JPH03504828A - フィッシュテイルスプレーをフェザードスプレーに変化させる方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 エアレス技術により液体をスプレーするときフェザ−トスプレーを得る方法及び 装置関連する特許出願 本出願は、１９８７年１２月２１日付けで出願された米国特許出願番号第１３３ ，０６８号の部分継続出願であり、その内容はここに言及することによりすべて 本明細書の一部として組み入れるものとする。上記出願は、１９８６年７月８日 付けで出願され、現在放棄された米国特許出願番号第８３３．１５６号の部分継 続出願でもある。本出願はまた、１９８８年７月１４日付は米国特許出願第２１ ８，８９６号並びに１９８８年７月１４日付は米国特許出願第２１８．９１０号 に関係する技術内容をも含んでいる。

発明の分野 本発明は一般に、液体組成物をスプレーする技術分野に関するものである。特に は、本発明は、エアレススプレー技術においてフィッシュテイル・スプレー・パ ターンを回避しそして望ましくはフェザード・スプレー・パターンを得るよう液 体組成物をスプレーする方法及び装置に関するものである。

発明の背景 コーティング配合物は、基材に衝突しそして液体コーティングを形成する液体ス プレーを形成させるために、それを加圧下でオリフィスを通して大気中に噴出す ることにより基材に被覆するのが普通である。コーティング業界では、通常、３ つのタイプのオリフィススプレー、すなわち、エア・スプレー、エアレス・スプ レー、エアアシスト（６ｉ「−Ｂｓｉｓｔｅｄ）・エアレス・スプレーが一般に 用いられている。

エアスプレーは、液体コーティング配合物を液滴に分断しそしてこれら液滴を基 材に向けて推進するのに圧縮空気を使用する。最も一般的なタイプの空気ノズル は、コーティング配合物及び高速空気をノズルの外側で混合して微粒子化即ち噴 霧化を生ぜしめる。補助空気流を用いてスプレーの形状を変更する。コーティン グ配合物は比較的小さな圧力降下しか伴わずにスプレーノズルの液体オリフィス を通って流れる。スプレーされるコーティング配合物の粘度及び量に応じて、通 常１８ｐｓ　ｉより小さい圧力のサイホン或は圧力フィードを用いる。

エアレススプレーは、コーティング配合物を高速でオリフィスに通して推進させ るのにオリフィスを横切っての大きい圧力降下を使用する。高速の液体は、オリ フィスを出る際に、液滴に分断されそして空気中に分散して液体スプレーを形成 する。液滴を基材に運ぶに充分の運動量が噴霧化後に残っている。液体スプレー の形状を変えるようスプレーチップが輪郭とられるが、円形乃至楕円形コーン或 いはフラットファンにするのが普通である０時として、乱流促進器をスプレーノ ズルに挿入して噴霧化を助成することがある。スプレー圧は、７００〜５０００ ｐｓ　ｉの範囲が代表的である。必要とされる圧力は流体粘度とともに増大する 。

エアアシストエアレススプレーは、エアスプレーとエアレススプレーとの特徴を 兼備する。これは、圧縮空気及びオリフィスによる高い圧力降下の両方を用いて 、代表的には各々のタイプの微粒子化を各々自体で発生する場合に比べてて穏や かな条件下で、コーティング配合物を噴霧化しかつ液体スプレーを造形する。圧 縮空気圧及び空気流量はエアスプレーの場合に比べて小さいのが普通である。液 体の圧力降下はエアレススプレーの場合より小さいが、エアスプレーの場合より 大きいのが普通である。液体スプレー圧は２００〜８００ｐｓ　ｉの範囲が代表 的である。必要とされる圧力は流体粘度とともに増大する。

エアスプレー、エアレススプレー、エアアシストスプレーは、また、液体コーテ ィング配合物を加熱して、或いは空気を加熱して或いは両方を加熱して使用する ことができる。加熱することにより液体コーティング配合物の粘度を下げて噴霧 化を助成する。

エアレススプレー技術に一般に関連する問題は、コーティング物質粒子の分布が 至当に一様である比較的広幅の中央部分と、幅当りの粒子数が漸減する両端部或 いは縁部とを有する、望ましい形のフェザードパターン（ｆｅａｔｈｅｒｅｄ　 ｐａｔｔｅｒｎ　）を与えるような態様でコーテイング物質を噴霧化することが 出来ないことであった。これが、高品質仕上を有するコーティングを提供するの にエアレススプレーの替わりにエアスプレーが使用された主たる理由である。エ アスプレー技術は、エアレスプレー技術とは違って、スプレーの中央部において 一様な量のコーティング物質粒子を生成することが出来る。これは隣り合うスプ レ一層が重なり合うことを可能ならしめ、それにより一様な厚さのコーティング を提供するのに特に望ましい。

エアスプレー技術は大量の圧縮空気を使用して液体配合物を噴霧化することによ りフェザ−ドパターンの生成を実現する。

対照的に、エアレススプレーは圧縮空気をまったく使用しない。その替わり、液 体コーティング配合物は、一般に大気中である、被覆されるべき基材が存在する 環境中にオリフィスを通して高圧下で噴霧される。エアレススプレーガンは、固 有に、フェザ−ドパターンではなくフィッシュテイルスプレーパターン（ｆｉｓ ｈｔａｉｌ　　５ｐｒａｙｐａｔｔｅｒｎ　）を与える。これは、中央部ではな く両端部において一層多くのコーテイング物質を含む、その結果、そうしたフィ ッシュテイルスプレーパターンで付着された隣り合うコーティング層を被覆基村 上に適当な一様なコーティング皮膜を提供する態様で適正にならすことが回前で ある。

しかし、エアレススプレー技術は、基材上に一層多くのコーティング配合物を付 着する、即ちエアスプレー技術より一層高い移行効率を有することが知られてい る。

その結果、移行効率の点からはエアレススプレーを使用することが望まれるが、 その使用は、生成するスプレーパターンが望ましいフェザ−ドパターンを与えな い事実により回避されてきた。

従って、エアレススプレー技術から望ましいフェザ−トスプレーパターンな得ん とする幾つかの試みがなされてきた。一般に、そうした試みは、機械的な解決策 、すなわちエアレスプレーノズルの構造上の変化を与えること、スプレーガンに 乱流促進装置を設けること、これらの組合せその他に主に依存するものであった 。米国特許第３，６５９，７８７．３，７５４，７１０．及び４．３４６．８４ ９号は、様々の具体例を例示し、ここではノズルチップがフェザ−トスプレーの 提供を助成するよう構成されそして修正されている。米国特許第３．５５６，７ １１号をも参照されたい、ここでも、エアレススプレー技術においてフィッシュ ティル現象の排除を助成するため組込まれた乱流促進器が記載されている。

スプレーノズル及び／或いはスプレーガンに対するこうした機械的改善はフィッ シュテイルに伴う問題を改善の助けとなり得るが、しかし、それらはエアースプ レーにおいて得られるのと実質均等な完全なフェザ−トスプレーパターン一般に まだなお提供しれないという欠点を呈する。加えて、それら改善策は、これら目 的を達成するには特別に構成されたノズルチップ及び／或いはスプレーガンと交 換／及Ｖ或いは使用する必要性を明らかに要求する。

明らかに、必要とされていることは、エアースプレー技術を使用した場合に得ら れる実質同等な完全なフェザ−トスプレーパターンをエアレススプレー技術を用 いて提供する手段である。更には、そうした方法は、従来からのエアレススプレ ーガン及びノズルを使用して、それらをいかなる態様でも修正する必要なく、そ うした望ましいフェザ−トスプレーを提供できるものでなければならない。

発明の概要 本発明によれば、上に挙げた目的を実際上達成することのできる方法及び装置が 見いだされた。こうして、本発明方法は、エアレススプレー技術を使用して、し かも先行技術において必要とされたようなノズル、ノズルチップ、スプレーガン 等の機械的及び／或いは構造的特性を修正する必要なく、フェザ−トスプレーパ ターンを提供することができる。

詳しくは、本発明方法は、コーティング配合物のような液体混合物のスプレーに 対する完全に新規な解決策を提供し、これは、少なくとも１種の超臨界流体を併 用してコーティング配合物をスプレーすることと関与する。

超臨界流体を含有するコーティング配合物をスプレーすることにより、エアスプ レー技術と同様のフェザ−トスプレーパターンが、エアレススプレーの高い移行 効率を保持して得られる。その結果、エアスプレーとエアレススプレーの最適特 性が本発明によりうまく実現される。

驚くべきことに、これら利益は、スプレーノズル或いはスプレーガンいずれもの 機械的或いは構造的変更になんら頼ることなく得られる。従来からのエアレスス プレー設備が使用され得る。

ここで使用するものとして、「コーティング配合物」という用語は超臨界御海流 体と混合されていない代表的な従来からのコーティング組成物を含むことを意味 するものである。また、ここで使用されるものとしての、「液体混合物」或いは 「混和された液体混合物」という用語は、コーティング配合物と少なくとも１種 の超臨界流体との混合物を含むことを意味するものである。

したがって、１様相において、本発明は、（ａ）　　（ｉ）基体上にコーティン グを形成することができる少なくとも１種のポリマー成分を含む固体フラクショ ン、 （ｉｆ）固体フラクションと少なくとも部分的に混和性の溶媒フラクションと、 （ｉｉｉ）　　（ｉ）及び（ｉｉ）に添加されるときスプレーに際してフェザ− トスプレーパターンを形成するに少なくとも充分の量の少なくとも一種の超臨界 流体とを含む液体混合物を密閉系で形成する段階と、（ｂ）前記液体混合物を加 圧下でオリフィスに通すことによりて液体混合物をスプレーする段階とを包含す るフェザ−トスプレーを得る液体混合物スプレ一方法に向けられる。

別の具体例において、本発明はまた、基材上にコーティングを形成しつるスプレ ー液体コーティング組成物においてフィッシュティルを減少する方法であって、 オリフィスを通して加圧下でスプレーする前に、少なくともｌｆｌの超臨界流体 を液体コーティング組成物と少なくともフィッシュテイルを減少するに充分な量 において混合することを含むスプレー液体コーティング組成物のフィッシュテイ ル減少方法と関係する。

本発明において使用される好ましい超臨界流体は超臨界二酸化炭素である。

本発明装置は、コーティング配合物と超臨界流体との混合物を混和しそしてスプ レーする装置から成る。この装置は、 （ａ）基材上にコーティングを形成することができる少なくともＩｌｌの成分を 含む固体フラクションを供給する手段； （ｂ）前記固体フラクションと少なくとも部分的に混和性の希釈フラクションを 供給する手段：（ｃ）少なくとも１種の超臨界流体を供給する手段；（ｄ）　　 （ａ）〜（ｃ）から供給された成分の液体混合物を形成する手段； （ｅｌ液体混合物を加圧下でオリフィスに通すことにより液体混合物をスプレー してフェザード液体スプレーを形成する手段； を組合せて包含する。

本装置は、（ｆ）前記液体混合物の前記成分のいずれか及び／或いは成分の液体 混合物を加熱する手段を更に含む。

表面コーティングの作成のための移送媒体としての超臨界流体の使用は良く知ら れている。西独特許出願第８５３０６６号は、溶解形態での固体或いは液体コー テイング物質を含有する流体媒体として超臨界状態での気体の使用を記載する。

特には、この出願は、コーティングをもたらすべく圧力降下と関連して＠臨界流 体中に多孔体の浸漬により保護性或いは反応性もしくは非反応性装飾仕上剤によ る多孔体のコーティングを目標とする。最も意義ある多孔体は多孔質触媒である 。しかし、出願人は多孔体として繊維を特に挙げている。

スミスに係る、１９８６年４月１５日特許付与された米国特許第４．５８２．７ ３１号並びに１９８８年３月２９日特許付与された米国特許第４．７３４．４５ １号は、超臨界流体溶媒と固体物質の溶解された溶質を含む超臨界溶液を形成し そして該溶液をスプレーして「分子状スプレー」を生成することを記載している 。「分子状スプレー」とは、「溶質の個々の分子（原子）或いは非常に小さなり ラスター」のスプレーとして定義される。これらスミスの特許は、薄い或いは微 細な皮膜或いは粉末を製造することに向けられている。皮膜は表面コーティング として使用される。

超臨界流体と液体コーティング配合物とを組合せて有効でかつ有用なスプレー、 ましてやエアー及びエアレススプレーの最前の長所を有益に兼備する望ましいフ ェザ−トスプレーパターンを生成しつることはまったくの驚きである。

実際上、本発明及び先に挙げた関連出願に記載された発明以前には、超臨界二酸 化炭素のような高度に揮発性の超臨界流体が固体フラクション、該固体フラクシ ョンを溶解、懸濁或いは分散した溶媒フラクション及び超臨界流体の−・部を含 有する液体スプレーの形成にどのような影響を与えるかは知られていなかった。

スプレー混合物は、それがオリフィスを通して進行する時圧力における大きなモ して急速な降下を受ける。し、たがって、当業者は、超臨界スプレー混合物は気 泡を形成するだめの核形成が非常に急速でそして強いためにスプレーではなくシ ェービングクリームのような泡を発生ずるであろうと理論的に考察しよう、別様 には、当業者はスプレー混合物が噴霧化が強烈であるためにスプレーではなく微 細液滴のミスト或いは霧を生成すると予想しよう、理論的に予想し得るまた別の 結果は、スプレー混合物が液滴の代わりにバブルのスプレーを生成することであ る。更に、たとえスプレーが形成されても、当業者は、超臨界流体の急激な減圧 と膨張とを伴う瞬時的にして激しい冷却は液滴を固体状態に凍結せしめると予想 するはずである。

