂料组合物施加至基底10的方法。喷嘴限定喷嘴直径为0.00002m至0.0004m的喷嘴孔口。涂料组合物包含载体和粘合剂。涂料组合物可以具有约0.002pa*s至约0.2pa*s的粘度、约838kg/m3至约1557kg/m3的密度、约0.015n/m至约0.05n/m的表面张力、以及约0.0005秒至约0.02秒的松弛时间。该方法包括将涂料组合物提供给高转移效率施涂器12的步骤。该方法还包括通过喷嘴孔口72将涂料组合物施加至基底10以形成涂层的步骤。应理解，喷嘴直径、粘度、密度、表面张力和松弛时间的范围可以由本文所述的任何范围限定。
[0267]
本文提供了使用包括喷嘴的高转移效率施涂器12将涂料组合物施加至基底10的方法。喷嘴限定喷嘴直径为0.00002m至0.0004m的喷嘴孔口。涂料组合物包含载体和粘合剂。涂料组合物的奥内佐格数(oh)可以为约0.01至约12.6，涂料组合物的雷诺数(re)可以为约0.02至约6200，并且涂料组合物的德博拉数(de)可以大于0至约1730。该方法包括将涂料组合物提供给高转移效率施涂器12的步骤。该方法还包括通过喷嘴孔口72将涂料组合物施加至基底10以形成涂层的步骤。
[0268]
本文还提供了使用第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90施加第一涂料组合物和第二涂料组合物的方法。第一高转移效率施涂器88包括第一喷嘴，并且第一喷嘴限定第一喷嘴孔口92。第二高转移效率施涂器90包括第二喷嘴，并且第二喷嘴限定第二喷嘴孔口94。该方法包括提供限定第一目标区域80和第二目标区域82的基底10的步
骤。该方法还包括通过第一喷嘴孔口92将第一涂料组合物施加至基底10的第一目标区域80的步骤。该方法还包括通过第二喷嘴孔口94将第二涂料组合物施加至基底10的第二目标区域82的步骤。
[0269]
第一高转移效率施涂器88包括复数个第一喷嘴，其中每个第一喷嘴限定第一喷嘴孔口92。第二高转移效率施涂器90包括复数个第二喷嘴，其中每个第二喷嘴限定第二喷嘴孔口94。施加第一涂料组合物的步骤还被限定为通过彼此独立的每个第一喷嘴孔口92排出第一涂料组合物。施加第二涂料组合物的步骤还被限定为通过彼此独立的每个第二喷嘴孔口94排出第二涂料组合物。
[0270]
基底10包括第一端和第二端，其间设置有基底10的第一目标区域80和基底10的第二目标区域82。该方法还包括使第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90从第一端移动至第二端的步骤。通过第一喷嘴孔口92和第二喷嘴孔口94排出第一涂料组合物和第二涂料组合物的步骤是沿着从第一端到第二端的单程进行的。
[0271]
使用第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90施加涂料组合物的方法。第一高转移效率施涂器88包括第一喷嘴。第一喷嘴限定第一喷嘴孔口92。第二高转移效率施涂器90包括第二喷嘴。第二喷嘴限定第二喷嘴孔口94。该方法包括提供限定第一目标区域80和第二目标区域82的基底10的步骤。该方法包括通过第一喷嘴孔口92将涂料组合物施加至基底10的第一目标区域80的步骤。该方法包括通过第二喷嘴孔口94将涂料组合物施加至基底10的第二目标区域82的步骤。
[0272]
第一高转移效率施涂器88包括复数个第一喷嘴，其中每个第一喷嘴限定第一喷嘴孔口92。第二高转移效率施涂器90包括复数个第二喷嘴，其中每个第二喷嘴限定第二喷嘴孔口94。施加涂料组合物的步骤还被限定为通过彼此独立的每个第一喷嘴孔口92排出涂料组合物。施加涂料组合物的步骤还被限定为通过彼此独立的每个第二喷嘴孔口94排出涂料组合物。
[0273]
基底10包括第一端和第二端，其间设置有基底10的第一目标区域80和基底10的第二目标区域82。该方法还包括使第一高转移效率施涂器88和第二高转移效率施涂器90从第一端移动至第二端的步骤。通过第一喷嘴孔口92和第二喷嘴孔口94排出涂料组合物的步骤是沿着从第一端到第二端的单程进行的。
[0274]
