JPH05253517A - 飽和レジンリッチ相より実質的になる塗料材配合物を形成する方法及び装置 - Google Patents

飽和レジンリッチ相より実質的になる塗料材配合物を形成する方法及び装置

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JPH05253517A
JPH05253517A JP4170517A JP17051792A JPH05253517A JP H05253517 A JPH05253517 A JP H05253517A JP 4170517 A JP4170517 A JP 4170517A JP 17051792 A JP17051792 A JP 17051792A JP H05253517 A JPH05253517 A JP H05253517A
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fluid diluent
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Laurence B Saidman
ビー．セッドマン ローレンス
James C Smith
シー．スミス ジェームズ
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Nordson Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 容易な作動で、安価に、多色塗布が可能に、
比率を正確に制御しながら、液状塗料組成物と稀釈剤で
ある超臨界流体よりなる塗料材配合物を形成する。 【構成】 液状塗料組成物と超臨界流体を稀釈剤として
含む塗料材配合物１０４を形成分配する装置は、中空の
密閉容器１２と、流体稀釈剤を容器内側１３へと供給
し、流体稀釈剤を容器１２内で超臨界流体へと変えるシ
ステム１４と、液状塗料組成物を容器内側１３へと導く
システム１６とを有する。液状塗料組成物は容器１２内
で超臨界流体に十分にさらされ、流体稀釈剤リッチ相と
飽和点近辺まで超臨界流体で飽和したレジンリッチ相と
を形成する。流体稀釈剤リッチ相より高い密度のレジン
リッチ相は容器の底に集まり、底から引き出されて基体
上へ塗布するため塗料分配装置１９へと供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は塗料システムに関し、よ
り詳細には、液状塗料組成物を稀釈剤としての超臨界流
体と密閉容器内で結合し実質的に全てが実質飽和液状塗
料組成物相すなわちレジンリッチ相より成る塗料材溶液
すなわち配合物を製造し、該塗料材配合物が与えられた
温度及び圧力条件に対し液状塗料組成物が超臨界流体に
対して所定の比を有し、該配合物が基体への塗着のため
１以上の塗料分配装置へと送られる方法及び装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】塗装や仕上げ産業の主な問題は原料取扱
及び環境への影響の両見地からペイントの溶媒成分に関
するものである。樹脂質材料のスプレー塗布において、
樹脂質材料は典型的には有機溶媒に溶解されスプレーに
適した粘度を与えられる。これが必要とされるのは液状
の樹脂質材料を基体へと噴霧しそして搬送するためのプ
ロセスの各段階においてその液体が高速の変形に抵抗す
るということが分かっているためである。有機溶媒が樹
脂質液体に加えられるのは有機溶媒が樹脂質材料の分子
を分離する効果を有し、それら分子の相対移動を容易に
して溶液を高速でより変形しやすくし、従って噴霧をよ
り容易にするからである。約５０容量パーセントの高分
子固体と顔料固体とを含む高固体塗料組成物を製造する
ため液状溶媒成分の容量を減ずる多くの努力がなされ
た。しかしながら、最高の固体塗料組成物でさえ依然と
して１５から４０容量パーセントの液状溶媒成分を含ん
でいる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】塗料組成物内にそのよ
うに高い容量の液状溶媒が存在することによる問題は塗
料組成物を取り扱い噴霧し塗着する際に溶媒が逃げても
し適切に回収されないならば空気汚染物質となり得る点
である。いったん塗装組成物が基体上へ塗布されるとそ
の溶媒が揮発により塗膜から逃げ、その揮発溶媒がまた
周囲の大気を汚染する可能性がある。更に、ほとんどの
溶媒はオキシダントと反応するので、毒性や臭気やスモ
ッグなどの汚染の問題も発生する。かかる環境問題を解
消する試みは費用がかさみ余り有効ではないことが分か
っている。
【０００４】米国特許第４，２４７，５８１号（Ｃｏｂ
ｂｓ）は液状又は基体の発泡剤をペイントの中に混ぜ分
配装置の吐出口から少し上流に容易に噴霧される発泡溶
液を製造することによりペイント内の溶媒容量を減ずる
ことを提案した。米国特許第４，６３０，７７４号（Ｒ
ｅｈｍａｎら）はこの概念の改良を開示しており、その
中で、発泡質及び乱流誘発装置を塗料分配装置に組み合
わせて分配装置の出口からの吐出に先立ち発泡体の形成
をよりよく制御している。米国特許第４，５０５，４０
６、４，５０５，９５７、及び４，５２７，７１２号も
又液状又は基体の発泡剤をペイント配合物に混ぜ溶媒容
量を減ずる方法及び／又は装置を開示している。これら
特許は本出願人により所有されているものである。
【０００５】より最近では、米国特許第４，９２３，７
２０号（Ｌｅｅら）は塗料材配合物の連続製造方法及び
装置を開示しており、その中において、かなりの量の液
状溶媒成分が除去され塗料材配合物の塗布特性を高める
稀釈剤として機能する超臨界二酸化炭素のような超臨界
流体と置き換えられた。超臨界二酸化炭素及びいくらか
の液状溶媒材料、例えば他の塗料組成物において必要と
されるより少ない３分の２の溶媒、が高分子固体及び顔
料固体と互いに混ぜ合わされエアレス塗料分配装置を通
して噴霧を容易にする粘度を有する塗料材溶液すなわち
配合物を形成する。塗料材配合物が分配装置より基体へ
と吐出されるとき、超臨界二酸化炭素は「さっと消え
て」すなわち揮発して高固体塗料組成物の噴霧を助け、
基体上での組成物の乾燥時間を短縮する。このタイプの
塗料材配合物及び上述した発泡可能な配合物は高い溶媒
容量により引き起こされる環境への悪影響をかなり低減
する利点がある。
【０００６】所望の塗布特性を有する塗料材溶液すなわ
ち配合物を製造するため液状塗料組成物と臨界流体の相
対比は所定の比又は所定の範囲内に維持されるべきであ
ることがわかっている。これにより「単一相」又は「多
相」の配合物が生成される。配合物は、超臨界流体が液
状塗料組成物内に溶解又は分散し所定の組成及び密度を
有する材料の単一連続相を形成する場合に単一相にある
と考えられる。配合物は、材料の２以上の相が存在しそ
れぞれが異なる組成と密度を有する場合に多相であると
考えられる。単一相の配合物は更に超臨界流体を加える
ことにより、又は、システムの圧力を減ずることにより