例えば、二酸化炭素消火剤からのスプレーが固体ドライアイス粒子を生成するこ とが一般に知られている。

液滴の形成が実現された場合でも、そのスプレーが基材上への良質のコーティン グを生成するのに使用され得る保証はない。当業者は、液滴は非常に小さくそし て殆ど運動量を持たないので、それらは基材上に良好に付着しえないと推測する はずである。また、コーティング中の発泡液滴或いはそこに溶解した超臨界流体 は基材上に泡の府即ち気泡だらけのコーティングを生成するとも理論的に予測し つる。こうした特性はコーティングにおいてばＰｊｒＷされない。基材上に付着 される液体コーティング滴は、超臨界流体希釈剤の大半を既に失りており子しズ 温度が低くなっているから、スプレーされた物質よりはるかに高い粘度ケ有して いる。当業者はまた、スプレー・が露点以下に冷却されるであろうから、水分が 液滴上に凝縮しそしてコーティングに悪影響を及ぼすと予想するはずである。

しかしながら、驚くべきことに、エアレススプレー設備を使用してフェザ−トス プレーパターンを有する液体スプレーが、超臨界流体を使用することにより実際 上形成されそしてこうしたスプレーは基材上に高品質のコーティングを付着する のに使用することが出来る。

の　　　　ｔ′〜 第１図は、本発明方法により基材上に得られたフェザ−トスプレーパターンコー ティング層を概略的に例示する。

第２図は、本発明に従わないフィッシュテイルスプレーパターンコーティング層 を概略的に例示する。

第３図は、本発明に従うフェザ−トスプレーパターンのを含む実際の噴霧液体ス プレーの写真である。第３８及び３ｂ図は代表的なフェザ−トスプレーファンを 例示し、第３ｃ図はフェザ−トスプレーの爆発的噴霧化特性によりスプレーノズ ルにおいて目視しつる液体皮膜が存在しないことを示す、第３ｄ図は、もっと狭 いフェザードファンを示しそして第３ｅ図はスプレー面を９０度回転した後の第 ３ｄ図のスプレーを示す。

第４ａ〜４ｄ図は、本発明に従わないフィッシュテイルスプレーパターンを含む 実際のｒｔｉｉｎ液体スプレーの写真である。

第５図は、本発明に従いフェザ−トスプレーパターンでスプレーされたコーティ ング層の最上部分からの距離の関数としての実際の付着されたコーティング層の 厚さを示すグラフである。

第６８及び６ｂ図は、本発明に従わないフィッシュテイルスプレーパターンでス プレーされたコーティング層の最上部分からの距離の関数としての実際の付着さ れたコーティング層の厚さを示すグラフである。

第７図は、超臨界二酸化炭素流体スプレーコーティングの相図である。

第８図は、コーティング配合物と超臨界流体との液体混合物をスプレーするのに 使用され得るスプレー装置の概略説明図である。

第９図は、コーティング配合物と超巳界流体との液体混合物をスプレーするのに 使用され得るまた別のスプレー装置の概略説明図である。

第１０図は、酢酪酸セルロースコーティング配合物に対する実際の噴霧液体スプ レーの写真である。第１０ａ図は、本発明に従わない超臨界二酸化炭素を使用し ないエアレススプレーによるフィッシュテイルスプレーパターンを示す、第１０ ｂ図は、本発明に従い超臨界二酸化炭素を使用してのエアレススプレーにより得 られたフェザ−トスプレーパターンを示す。

第１１図は、アクリルラッカーコーティング配合物に対する実際の噴霧液体スプ レーの写真である。第１１ａ図は、本発明に従わない、フェザ−トスプレーパタ ーンを得るには不充分な超臨界二酸化炭素とスプレ一温度を使用してのエアレス スプレーにより得られたフィッシュテイルスプレーパターンを示す、第１１ｂ図 は、本発明に従い充分な超臨界二酸化炭素とスプレ一温度を使用してのエアレス スプレーにより得られたフェザ−トスプレーパターンを示す。

第１２ａ〜１２ｄ図は、低い超臨界二酸化炭素含有量におけるフィッシュテイル スプレーパターンから高い超臨界二酸化炭素含有量におけるフェザ−トスプレー パターンへの遷移状態を示す実際の噴霧液体スプレーの写真である。第１２ａ、 １２ｂ、１２及び１２ｄ図は、１４％、１９．７％、２２％及び２５％超臨界二 酸化炭素をそれぞれ含有する混和液体混合物に対するものである。

第１３図は、本発明に従うフェザ−トスプレーパターンを含むポリエステル熱硬 化性コーティング配合物に対する実際の噴霧液体スプレーの写真である。

の　　　　・普　日 本発明に対する重要性の故に、超臨界流体現象についての簡単な論議を初めに提 示する。

超臨界流体現象は文献において良く知られている。

フロリダ州、ボカラトン、ＣＲＣブレス社により出版されたｒＣＲＣ八ンドフン ドブツク・ケミストリ・アンド・フィジックス」６７編（１９８６−１９８７） のＦ−６２〜Ｆ６４頁を参照されたい、臨界点を超える高い圧力において、生成 する超臨界流体即ち「濃密（ｄｅｎｓｅ）気体」は液体の密度に近い密度を持ち そして液体の性質のうちの幾つかを帯びる。これらの性質は、流体の組成、温度 、圧力に依存する。ここで使用される「臨界点」とは、物質の液体としての性質 及び気体としての性質が互いに合体しそして成る与えられた物質に対する臨界圧 力と臨界温度との組合わせを表わす、ここで使用するものとしての「臨界温度」 とは、それを超えると気体が圧力の増大によっても液化しえない温度として定義 される。

ここで使用するものとしての「瀉界圧力」は、臨界温度において２つの相の出現 をもたらすに丁度充分な圧力として定義される。

超臨界流体の圧縮率は、臨界温度の直上で大きく、ここでは圧力をわずかに変え るだけで、超臨界流体の密度の大きな変化が生じる。超臨界流体の、より高い圧 力における「液体に似た」挙動は、「臨界未満の　（ｓｕｂ−ｃｒｉｔｔｅａｌ ）　Ｊ化合物に比べて可溶能力を大きく高めることになり、液体に比べて拡散係 数が大きくなり、有用な温度範囲が広がる。高分子量の化合物が超臨界流体に比 較的低い温度で溶解され得ることがしばしばある。超臨界流体に伴う興味ある現 象は、高分子量溶質の溶解度に対して「限界圧力」が生じることである。圧力を 上げるにつれて、溶質の溶解度が、はんのわずかの圧力増加で、数桁増大するこ とがしばしばある。しかし、超臨界流体の溶媒能力は本発明の広い様相に対して 必須ではない。

近超臨界（ｎｅａｒ−ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ）液もまた、超臨界流体と同 様の溶解度特性及びその他の関連する性質を示す。

溶質は、たとえ低い温度で固体だとしても、超臨界温度で液体になりつる。加え て、流体「変性剤」が比較的低い濃度においてさえ、超臨界流体特性を著しくに 変えることがしばしばあり、いくつかの溶質については溶解度を大きく増大させ ることが実証された。これらの変化は本発明に関連して使用されるものとしての 超臨界流体の概念の範囲内であると考えられる。よって、不明細書において用い るものとしての「超臨界流体」なる用語は、成る化合物の瀉界温度及び臨界圧力 （臨界点）を超える或いは臨界点にある或いはわずかに低い状態での化合物を表 わす。

超臨界流体として有用性を有することが知られている化合物の例を表１に挙げる 。

表　　１ 超臨界溶媒の例 二酸化炭素　　−７８，５３］、３　　７２．９　０．４４８アンモニア　　　 　　　　　　　−３３，３５１３２，４１１２，５０，２３５水　　　　　　　 　　　１００．０　　３７４．１５　２１Ｂ、３　　０．３１５亜酸化窒素　　 −８８，５６３６，５７！、７　０．４５キセノン　　　　　　　　　　−１０ ８，２１６，６５７，６０，１１８クリプトン　　　　　　　　−１５３，２− ６３，８５４，３０，０９１メタン　　　　　　　　　　　−１６４，０−８２ ，１４５，８０，２エタン　　　　　　　　　　　−８８，６３３２，２８４８ ，１０，２０３エチレン　　　　　　　　　　−１０３，７９，２１４９，７０ ，２１８プロパン　　　　　　　　　　−４２．１　　　　９６．６７　　　４ １．９　　　０゜２１７ベンクン　　　　　　　　　　　３６．１　　　１９６ ．６　　　　３３．３　　　０．２３２メタノール　　　　　　　　　　６４． ７　　　２４０．５　　　　７８．９　　　０．２７２エタノール　　　　　　 　　　　７Ｂ、５　　　２４３．０　　　　６３．０　　　０．２７６イソブロ バノール　　　　　　　８２．５　　　２３５゜３　　　　４７．０　　　０． ２７３イソ１タノール　　　　　　　１０Ｂ、０　　　２７５．０　　　　４２ ．４　　　０．２７２クロロトリプルオロメタン　　−３１，２２８，０３８， ７０，５７９モノフルオロメタン　　　　　−７８，４４４，６５８，８０，３ シクロヘキサノール　　　　　１５５．６５　　３５６．０　　　　３８．０　 　　０．２７３二酸化炭素の環境への安全性、非引火性及び低い超臨界温度によ り、超臨界二酸化炭素流体が好ましくは、コーティング配合物とともに使用され る。同様の理由の多くから、超臨界亜酸化窒素（ＮＪ）もコーティング配合物と 混和するに望ましい超臨界流体である。しかし、上述した超臨界流体及びそれら の混合物のいずれもが、コーティング配合物に対して応用できるものと考えられ る。

超臨界二酸化炭素流体の溶解作用は低級脂肪族炭化水素（例えば、ブタン、ペン タン或いはヘキサン）と実質上同様であり、その結果、超臨界二酸化炭素流体を 、慣用のコーティング配合物の炭化水素溶媒の置換物と考えることができる。炭 化水素溶媒を超２界二酸化炭素と置き換えることの環境上の利益に加えて、二酸 化炭素が非引火性であることから、安全上の利点もまた生じる。

超臨界流体のコーティング配合物への溶解性により、エアレススプレー技術によ りスプレーされ得るのみならず、所望のフェザ−トスプレーパターンを形成する 単−相液体温合物が形成され得る。

本発明は、コーティング配合物の希釈剤成分（後で定義する）中の水が約３０重 量％未満、好ましくは約２０重態％未満であるなら、スプレーされつるコーティ ング配合物の種類に臨界的ではない、従って、従来からエアレススプレー技術に よりスプレーされてきた、上記水要件を満足する実質上任意のものが、本発明方 法及び装置によりスプレーされ得る。こうしたコーティング配合物は代表的に、 塗装及び仕上作業用にまた様々の接着剤等の被覆用に使用される。こうしたコー ティング配合物はまた、肥料、除草剤等を散布する農業分野において代表的に使 用されるものも含む。

一般に、こうしたコーティング配合物は代表的に、基材上にコーティングを形成 しつる少なくとも１種の成分を含有する固体フラクションを含んでいる。そうし た成分は、接着剤、塗料、ラッカー、ワニス、薬剤、潤滑剤、保護油、非水性洗 剤等いずれでもよい０代表的には、その少なくとも１成分はコーティング業界で 良く知られるポリマー成分である。

本発明において固体フラクションとして用いるポリマーのような材料は、それら と少なくとも１種の超臨界流体とが混合されるとき関与する温度及び／或いは圧 力に耐えることができねばならない、そうした適用可能なポリマーは、熱可塑性 材料であっても或いは熱硬化性材料であってもよく、また架橋性フィルム形成系 であってもよい。

特には、ポリマー成分としては下記のものが挙げられる：ビニル系、アクリル系 、スチレン系及びベースビニル系、アクリル系及びスチレン系モノマーのインタ ーボッマー；ポリスチレン、油フリーのアルキド、アルキド等；ポリウレタン、 油変性ポリウレタン、熱可塑性ウレタン系：エポキシ系；フェノール系；アセテ ートブチレート、アセテートプロピオネート、ニトロセルロースのようなセルロ ース系エステル；アミノ樹脂、例えば尿素ホルムアルデヒド、メラミンホルムア ルデヒド及びその他のアミノブラストポリマー及び樹脂材料：天然ガム及び樹脂 ：ニトリルラバー（不飽和二トリルトジエンのコポリマー）、スチレン−ブタジ ェンラバー、熱可塑性ラバー、ネオブレン乃至ポリクロロプレンラバー等のラバ ー基接着剤。

固体フラクション中に含有され得るポリマー化合物に加えて、コーティングにお いて従来から代表的に用いられる添加材もまた使用される。例えば、顔料、顔料 増量剤、金属フレーク、充填剤、乾燥剤、消泡剤、皮張り防止剤、湿潤剤、紫外 線吸収剤、架橋剤、及びその混合物がすべて、本発明によりスプレーされるべき コーティング配合物において使用できる。

上に挙げた様々の添加剤の使用に関連して、コーティング配合物中に顔料が存在 することが特に望ましい、それは、スプレーされた組成物からの超瀉界流体の拡 散を助成し、改善された噴霧化をもたらすことが見いだされたからである。

固体フラクションに加えて、溶媒フラクションもまた、固体フラクションを一つ の媒体から別の媒体へと移行させるビヒクルとして作用するために、接着剤或い は塗料、ラッカー、ワニス等、或いは農業用スプレーいずれであれ、コーティン グ配合物中に代表的に使用され得る。ここで使用するものとしての、溶媒フラク ションとは、固体フラクションと少なくとも部分的に混和性であって溶液、分散 体或いは懸濁体を形成する活性有機溶媒及び／或いは非水性希釈剤の実質任意の ものから成る。

ここでの活性溶媒とは、固体フラクションが少なくとも部分的に可溶である溶媒 を云う、エアレススプレー技術により被覆のための与えられた固体フラクション に対して特定の溶媒フラクションの選定は、従来から当業者に良く知られている 。一般に、約３０重量％までの、好ましくは２０重量％までの水が、カップリン グ溶媒が存在するなら含まれ得る。こうした溶媒フラクションすべてが本発明に おいて適当である。