本文还提供了用于通过高转移效率施涂器12施加涂料组合物的另一系统。该系统可以表现出提高的效率、减少的环境影响、以及由于减少的浪费而导致的降低的成本。由于消除了低转移效率施加方法的过度喷涂和雾化，因此该系统可以包括减少的数量的空气处理器(air handler)。由于消除了低转移效率施加方法的过度喷涂和雾化，因此该系统可以表现出减少或消除废物处理。由于高转移效率施涂器12将涂料组合物的微滴74直接施加至基底10的能力，因此该系统可以表现出减少或消除对基底10的掩蔽和解掩蔽。由于消除了低转移效率施加方法的过度喷涂和雾化，因此该系统可以表现出减少或消除对环境系统或柜表面的清理和维护。通过使用uv/eb/激光可激发涂料与高转移效率施涂器12和适当的能量源，该系统可以表现出减少或消除烘烤过程。
[0275]
本文提供了使用高转移效率施涂器将涂料组合物施加至基底10的另一系统。该系统包括包含喷嘴的高转移效率施涂器。喷嘴限定具有约0.00002m至约0.0004m的量的喷嘴直径的喷嘴孔口。该系统还包括与高转移效率施涂器流体连通且配置成容纳涂料组合物的
储存器。高转移效率施涂器被配置成接收来自储存器的涂料组合物，并且被配置成通过喷嘴孔口72将涂料组合物排出至基底10以形成涂层。从高转移效率施涂器中排出的涂料组合物的微滴的至少80％接触基底10。
[0276]
在某些实施方案中，基底10设置在包括过度喷涂捕获装置102的环境中。空气流可以移动通过该环境并到达过度喷涂捕获装置102。基于涂料组合物的总重量，从高转移效率施涂器中排出的涂料组合物的不大于20重量％可以接触过度喷涂捕获装置102。在另一些实施方案中，基于涂料组合物的总重量，从高转移效率施涂器中排出的涂料组合物的不大于15重量％，或不大于10重量％，或不大于5重量％，或不大于3重量％，或不大于2重量％，或者不大于0.1重量％可以接触过度喷涂捕获装置102。过度喷涂捕获装置102可以包括过滤器、洗涤器、或其组合。
[0277]
附加考虑因素可以包括但不限于：
[0278]
多程印刷是优选的。严格的单程将导致明显的缺陷。在可能考虑多程是固有地较慢的印刷过程的情况下，可以考虑使用2个或更多个交错印刷头以单程方式印刷的伪多程过程。这样的过程(以及真正的多程)可以通过沉积更多的漆或者喷射较小的微滴来提供增加成膜的自由度(latitude)，这可能具有其他优点。
[0279]
在垂直表面上印刷。由于喷射的低粘度要求，因此赋予涂料配方以剪切稀化的能够在垂直表面上印刷的通常方法可能是不可能的。可以考虑的替代方法包括：
[0280]
a.两印刷头喷射：除了将漆沉积到基底10上的高转移效率施涂器之外，还使用第二高转移效率施涂器以沉积某种“活化剂”。当与基底10上的漆接触/混合时，该活化剂将导致漆变稠，从而抑制流挂/塌落。这样的活化剂的实例可能引起ph或溶解力变化。
[0281]
b.温度变化：高转移效率施涂器中的漆处于升高的温度下，但是在喷射之后，在沉积在基底10上之前，由于环境条件以及溶剂蒸发二者，因此温度降低。
[0282]
在另一些实施方案中，可以使用电子成像装置来生成待使用高转移效率施涂器施加至基底的目标涂料的目标图像数据。目标图像数据可以涉及颜色、亮度、色调、色度、或其他外观特征。可以使用颜色匹配协议来逐像素地分析目标图像数据以生成应用指令。在某些实施方案中，可以使用数学模型来基于图像内的像素确定目标图像数据的值以生成目标图像值。可以将所得的一个或更多个目标图像值与基于样品涂料已经产生相似的样品图像值的样品数据库进行比较，其中制备并分析样品涂料以提供特定外观的样品涂料配方。
[0283]
本文提供了使用高转移效率施涂器将涂料组合物施加至基底的系统。该系统包括用于存储用于执行匹配协议的指令的存储设备。该系统还包括一个或更多个数据处理器，其被配置成执行指令以：由一个或更多个数据处理器接收目标涂料的目标图像数据，目标图像数据由电子成像装置生成；并将目标图像数据应用于匹配协议以生成应用指令。
[0284]
该系统还包括包含喷嘴的高转移效率施涂器，并且喷嘴限定喷嘴直径为约0.00002m至约0.0004m的喷嘴孔口。该系统还包括与高转移效率施涂器流体连通且配置成容纳涂料组合物的储存器。高转移效率施涂器被配置成接收来自储存器的涂料组合物，并且被配置成通过喷嘴孔口72将涂料组合物排出至基底以形成涂层。高转移效率施涂器被配置成基于应用指令排出涂料组合物。
[0285]
实施例
[0286]