二相の配合物に変えることができ、第１相をほぼ連続に
第２相を主に「分散」相すなわち第１相内にバブルを分
散させた相とすることができる。
【０００７】米国特許第４，９２３，７２０号（Ｌｅｅ
ら）は塗料材配合物の連続生産用にデザインされたもの
であるが、そこに開示されるタイプのシステムにおける
１つの問題は単一相もしくは多相配合物の何れかを塗料
分配装置へ搬送するために形成するよう液状塗料組成物
と超臨界流体の相対比を制御及び／又は維持することが
ある場合には不可能であるということである。この点に
関するＬｅｅらのシステムの無効性は液状塗料組成物及
び／又は超臨界流体を塗料分配装置へと供給するため採
用されているポンプシステムのせいであり、漏れや不均
等な攪拌などにより引き起こされるシステム内の超臨界
流体の損失に帰せられるものである。Ｌｅｅらのシステ
ムにおいてはシステム内の液状塗料組成物及び／又は超
臨界流体容量を監視するシステムが与えられていないば
かりか、システム作動中にこれら成分の何れか一方の容
量を選択的に変えるための手段が何等設けられていな
い。
【０００８】米国特許第４，９２３，７２０号（Lee
ら）と同一譲受人により所有される米国特許第５，００
９，３６７号（Nielsen ）に開示される別のバッチ型シ
ステムにもまたこれら問題の多くが存在している。Niel
sen の特許の図６に示されるように、液状塗料組成物と
超臨界流体とをそれぞれシステムへの導入前に所定割合
になるように重さを計り、その後塗料分配装置へ送る準
備のためスタティクミキサ内でそれらを互いに混合する
ループに導入される。この重量測定過程は面倒なもので
あり、またLee らのシステムと同様に、Nielsen の装置
にはいったん装置が作動を始めると液状塗料組成物と超
臨界流体との相対比を調整するものが与えられていな
い。
【０００９】本出願人により所有される米国特許出願番
号第０７／６６２，４０１号は１９９１年２月２７日に
出願され、その名称は「流体稀釈剤を含む単一及び多相
塗料材料を形成及び分配する方法及び装置」であり、米
国特許第４，９２３，７２０号（Lee ら）及び第５，０
０９，３６７号（Nielsen ）に開示されるタイプのシス
テムに存在する問題を言及している。米国特許出願番号
第０７／６６２，４０１号に開示される方法及び装置は
検知されるパラメータ、例えば塗料材配合物のキャパシ
タンスなどの変化に従い超臨界流体及び／又は液状塗料
組成物の供給を調整するのに有効なコントロールシステ
ムを含んでおり、その調整は（１）作動中に塗料材配合
物を実質的に単一相又は実質的に多相に維持するため、
及び（２）液状塗料組成物の超臨界流体に対する所望の
比が配合物を基体へと塗着するため塗料分配装置へ供給
する前にえられることを確実にするためのものである。
米国特許出願番号第０７／６６２，４０１号に開示され
るコントロールシステムは所望の超臨界流体及び液状塗
料組成物容量を有する塗料材配合物を形成し維持するの
に非常に有効であり、所定の基体上に異なるタイプの液
状塗料組成物及び塗布特性を与えるのにかなりの柔軟性
を与える。
【００１０】しかしながら、米国特許出願番号第０７／
６６２，４０１号のシステムの１つの潜在的限界は、シ
ステムがある適用に対して要求される以上のコントロー
ル性能を与えるということである。従って、ある用途に
対し上述したタイプの塗料材配合物を形成するシステム
でより簡便で安価なものを求める要求があった。そのシ
ステムの第２の限界は配合物の色を変える必要がある場
合に清掃に比較的時間がかかり、従って多色塗布には容
易に適用できず実用的に使用できないということであ
る。
【００１１】したがって、本発明の目的の１つは、液状
塗料組成物及び稀釈剤として超臨界流体を含む塗料材溶
液すなわち配合物を形成する方法及び装置であって、作
動中に液状塗料組成物と超臨界流体の相対比を十分に正
確に維持し、作動が比較的簡単であり、比較的安価であ
り、多色塗布において異なる色の塗料材配合物の使用が
可能である方法及び装置を提供することである。
【００１２】
【問題を解決するための手段および作用】上記目的は、
液状塗料組成物と超臨界流体よりなる液状塗料配合物を
形成し分配する方法および装置において、液状塗料組成
物が一定容器の内側で超臨界流体に十分に曝され、液状
塗料組成物が超臨界流体を所定の温度および圧力条件で
その飽和点まで吸収できるようにし、その容器条件のた
めの平衡状態かその近辺の液状塗料組成物リッチ相を製
造する方法および装置によって達成される。「レジンリ
ッチ相」としても知られるこの液状塗料組成物リッチ相
は重力の影響下に容器の底へ落ちそこで集まり、容器の
残り部分は液状塗料組成物の初期導入後に流体稀釈剤リ
ッチ相を含む。実質的に全てがレジンリッチ相よりなる
塗料材配合物は次に、基体上へ塗着するため塗料分配装
置へ送られるか、もしくは密閉容器内へと再利用のため
再循環される。後により詳細に説明するが、実質的に全
てが飽和レジンリッチ相よりなる塗料材配合物はしばし
ば分配後に良い塗布特性を有することがわかっている。
従って、係る配合物を容易に確実に製造することが望ま
しい。
【００１３】本発明の一態様は塗料材配合物を形成する
液状塗料組成物と超臨界流体の相対比を比較的簡単なコ
ントロールシステムで信頼性高く制御できるようにする
という考えに基づくものである。現時点で好ましい実施
例において、加熱される密閉容器に液状流体稀釈剤を供
給する手段が与えられ、その手段は流体稀釈剤を含んで
いる供給タンクと、ポンプと、ポンプと密閉容器の間に
おかれる流体圧力調整器とを含んでいる。流体圧力調整
器は所定の最適圧力設定値に設定されるが、この設定値
は容器温度を固定し容器圧力を変化させる後述のシステ
ムキャリブレーション方法により実験的に決定されたも
のであり、この好適な圧力設定が容器内の圧力を制御す
る。もう１つのシステムキャリブレーション方法におい
て、圧力を一定に保ちながら容器温度を所定の最適温度
設定値に達するまで変える。
【００１４】流体圧力調整器は、密閉容器内の圧力が所
定レベルを下回った場合にのみ流体稀釈剤が調整器を通
って通過できるようにすることによって供給タンクおよ
びポンプから圧力容器への流体稀釈剤の流れを制御して
いる。密閉容器内の圧力が所定レベルにあるかそれ以上
の時圧力調整器はポンプを止め流体稀釈剤が通過するの
を防止する。結果として、流体稀釈剤は密閉容器内の所
望の圧力を維持するのに必要な場合にのみ密閉容器内へ
と入ることが許される。流体稀釈剤はその臨界圧力以上
の圧力で容器へ供給される。容器内へ入ると、流体稀釈
剤はその臨界温度以上に加熱され超臨界流体となる。容
器内の超臨界流体は容器に導入された特定の液状塗料組
成物内にその飽和点まで溶解し、容器の底に実質的に全
てが飽和レジンリッチ相よりなる塗料材配合物を得る。
【００１５】液状塗料組成物の密閉容器への流れはもう
１つの比較的簡単で信頼性のある制御機構によって制御