るポリマー物質が少なくとも部分的に可溶である溶媒である。しかも、最も重要 なことに、カップリング溶媒は水とも少なくとも部分的に混和性である。従って 、カップリング溶媒は、固体フラクション、溶媒フラクション及び水を、配合物 が最適にスプレーされそして良質のコーティングが形成されるよう単−相が維持 される程度まで混和することを可能ならしめる。

カップリング溶媒は、斯界で周知であり、そして上記の特性、即ち固体フラクシ ョン中に使用されるポリマー物質が少なくとも部分的に可溶であり且つ水が少な くとも部分的に混和性であるという要件に合う任意のものが本発明において使用 するに適当である。

本発明において使用しつるカップリング溶媒の例としては、制限されるわけでは ないが、エチレングリコールエーテル、プロピレングリコールエーテル、その化 学的及び物理的組合せ、ラクタム、環状ユリア等が挙げられる。

特定のカップリング溶媒の例は、最も有用なものから有用性の少ないものの順に 、ブトキシェタノール、プロポキシエタノール、ヘキソキシエタノール、イソプ ロポキシ２−プロパツール、ブトキシ２−プロパツール、プロポキシ２−プロパ ツール、第３ブトキシ２−プロパツール、エトキシエタノール、ブトギシエトキ シエタノール、プロポキシエトキシエタノール、ヘキソキシエトキシエタノール 、メトキシエタノール、メトキシ２−プロパツール、エトキシエトキシエタノー ルがある。ｎ−メチル−２−ピロリドンのようなラクタムやジメチルエチレンウ レアのような環状ユリアも含まれる。

コーティング配合物中に水が存在しないとき、カップリング溶媒は必要でないが 、しかしそれでもまだ使用しつる９代表的なコーティング配合物中に存在し得る そして本発明において使用され得る他の種溶媒、特に活性溶媒としては、次のも のが含まれる二ケトン、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ ルケトン、メシチルオキシド、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン及びその 他の脂肪族ケトン：エステル、例えばメチルアセテート、エチルアセテート及び その他のアルキルカルボキシリックエステル；エーテル、例えばメチルｔ−ブチ ルエーテル、ジブチルエーテル、メチルフェニルエーテル、及びその他の脂肪族 或いはアルキル芳香族エーテル；グリコールエーテル、例えばエトキシエタノー ル、ブトキシェタノール、エトキシ２−プロパツール、プロポキシエタノール、 ブトキシ２−プロパツール及びその他のグリコールエーテル；グリコールエーテ ルエステル、例えばブトキシエトキシアセテート、エチル３−エトキシプロピオ ネート及びその他のグリコールエーテルエステル；アルコール、例えばメタノー ル、エタノール、プロパツール、イソ−プロパツール、ブタノール、イソ−ブタ ノール、アミルアルコール及びその他の脂肪族アルコール；芳香族炭化水素、例 えばトルエン、キシレン及びその他の芳香族或いは芳香族溶媒の混合物、ＶＭ＆ Ｐナフサ及びミネラルスピリット及び他の脂肪族或いは脂肪族溶媒の混合物のよ うな脂肪族炭化水素；ニトロアルカン、例えば２−ニトロプロパン、溶媒或いは 溶媒ブレンドを選定するのに重要な構造上の関係の総覧が、ジリーブ（Ｄｉｌｓ ｅｐ）等、インダストリアルアンドエンジニアリングケミストリープロダクトリ サーチアンドディベロップメント、２４巻、１６２頁、１９８５年及びフランシ ス（Ｆｒａｎｃｉｓ）　、　Ａ、Ｗ、、ジャーナルオブフイジカルケミストリー 、５８巻、１０９９頁、１９５４年に発表されている。

もちろん、カップリング溶媒並びに活性溶媒両方路して作用しつる溶媒が存在し そして一種の溶媒が両方の目的を達成するのに使用できる。そうした溶媒として は、例えばブトキシェタノール、プロポキシエタノール及びプロポキシ２−プロ パツールが挙げられる。グリコールエーテルが特に好ましい。

スプレー用途を目的としてコーティング配合物中に従来から存在する添加剤もま た本発明で存在し得る。その例としては、硬化材、可塑剤、表面活性剤等が挙げ られる。

一般に、充分量の超臨界流体がコーティング配合物に添加されて初めて、完全な フェザ−トスプレーが得られる。つまり、低濃度の超臨界流体においては、エア レススプレーは、超臨界流体量が所望のフェザ−トスプレーを生成するに充分で ないかぎり、フィッシュテイル特性を示す。しかし、超臨界流体の濃度が増加す るにつれ、スプレーがフィッシュテイルパターンからスプレーの噴霧化を改善し 、より微細な噴霧滴をもたらすフェザ−トスプレーパターンへの遷移を生じる点 に達する。この遷移は、スプレーの形状の変化並びに基材上へのスプレーの付着 における変化に見ることが出来る。

フィッシュテイルパターンからフェザ−トスプレーパターンへの完全な遷移をも たらすに必要な超臨界流体の特定量は、特定のコーティング配合物、使用される 特定の超臨界流体、特定のプロセス条件に依存する。しかし、−１１Ｑに、スプ レー性能の減少を生じることなくスプレー系により受は入れられる、なるたけ多 くの超臨界流体をコーティング配合物に添加することが望ましい。

代表的に、超２界流体添加の好ましい上限は、コーティング配合物と混和しつる 点である。この実用的な上限は、コーティング配合物と超臨界流体との混合物が ２つの流体相、超臨界流体相と希釈フラクション相とに分離するときに認識する ことが出来る。

この現象を一層理解するために、第７図の状態図を参照されたい。ここで超臨界 流体は超臨界二酸化炭素流体である。第７図において、三角図の頂点は混和され たコーティング配合物の純成分を表わす（この論議目的には水を含まない）、頂 点Ａは有機溶媒であり、頂点Ｂは二酸化炭素であり、頂点Ｃはポリマー材料を表 す０曲線ＢＦＣは１相と２相との間の相境界を表わす０点りは超臨界二酸化炭素 流体を添加しなかったコーティング配合物の可能な組成を表わす０点Ｅは、超臨 界二酸化炭素との混和後の、混和されたコーティング配合物の可能な組成を表わ す。

かくして、噴霧化した後に、二酸化炭素の大部分が気化して実質的に元のコーテ ィング配合物の組成が残される。ポリマー及び溶媒成分の残留液体混合物は基材 に接触する際に、流動して即ち凝集して均一、円滑なフィルムを基体上に生成す る。フィルム形成路を第１図に線分ＥＥ’　Ｄ　（噴霧化及び減圧）及びＤＣ（ 凝集及びフィルム形成）によって示す。

しかし、第７図から良く分かるように、コーティング配合物と混合し得る超臨界 二酸化炭素のような超臨界流体の量は一般に、コーティング配合物と超臨界流体 との混和性の関数である。

相図かられかるように、特に矢印１ｏにより示されるように、超臨界二酸化炭素 が多く添加される程、混合液体コーティングの組成は線ＢＰにより表わされる２ 相境界に近づく、充分量の超臨界二酸化炭素が添加されるなら、２相領域に達し そして組成物は相応的に２つの流体の相に分離する。時として、２相境界を超え てさえの量の超臨界流体（この場合は超臨界二酸化炭素）を添加することが所望 されることがある。しかし、一般には、最適のスプレー性能及び／或いはコーテ ィング形成のためにはこの２相境界を大きく越えることは好ましくない。

従って、フェザ−トスプレーパターンを提供するために使用される超臨界流体の 量は、固体フラクション、溶媒フラクション及び超臨界流体を含む混合液体混合 物の総重量に基づいて少なくとも約１５重量％から２相分離により識別される超 臨界流体の溶解限の好ましい最大量までである。より好ましくは、同じ基準で約 ２０〜５０重量％の範囲の量である。

一般に、スプレー温度が高い程、フェザ−トスプレーパターンへの遷移を得るの に混和された液体混合物に必要とされる超臨界二酸化炭素のような超臨界流体の 濃度は低くなる。しかし、温度が高い程、超臨界流体の溶解度は下がるので、最 適温度が存在する。二酸化炭素超臨界流体に対して、最適スプレ一温度は一般に ５０〜７５℃の範囲内である。

スプレーされたコーティングん配合物への超臨界流体の添加の効果が第３及び４ 図に示される写真に明瞭に示される０本発明に従うものではない第４図において は、コーティング配合物は超臨界流体を添加せずにスプレーされ、様々の形式の フィッシュテイルスプレーパターンが例示される。第４ａ及び４ｂ図は、スプレ ーパターンの縁辺が内部より高濃度のスプレー物質を含んでいるフィッシュテイ ルスプレーパターンを示す、第４Ｃ及びｄ図では、スプレーパターンの縁辺部が スプレーの内部から分離しそしてスプレーの両側からはね飛ばされたフィッシュ テイルスプレーパターンを示す、噴霧かが起こる前にスプレーノズルから伸びる 凝集液体フィルムを見ることができ、これはエアレス噴霧化の典型である。

超臨界流体がより多く添加されるにつれ、スプレーパターンは遷移相に突入し、 最終的に第３図に見られるようなフェザ−トスプレーパターンが得られる。第３ ａ図は、６０”Ｃのスプレ一温度及び１６００ｐｓｉｇの圧力において２５％超 臨界二酸化炭素濃度でスプレーされたポリエステルコーティング配合物により得 られたフェザ−トスプレーパターンを示す、第３ｂ図は、６０℃のスプレ一温度 及び１６００ｐｓｉｇの圧力において３７％超臨界二酸化炭素濃度でスプレーさ れた酢酪酸セルロースコーティング配合物により得られたフェザードスプレーパ ターンを示す、第３ｃ図は、５０’Ｃのスプレ一温度及び１６００　ｐｓｆｇの 圧力において２８％超臨界二酸化炭素濃度でスプレーされたアクリルコーティン グ配合物により得られたフェザ−トスプレーパターンを接写を示す、これはフェ ザ−トスプレーの場合に起こる爆発性噴霧化を示し、これは凝集液体フィルムを スプレーノズル内に引き込むので、液体フィルムは児えずそして噴霧化はスプレ ーオリフィスからは慣れて出はなく、スプレーオリフィスにおいて起こる。第３ ｄ図は、６０”Ｃのスプレ一温度及び１６００ｐｓｉｇの圧力において３０％超 臨界二酸化炭素濃度でスプレーされたアクリルコーティング配合物により得られ たもっと狭いフェザ−トスプレーパターンを示す、第３ｅ図は、第３ｄ図を９０ 度回転したスプレーを示し、これはスプレーがエアスプレーにおけるようにスプ レー面から外方にフェザ−状になっていることを示す。

第１０図は、酢酪酸セルロースコーティング配合物を使用して得られたスプレー を示し、超臨界流体を使用しない場合のフィッシュテイルスプレー（第１０ａ図 ）と６０℃のスプレ一温度及び１６００　ｐｓｉｇの圧力において３０％超臨界 二酸化炭素濃度でスプレーされた場合のフェザ−トスプレー（第１０ｂ図）を示 す。

第１１図は、アクリルラッカーコーティング配合物を使用して得られたスプレー を示し、この場合超臨界流体濃度及び温度が遷移点未満、即ち３８％超臨界二酸 化炭素及び５３℃温度の場合に得られるフィッシュテイルスプレーを（第１１ａ 図）、そして第１１ｂ図は、超瀉界流体濃度及び温度が遷移点を超える、即ち４ ０％超臨界流体濃度及び５９℃温度の場合に得られるフェザ−トスプレーを（第 １１ｂ図）示す。

第１２図は、熱硬化性アクリルコーティング配合物を使用して得られたスプレー を示し、一定のスプレ一温度（６０℃）及び圧力（１６００ｐｓｉｇ）において 、低濃度超臨界二酸化炭素でのフィッシュテイルスプレーパターンからその高濃 度でのフェザ−トスプレーパターンまでの幾つかの遷移段階を示す、第１２ａ図 は１４％超臨界二酸化炭素の場合に存在するスプレーパターンを示す。

フィッシュテイルサイドジェットが中央スプレー中戻ってほとんど合流している が、それらはいまだ明らかである。噴霧化がオリフィスのフロントで起こる前に スプレーオリフィスから噴出する液体フィルムを見ることができる。第１２ｂ図 は、１９．７％超臨界二酸化炭素の場合に存在するスプレーパターンを示す、サ イドジェットが中央スプレーに合流しそして液体フィルムがオリフィス内部に引 っ込んでいるが、スプレー形状はスプレーのふち部を引張る表面張力の影響をま だ示している。第１２ｃ図は、約２２％超瀉界二酸化炭素の場合に存在するスプ レーパターンを示す、このスプレーパターンは明らかに、スプレーの中央におい てファンの面からいくぶん外方に張り出すスプレーにより示されるように遷移領 域にある。スプレー角度はノズルにおいて幅広となる。第１２ｄ図は２５％超２ 界二酸化炭素の場合のスプレーパターンを示す、スプレーパターンはフェザ−ド パタ−ンへの遷移を完全に達成している。

理論に縛られることを欲しないが、フェザ−トスプレーを創り出す爆発性噴霧化 は、混和された液体混合物中の溶解超瀉界流体が液体混合物がスプレーノズルか ら噴出されそして急激にして大きな圧力降下を受けるに照して、瞬時的に過剰に 過飽和状態となることにより生成されるものと考えられる。これは、溶解超臨界 二酸化炭素のガス化に対する大きなドライビングフォースを生み、この力は、噴 霧化に対抗しそして流体流れを互いに凝集せしめてフィッシュテイルスプレーパ ターンに結集せんとする表面張力に打ち勝つ。