以下实施例1-5描述了本公开的各种涂料组合物的制备。
[0287]
组分实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5层状硅酸盐流变控制剂0.01-0.010.010.01碱可溶胀乳液增稠剂0.14-0.140.140.14聚酯-聚氨酯分散体i6.06.06.06.06.0苯乙烯-丙烯酸胶乳分散体4.34.34.34.34.3聚酯-聚氨酯分散体ii3.53.5-3.53.5聚酯-聚氨酯分散体iii
‑‑
3.5
‑‑
三聚氰胺-甲醛树脂2.52.52.52.52.5微粉化滑石体质颜料的分散体1.21.21.2
‑‑
微粉化硫酸钡体质颜料的分散体
‑‑‑
1.22.4无定形炭黑颜料的分散体0.90.90.90.90.9阴丹士林蓝60颜料的分散体0.10.10.10.10.11,2铬配合物黑色染料的溶液0.290.290.290.290.29特性
ꢀꢀꢀꢀꢀ
粘度(mpa s)(250 1/秒)12010133146146ph8.98.98.89.08.9固体含量(重量％)20.3-21.021.222.2
[0288]
层状硅酸盐流变控制剂以水和聚丙二醇的溶液提供，该溶液类似于可以商品名laponite rd从altana商购的溶液。
[0289]
碱可溶胀乳液增稠剂作为在10％水中的溶液提供，其类似于可以商品名rheovis as1130从basf商购的溶液。
[0290]
聚酯-聚氨酯分散体i为具有商品名u 241的聚酯-聚氨酯聚合物，其可从德国勒沃库森的covestro ag商购。
[0291]
苯乙烯-丙烯酸胶乳分散体通过两步乳液聚合工艺形成。
[0292]
聚酯-聚氨酯分散体ii为由线性聚酯二醇树脂(单体1,6-己二醇、己二酸和间苯二甲酸的反应产物)和异佛尔酮二异氰酸酯形成的聚氨酯分散树脂。该聚酯-聚氨酯聚合物具有约30000的重均分子量、约35重量％的固体含量和约250纳米的粒径。
[0293]
聚酯-聚氨酯分散体iii为由线性聚碳酸酯-聚酯和异佛尔酮二异氰酸酯形成的聚氨酯分散树脂。该聚酯-聚氨酯聚合物具有约75000的重均分子量、约35重量％的固体含量和约180纳米的粒径。
[0294]
三聚氰胺-甲醛树脂类似于可以商品名cymel 303从allnex商购的六(甲氧基甲基)三聚氰胺(hmmm)。
[0295]
微粉化滑石体质颜料的分散体类似于可以商品名mistron monomix从imerys商购的体质颜料。
[0296]
微粉化硫酸钡体质颜料的分散体类似于可以商品名blanc fixe f从huntsman商购的体质颜料。
[0297]
无定形炭黑颜料的分散体类似于可以商品名raven 5000ultra ii从birla carbon商购的炭黑颜料。
[0298]
阴丹士林蓝60颜料的分散体类似于可以商品名monolite blue 3rx h从
heucotech商购的体质颜料。
[0299]
1,2铬配合物黑色染料的溶液类似于可以商品名orasol black x55从basf商购的体质颜料。
[0300]
参照图20，基于示例性涂料组合物的组分，每种示例性涂料组合物表现出弹性和剪切粘度的差异。
[0301]
以下实施例6-10描述了本公开的各种涂料组合物的制备。对于以乙酸丁酯折算的11重量％至75重量％的常规黑色单涂层进行评估，其在组成上类似于可以商品名chromadyne
tm
从axalta coating systems商购的黑色单涂层。这些实施例具有以下特性。
[0302][0303]
常规黑色单涂层类似于可以商品名chromadyne
tm
从axalta coating systems商购的黑色单涂层
[0304]
乙酸丁酸纤维素可以商品名cab 381-20从eastman chemical company商购。尽管在前述详细描述中已经呈现了至少一个示例性实施方案，但是应当理解，存在大量的变型。还应当理解，示例性实施方案或多个示例性实施方案仅为实例，并且不旨在以任何方式限制范围、适用性或配置。相反，前述详细描述将为本领域技术人员提供用于实施示例性实施方案的便利路线图。应理解，可以在示例性实施方案中描述的元件的功能和布置方面进行各种改变，而不脱离如所附权利要求中阐述的范围。