される。現時点において好ましい実施例において、液状
塗料組成物を密閉容器へと供給する手段が与えられ、そ
の手段は液状塗料組成物の容器と、ピストンポンプと、
それぞれが３方向バルブに接続されている一対のフロー
スイッチとを含んでいる。３方向バルブは更に供給ライ
ンにより密閉容器へと接続され、またコントロールライ
ンにより密閉容器に設けられたレベルディテクターへと
接続されている。このレベルディテクターは作動中に密
閉容器内の塗料材配合物のレベルを検知するのに有効で
ある。レベルディテクターは３方向バルブに信号を送り
容器内の塗料材の所定の望ましいレベルによって密閉容
器への液状塗料組成物の流れを開閉する。従って、液状
塗料組成物の密閉容器への供給は圧力容器内の流体レベ
ルに依存しており、一方流体稀釈剤の供給は容器内の圧
力に依存している。圧力とレベルの制御技術は十分に開
発が進んでおり比較的安価であるので、超臨界流体飽和
のレジンリッチ相は他の技術に比較し比較的簡単で安価
な方法により１以上の分配装置へ送るため信頼性高く製
造することが出来る。
【００１６】本発明の主たる態様は、液状塗料組成物を
密閉容器の内側で超臨界流体に十分に曝し液状塗料組成
物リッチ相即ちレジンリッチ相を製造し、その場合に、
超臨界流体が液状塗料組成物内に容器内の温度および圧
力条件での飽和点に達するまで溶解しているように出来
る構成を与えることである。１つの現在好ましい実施例
において、液状塗料組成物の超臨界流体への十分な曝露
は、好ましくは容器内側の頂部に配置され、上述の３方
向バルブから液状塗料組成物を受ける１以上の噴霧スプ
レーノズルを使って達成される。液状塗料組成物は、ノ
ズルと容器底にあるレジンリッチ相の表面との間に位置
する流体稀釈剤リッチ相即ち超臨界二酸化炭素リッチ相
の頭部即ち空間を通ってノズルより霧化した液滴となっ
て排出される。スプレーノズルから流体稀釈剤リッチ相
を通って通過する際に、液状塗料組成物の霧化した液滴
は超臨界流体でほぼ飽和し、従って更にレジンリッチ相
を形成して容器の底にあるレジンリッチ相の集まりの中
に加えられる。好ましくは、密閉容器から引き出される
がシステムに接続される塗料分配装置より吐出されない
レジンリッチ相は流体稀釈剤リッチ相の頭部即ち空間内
の位置において密閉容器に再循環される。このように再
循環される配合物は更に超臨界流体に再び曝され必要で
あれば流体が配合物の中に溶解する。
【００１７】特に高粘度液状塗料組成物に適したもう１
つの実施例では、液状塗料組成物を超臨界流体に十分に
曝すことがバッフルチューブ内に与えられる一連のじゃ
ま板により達成されている。バッフルチューブは液状塗
料組成物用の供給手段と容器の下側部分との間に接続さ
れている。容器の内側より流体稀釈剤リッチ相で満たさ
れているバッフルチューブの頂部にバージンの液状塗料
組成物が導入される。バージンの液状塗料組成物はバッ
フルチューブ内のじゃま板により超臨界流体に曝されて
容器内の温度および圧力条件における飽和即ち平衡点ま
で液状塗料組成物を飽和させる。このようにして生成し
た飽和したレジンリッチ相は塗料材配合物として塗料分
配装置へ送るため容器の底に集められる。塗料材配合物
が分配装置より密閉容器へと再循環される場合には、ス
タティクミキサがバッフルチューブより上流に好ましく
は与えられ、再循環された配合物とバージンの液状塗料
組成物とはバッフルチューブと容器内への導入に先立ち
まず１つにして混ぜ合わされる。スタティクミキサはバ
ージンの液状塗料組成物と再循環された塗料材配合物と
を１つにしバッフルチューブ内の超臨界流体に曝す前に
バージンの液状塗料組成物の粘度を少なくとも部分的に
低下させる。
【００１８】発明者らの１つの驚くべき発見は、これま
でのテスト結果では、液状塗料組成物の超臨界流体への
十分な曝露は噴霧ノズル実施例を使って達成され、バッ
フルチューブ実施例を採用する必要さえなかったという
ことである。例えばより高い粘度の塗料材組成物でさえ
空気中でよりも容器内の超臨界二酸化炭素環境内でより
容易に噴霧されると信じられる。従ってより高い粘度の
液状塗料組成物によって十分な噴霧そしてそれ故に十分
な表面接触を液状塗料組成物粒子と超臨界流体との間に
達成するためにスプレーノズル実施例を使用することが
可能である。
【００１９】上述した比較的信頼性が高く安価な材料供
給制御に加え、本発明のもう１つの重要な利点は異なる
色の液状塗料組成物を適用できるという多様性を有して
いることである。この装置は、多くの個別の容器が与え
られ、そのそれぞれが異なる色を有する独立した液状塗
料組成物源に接続されている点において基本的にモジュ
ール構成となっている。この実施例では、各個別の容器
からのアウトプットラインは例えば本出願人により所有
される米国特許第４，６２７，４６５号および第４，６
５７，０４７号に開示されるタイプの色変更マニホルド
に接続されている。色変更マニホルドは所定色の塗料材
配合物を１つの容器から基体への塗布のため塗料分配装
置へと供給する。色を変えるため、色変更装置および分
配装置への液状塗料組成物ラインはフラッシュして清浄
にされ、他の色の塗料材配合物が最小停止時間で同じ分
配装置へと供給されるようにしている。これは、多くの
異なる色を同じスプレーシステムで利用しなければなら
ない場合に有効である。
【００２０】本発明の現在好ましい実施例の構成作用お
よび効果は添付の図面を使った以下の詳細な説明により
明らかになるであろう。
【００２１】
【実施例】本発明の方法および装置、そしてここに開示
される各種の実施例は、特に塗料材溶液即ち配合物を形
成するためのものであり、その中で、液状塗料組成物と
超臨界組成物とが密閉容器内で組み合わされ図示なき基
体への塗布のための１以上の分配装置へ送るため液状塗
料材溶液即ち配合物を形成するものである。本発明の方
法即ちプロセスを説明するため多くの用語が以下の説明
で使用されているが、これらの用語は以下のように定義
されている。
【００２２】「液状塗料組成物」とは、溶媒成分とスプ
レーまたは塗布または分散される１以上の成分とを含
む、ペイントなどの材料、離型剤などのワックス系材
料、接着剤、および他の材料を意味し、その中で、溶媒
の一部は溶媒放出物の発生を低減するため超臨界流体な
どの流体稀釈剤で置き換えられている。「液状塗料組成
物」という用語はここではペイントに適用されているけ
れども、その用語は溶媒と「レジン」、例えば、市販さ
れているペイント内に通常含まれている顔料や他の固
体、の混合物を意味するものである。
【００２３】用語「超臨界流体」は臨界圧及び臨界温度
以上の超臨界状態にある気体を意味しようとするもので
ある。用語「液化気体」は液体状態にある気体を意味
し、それは適当な温度および圧力に曝されると超臨界流
体を形成することが出来るものである。用語「流体稀釈
剤」は超臨界流体と液化気体の両方を意味するものであ
る。用語「塗料材溶液」および／または「塗料材配合
物」は同義的に用いられ、流体稀釈剤即ち超臨界流体と