基材上にフィッシュテイルパターンでスプレーすることにより得られるコーティ ングの特性が、第２並びに６８及び６ｂ図にそれぞれ示される。第２図において 、被覆粒子が概略的に表され、ここではスプレーパターンの縁辺部が中央部にお けるより高い濃度の粒子を含んでいる。第６ａ図は、被覆された基材上での付着 位置の関数として付着層の厚さを呈示することによりこの影響を定量的に明示す る。第６ａ図は、代表的に基材上に得られるまた別のフィッシュテイルパターン を定量的に示し、ここではパターンの最内側部が縁辺部と同じく、やはり異常に 高い被覆粒子濃度を有している。

これらとはまったく対照的に、本発明により、第１及び５図にそれぞれ概略示さ れるようなフェザ−トスプレー使用して被覆された基材上にフェザ−トスプレー パターンが得られる。第１図は、スプレーパターンの縁辺がその中央部における より少ない固体粒子を含む状態を示し、それによりこうしたコーティング層の重 なり合っても一様なコーティングが可能とされる。これはまた第５図においても 定量的に示され、ここではコーティング層の厚さがその位置の関数として呈示さ れている。

コーティング配合物は、超臨界流体と混合された後、オリフィスを通して加圧下 でスプレーされるべき基材の環境中にスプレーされる。

オリフィスは、静電スプレーガンのスプレーノズルのスプレーチップにおけるよ うな壁或はハウジングにおける孔或いは開口であり、オリフィスを通って、液体 混合物が圧力の高い領域、例えばスプレーガンの内側から出て圧力の低い領域、 例えばスプレーガンの外側及び基材の周りの空気環境に流れる。オリフィスはま た、加圧容器、例えばタンク或いはシリンダーの壁における孔或いは開口でもよ い、オリフィスは、また、混合物を内部を端でもよい、チューブ或いはバイブ或 いは導管の開放端を、開放面積を小さくするように絞り或いは一部ブロックして もよい。

ペイント、ラッカー、エナメル、ワニス等のコーティング配合物の慣用の静電エ アレス及びエアアシストエアレススプレーに用いられるスプレーオリフィス、ス プレーチップ、スプレーノズル及びスプレーガンが、本発明に従いコーティング 配合物を超臨界流体と混合してスプレーするに適している、オリフィスとスプレ ーをオン及びオフに切り替えるバルブとの間に過剰の流れ容積を持たないスプレ ーガン、ノズル及びチップが好ましい。スプレーガン、ノズル及びチップは使用 するスプレー圧力を封じ込めるように組み立てねばならない。

コーティング配合物を超臨界流体と混合した後、スプレーするのに使用しつる広 く様々のスプレー装置が存在する。従来からのエアレス及びエアアシストエアレ ススプレー装置から静電スプレー装置まで実質上任意のノズルチップを含む任意 のスプレーガンが使用できる。どのスプレー装置を選択するかは、意図する用途 の種別に依存する。

混合液体混合物を噴霧するオリフィスの構成材料は、使用される高い噴霧圧力に 対して必要な機械的強度を具備せねばならず、流体が流れることから生じる摩耗 に耐えるのに十分な耐摩耗性を有し、接触する化学薬品に対し不活性であること を条件とする。エアレススプレーチップを製作するのに用いられる材料、例えば 炭化ホウ素、炭化チタン、セラミック、ステンレススチール或いは黄銅等の内の 任意のものが適しており、炭化タングステンが一般には好ましい。

混和液体混合物を噴霧するのに適したオリフィス寸法は、直径約０．００４〜約 ０．０７２インチの範囲が普通である。オリフィスは通常円形でないため、言及 される直径は等価円直径である。その適正な選択は、所望の量の液体コーティン グを供給しかつコーティングについて適正な噴霧化を達成するオリフィス寸法に よって決められる。一般には、粘度が低い程小さなオリフィス所望されそして粘 度が高い程オリフィスを大きくするのが望ましい、オリフィスが小さい程、噴霧 は小さくなるが、吹き出し量が小さくなる。オリフィスが大きい程、吹き出し量 が大きくなるが、噴霧化は不良になる０本発明の実施においては、より微細な噴 霧化が好ましい、従って、直径約０．００４−約０．０２５インチの小さいオリ フィス寸法が好ましい、直径０．００７−０．０１５インチのオリフィス寸法が 最も好ましい。

スプレーオリフィスを収容するスプレーチップ及びスプレーチップを収容するス プレーノズルの設計は、本発明の実施にとって臨界的なものではない、スプレー チップ及びスプレーノズルは、オリフィスの近くにスプレーの妨害となるような 突起を持つべきでない。

スプレーの形状もまた、混和液体組成物を噴霧する能力にとって臨界的なもので はない、スプレーは、断面が円形成いは楕円形のコーンの形状にしてもよく或い はフラットファンの形状にしてもよく、スプレーはこれらの形状に限定されない 。フラットファン或いは断面が楕円形のスプレーが好ましい。

オリフィスから基材までの距離は、一般に約４〜約２４インチである。６〜１８ インチの距離が好ましく、８〜１４インチの距離かが最も好ましい。

液体混合物を加圧下でオリフィスに通す前に、液体混合物において乱流或いは攪 拌した流れを促進する装置及び流れ設計もまた本発明の実施において用いること ができる。このような技術は、限定されるわけではないが、ブリーオリフィス、 ディフューザー、ターブレンスブレート、リストリクタ−、フロースプリッタ− ／コンバイナー、フローインビンジャー、スクリーン、バッフル、ベーン並びに 静電エアレススプレー及びエアーアシストエアレススプレーにおいて用いられる 他の種挿入体、装置及び流れネットワークを含む。

オリフィスを閉塞する恐れのある粒状物を除くため、液体混合物をオリフィスに 通して流す前に濾過するのが望ましい。これは慣用の高圧ペイントフィルターを 使用して行うことができる。フィルターをまたガンに或いはその中に挿入しても よくそしてチップスクリーンをスプレーチップに挿入してオリフィスの閉塞を防 止してもよい。フィルターにおける流れ通過寸法は、オリフィスの寸法より小さ くすべきであり、好ましくは相当に小さくすべきである。

スプレーから基材上に付着されるコーティング配合物の比率を増大するために静 電力が使用されつる。これは一般に転移効率を増大することとして呼称される。

これは、スプレーに電荷を付与するために基材に対して高い電圧を使用すること により為される。これは、スプレー滴と基材との間に電気的な吸引力を生みだし 、これにより、そうしないと基材から外れるスプレー滴を基材上に付着せしめる 。電気的力が液滴を基材の縁及び背面に付着せしめるとき、この作用は一般に付 き回りあるいはウラツブアラウンドと呼ばれる。

基材を接地するのが好ましいが、また、スプレーと反対の極性に荷電してもよい 、基材を液体混合物或いはスプレーと同極性に荷電してもよいが、この場合、接 地電圧に対してより低くされる。しかし、これは、基材を電気的に接地するか或 いは反対の極性に荷電する場合に比べてスプレーと基材との間に発生する電気吸 引力が弱いことからそれ程好都合ではない、基材を電気的に接地するのが最も安 全な操作方式である。スプレーを電気的接地に対して負に荷電するのが好ましい 。

スプレーの荷電方法は、それらが有効である限り、発明の実施にとって臨界的な ものではない、コーティング配合物は、（１）スプレーガン内で、オリフィスを 出る前に直接帯電壁或いは内部電極と接触させることにより；（２）液体がオリ フィスから出た後に、オリフィスの近く及びスプレーに近接して配置した外部電 極から放電させることにより；或いは（３）オリフィスから離れて、液体スプレ ーを基材に付着する前に外部電極の帯電グリッド或いはアレイの中に或いは間に 通すことにより、基材に対し高い電圧及び電流をかけて荷電することができる。

（１）及び（２）の方法が、個々に或いは組合わせて好ましい、（２）の方法が 最も好ましい。

上記の荷電方法（１）では、スプレーガンな電気的に絶縁しなければならない、 高い電圧及び電流をガンの内部の混和液体混合物に、電導性でありかつ帯電した 内面に直接接触させて供給する。これはガンの内部の流れ導管の壁の一部或いは 流れの中に伸びる内部電極或いはスプレーノズルを含む帯電要素の組合せとする ことができる。接触面積は、混和液体混合物がガンの中を流れるにつれてこれに 十分な電荷を伝達するに充分の大きさにしなければならない、この内部荷電法は 、スプレーを妨害する恐れのある外部電極が存在しない利点を有する。その欠点 は、混和液体混合物が十分に電気的に絶縁性でなければ、混和液体混合物を通し て接地したフィード供給タンク或いはフィード送出装置系への電流漏れが生じう ることである。これはスプレーに移行する電荷量を減少させる。電流漏れがあま りに大きければ、フィード供給タンク及びフィード送出装置系を電気的接地と絶 縁しなければならない、すなわち高い電圧に荷電しなければならない、電流漏れ は、流体を流さないで高電圧の電力源からの電流の流れを測定することによって 測定することができる。スプレーを荷電する電流は流体が流れる時の電流と流体 が流れない時の電流との差である。漏れ電流は荷電電流に比べて小さくすべきで ある。

上記の荷電法（２）では、スプレーがオリフィスから出た後或いはオリフィスの 近傍でスプレーを荷電する。スプレーガン及びスプレーノズルは電気的に絶縁性 でなければならない、電荷をスプレーチップに近接し且つスプレーに隣接した外 部電極から供給する。高い電圧下で、スプレーに放電がなされる。好ましい電極 は、スプレーに隣接した位置に置いた１本或いはそれ以上の金属ワイヤである。

電極はスプレーに対し平行でも或いは垂直でも或いは鋭尖点から出る電流を好都 合に液体スプレーに向けるようなそれらの間の任意の配向にしてよい、電極は、 スプレーの流れを妨げずにスプレーを有効に荷電するために、スプレーに十分近 く、好ましくは１ｃｍ以内に位置させなければならない、電極は先を鋭くしても よく、分岐してもよい。プラナ−スプレーの場合、１つ或いはそれ以上の電極を スプレーの側面に、スプレーの面に放電させるように配置するのが好ましい、卵 形スプレーの場合、１つ或いはそれ以上の電極をスプレーに隣接して周囲に沿っ て配置する。電極はスプレーを有効に荷電するように配置する。主電極と異なる 電圧にした或いは電気的に接地した補助電極を１つ或いはそれ以上用いて、主電 極とスプレーとの間の電場或いは電流を修正してもよい９例えば、主荷電電極を スプレーファンの一方の側にしそして接地した絶縁補助電極をスプレーファンの 反対側に配してもよい、荷電法（２）は、荷電法（１）に比べて混合液体混合物 を通しての電流漏洩が少ないという利点を有する。充分に導電性の液体混合物は 、フィード源及びフィードラインを電気的接地から絶縁させなＧプればならない 。

上記荷電法（３）では、液体をオリフィスからもつと離して荷電し、方法（２） よりもっと十分に分散させる。よって、スプレーを有効に荷電するために、外部 電極の一層大きい配列系或いはネットワークを必要とするのが普通である。従っ て、この方法は、安全性及び融通性が劣る。また、電極とスプレーとの間の距離 を大きくしてスプレーを妨害しないようにしなければならない、従って、スプレ ーに適用される電荷は小さくなりやすい、しかし、供給ラインを通しての電流漏 れは排除される。液体スプレーを外部電極の帯電グリッド或いはアレイの中に或 いは間に通してから基材に付着させる。スプレー滴は、電極から空気中に放電し た電流からのイオン衝撃によって荷電する。帯電グリッドは、スプレー領域を横 切って伸びる１つ或いはいつかのワイヤ電極とすることができる。電流は電極の 長さに沿って放出することができる。帯電アレイは、スプレー領域の周囲に位置 しそして電極の端から放電が起こるようにスプレー中に伸びる或いはスプレーに 近接して伸びる１本或いは幾本かのワイヤ或いは先が細くなった電極とすること ができる。

本発明は、約３０〜約１５０キロボルトの範囲の高い電圧で用いることができる 。液体スプレーに付与する電荷を大きくして基材への吸引力を高めるために、電 圧を高くするのが好都合であるが、但し電圧は使用する特定形式の荷電方法及び スプレーガンに対して安全でなければならない、安全上の理由のために、ハンド スプレーガンの電圧は、通常７０キロボルトより低く制限されそして電流が安全 レベルを越える際に電圧を自動的に遮断するように設計されている。ハンドスプ レーガンの場合、有用な電流範囲は２０〜２００マイクロアンペアが普通であり 、そして最適な結果は、極めて小さい電導率、すなわち操めて大きい電気抵抗を 有するコーティング配合物を使用して得られる。遠隔操作する自動スプレーガン の場合、ハンドスプレーガンに比べて一層大きい電圧及び電流を安全に用いるこ とができる。従って、電圧は７０キロボルトを越えて１５０キロボルトまでにも することができ、電流は２００マイクロアンペアを越えることができる。

これらの静電荷電法は慣用の静電スプレー分野の当業者に知られている。

静電スプレーする場合、基材は金属等の電導体にするのが好ましい、但し、電導 体でない或いは半導体の基材にスプレーすることもできる。かかる基材は好まし くは、電導性表面を生じさせるように前処理される０例えば、基材を特殊な溶液 に浸漬して表面に導電性を付与することができる。

高い電圧及び電流を発生する方法は、本発明の実施にとって臨界的なものではな い、従来からの高電圧の電力源を使用することができる。電力源は、電流或いは 電圧サージを防止する標準の安全特性を持つべきである。電力源をスプレーガン に組入れてもよい、また、その他の荷電法を用いてもよい。