液状塗料組成物の組合せを意味し、その中において、流
体稀釈剤即ち超臨界流体が液状塗料組成物内に実質的に
溶解し溶液または少なくともエマルジョンまたはディス
パージョンを形成している。本発明のプロセスの説明と
共に以下に述べられているように、塗料材配合物は液状
塗料組成物を密閉容器内で超臨界流体即ち流体稀釈剤と
組み合わせることにより製造される。これらの材料を組
み合わせる際に、容器内の異なる位置に２つの別個の
「相」が形成される。形成される１つの「相」は「レジ
ンリッチ相」または「液状塗料組成物リッチ相」と呼ば
れ、また第２の相は「流体稀釈剤リッチ相」または「超
臨界二酸化炭素リッチ相」と呼ばれる。用語「レジンリ
ッチ相」および「液状塗料組成物リッチ相」は同義的に
用いられ超臨界流体と液状塗料組成物、即ちレジンと溶
媒、の組合せを意味しており、その中においてレジンと
溶媒が超臨界流体に比し比較的大きなパーセンテージま
たは割合で存在している。このレジンリッチ相には、超
臨界流体が液状塗料組成物内に実質的に溶解または分散
している。用語「流体稀釈剤リッチ相」および「超臨界
二酸化炭素リッチ相」は同義的に用いられ、超臨界流体
と液状塗料組成物（レジンと溶媒）の組合せを意味して
おり、その中において比較的大きな割合の超臨界流体と
比較的少量のレジンと溶媒が存在している。レジンリッ
チ相および流体稀釈剤リッチ相は双方とも互いに平衡状
態にある超臨界流体、レジン、溶媒の組合せを含んでい
るので、係る「相」のそれぞれは技術的には「塗料材配
合物」と考えられ、その用語がここに用いられている。
以下に詳述するように、塗料材配合物は容器から取り出
され、１以上の塗料分配装置へと供給されるが、その配
合物は実質的に全てがレジンリッチ相よりなるが、それ
は比較的高い割合のレジンを有するレジンリッチ相は基
体上に許容できる塗装を形成するのに有効であるからで
ある。
【００２４】用語「相」はまた本発明のプロセスを説明
する以下の記述において以下の意味において用いられ
る。以下に詳述するように、所定の圧力と温度条件にあ
る密閉容器内で液状塗料組成物を超臨界流体に曝すこと
により「飽和」レジンリッチ相が形成される。飽和レジ
ンリッチ相は液状塗料組成物が所定の温度および圧力条
件で吸収可能な超臨界流体を吸収し所定の組成および密
度を有する「連続即ち単一相」となって残っている状態
を意味している。この場合の用語「単一相」とはレジン
リッチ相の飽和状態を意味し、その状態において、超臨
界流体、および液状塗料組成物（即ち、レジンと溶媒）
が互いに平衡状態にあり、更に他の材料が存在せずに基
本的に連続となっている。容器内の圧力および温度条件
によって、「二相」状態が存在することが出来、その状
態では、少なくともいくらかの流体稀釈剤リッチ相（即
ち、主に超臨界流体がいくらかのレジンと溶媒と共に平
衡状態で組み合わされているもの）内に分配される。こ
の意味において用語「単一相」および「二相」は容器の
底から分配装置へ送るため引き出されるレジンリッチ相
の状態に関して引き合いに出される。以下に述べるよう
に、レジンリッチ相はより高い割合のレジンおよび溶媒
を含んでいるので、流体稀釈剤リッチ相より濃く、従っ
て当然ながら重力の影響下に容器の底へと落ち、一方流
体稀釈リッチ相はレジンリッチ相の上にある容器の体積
部分を占める。
【００２５】ここで使用される「塗料分配装置」は少な
くともペイントの応用においては、本発明の方法および
装置において採用される流体の圧力を取り扱うことが出
来るエアレスタイプのスプレーガンを意味している。分
配装置は好適には継続中の米国特許出願第０７／４１
６，８５５号に開示されているタイプのエアレススプレ
ーガンである。その出願は「超臨界流体または液化気体
を含む液状塗料をスプレーする方法および装置」という
名称で１９８９年１０月４日に出願されたものである。
その出願の開示をここに取り入れ参照とする。一方、米
国特許第３，８４３，０５２号（Ｃｏｗａｎ）に示され
ている空気補助型エアレスタイプスプレーガンも本発明
の装置１０と共に使用することが出来る。
【００２６】超臨界流体の目的は塗料組成物の稀釈剤と
して作用することであり、それによって液状塗料組成物
内の有機固体の割合即ちパーセンテージを低減すること
が出来、例えばほとんどの市販されているペイントの如
き高固体液状塗料組成物に比較して約３分の２だけ低減
される。超臨界状態にある多くの化合物をペイントなど
の液状塗料組成物と混ぜ合わせ本発明の方法および装置
の手段によって得られる塗料材溶液即ち配合物を製造す
ることが出来る。これら化合物は、二酸化炭素、アンモ
ニア、水、酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）、メタン、エタン、エチ
レン、プロパン、ペンタン、メタノール、エタノール、
イソプロパノール、イソブタノール、クロロトリフルオ
ロメタン、モノフルオロメタン、および他の化合物を含
む。ここでの説明のため、超臨界二酸化炭素を採用し
た。その理由はその非毒性のためおよびその臨界温度お
よび臨界圧力、８５゜Ｆおよび１０７０ｐｓｉ、が本発
明の方法および装置と共に使用され得る標準的エアレス
スプレーシステムの作動範囲内にあるからである。
【００２７】本発明の方法を議論し、続いて本発明の装
置について本発明の方法を実施するのに使用できる各種
の実施例によって説明する。
【００２８】作動の方法 本発明の方法は、レジンリッチ相が「二相」即ち飽和点
にあるか近辺にある場合に、実質的に全てがレジンリッ
チ相（即ち、主にレジンと溶媒にいくらかの超臨界流体
を加えたもの）よりなる塗料材配合物はしばしば許容で
きる塗布特性をもって基体上にスプレーされることが出
来るという観察に基づくものである。上で定義したよう
にレジンリッチ相はそれがそれ以上流体稀釈剤を吸収す
ることが出来なくなるとき所定の圧力および温度条件に
おいて飽和し、その状態において更に流体稀釈剤または
超臨界流体をレジンリッチ相に溶解させようとするとレ
ジンリッチ相と流体稀釈剤リッチ相の「二相」混合物を
生成する。所定のレジンリッチ相に対する飽和点は一定
温度で密閉容器内の圧力を変えることにより、または逆
に、一定圧力で容器内の温度を変えることによって「移
動」または変えることが出来る。異なる飽和点におい
て、レジンリッチ相は異なる割合のレジン、溶媒、超臨
界流体を含んでいる。分配装置がペイントスプレーガン
の場合に、異なる割合のレジン、溶媒、超臨界流体を含
んでいる。分配装置がペイントスプレーガンの場合に、
異なる割合のレジン、溶媒超臨界流体を有する飽和した
レジンリッチ相は基体上に異なるスプレーパターンの塗
装を生成し、そのあるものは他のものよりも優れている
ことが観察されている。従って本発明の方法は、簡単で
信頼性高く、安価に、液状塗料組成物（レジンと溶媒）
を超臨界流体と組み合わせ、そしてレジンリッチ相を形
成する特定の割合のレジン、溶媒、超臨界流体が基体へ
のスプレー時に最適塗布特性を示す点である飽和点にレ
ジンリッチ相が到達するように容器内の圧力および温度
を制御することにより、飽和したレジンリッチ相を製造
するという概念に基づいているものである。
【００２９】図１を参照してレジンリッチ相の飽和点を
「移動」する事の概念と、レジンリッチ相と流体稀釈剤
の「二相」混合物がどのように製造されるかを説明す
る。図１は、ある温度および３つの異なる圧力、例えば
Ｐ1 ＝１，０００ｐｓｉ、Ｐ2＝１，２００ｐｓｉ、お
よびＰ3 ＝２，０００ｐｓｉ、におけるある仮の塗料材
配合物のための三角図として一般に知られる相図を示し
ている。曲線Ｐ1 、Ｐ2、Ｐ3は塗料材配合物の２つの相
の境界線を示している。例えば、曲線Ｐ2に関しては、
曲線より上の領域は圧力Ｐ2 において単一相のみが存在
する単一相領域である。曲線Ｐ2 の下では、配合物は単
一相としては存在することができず、図１において「つ
なぎ線」として記載されている線に沿って２つの相に分
離する。図１に示されるように、点Ａで示される６０％
のレジン固体と４０％の溶媒よりなる液状塗料組成物を
１，２００ｐｓｉの一定のＰ2 圧力で超臨界二酸化炭素
と結合させると、液状塗料組成物は超臨界二酸化炭素を
曲線Ｐ2 上の点Ｂにより示されるその飽和点まで吸収す
る。点Ｂはレジンリッチ相の組成を示している。上述し
たつなぎ線は点Ｐにおいてスタートし、点Ｃで曲線Ｐ2
と交差する。点Ｃは超臨界二酸化炭素即ち流体稀釈剤リ
ッチ相の組成を示している。レジンリッチ相と流体稀釈
剤リッチ相はこの温度と圧力で互いに平行状態にあり、
従って２つの異なる相として同時に共存することができ
る。
【００３０】図１に示される三角図はレジンリッチ相及
び流体稀釈剤リッチ相の両方におけるレジン、溶媒、超
臨界二酸化炭素の相対比を決定するのに有用である。例
えば、点Ｂによって示されるレジンリッチ相のレジンの
組成を決定するため、レジンの頂点に対向する辺より始
め点Ｂに達するために横切った１０％の増加線の数を数
えれば良い。点Ｂに達するのに５つの線を横切るので、
レジンの容量は５０％である。これと同じ手順に従っ
て、配合物の残る成分を溶媒３２％及び超臨界二酸化炭
素１８％と割り出すことができる。同様に、同じ手順を
使って、超臨界二酸化炭素即ち流体稀釈剤リッチ相の組
成を決定することができ、その組成は概略レジン４．５
％、溶媒１３％、超臨界二酸化炭素８２．５％である。
【００３１】図１の三角図は又圧力がレジンリッチ相の
２相即ち飽和点に与える典型的な影響を示している。図
１に示されるように、圧力がＰ1よりＰ3へ増加すると
き、曲線は押し下げられる。Ｐ1 （１，０００ｐｓｉ）
におけるレジンリッチ相の組成は点Ｄにより、示され点
ＥはＰ3 （２，０００ｐｓｉ）におけるレジンリッチ相
の組成を示している。図を読むと１，０００ｐｓｉの圧
力ではおよそ１２．５％容量の超臨界二酸化炭素がレジ
ンリッチ相に存在する。先に述べた様に、１，２００ｐ
ｓｉの圧力でレジンリッチ相内に存在する超臨界二酸化
炭素は約１８％である。図より、２，０００ｐｓｉでは
約４０％の超臨界二酸化炭素がレジンリッチ相内に存在
していると決定できる。従って、液状塗料組成物と超臨
界二酸化炭素が結合される圧力が高ければ高いほど飽和
点に達するためにレジンリッチ相内へと押し込まれる即
ちレジンリッチ相により吸収される超臨界二酸化炭素の
割合は増加する。
【００３２】図１には示されてはいないが、容器内の温
度の変化はレジンリッチ相の超臨界二酸化炭素容量に対
し、圧力変化と比較すると逆の影響を通常与える。圧力
増加はより多くの超臨界二酸化炭素をレジンリッチ相へ
と押し込むのに対し、温度増加はより多くの超臨界二酸
化炭素をレジンリッチ相から引き出し流体稀釈剤リッチ
相へと移動させる。同様に、圧力を減少させると超臨界
二酸化炭素がレジンリッチ相より失われる一方、温度を
減少させると二酸化炭素がレジンリッチ相へと入ってい
く。従って、一定容器温度で圧力を増加すると図１にお
いて曲線を下に押しやり、一方一定容器圧力で温度を増
加させると曲線を上に押し上げる。逆も同様である。
【００３３】本発明の現在好適な実施例において、本発
明の上述した方法は密閉加圧容器内で有効に実施でき、
その場合に、液状塗料組成物及び流体稀釈剤即ち超臨界
二酸化炭素は制御されながら導入され、容器内の圧力及
び温度は正確に制御することができる。本発明の方法に
よれば、まず液化気体が圧力調整器を通して密閉容器に
供給される。例えば液化二酸化炭素を使用する場合に、
容器は二酸化炭素の臨界圧力（１，０７０ｐｓｉ）及び
臨界温度（８５゜Ｆ）以上の圧力及び温度に維持され、
超臨界二酸化炭素を生成して容器内側を満たす。次に塗
料材組成物を容器内へと導入するが、その導入は超臨界
二酸化炭素との接触即ちそれへの曝露により液状塗料組
成物が臨界二酸化炭素を容器内の温度及び圧力条件に対
する飽和点に達するまで最大限吸収できるようにして行
われる。１実施例において液状塗料組成物は好ましくは
縦置きの円筒型タンクである容器の頂部より霧化した液
滴としてスプレーされる。他の実施例では、塗料材料は
容器の頂部に取り入れられた超臨界二酸化炭素を含むバ
ッフルチューブを通る。両実施例では液状塗料組成物で
は容器を通って落下する際超臨界二酸化炭素で飽和され
るようになり、その結果超臨界二酸化炭素で飽和したレ
ジンリッチ相が容器の底に集まる。
【００３４】バージンの液状塗料組成物を容器に導入す
る際に、容器の全容積を始めにしめていた超臨界二酸化
炭素は液状塗料組成物より溶媒及びレジンを吸収し先に
定義した流体稀釈剤リッチ相を形成する。この流体稀釈
剤リッチ相はレジンリッチ相より薄い。それは流体稀釈
剤リッチ相が高い割合の超臨界二酸化炭素を含んでいる
からである。従って、流体稀釈剤リッチ相は重力の影響
下に容器の底に集まっているより濃いレジンリッチ相の
レベルの上で縦型容器の上部内にとどまっている。レジ
ンリッチ相は実質的に連続であり、おそらくその中に超
臨界二酸化炭素即ち流体稀釈剤リッチ相の小さなバブル
又はマイクロバブルが入り込んでいる。おそらくいくら
かの流体稀釈剤リッチ相のバブルが入り込んでいるこの
レジンリッチ相は次に容器の底から引き出され、基体上
へ塗布するため塗料材配合物としてスプレーガンのよう
な１以上の分配装置へと供給される。
【００３５】容器内において温度は従来のヒータ及び温
度制御手段により維持される。圧力は液体二酸化炭素を
容器へと供給する圧力調整装置により維持される。容器
内に望まれる塗料材配合物の量はバージンの液体塗料組
成物を容器へと供給するラインに接続された簡単なレベ
ルコントロールにより維持されることができる。従っ
て、本発明の方法は、１以上のスプレーガン等の塗料分
配装置に即座に送ることができるように、２相点もしく
はその近辺において、飽和したレジンリッチ相より実質
的に全てがなる塗料材配合物のコントロールされた量を
確実に製造するのに有効であると理解できよう。
【００３６】上述したように、より高い濃度のレジンリ
ッチ相は重力の作用によってより低い濃度の流体稀釈剤