使用されるスプレー圧は、使用するコーティング配合物及び超臨界流体並びに液 体混合物の粘度の関数である。最小スプレー圧は超臨界流体の臨界圧であるか或 いはそれより僅かに低いものとされる。一般に、圧力は、５０００　ｐｓｉより 低くされる。スプレー圧は超臨界流体の瀉界圧より高く且つ３０００　ｐｓｉよ り低いのが好ましい、超臨界流体が超臨界二酸化炭素流体である場合、好ましい スプレー圧は１０７０〜３０００　ｐｓｉの範囲である。最も好ましいスプレー 圧は１２００〜２５００　ｐｓｉである。

使用されるスプレ一温度は、コーティング配合物、使用している超臨界流体及び 液体混合物中の超臨界流体の濃度の関数である。最小スプレ一温度は、超匡界流 体の１界温度であるか或いはそれよりわずかに低い、最高温度は、液体混合物が その温度にある間、液体混合物の成分が認められる程に熱的に劣化しない範囲で の最も高い温度である。

超臨界流体が超臨界二酸化炭素流体である場合、スプレーノズルから漏れる超臨 界流体が固体の二酸化炭素及び周囲スプレー環境における高い湿度により存在す る周囲水蒸気の凝縮点にまで冷える可能性があることから、スプレー組成物を加 熱してから噴霧化するのが好ましい、最低のスプレ一温度は約３１℃である。最 高温度は液体混合物中の成分の熱安定性によって決まる。好ましいスプレ一温度 は３５＠〜９０”Ｃの範囲であり、最も好ましい温度は４５°〜７５℃の範囲で ある０通常、超臨界二酸化炭素流体量の多い液体混合物中、一層大きくなる冷却 作用を打ち消すために、スプレ一温度を高くする必要がある。

スプレ一温度は、液体混合物をスプレーガンに入れる前に加熱することにより、 スプレーガン自体を加熱することにより、一定のスプレ一温度を維持するべく加 熱した液体混合物をスプレーガンに或いはスプレーガンを通して循環させること により、或いはこれら方法を組合わせることにより得ることができる。加熱した 液体混合物をスプレーガンに通して循環させることが、熱損失を回避しかつ所望 のスプレ一温度を保つために好ましい、配管、パイプ、ホース及びスプレーガン を断熱し或いはヒートトレースして熱損失を防止するのが好ましい。

混和されたコーティング配合物のスプレーを実施する環境は直昇性のものではな い、しかし、環境圧力は、液体スプレー混合物の超臨界流体成分を超臨界状態に 保つのに必要とされる圧力より低くなければならない、好ましくは、混和液体コ ーティング組成物は、大気圧における或いはその近傍の条件下で空気中スプレー される。その他のガス環境、例えば酸素含量を減らした空気、或いは不活性ガス 、例えば窒素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン、キセノン或いはその混合物も また用いることができる。酸素或いは酸素富化空気は、酸素がスプレー中の有機 成分の引火性を高めることから望ましくない。

通常、全体的に平均直径１ミクロン或いはそれ以上を有する液体スプレー滴が生 成される。これらの液滴は、固体フラクションの一部、溶媒フラクションの一部 及び超臨界流体の一部を含有する。これらの液滴は、平均直径約５〜１０００ミ クロンを有するのが好ましく、平均直径約１０〜約３００ミクロンを有するのが 最も好ましい、小さいスプレー滴が、基材に衝突する前にスプレー滴から超臨界 流体を排出させるために望ましい、小さいスプレー滴はまた、一層高品質の仕上 げをもたらす。

本発明方法を用いることにより、液体スプレーを種々の基材に塗布することによ ってコーティングを被覆することができる。よって、基材の選定は本発明の実施 において匡界的なものではない、適した基材の例は、これらに限定されるもので ないが、金属、木材、ガラス、プラスチック、紙、布、セラミック、組積造、石 、セメント、アスファルト、ゴム及び複合材並びに農業関連基材を含む。

本発明の実施を通して、硬化後のフィルムが厚さが約０４２〜約６．０ミルを有 するように基材にフィルムを塗布することが出来る。フィルムは厚さは、約０． ５〜約２．０ミルが好ましいが、約０．７〜約１．５ミルの範囲が最も好ましい 。

被覆基材上に存在するコーティング組成物を硬化することを必要とする場合は、 それは、この時点で、慣用の手段により、例えば活性及び／あるいはカップリン グ溶媒を蒸発せしめること、熱或いは紫外線を適用すること等によって行うこと ができる。

圧縮ガスを利用して、液体スプレーの形成を助成しそして／又はオリフィス噴出 する液体スプレーの形状な変えることができる、この補助気体は、代表的には圧 力５〜８０ｐｓｉの圧縮空気であり、５〜２０ｐｓｉの低目の圧力が好ましいが 、酸素含量を減らした空気或いは不活性ガス、例えば圧縮窒素０、二酸化炭素、 ヘリウム、アルゴン、キセノン、或いはその混合物としてもよい、圧縮酸素或い は酸素富化空気は、スプレー中の有機成分の引火性を高めることから望ましくな い、補助気体は、好ましくは液体スプレーの各々の側に対称に配置して互いにバ ランスさせた１つ或いはそれ以上の高速ジェットの気体として液体スプレーに差 し向けられる。補助気体ジェットは、静電スプレーチップ及び／又はノズルに組 み込んだ気体オリフィスから噴出させるようにするのが好ましい、補助気体はま た、スプレーチップにおける、液体オリフィスを取り巻き且つそれと同心の同心 環状リングにおける開口から噴射して液体スプレー上に差し向けられる中空コー ン高速気体ジットを生じさせてもよいが、これは一層多量の補助気体流れを生じ 、それ程望ましくはない、遠心環状リングを幾つかのセグメント分割して、ガス 流量を減少させてもよく、円形の代りに楕円形にしてスプレーを賦形してもよい 、補助気体の流量及び圧力はエアスプレーで用いられているものより小さくする のが好ましい、補助気体を加熱して、液体スプレーにおける超臨界流体希釈剤の 急速な冷却作用を打ち消してもよい。加熱した補助気体の好ましい温度は約３５ 〜約９０℃であり、最も好ましい温度は約４５〜約７５℃の範囲である。

コーティング配合物は、第８或いは９図しλずれ力）Ｃ；示したようなスプレー 装置によりフェザードスプレーノ＼ターンを生成するべく超臨界流体と混合され そして後基材上に噴霧される。

以下は、コーティング配合物と超臨界流体の混合コーティング組成物を得そして 本発明の実施９こおし）でそれをバッチ方式でスプレーするのに使用される装置 を例示する０例示の超臨界流体は超巳界二酸化炭素である。

表３は、バッチ方式で所記の工程を実施するのに使用される設備備品のリストで ある。

表３ 品目＃　　　　　　　　説明 １、　　リンデ無水等級の、排出管付き液体二酸化炭素ボンベ（サイズＫ）。

２、　冷凍熱交換器。

３、　ホークシリング＃８ＨＤ３０００．３．ＯＪ２容積、３０４ステンレス鋼 製、両端接続管装備、１８００ｐｓｉｇ　（１２６ｋｇ／ｃｍ”）圧力定格、計 量器に取付け、二酸化炭素供給タンク。

４　、　　１８００　ｐｓｉｇに設定されたＣ１ｒｃｌｅ　５ｅａｌ　　（商品 名）圧力逃し弁　Ｐ１６８−３４４−２０００　。

５、　通気弁。

６、　特注１６ｋｇ計量器（０，１ｇ感度）。

７、　ホークシリンダ　＃８）１０２２５０．２．２５℃容積、３０４ステンレ ス鋼製、両端接続管装備、１８００　ｐｓｉｇ圧力定格、ポンプ供給タンク。

８、　ゼニス単流ギヤポンプ、モデル＃）ＩＬＢ−５５９２−３０ＣＣ１金属対 金属シールを改善する為薄いテフロン（商標）ガスケットを付加することにより 改良。

９、　ゼニスギャボンブドライブモデル＃４２０４１５７．１５：１歯車比、及 びポンプスピードコントローラ＃ＱＭ−３７１７２６Ｆ−１５−ＸＰ　、　６〜 １２０回転／分回転度範囲。

１０、　　循環ループからのドレン。

１１、　ケニツクス静的ミキサ。

１２、　冷却水熱交換器。

１３、　　ホークシリンダ＃８）ＩＤ２２５０．２．２５β容積、３０４ステン レス鋼製、両端接続管装備、１８００ｐｓｉｇ圧力定格、スプレー供給タンク。

１４、　エアレス・スプレィガン。

１５、　ボンデライト（商標）３７研磨２４ゲージ鋼ノ＼ネル、６インチ×１２ インチ寸法。

１６、　通気弁。

１７、　液体給送弁。

１８、　ジエルグシン高圧サイトガラスシリーズＴ−３０，２００’Ｆ湿温度お いて２２６０　ｐｓｉｇ圧力に対して定格付けられたサイズ＃６忘装備 １９、　グローブ背圧レギュレータ＃５−９０−Ｗ　、　２００７温度において ２０００　ｐｓｉｇ圧力に対して定格、ドームは所望の流れ圧力まで加圧窒素で 充填。

２０、　バイパス弁。

２１、　グローブ背圧レギュレータを設定しそしてユニットをパージするための 加圧窒素。

２２、　窒素パージ弁。

２３、　窒素通気弁 ２４、　ルスカ転勤ボール高圧粘度計＃ｌ６０２−８１１−００、温度制御器及 び電子タイマー装備。

２５、　比重瓶、複弁付きｌ／４インチ（６，４ｍｍ）高圧チューブ。

表３に掲げられた装置は、第３図に概略図に示されるようにして組立てられる。

固定接続管は気体流れに対しては１／８インチ直径の高圧用管そして液体流れに 対しては１／４インチ直径の高圧用管で作製し、ｓｗａｇｅｌｏｃｋ　　（商標 ）取付は具を使用した。スプレーガンは、５０００ｐｓｉ圧力定格を有する２つ のＧｒａｃｏ可撓性１／４インチ無帯電ナイロン製高圧ホースモデル１０６１− ２１４を使用することにより管に接続した。二酸化炭素供給タンク（３）及びバ ルク供給タンク（１）へのモして窒素ボンベ（２１）への逆流を防止するために 逆止弁を使用した。循回ループ及び二酸化炭素供給タンクを圧力逃し弁（４）に より過剰加圧から防護した。

装置は、循回ループ、二酸化炭素供給系統、及び粘度及び密度を測定するための サイドループから構成された。循回ループは、ポンプ供給タンク（７）、循回作 用を与えそして一定スプレー圧力を維持するためのギヤポンプ（８）、静的ミキ サ（１１）、余剰熱を除去するための冷却器（１２）、スプレー供給タンク（１ ３）、エアレス・スプレーガン（１４）、サイトガラス（１８）、及び一定のス プレー圧力を維持するための圧力調節器（１９）を含んだ、圧力調節器（１９） は所望の流れ圧力に調整した圧縮窒素（２１）を使用して設定した。二酸化炭素 供給系統は、二酸化炭素バルク供給ボンベ（１）、冷凍熱交換器（２）、及び電 子天秤（６）上に設置される二酸化炭素供給タンク（３）を含んだ、供給タンク （３）に接続される供給及び排出管路は、天秤上を移動するタンクの力が天秤の 読みに悪影響を与えないようにコイル巻きとした。サイドループは、所望ならば 、スプレー溶液の粘度及び密度を測定するため粘度計（２４）及び比重瓶（２５ ）を含んだ。

流れ管路及びタンクのすべては、溶液をスプレ一温度に加熱するため電熱テープ でライニングしそして断熱材で覆った。電熱テープを独立して制御される幾つか の回路に分割した： 回路＃１　圧力調節器（１９）、バイパス管路（２０）、サイトガラス（１８） 、及び接続用管路 回路＃２　ポンプ供給タンク（７）、ギヤポンプ（８）、循回ループ中二酸化炭 素供給地点までの管路回路＃３　循回ループ中二酸化炭素供給地点から冷却器（ １２）までの管路 回路＃４　スプレー供給タンク（１３）回路＃５　スプレー供給タンク（１３） からスプレーガン（１４）までの管路 回路＃６　二酸化炭素供給タンク（３）タンク及び管路内部に配置された熱電対 が溶液温度を測定した。混合コーティング組成物を急速循回によりまた電熱テー プを調節することによりループに沿って一様に維持した。

本バッチスプレーユニットに次の手順で所要の材料を充填した。ユニットな循回 ループベント（１６）を通して排気しそして計量された量のコーティング配合物 を供給弁（１７）を通して添加し、その場合、ギヤポンプ（８）が材料を圧力調 節器バイパス弁（２０）を通してゆっくりした速度で循回せしめた。二酸化炭素 供給タンク（３）を通気弁（５）を通して排気しそして二酸化炭素供給ボンベ（ １）からの液体二酸化炭素で充填した。供給タンク（３）の充填を容易ならしめ るために、供給タンク（３）における蒸気圧が供給ボンベ（＋１内の蒸気圧より 低くなるように二酸化炭素を冷凍熱交換器（２９）を通して流した。所望量の二 酸化炭素を二酸化炭素供給タンク（３）を加熱しそして天秤（６）において読ま れるものとしての所望量に弁設定することにより循回ループ中に加圧通人した。

スプレー圧力は、コーティング組成物及び二酸化炭素を所要全体密度まで充填し そして後それをスプレ一温度まで加熱することにより発生せしめた。スプレーに 先立って、圧力調節器（１９）はバイパスされ（２０）そしてループは一様な圧 力とした。スプレ一作業への準備のために、流れ圧力に調節した圧力調節器（１ ９）を通して流れが生ずるようにバイパス（２０）を閉鎖した。スプレー中、ス プレー圧力をギヤポンプ（８）及び圧力調節器（１９）により一定に維持した。

ギヤポンプ（８）は、ポンプ供給タンク（７）からスプレー供給タンク（１３） 中に高い循回速度で溶液を送給した。圧力調節器（１９）は、ポンプ供給タンク （７）に余剰溶液を戻して放出した。ポンプ供給タンク（７）の収蔵物及び圧力 は失われたが、スプレー供給タンク（１３）は満杯状態にそしてスプレー圧力に 維持された。

次は、本発明の実施において、コーティング配合物及び超臨界流体の混合コーテ ィング組成物を得そしてそれを連続方式でスプレーするのに使用される装置を例 示する。例示の超臨界流体は超臨界二酸化炭素である。

表４は、本例で記載される工程を実施するのに使用される設備備品のリストであ る。

表４ 品目＃　　　　　　　　説明 １、　　リンダ無水等級の、排出管付き液体二酸化炭素ボンベ（サイズＫ） ２、　冷凍熱交換器 ３、　　ホークシリンダ＃８ＨＤ３０００．３．０ρ容積、３０４ステンレス鋼 製、両端接続管装備、１８００ｐｓｉｇ圧力定格、 ４　、　　１８００　ｐｓｉｇに設定されたＣ１ｒｃｌｅ　５ｅａｌ　　（商標 ）圧力逃し弁Ｐ１６８−３４４−２０００５、　通気弁 ６、　窒素供給源 ７、　　Ｇｒａｃｏ複動ピストンポンプモデル＃９４７−９６３．４ボール設計 、テフロン（商標）バッキングを＃５）１ｙｄｒａ−Ｃａｔ　Ｃｙｌｉｎｄｅｒ 　５ｌａｖｅ　Ｋｉｔ　＃９４７−９４３内に設置、ポンプ及び供給管路は冷凍 熱交換器に通人。二酸化炭素ポンプ ８、　　Ｇｒａｃｏ標準複動−次ピストンポンプモデル＃２０７−８６５．テフ ロン（商標）バッキング装備、コーティング濃縮物ポンプ。

９、　　Ｇｒａｃｏ可変比Ｈｙｄｒａ−Ｃａｔ　　（商標）ブロポーショニング ・ポンプ・ユニットモデル＃２２６−９３６、比率範囲　０．９：１−４．５： １　。

１０　、　　Ｇｒａｃｏ　Ｐｒｅｓｉｄｅｎｔ空気モータモデル＃２０７−３５ ２゜１１、　汎用圧縮空気　９５ｐｇｉｇ供給圧力。

１２、　　Ｇｒａｃｏ空気フィルターモデル１１０６−１４９゜１３　、　　Ｇ ｒａｃｏ空気圧調整器モデル＃２０６−１９７゜１４　、　　Ｇｒａｃｏ空気管 路オイラーモデル＃２１４−８４８゜１５　、　　Ｇｒａｃｏ圧力逃し弁モデル ＃２０８−３１７．３０００ｐｓｉｇ設定。

１６　、　　Ｇｒａｃｏ圧力逃し弁モデル＃２０８−３１７．３０００ｐｓｉｇ 設定。

１７、　　Ｇｒａｃｏ　２ガロン圧力タンクモデル＃２１４−８３３゜１８　、 　　Ｇｒａｃｏ空気圧調整器モデル＃１７１−９３７゜１９、　Ｇｒａｃｏ圧力 逃し弁モデル＃］０３−４３７．１１００ｐｓｊ設定。

２０、　　Ｇｒａｃｏ高圧流体加熱器モデル＃２２６−８１６゜２１　、　　Ｇ ｒａｃｏ高圧流体フィルタモデル＃２１８−０２９゜２２、　　Ｇｒａｃｏ逆止 弁モデル＃２１４−０３７、テフロン（商標）シール装備。

２３　、　　Ｇｒａｃｏ逆止弁モデル＃２］４−０３７、テフロン（商標）シー ル装備。

２４　、　　Ｇｒａｃｏ静的ミキサモデル３５００−６３９゜２５　、　　Ｇｒ ａｃｏ高圧流体加熱器モデル＃２２６−８１６゜２６　、　　Ｇｒａｃｏ高圧流 体フィルタモデル１２１８−０２９゜２７　、　　Ｋｅｎｉｃｓ静的ミキサ。

２９、　ジェルグシン高圧サイトガラスシリーズＴ−３０，２００下温度におい て２２６０ｐｓｉｇ圧力に対して定格付はサイズ＃６窓付き。

３０、　　エアレススプレーガン。

３１、　ボンデライト（商標）３７研磨２４ゲージ鋼パネル、６インチ×１２イ ンチ寸法。

３２、　ゼニス単流ギヤポンプ、モデル＃ＨＬＢ−５５９２−３０ＣＣ１金属対 金属シｒルを改善する為薄いテフロン（商標）ガスケットを付加することにより 改良、ポンプドライブモデル＃４２０４１５７装備、１５：１歯車比、及びポン プスピードコントローラ＃ＱＭ−３７１７２６Ｆ−１５−ＸＰ　、　６〜１２０ 回転／分の速度範囲 ３３、　サークルシール（商標）圧力逃し弁Ｐ１６８−３４４−２０００．２０ ００ｐｓｉｇにおいて設定。

３４、　循環ループからのドレン 表４に掲げられた装置は、第９図に概略図に示されるように配列された。固定管 接続は、デクロン（Ｄｅｋｕｒｏｎ−）社製！／４インチ直径、０．０３６イン チ厚のシームレス、溶接ライブ３０福ステンレス鋼液圧管ＡＳＴＭ−２６９（５ ０００ｐｓｉｇ定格、ｓｗａｇｅｌｏｃｋ　　（商標）取付は具を使用）を使用 して為された。圧力タンク（１７）はポンプ（８）　にＧｒａｃ。

可撓性の３／８インチ無帯電ナイロン製高圧ホースモデル９０６１−２２１　（ ３０００ｐｓｉ定格）を使用することにより接続した。他の可撓性接続部のすべ ては、Ｇｒａｃｏ可撓性の１／４インチ無帯電ナイロン製高圧ホースモデル１０ ６１−２１４　（５０００ｐｓ＋定格）を使用することにより管に接続した。

コーティング配合物及び二酸化炭素なポンプ送給しモしてＧｒａｃｏ可変比）１ ｙｄｒａ−Ｃａｔ　　（商標）ブロボーショニングボンブユニットを使用するこ とにより比率配分した。

これは、互いに従属関係にある２つのピストンポンプを使用することにより２種 の流体を与えられた容積比の分配する。各ポンプに対するピストンロッドは、中 心支点を中心として上下に枢動するシャフトの両端に付属された。容積比は、行 程長さを変更するシャフトに沿ってポンプ（７）の摺動により変化された。ポン プは、必要に応じて空気モータ（ｌＯ）によって駆動される。ボンピング圧力は 空気モータを駆動する空気圧力により制御される。

ポンプは複動式である。これらは上方行程及び下方行程においてポンプ作動する 。−次ボンブ（８）はコーティング配合物を給送するのに使用した。これは、一 つの入口と出口を有する標準設計のものである。流体を逆止弁を通して底部で充 填しそして頂部において逆止弁を通して放出する。第３の逆止弁がピストンヘッ ド内に配置されそしてピストンが下方に移動するとき液体を下方区画室から上方 区画室へと流通せしめる。この型式のポンプは、代表的に１００ｐｓｉより低い 低供給圧でもって使用されるよう設計されている。コーティング配合物は一次ボ ンブ（８）から２ガロン容積の圧力タンク（１７）に供給された。ポンプ内でス プレー圧力まで加圧後、コーティング配合物を、その粘度を減じるために（二酸 化炭素との混合を助成するために）電熱器（２０）内で加熱し、粒状物を除去す るために流体フィルター（２１）で枦遇しモして逆止弁（２２）を通して二酸化 炭素との混合地点に送った。液体二酸化炭素を給送するのにブロボーショニング ボンブユニット（９）における二次ポンプ（７）を使用した。二酸化炭素の蒸気 圧が高いが故に、４逆止弁設計を有する複動ピストンポンプ（７）を使用した。

ポンプはピストンの各側に入口及び出口を有する。ピストンを通しての流れは起 こらない、混和液体混合物に給入される二酸化炭素の比率は、移動シャフト・に 沿って二次ポンプ（７）を移動することにより変更される。無水等級の液体二酸 化炭素をボンベ（１）から冷凍熱交換器（２）を通して二次ポンプ（７）に送っ た。二酸化炭素取り込み量を測定するために二酸化炭素をホークシリンダ（３） から熱交換器（２）を通してポンプ（７）にポンプ給送した。液体二酸化炭素は 、ポンプ（７）におけるキャビテーションを防止するべく蒸気圧を低減するため に熱交換器（２）おいて冷凍した。ホークシリンダ（３）にはボンベ（１）から 充填を行なった。

充填中、シリンダ（３）内の空気或いは気体二酸化炭素は（５）において排気し た。二酸化炭素の量を計量し得るように、ホークシリンダ（３）を１６ｋｇサー トリウス電子天秤（感度０．１ｇ）に取り付けた。液体二酸化炭素をポンプ（７ ）内でスプレー圧力まで加圧した後、液体二酸化炭素を逆止弁（２３）を通して 未加熱のままコーティング濃縮物との混合地点まで給送した。コーティング配合 物と二酸化炭素を混合地点で互いに所定の比率で混合した後、混合物を静的ミキ サ（２４）内で混合しそして混合物を循回ループ内へと必要に応じて送給した。

循回ローブはスプレー圧力及び温度において混和液体混合物をスプレーガン（３ ０）へと或いはそこを通して循回する。混合物を所望のスプレ一温度を得るため に電熱器（２５）において加熱しそして粒状物を除去するために流体フィルター （２６）において濾過した。流体圧力調整器（２８）を所望ならポンプ圧力以下 までスプレー圧力を下げるためにまた一定のスプレー圧力を維持するために組み 込んだ、混合物の相状態を検査するためにジェルグシンサイトガラス（２９）を 使用した。循回ループにおける循回流れはギヤポンプ（３２）を通して得た。

圧力タンク（１７）にコーティング濃縮物を充填しそして空気で５０　ｐｓｉｇ にまで加圧した。−次ポンプ（８）を管路がら空気が追い出されるまでフィルタ ー（２１）底部のドレン弁を開くことによりその始動を誘導した。

二酸化炭素二次ポンプ（７）を最大ピストン変位量の所望の％を与えるよう枢動 軸に沿って位置決めした。冷媒流れを一１０℃の温度に調整しそして冷凍熱交換 器（２）を通して循回した。系から空気を追い出すために数回二酸化炭素給送管 路及び循回ループを二酸化炭素で充満しそして弁（３４）を通して排気した。そ の後、混合地点への弁を閉じ二酸化炭素給送管路を充填してポンプ（７）を始動 した。

空気圧調整器（１３）を調整して供給管路を加圧するべく所望の圧力における空 気を空気モータ（１０）に供給した。

混合地点への弁を開きそして循回ループを材料で充填した。循回ループ戻し弁を 閉として、逆混合を生じることなく循回ループに沿っての栓流を与えるために、 一様な組成物が得られるまで材料を弁（３４）から排出した。加熱器（２０）を 調整して３７℃の供給温度を得た。所定のスプレ一温度を与えるよう加熱器（２ ５）を調整した。循回ループ戻し弁を開きそしてギヤポンプ（３２）を調整する ことにより、スプレー混合物を高速で循回した。スプレーガンを通してスプレー しつつ、混合したコーティング組成物の二酸化炭素含有量をホークシリンダ（３ ）からの二酸化炭素取り込み率並びに加圧タンク（１７）からのコーティング配 合物取り込み率を測定することにより測定した。その後、二酸化炭素の供給は供 給ボンベ（１）に戻して切り替えた。

コーティング配合物と超臨界流体とを連続方式で比率配分するまた別方法は、上 のような容積配合ではなく、質量基準配合装置、マヌプロポーショネーション装 置を使用する。第４図に示されるポンプユニット（９）がポンプ（７）及び（８ ）とともに、次の要素を有する装置と置き換えられる。二酸化炭素のポンプ給送 のために、複動式４ボールピストンポンプ（７）が移動用ビームにより駆動され る代わりにそこの直接エアーモータを付設することにより要求に応じて個別に駆 動される。別法として、二酸化炭素は、）ＩａｓｋｅｌモデルＤＳＦ−３５のよ うな空気駆動式クライオポンプを使用してポンピングされつる。これは、キャビ テーションを回避するよう冷凍を必要とすることなく圧力下の液化ガスをポンプ 給送するよう設計されている。その後、加圧二酸化炭素が、所望のスプレー圧力 を制御するのに使用される圧力調整器を通されそして二酸化炭素が必要時にポン プ給送されるに際してその流量を測定する質量流量計に通される。コーティング 配合物をポンプ給送するのに、標準的な複動−次ピストンポンプ（８）が循環ル ープにおいて使用されたゼニスギャボンブに（３２）のような可変速度ギヤポン プと置き換えられる。ギヤポンプのポンプ給送速度は、質量流量計からの一時点 での二酸化炭素流量を受信しそして所望の混合比率を当てるに適正な流量でコー ティング配合物をポンプ給送するようギヤポンプ回転速度を制御する信号プロセ ッサにより制御される。　Ｔｏｂｕｌモデル４．７　Ａ３０−４のようなアキュ ムレータが、スプレーガンが起動されるときループ容量を増大しそしてループ内 の圧力脈動を最小限にするよう設置されつる。

伝」。

透明アクリルコーティングを与えるコーティング配合物を、２５％メチルアミル ケトン溶媒に溶解した７５％非揮発性アクリルポリマーを含有するロームアンド ハース社製アクリロイド（Ａｃｒｙｌｏｉｄ）　Ａ　Ｔ　−４００樹脂、及び２ ０％イソブタノール溶媒に溶解した８０％非揮発性メラミンポリマーを含有する 架橋剤であるアメリカン・シアナミド社製シメル（Ｃｙｍｅｌ　）　ＴＭ　３２ ３樹脂からこれら樹脂を溶媒ｎ−ブタノール及びメチルアミルケトンと次の比率 で混合することにより調製した。