リッチ相より容器内で分離するものと思われる。しか
し、ある種の塗料材配合物にとって、２つの相の間の濃
度差はある配合物の組成がエマルジョンを形成する化学
的傾向があるために、それらの相を十分に分離するには
不十分であると考えられる。これらタイプの２相組成の
ために、同業者に知られている機構例えば遠心分離器等
を使ってエマルジョンを２つの実質的に異なる相へと分
断即ち分離することができる。
【００３７】さらに、上記プロセスでは、２つの相例え
ば液状塗料組成物リッチ相と流体稀釈剤リッチ相のみが
製造されることが一般に行われており、又それが好まし
いが、「溶媒リッチ相」が製造されることも又可能であ
る。用語「溶媒リッチ相」は主に溶媒を含んでなる溶
媒、レジン、超臨界流体の組合わせを意味し、それは他
の２つの相の中間の濃度を有している。溶媒リッチ相が
中間の濃度を有するため、それは液状塗料組成物リッチ
相の上そして流体稀釈剤リッチ相の下に容器内で位置す
るであろう。溶媒リッチ相が加わろうが加わるまいが、
より高い濃度の液状塗料組成物リッチ相は容器の底にと
どまり、この液状塗料組成物リッチ相が常に通常の方法
で容器の底より引き出されることができるようになって
いる。しかしながら、溶媒リッチ相の存在により通常の
レベルセンサーの読みが影響を受ける場合にはレベルセ
ンサーを調整する必要がある。しかしながら、これまで
溶媒リッチ相が確認された全てのケースにおいて、流体
稀釈剤リッチ相が液状塗料組成物の霧化した液滴を超臨
界流体で飽和するのに十分な頭部空間があり、従って本
発明の方法による容器の作動は影響を受けなかった。
【００３８】以上に本発明の方法について述べたが、本
発明を実行するための装置を以下に説明する。この説明
により本発明の方法が他のシステムより信頼性が高くず
っと単純であるばかりではなく、比較的安価で操作の簡
単なハードウエアーによっていることが明らかにされよ
う。
【００３９】図２及び図４の実施例 図２及び図４において、本発明の方法を実施する装置１
０の現在好ましい実施例は、密閉容器１２、流体稀釈剤
即ち液状二酸化炭素サプライ１４、液状塗料組成物即ち
レジンサプライ１６、及び塗料材配合物を１以上の塗料
分配装置１９へと送るための供給再循環ループ１８より
なっている。液状二酸化炭素サプライ１４は液状二酸化
炭素を含むタンク２０を有している。タンク２０はライ
ン２２によりピストンポンプ２４に接続され、好ましく
はHaskell Company of Burbank,CaliforniaによりHaske
ll Pump Model No.ＤＳＦ−３５として販売されている
タイプのものが好ましい。液状二酸化炭素は臨界圧以上
でピストンポンプ２４の出力側よりライン２６を介して
流体圧調整器２８へと送られるが、好ましくは、Nordso
n Corporation of Westlake, OhioによりNordson Part
No.２４８,８３０として販売されているタイプのものが
好ましい。液状二酸化炭素はライン３０を介して圧力調
整器２８より図１に示されている密閉容器１２の頂部へ
送られる。装置１０の作動に関して後述するが、液状二
酸化炭素は超臨界二酸化炭素の臨界圧力以上である約１
２００ｐｓｉの圧力で密閉容器１２へと導入される。液
状二酸化炭素は容器内で臨界温度以上の温度まで加熱さ
れ超臨界二酸化炭素を生成する。その後、レジンサプラ
イ１６からの液状塗料組成物即ちレジンは超臨界二酸化
炭素と組み合わせるため密閉容器１２内へと導入され
る。
【００４０】現在好ましい実施例において、円柱の密閉
容器１２は縦長でほぼ円筒形のタンクであり、高さはお
よそ３フィート直径が４インチである。ブランケットヒ
ータ３２が容器１２の外表面と密着して配設され、好ま
しくは Watlow Cleveland Company of Chardon, Ohio
により Part No.１９０２００Ａとして売られているタ
イプのものである。このヒータ３２は２４０ボルトの電
圧で１５００ワットの電力を与え、温度コントローラ３
３により容器１２内の材料の温度を所望の温度に維持す
るのに有効である。温度コントローラは Cal Control I
ncorporated ofLibertyville, Illinois により供給さ
れるCal Series ９０００マイクロプロセッサーベース
の温度コントローラモデル No.９１１．１１Ｆである。
容器１２は又 The Endress & Hauser, Inc. of Greenw
ood, Indiana により Part No.ＬＳＣ１１２０として販
売されているタイプのレベルディテクタ３４を有してい
る。以下により詳細に述べるように、レベルディテクタ
３４は装置１０の作動中に容器１２の内側１３内の塗料
材配合物の飽和レジンリッチ相のレベルを検知するのに
有効である。
【００４１】図２の上側において、液状塗料組成物即ち
レジンサプライシステム１６はNordson Corporation of
Westlake, Ohio により Nordson Model No.２５Ｂとし
て販売されているタイプのピストンポンプ４０にライン
３８により接続されるレジンサプライ容器３６を含んで
いる。ピストンポンプ４０の排出側は図示なき適当なＴ
コネクタを介し分岐ライン４２に接続され、分岐ライン
４２は次に一対のフロースイッチ４４、４６に接続され
ている。フロースイッチ４４、４６はWhitman Controls
of Bristol, Connecticut により Model No.Ｐ８６５-
２として販売されているタイプのものもしくはそれに類
似のものが好ましい。フロースイッチ４４はライン４８
により３方向空気作動バルブ５０に接続され、フロース
イッチ４６はライン４８により同様の３方向バルブ５４
に接続されている。３方向バルブ５０及び５４のそれぞ
れは The Whitey Company of Highland Heights,Ohio
により Model No．ＳＳ−８３ＸＫＦ４−ＫＬとして製
造されているタイプのものが好ましい。以下により詳細
に述べられるように、各３方向バルブ５０、５４は空気
作動装置即ちアクチュエータ５６ａ、５６ｂをそれぞれ
有しており、Whitey Company により Model No．ＭＳ−
１５３−ＳＲとして製造されているタイプのものが好ま
しい。３方向バルブ５０はライン５８により容器１２の
頂部に配設されるスプレーノズル６０に接続され、３方
向バルブ５４はライン６２により容器１２の頂部でスプ
レーノズル６０の横に配設されたスプレーノズル６４に
接続されている。ライン６５はレベルディテクタ３４を
ライン６０ａを介してアクチュエータ５６ａと、ライン
６６ｂを介してアクチュエータ５６ｂと、ライン６６ｃ
を介してフロースイッチ４４と、ライン６６ｄを介して
フロースイッチ４６と連結している。以下により詳細に
述べるように、レベルディテクタ３４は信号をライン６
５を介しそして次にライン６６ａ、６６ｂを介してアク