アクリロイド−ＡＴ４００　　８６９４．０　　ｇシメル３２３　　　　　　　 　　２７１８．Ｏｇｎ−ブタノール　　　　　　　　６２６．０　　ｇメチルア ミルケトン　　　　　１３３６．０　　ｇ合計　　　　　　　　　　　１３３７ ４．０　　ｇコーティング配合物は６５゜Ｏ１％固体フラクション及び３４、９ ９％溶媒フラクションを含んだ。

コーティング配合物と二酸化炭素とを加圧し、混合し、加熱し、そしてバッチ方 式でスプレーした。２８％の二酸化炭素含有量を有する混合液体混合物を５９℃ の温度及び１５５０ｐｓｉｇの圧力においてスプレーした。これは透明な単相溶 液を与えた。９ミルのオリフィス寸法と８インチのファン巾定格を有するＮｏｒ ｄｓｏｎスプレーチップ３０００４１０８を装備するＮｏｒｄｓｏｎ　Ａ　４　 Ｂ循回式エアレスハンドスプレーガンモデル＃１５２−２００を使用してスプレ ーした、スプレーは、第３ｃ図に示されるようなフェザ−パターンであった。第 ５図に示されるようなテーパ縁を有する一様な厚さのコーティングが付着した。

この配合物をスプレーするのに使用された他のスプレーチップもまたフェザ−ト スプレーを与えた。２４％以上の二酸化炭素含有量に対しても、フェザ−トスプ レーが得られた。

匠ユ 白色顔料入りアクリルコーティングを与えるコーティング配合物を、アクリロイ ドＡＴ〜４００樹脂及びシメル３２３樹脂からこれら樹脂をデュポン社製白色顔 料Ｒ９０２、溶媒ｎ−ブタノール及びメチルアミルケトン並びにキシレンニ溶解 したｌＯ％ユニオンカーバイト社製社製シリコ−２泄 ことにより調製した。

顔料Ｒ９０２　　　　　　　　　１１８２．３　　ｇアクリロイド−Ａ７４００ 　　　１４４５．３　　ｇシメル３２３　　　　　　　　　　　４５１．６　　 ｇｎ−ブタノール　　　　　　　　３４３．２　　ｇメチルアミルケトン　　　 　　２９０．９　　ｇキシレン中１０％Ｌ５３１０　　　　　　　１．７　　ｇ 合計　　　　　　　　　　　　３７１５．０　　ｇコーティング配合物は７０． ７３％固体フラクション及び２９、　２７％溶媒フラクションを含んだ。

コーティング配合物と二酸化炭素とを加圧し、混合し、加熱し、そしてパッチ方 式でスプレーした．混和液体混合物は、２８％の二酸化炭素含有量を有し、これ は５０’Ｃのスプレ一温度及び１　６　０　０ｐｓｉｇの圧力において単相溶液 を与えた．９ミルのオリフィス寸法と８インチのファン巾定格を有するＮｏｒｄ ｓｏｎスプレーチップ＃０００４１０８を装備するＮｏｒｄｓｏｎ　Ａ　４　Ｂ 循回式エアレスハンドスプレーガンモデル＃１５２−２００を使用して混和液体 混合物をスプレーした．スプレーは、フェザ−トスプレーパターンを有しそして 一様な厚さのコーティングが付着した。

箆ユ 透明アクリルコーティングを与えるコーティング配合物を、アクリロイドＡＴ− ４００樹脂、２０％メチルアミルケトン溶媒に溶解した８０％非揮発性アクリル ポリマーを含有するロームアンドハース社製アクリロイドＡＴ−９５４樹脂、及 びシメルＴＭ３２３樹脂からこれら樹脂を溶媒ｎ−ブタノール、エチル３−エト キシプロピオネート（ＥＥＰ）、メチルアミルケトン及びキシレンと次の比率で 混合することにより調製した。

７り’）ロイド−Ａ７４００　　　６５２０．５　　ｇアクリロイド−Ａ７９５ ４　　　１９１７．８　　ｇシメル３２３　　　　　　　　　　　２７１８．０ 　　ｇｎ−ブタノール　　　　　　　　６２６．０　　ｇＥＥＰ　　　　　　　 　　　　　　８８９．Ｏ　　ｇメチルアミルケトン　　　　　３２０．０　　ｇ キシレン　　　　　　　　　　　３９．０　　ｇ合計　　　　　　　　　　　１ ３０３０．３　　ｇコーティング配合物は６６、　７３％固体フラクション及び ３２、９７％溶媒フラクションを含んだ。

コーティング配合物と二酸化炭素とを加圧し、混合し、加熱しそして連続方式で スプレーした．３０％の二酸化炭素含有量を有する混合液体混合物を５０〜６０ ℃の温度及び１４００〜１　６　０　０ｐｓｉｇの圧力においてスプレーした。

これらはすべて、透明な単相溶液を与えそしてフェザ−トスプレーを生成した． ９ミルのオリフィス寸法と２インチのファン巾定格を有するＮｏｒｄｓｏｎスプ レーチップ＃０１６−０１１　　のようなチップすべてを使用してフェザ−トス プレーが得られた．この狭いフェザ−トスプレーは、第３ｄ及び３ａ図に示され る。

透明アクリルコーティングを与えるコーティング配合物を、アクリロイドＡＴ− ４００樹脂、アクリロイドＡＴ−９５４樹脂、及びシメルＴＭ３２３樹脂からこ れら樹脂を溶媒ｎ−ブタノール、エチル３−エトキシプロピオネート（ＥＥＰ） 　、メチルアミルケトン、メチルエチルケトン及びキシレンと次の比率で混合す ることにより調製した。

アクリロイド−ＡＴ９５４　　　１１９７．９　　ｇアクリロイド−ＡＴ４００ 　　　４０７２．９　　ｇシメル３２３　　　　　　　　　　１６９７．８　　 ｇｎ−ブタノール　　　　　　　　３９］．Ｏ　　ｇＥＥＰ　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　５５５．３　　　ｇメチルアミルケトン　　　　　１ ９９．９　　ｇメチルエチルケトン　　　　　２８６０．８　　ｇキシレン　　 　　　　　　　　　２４．４　　ｇキシレン中５０％Ｌ５３１０　　　　　　　 ３２．９　　ｇ合計　　　　　　　　　　　１１０３２．９　　ｇコーティング 配合物は４９．　２３％固体フラクション及び５０、　７７％溶媒フラクション を含んだ。

コーティング配合物と二酸化炭素とを加圧し、混合し、加熱しそして連続方式で スプレーした。　９　ミ　ルのオリフィス寸法と８インチのファン巾定格を有す るＮｏｒｄｓｏｎスプレーチップ＃０１６−０１４を装備するＮｏｒｄｓｏｎＡ ７Ａサーキュレーティングエアレスオートマチックスプレーガンを使用して混和 液体混合物をスプレーした。

液体混合物を、様々の異なった二酸化炭素濃度で、６０℃の温度及びｉ　６　０ 　０ｐｓｉｇの圧力でスプレーした．第４Ｃ図に見られるように、二酸化炭素が 存在しない場合フィッシュテイルが存在した．１４％二酸化炭素でも、第１２ａ 図に見られるようにフィッシュテイルサイドジェットと液体フィルムがまだ尚存 在した．１９．７％二酸化炭素で、サイドジェットが中央に合流し液体フィルム はオリフィス内に引っ込んだ（第１２ｂ図）、約２２％二酸化炭素で、スプレー パターンは、第１２ｃ図に見られるような、スプレーの中央においてファン面か ら幾分外方に張り出すスプレーに示されるようなの遷移領域に入った、２５％二 酸化炭素で、第１２ｄ図に示されるように、スプレーパターンはフェザ−トスプ レーへの遷移を完了した。

４二 透明ポリエステルコーティングを与えるコーティング配合物を、２０％メチルプ ロパゾル（ＰＲＯＰＡＳＯＬ）アセテート（ＭＰＡ）溶媒に溶解した８０％非揮 発性ポリニステリポリマーを含有する５ｐｅｎｃｅｒ　Ｋｅｌｌｏｇ　Ａｒｏｐ ｌａｚ　６０２５−Ａ６−８０及びシメル３２３樹脂からこれら樹脂を溶媒ｎ− ブタノールとブチルセルロソルブ（ＣＥＬＬＯＳＯＬＶＥ）アセテート（ＢＣＡ ）と混合することにより調製した。　　ＡｒｏｐＩａｚ　６０２５−Ａ６−８０ 　　　　１１０００．０　　ｇシメル３２３　　　　　　　　　　３６６６．７ 　　ｇｎ−ブタノール　　　　　　　　４５０．０　　ｇＢＣＡ　　　　　　　 　　　　　２２５０．Ｏｇキシレン中５０％Ｌ５３１０　　　　　　７５．Ｏｇ 合計　　　　　　　　　　　１７４４１．７　　ｇコーティング配合物は６２． ２７％固体フラクション及び３２、７３％溶媒フラクションを含んだ。

コーティング配合物と二酸化炭素とを加圧し、混合し、加熱しそして連続方式で スプレーした。２５．５％の二酸化炭素含有量を有する混和液体混合物を７ｏ℃ の温度及び１６００ｐｓｉの圧力でスプレーした。これは透明な単相溶液を与え た。この混和液体混合物は、最小限のキャビティ挿入体を備えるスブレイイング ・システムズ・チップ＃　５０００１１そしてまた９ミルのオリフィス寸法と８ ．２及び４インチのファン巾定格とをそれぞれ有するＮｏｒｄｓｏｎスプレーチ ップ＃０１６−０１４、−〇１６及び−０１２を装備するＮｏｒｄｓｏｎ　Ａ　 ７　Ａ循回式エアレス・オートマチック・スプレーガンな使用してスプレーした 。すべてのチップが、スプレーチップ＃　５０００１１に対して第１３図に示し たようなフェザ−トスプレーファンを与えた。

え１ 透明ポリエステル／アクリルコーティングを与えるコーティング配合物をアロブ ラズ（Ａｒｏｐｌａｚ　）　６０２５−Ａ６−８０樹脂、アクリロイドＡＴ−４ ００樹脂及びシメルＴＭ３２３樹脂からこれら樹脂を溶媒ｎ−ブタノール、エチ ル３−エトキシプロピオネート（ＥＥＰ）及びブチルセルロソルブアセテート（ ＢＣＡ）と次の比率で混合することにより調製した。

Ａｒｏｐｌａｚ　６０２５−Ａ６−８０　　　　　４５１０．８　　ｇＡｃｒｙ ｌｏｉｄ　ＡＴ−４００２４０５，６ｇシメル３２３　　　　　　　　　２２５ ５．３　　ｇｎ−ブタノール　　　　　　　　２７６．８　　ｇＥＥＰ　　　　 　　　　　　　　　８８８．０　　ｇＢＣＡ　　　　　　　　　　　　　６００ ．０　　ｇキシレン中５０％Ｌ５３１０　　　　　２００．Ｏｇ合計　　　　　 　　　　　　１１０２８．５　　ｇコーティング配合物は、６５．４４％固体フ ラクション及び３４、５６％溶媒フラクションを含んだ。

コーティング配合物と二酸化炭素とを加圧し、混合し、加熱しそして連続方式で スプレーした。　２５．８％の二酸化炭素含有量を有する混和液体混合物を６９ ℃の温度及び１６００ｐｓｉの圧力でスプレーした。これは透明な単相溶液を与 えた。混和液体混合物を９ミルのオリフィス寸法と８インチのファン巾定格を有 するＮｏｒｄｓｏｎスプレーチップ＃５０００１１を装備するＮｏｒｄｓｏｎ　 Ａ　７　Ａ循回式エアレスオートマチックスプレーガンを使用してスプレーした 。フェザ−トスプレーパターンが得られた。

鉱ユ 架橋或いはベーキングを必要としない透明アクリルコーティングを与えるコーテ ィング配合物をメチリアミルケトン溶媒中にロームアンドハース社製Ｂ−６６樹 脂を溶解することにより調製した。コーティング配合物は３５、０ｎ％固体フラ クション及び６５．００％、溶媒フラクションを含み、次の成分組成を有した： Ａｃｒｙｌｏｉｄ　Ｂ−６６５６００，０ｇ　　３５．００％メチルアミルケト ン１０４００．０　ｇ　　６５．００％合計　　　　　　　１６０００．０　ｇ 　　１００．００％９ミルのオリフィス寸法と次の８．２．４．６８インチのフ ァン巾定格を有するＮｏｒｄｓｏｎスプレーチップ３５０００１、　］　＃、０ １６−０１１　、−０１２　、−０１３及び−０１４を装備するＮｏｒｄｓｏｎ 　Ａ　７　Ａ循回式エアレスオートマチックスプレーガンを使用して混和液体混 合物をスプレーした。

スプレーチップ　　　二二二」 ５０００１１　　　　　　　８インチ ０１６−０１１　　　　　　２インチ ０１６−０１２　　　　　　４インチ ０１６−０１３　　　　　　６インチ ０１６−０１４　　　　　　８インチ コーティング配合物と二酸化炭素とを加圧し、混合し、加熱しそして連続方式で スプレーした。４２％の二酸化炭素含有量を有する混和液体混合物を６０℃及び ７０℃の温度及び１６００ｐｓｉの圧力でスプレーした。

これは透明な単相溶液を与えた。各スプレーチップ及び条件は、フェザ−トスプ レーパターンが与えた。

■ 架橋或いはベーキングを必要としない透明酢酪酸セルロース（ＣＡＢ）コーティ ングを与えるコーティング配合物を、イーストマン・ケミカル・セルロース・エ ステル社製ＣＡＢ−３８１−０，１を溶媒メチルアミルケトン及びメチルエチル ケトンに溶解すること番こより調製した。