チュエータ５６ａ、５６ｂにそれぞれ送り、密閉容器１
２内に存在する塗料材配合物のレジンリッチ相のレベル
に応じて３方向バルブ５０、５４を開閉する。
【００４２】レジンサプライ１６から供給される液状塗
料組成物即ちレジンはスプレーノズル６０、６４の一方
又は双方をつまらせるおそれのある不純物を含みうる。
従って、レジンサプライ１６には図２及び図４に示され
るつまり防止能力が与えられ、ノズル６０、６４がかか
る不純物で汚れないようにしている。
【００４３】図４はノズル６０用のつまり防止機構のみ
を示しているが、ノズル６４用の機構も同様であり図４
に示される機構に匹敵するものである。図２に示される
ように、レベルコントロール３４が低すぎるレジンリッ
チ相レベルを検知すると、コントロール３４は「レジン
要」の信号をライン６５を経てバルブ５０、５４用のア
クチュエータ５６ａ、５６ｂに接続されるライン６６
ａ、６６ｂへと送り、バルブ５０、５４がアクチュエー
タ５６ａ、５６ｂにより図４に示される位置へと回転さ
れ、レジンをノズル６０、６４へと供給する。同じ「レ
ジン要」の信号はライン６５を経てフロースイッチ４
４、４６に接続されるライン６６ｃ、６６ｄへとそれぞ
れ送られる。図４に示されるように、ライン６６ｃは開
き状態へとバネ付勢されているリードスイッチ７３の一
方の側に接続されている。リードスイッチ７３の一方の
磁化した接点７３ａはフロースイッチ４４の外側上に支
持されライン７８によりタイマー８０に接続されてい
る。段付きの中央流路がフロースイッチ４４内に形成さ
れ、磁石７５を有するフロートスラグ７４を摺動自在に
受け入れている。図４に見られるように、フロートスラ
グ７４と磁石７５の双方とも貫通孔を有しておりその中
を液状塗料組成物が通るようになっている。バネ７６は
スラグ７４と磁石７５を上流へと即ち図４で左側へと付
勢し、段付き孔によりフロースイッチ４４の壁内に形成
された肩部７７と接触するようになる。フロースイッチ
４４の正常な動作中に、液状塗料組成物はフロースイッ
チ４４を通り磁石７５とスラグ７４内の孔を通って流
れ、磁石７５を肩部７７との接触から離し、磁石７５と
スラグ７４をバネ７６の力に抗して下流側即ち図４の右
側へと押しやる。ノズル６０がつまった場合にはノズル
６０とフロースイッチ４４の間のライン４８、５８内に
レジンがたまり、それによってフロースイッチ４４を通
る流れを減少又は停止させ、磁石７５がバネ７６の力に
よって肩部７７へと着座する。これによって磁石７５は
リードスイッチ７３の接点７３ａ、７３ｂの真下に来る
ようになる。リードスイッチ７３の接点７３ａは磁化さ
れているので、磁石７５の方へ引きつけられ、接点７３
ｂと接触しライン６６ｃとライン７８の間のスイッチ７
３を閉じる。
【００４４】それ故、もしレジンがレベルディテクタ３
４により要求されるならば、即ち、もしレジン要の信号
がライン６６ｃを介してフロースイッチ４４へと送られ
磁石７５が着座位置より離れることができないと、上述
した電気回路がフロースイッチ４４を介して完成され、
つまりを除く作業が以下のように開始される。タイマー
８０がライン８２を介してアクチュエータ５６を作動
し、３方向バルブ５０を回転して内側通路８４がフロー
スイッチ４４からライン４８へと接続される３方向バル
ブ５０内に形成される入口孔８５と接触しなくなるよう
にシフトされる。内側通路８４はアクチュエータ５６に
より３方向バルブ５０内に形成される通気孔８６と接触
するように移動される。通気孔８６は大気に開いてい
る。内側通路８４のかかる移動によりフロースイッチ４
４からバルブ５０への流れが妨害され、ノズル６０から
上流方向へと向かってライン５８を通り内側通路８４の
出口８７へと入りその後通気孔８６を通って大気へと通
じる流路を形成する。この位置にある３方向バルブ５０
では、容器内側１３内にある加圧された流体稀釈剤リッ
チ相がノズル６０、ライン５８、内側通路８４を通り上
流へと逆方向に流れ３方向バルブ５０内の通気孔８６よ
り出る。それとともにノズル６０をつまらせていた不純
物は運びさられる。
【００４５】現在好ましい実施例において、タイマー８
０が３方向バルブ５０をこの詰まりを取る位置にある期
間の間回転し、その後バルブ５０は元の位置に戻され、
レジンの通過を可能にする。詰まりを取る動作が不成功
に終わった場合には、スラグ７４が肩部７７と接触した
ままとなり、タイマー８０は自動的に詰まり取りのサイ
クルを繰り返す。カウンタ８１はアクチュエータ６６が
所定の期間内にタイマー８０により作動される毎にカウ
ントし、所定期間内に５サイクルを終えても詰まりが残
っている場合にはアラーム８９を鳴らす。所定期間内に
５回以下のサイクルならばカウンタ８１はリセットす
る。これと同じ構成が３方向バルブ５４と関わるノズル
６４を清掃するために採用されていることを理解された
い。
【００４６】図２に戻りその右側部分において、供給再
循環ループ１８が与えられ、それは容器１２の底に接続
されるライン８８と組み、ライン８８は容器１２の底よ
り実質的に全てがレジンリッチ相より成る塗料材配合物
を引き出す。ライン８８は好ましくは Nordson Corpora
tion of Westlake, Ohio により Model No．ＮＨ４とし
て販売されているタイプのヒータ９０に接続されいる。
塗料材配合物はヒータ９０からライン９２を通って１以
上の塗料分配装置１９へと送られる。ヒータ９０は塗料
材がループ１８内にある間塗料材を超臨界二酸化炭素に
対する臨界温度以上の適当な温度に維持する。塗料分配
装置１９は塗料材配合物を必要とされる基体上へと吐出
するよう作動する。塗料分配装置が作動されないとき即
ちまたは間欠的に作動されるときに、塗料材配合物は戻
りライン９６を通りそして次にWhitey Valve Company o
f Highland Heights, Ohio により Part No ＳＳ−ＩＲ
Ｓ６として販売されているタイプのレストリクタを通っ
て再循環される。塗料材は次に Nordson Corporation o
f Westlake, Ohio により Nordson Model ＣＰとして販
売されるタイプのピストンポンプ１０２を通過する。ピ
ストンポンプ１０２は塗料材を容器へと戻す。 Parker
Hannifin Corporation of Hillsborough,North Carolin
a により Part No．Ａ２Ａ００２９Ａ１Ａ１Ｅ として
販売されているタイプのアキュムレータ１００が循環ラ
イン内のレストリクタ９８とポンプ１０２の間に配置さ
れ、ポンプ１０２の比較的一定の入口圧力を維持する。
【００４７】他の実施例において、塗料材配合物の流れ
を塗料分配装置１９において「行き止まり」とし、容器
１２へ再循環させる必要がなければ戻りライン９６、レ
ストリクタ９８及びアキュムレータ１００は廃止するこ
ともできる。このような実施例では、容器１２内の圧力
が塗料材配合物をライン８８、ヒータ９０及びライン９