ＣＡ　８　　　　　　　　　４８００．０　　ｇ　　３０．００　％メチルエチ ルケトン　４４８０．０　　ｇ　　２８．００％メチルアミルケトン　６７２０ ．０　　ｇ　　４２．００％この混和液体混合物を、９ミルのオリフィス寸法を 有する、最小限のキャビティ挿入体を備えるスプレィインクシステムチップ＃５ ０００１１を装備するＮｏｒｄｓｏｎ　Ａ　７　Ａ循回式エアレス・オートマチ ・ンク・スプレーガンを使用してスプレーした。

コーティング配合物と二酸化炭素とを加圧し、混合し、加熱しそして連続方式で スプレーした。約４８％の二酸化炭素含有量を有する混和液体混合物を６０℃の 温度及び１６００ｐｓｉの圧力でスプレーした。これは透明な単相溶液を与えた 。４８％の二酸化炭素含有量において、フェザ−トスプレーパターンが得られた （第１０ｂ図）、二酸化炭素無しでは、スプレーパターンは第１０ａ図のような フィッシコテイルを有した。２８％に酸化炭素でも、スプレーは、フィッシュテ イルからフェザ−ドパターンに遷移しなかった。

匹旦 架橋及びベーキングを必要としない透明アクリルラッカーコーティングを与える コーティング配合物を、通常名シンナーを使用せずにエチル３−エトキシプロピ オネート（ＥＥＰ）及びブチルセルロソルブアセテート（ＢＣＡ）を添加したギ ュボンカツラ−３８Ｏ５を使用することにより調製した。コーティング配合物は ２７．４％固体フラクション及び７２．６％溶媒フラクションを含み、次の成分 組成を有した： ３８０Ｓアクリルポリマー　　　　　　　２７．４％アセトン　　　　　　　　 　　　　　１１．８％メヂルエチルケトン　　　　　　　　４．５％イソプロピ ルアルコール　　　　　　　０．７％トルエン　　　　　　　　　　　　　２４ ．５％ブチルアセテート　　　　　　　　　　０．２％メチルプロパゾールアセ テート８．４％ａｒｏｍａｔｉｃ　１００　　　　　　　　　　　４．１％エチ ル３−エトキシプロピオネート　　９．２％ブチルＣＥＬＬＯ３ＯＬＶＥ７セテ ー）−９，２％９ミルのオリフィス寸法及び８インチファン巾定格のＮｏｒｄｓ ｏｎスプレーチップ＃０１６−０１４を装備するＮ＊ｒｄｓｏｎＡ７Ａ循回式エ アレスオートマチックスプレーガンを使用して混和混合物をスプレーした。

コーティング配合物と二酸化炭素とを加圧し、混合し、加熱しそして連続方式で スプレーした。約３８％の二酸化炭素含有量を有するｊＲ和液体混合物を５８℃ の温度及び１６００ｐｓｆの圧力でスプレーしたものは、１１８図に示されるよ うなフィッシュティルスプレーパターンをあたてた。４０％の僅かに高い二酸化 炭素含有量で但し５９℃の高めの温度で、第１１ｂ図に見られるように、スプレ ーパターンは、フェザ−ドパターンに遷移した。

伍」一旦 青色のメタリックアクリルエナメルコーティングを与えるコーティング配合物を 、１）デュポン社製Ｃｅｎｔａｒ　ｉＴＭアクリルエナメルＢ８２９２Ａ中間ブ ルーメタリック自動車再仕上ペイント１０６１ｇの速乾溶媒を除去するべく蒸留 しそして２）１０６１ｇの遅乾溶媒、即ち８３６Ｇｇのエチル３−エトキシプロ ピオネート（ＥＥＰ）及び２２５ｇ（７）ブーＦ−ルｃＥＬＬＯｓＯＬＶＥ７セ テー１　（ＢＣＡ）を添加して調製した。このペイントは通常、２ガロンのペイ ントに１ガロンのシンナーを添加する比率でシンナー（デュポン社製８０３４Ｓ アクリルエナメル希釈剤）を用いてしよう前に希釈されるが、これは使用しなか った。コーティング配合物は３９．４％固体フラクション及び０．６％溶媒フラ クションを含んだ。

７ミルのオリフィス寸法及び８インチファン巾定格のＮｏｒｄｓｏｎスプレーチ ップ＃０００３１０８を装備するＮｏｒｄｓｏｎＡ４Ｂ循回式エアレスハンドス プレーガンを使用して混和液体混合物をスプレーした。

コーティング配合物と二酸化炭素とを加圧し、混合し、加熱しそして連続方式で スプレーした。スプレ一温度ハｓ　ｏ℃であ’）（−して圧カバ１５００〜２０ ００ｐｓｉｇの範囲で変更した。約２８％の二酸化炭素含有量において、スプレ ーはフィッシュティルパターンを有したが、これは３１％の二酸化炭素濃度でで フェザ−ドパターンに変化した。このフェザ−トスプレーは、低圧側では卵形で ありそして高圧側ではプラナ−ファンである点でユニークであった。

ＦＩＧ、３ａ ＦＩＧ、３ｂ ＦＩＧ、３ｃ ＦＩＧ、３ｄ ＦＩＧ、　　６ａ スプレーファンにより付着したコーティングに沿っての距離（先行技術） 超臨界ＣＯ□スプレー被覆コーティングの相図溶媒 ＦＩＧ、７ 国際調査報告 国際調査報告 ｕｓ　９０ＣＨ４３９ Ｓ＾　　　３５９１４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）（ｉ）基体上にコーティングを形成することができる少なくとも１種 のポリマー成分を含む固体フラクションと、 （ｉｉ）該固体フラクションと少なくとも部分的に混和性の溶媒フラクションと 、 （ｉｉｉ）（ｉ）及び（ｉｉ）に添加されるときスプレーに際してフェザードス プレーパターンを形成するに少なくとも充分の量の少なくとも一種の超臨界流体 とを含む液体混合物を密閉系で形成する段階と、（ｂ）前記液体混合物を加圧下 でオリフィスに通すことによって該液体混合物をスプレーする段階とを包含する フェザードスプレーを得る液体混合物スプレー方法。 ２）固体フラクションが、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、架橋性フィルム形成系 及びこれらの混合物から成る群より選択される少なくとも１種のポリマー物質を 含有する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）少なくとも１種のポリマー成分をエナメル、ワニス、ラッカー、アクリル系 樹脂、ビニル樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル、アルキド、ポリウレタン、 ウレタン、エポキシ、フェノール樹脂、セルロース系エステル、アミノ樹脂、天 然ガム、天然樹脂、並びにこれらのインターポリマー及び混合物からなる群より 選択する特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４）固体フラクションが更に顔料、顔料増量剤、金属フレーク、充填剤、乾燥剤 、消泡剤、皮張り防止剤、湿潤剤、紫外線吸収剤、架橋剤及びこれらの混合物を 含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５）溶媒フラクションがケトン、エステル、エーテル、グリコールエーテル、グ リコールエーテルエステル、アルコール、芳香族炭化水素、脂肪族アルカン、ニ トロアルカン、不飽和炭化水素、ハロカーボン及びこれらの混合物からなる群よ り選択される少なくとも１種活性溶媒を含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６）活性溶媒が少なくとも１種の炭化水素溶媒を含む特許請求の範囲第５項記載 の方法。 ７）溶媒フラクションが約３０重量％までの水を含有する特許請求の範囲第１項 記載の方法。 ８）溶媒フラクションが約２０重量％までの水を含有する特許請求の範囲第７項 記載の方法。 ９）溶媒フラクションがカップリング溶媒を含有する特許請求の範囲第７項記載 の方法。 １０）カップリング溶媒がエチレングリコールエーテル、プロピレングリコール エーテル、ラクタム、環状コリア及びその組合せから成る群から選択される特許 請求の範囲第１０項記載の方法。 １１）カップリング溶媒がブトキシエタノール、プロポキシエタノール、ヘキソ キシエタノール、イソプロポキシ２−プロパノール、ブトキシ２−プロパノール 、プロポキシ２−プロパノール、第３ブトキシ２−プロパノール、エトキシエタ ノール、ブトキシエトキシエタノール、プロポキシエトキシエタノール、プロポ キシエトキシエタノール、メトキシエタノール、メトキシ２−プロパノール、エ トキシエトキシエタノール、ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルエチレンウ レア及びその混合物から成る群から選択される特許請求の範囲第１０項記載の方 法。 １２）カップリング溶媒及び活性溶媒が同種である特許請求の範囲第９項記載の 方法。 １３）超臨界二酸化炭素流体を使用してスプレーする特許請求の範囲第１項記載 の方法。 １４）超臨界亜酸化窒素流体を使用してスプレーする特許請求の範囲第１項記載 の方法。 １５）段階（ｂ）に先立って、液体混合物をスプレーする際に急速冷却に起因す る悪影響を防止するに充分の温度に液体混合物を加熱する特許請求の範囲第１項 記載の方法。 １６）超臨界二酸化炭素が液体混合物総重量に基づいて少なくとも約１５重量％ の量で存在する特許請求の範囲第１項記載の方法。 １７）超臨界二酸化炭素が液体混合物総重量に基づいて約２０〜５０重量％の範 囲内の量で存在する特許請求の範囲第１項記載の方法。 １８）オリフィス寸法が直径．００４〜．０７２インチの範囲である特許請求の 範囲第１項記載の方法。 １９）オリフィス寸法が直径．００４〜．０２５インチの範囲である特許請求の 範囲第１８項記載の方法。 ２０）オリフィス寸法が直径．００７〜．０１５インチの範囲である特許請求の 範囲第１９項記載の方法。 ２１）スプレー圧がほぼ超臨界流体の臨界圧力〜５０００ｐｓｉの範囲である特 許請求の範囲第１項記載の方法。 ２２）スプレー圧が３０００ｐｓｉより低い特許請求の範囲第２１項記載の方法 。 ２３）段階（ｂ）に先立って、液体混合物の乱流或は撹拌流を促進して液体スプ レーの噴霧化を助成することを更に含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 ２４）前記液体スプレーの形成及び噴霧化を助成しそして液体スプレーの形状を 変えるために圧縮ガスのジェットを使用することを含む特許請求の範囲第１項記 載の方法。 ２５）圧縮ガスが圧縮空気である特許請求の範囲第２４項記載の方法。 ２６）圧縮空気が前記液体スプレーの引火点を低下させるため酸素含有量を低減 されている特許請求の範囲第２５項記載の方法。 ２７）圧縮ガスが圧縮二酸化炭素である特許請求の範囲第２４項記載の方法。 ２８）圧縮ガスを圧縮窒素、ヘリウム、アルゴン、キセノン及びこれらの混合物 から成る群より選択する特許請求の範囲第２４項記載の方法。 ２９）前記圧縮ガスの圧力が５〜８０ｐｓｉの範囲である特許請求の範囲第２４ 項記載の方法。 ３０）前記圧縮ガスの圧力が５〜２０ｐｓｉの範囲である特許請求の範囲第２９ 項記載の方法。 ３１）圧縮ガスを加熱して熱を液体スプレーに供給して液体混合物をスプレーす る際の急速冷却に起因する悪影響を防止する特許請求の範囲第２４項記載の方法 。 ３２）液体混合物を高電圧により荷電する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３３）高電圧が３０〜１５０ｋＶである特許請求の範囲第３２項記載の方法。 ３４）基材上にコーティングを形成しうるスプレー液体コーティング組成物にお いてフィッシュテイルを減少する方法であって、オリフィスを通して加圧下でス プレーする前に、少なくとも１種の超臨界流体を液体コーティング組成物と少な くともフィッシュテイルを減少するに充分な量において混合することを含むスプ レー液体コーティング組成物のフィッシュテイル減少方法。 ３５）フェザードスプレーパターンとして液体混合物をスプレーする装置であっ て、 （ａ）基材上にコーティングを形成することができる少なくとも１種の成分を含 む固体フラクションを供給する手段； （ｂ）前記固体フラクションと少なくとも部分的に混和性の希釈フラクションを 供給する手段；（ｃ）少なくとも１種の超臨界流体を供給する手段；（ｄ）（ａ ）〜（ｃ）から供給された成分の液体混合物を形成する手段； （ｅ）液体混合物を加圧下でオリフィスに通すことにより液体混合物をスプレー してフェザード液体スプレーを形成する手段； を包含する液体混合物スプレー装置。 ３６）（ｇ）前記液体混合物の前記成分のいずれかを加熱する手段を更に含む特 許請求の範囲第３５項記載の装置。 ３７）（ｇ）液体混合物を加熱する手段を更に含む特許請求の範囲第３５項記載 の装置。 ３８）（ｈ）前記液体混合物を加圧する手段を更に含む特許請求の範囲第３５項 記載の装置。 ３９）（ｉ）前記液体混合物をろ過する手段を更に含む特許請求の範囲第３５項 記載の装置。 ４０）（ｊ）前記液体混合物の乱流或は撹拌流を促進して液体スプレーの噴霧化 を助成する手段を更に含む特許請求の範囲第３５項記載の装置。 ４１）（ｋ）圧縮ガスのジェットを利用して前記液体スプレーの形成及び噴霧化 を助成しそして液体スプレーの形状を変える手段を更に含む特許請求の範囲第３ ５項記載の装置。 ４２）（１）圧縮ガスを加熱する手段を更に含む特許請求の範囲第４１項記載の 装置。 ４３）（ｍ）液体混合物に高電圧による電荷を適用する手段を更に含む特許請求 の範囲第３９項記載の装置。 ４４）電圧が３０〜１５０ｋＶである特許請求の範囲第４３項記載の装置。 ４５）オリフィス寸法が直径約．００４〜．０７２インチの範囲である特許請求 の範囲第３５項記載の装置。