２を通って分配装置１９へと押しやる。
【００４８】図２及び図４の作動 再び図２及び図４を参照して、装置１０の作動を以下に
述べる。まず、容器ヒータ３２は二酸化炭素に対する臨
界温度以上の適当な温度にセットされる。次に、液状二
酸化炭素の如き流体稀釈剤が臨界圧以上の圧力で液状二
酸化炭素サプライ１４により容器内側１３へと送られ
る。二酸化炭素は加熱された容器１２内の臨界温度を素
早く達成し、それによって超臨界二酸化炭素へと変化す
る。液状二酸化炭素は、容器１２の全内側１３が超臨界
二酸化炭素で満たされ例えば所定の圧力１２００ｐｓｉ
となるまで容器１２へと連続的に供給される。
【００４９】３方向バルブ５０、５４が開いて「レジ
ン」即ち液状塗料組成物の流れがレジンサプライ１６か
らスプレーノズル６０、６４へとでてくると、レベルデ
ィテクタ３４がオンになる。スプレーノズル６０、６４
は液状塗料組成物を比較的小さな液滴に噴霧し、容器１
２を通って落ちる間に超臨界二酸化炭素に充分にさらさ
れ、その結果それら液滴は超臨界二酸化炭素で飽和さ
れ、容器１２内の温度及び圧力条件に対する特定の比率
のレジン、溶媒、超臨界二酸化炭素を有するレジンリッ
チ相を形成する。これら飽和したレジンリッチ相の液滴
は容器１２の底へと重力の影響下に落下し、底において
それらは集まり、塗料材配合物１０４の塊を形成する。
【００５０】現在好ましい実施例において、容器内側１
３内の塗料材配合物１０４を形成するレジンリッチ相の
量は容器１２の３フィートの全長に対し好適には約７イ
ンチの高さに維持される。配合物１０４の上面１０６と
容器１２の頂部の間の容器内側１３の部分即ち空間１０
５は主に超臨界二酸化炭素リッチ相即ち流体稀釈剤リッ
チ相によって満たされている。バージンの液状塗料組成
物を容器１２へと初期導入した後、容器１２内の超臨界
二酸化炭素は空間１０５を占める流体稀釈剤リッチ相へ
と実質的に変換される。少量の流体稀釈剤リッチ相がバ
ブルまたはマイクロバブルの形で容器１２の底でレジン
リッチ相即ち配合物１０４と混ざり合っていることが考
えられるが、容器１２の頂部即ち空間１０５は容器１２
の底にある主にレジンリッチ相のレベルより上に概ね流
体稀釈剤リッチ相を含んでいると考えられる。ある種の
液状塗料組成物では、基本的に純粋な超臨界二酸化炭素
で満たされた容器内へと初めて組成物が導入されると
き、時折溶媒が液状塗料組成物より直ちに「取り去ら
れ」超臨界二酸化炭素リッチ相を形成することが観察さ
れている。結果として、レジンリッチ相を適正に形成す
るには不十分な溶媒しか残っておらず、「溶媒不足」と
なって基体上に満足な塗装を生成できないレジンリッチ
相がはじめに形成される。従って、これらタイプの液状
塗料組成物では、液状塗料組成物のはじめの部分を分配
装置より廃棄用容器へと分配すれば良い。もしくは、液
状塗料組成物を容器１２へ導入する前に、少量の溶媒を
溶媒サプライ及びポンプから図示なき適当なバルブを介
して容器内へと導入し液状塗料組成物の導入前に超臨界
二酸化炭素を溶媒ではじめに飽和するか部分的に飽和す
ることにより超臨界二酸化炭素リッチ相の形成を始める
こともできる。
【００５１】容器１２からの排出ライン８８は容器１２
の底に接続されて、実質的に全てがレジンリッチ相より
なる塗料配合物１０４を容器１２から取り出し塗料分配
装置１９へと送る。配合物を容器１２から塗料分配装置
１９へと送る際に少なくともいくらかの圧力低下が起こ
るものと思われる。図１を参照して述べたように、圧力
の低下はいくらかの超臨界二酸化炭素を発出させ、レジ
ンリッチ相より流体稀釈剤リッチ相へと変えるので圧力
の低下によって塗料材配合物内に流体稀釈剤リッチ相の
バブルが成長または形成し得る。即ち、流体稀釈剤リッ
チ相のバブルは、レジンリッチ相内の溶解している超臨
界二酸化炭素と共に、塗料分配装置１９から大気への吐
出時に急速に拡大し、基体への塗着前に配合物の霧化を
容易にする。さらに、スプレーオリフィスより前に配合
物内にバブルが前もって形成されることにより、上述し
た米国特許第４，２４７，５８１号及び第４，６３０，
７７４号に教示されているように、塗料材がより容易に
霧化するようになる。
【００５２】本発明の一つの重要な態様は、分配される
べき塗料材配合物内で液状塗料組成物即ちレジンの超臨
界二酸化炭素に対する比を比較的正確にコントロールす
る手段を与えるということである。これら材料の望まし
い比はあるタイプの液状塗料組成物から他の組成物へと
変えることができ、装置１０は異なるタイプの液状塗料
組成物を収容できると共に、作動中に液状塗料組成物の
超臨界二酸化炭素に対する適正な相対比を維持できるこ
とが必要である。
【００５３】液状塗料組成物の超臨界二酸化炭素に対す
る好ましい割合は装置１０の操業者によって行われる２
つのキャリブレーション方法によって決定される。一方
のキャリブレーション方法では、容器温度を固定し圧力
を変え、他のキャリブレーション方法では、容器圧力を
固定し温度を変える。
【００５４】前者の方法によれば、はじめに液状二酸化
炭素を容器内側１３へと導入しそこで二酸化炭素は超臨
界状態に変換され、次に液状塗料組成物が上述したよう
に加えられる。容器温度を一定に保ちながら、圧力調整
器２８の異なる圧力設定値を使っていくつかのテストス
プレー即ち分配サンプルが、生成塗料材配合物から作成
される。上述したように、ある種の液状塗料組成物に対
し、圧力調整器２８の圧力設定の変化はレジンリッチ相
の飽和点（即ち、二相点）を変え、結果として容器１２
の底に形成される塗料材配合物のレジンリッチ相内にお
ける超臨界二酸化炭素の液状塗料組成物に対する相対比
を変える。分配装置１９がスプレーガンである場合に圧
力調整器２８の設定値を変えることによって、操業者は
塗料分配装置１９より多くのテストスプレーを作ること
ができ、どの圧力設定値が所定の基体に対し望ましいス
プレーパターンを有している塗料材配合物を形成するか
決定することができる。異なる圧力で生成されるレジン
リッチ相が各飽和点近辺にある場合に、超臨界二酸化炭
素の容量が変化するためにある配合物が優れたスプレー
パターンを与える。それ故、最適スプレーパターンを与
える圧力を選択することができ、この好ましい圧力設定
値が、容器１２の温度がキャリブレーションモードの間
に使用された温度設定値に保持されている特定の液状塗
料組成物用の製造運転中に使用される。
【００５５】他方のキャリブレーション方法によれば、
液状二酸化炭素がやはり容器内側へと導入され、そこで
二酸化炭素は超臨界状態へと変えられ、液状塗料組成物
が上述のように加えられる。容器圧力を一定に保ちなが
ら、温度コントローラー３３によって異なる温度の設定
値を使いいくつかのテストスプレー即ち分配サンプルが
作成される。上で述べたように、ある種の塗料材組成物
に対し、温度コントローラー３３の温度設定値の変化に
よりレジンリッチ相の飽和点が変化し、それによって塗
料材配合物のレジンリッチ相内で超臨界二酸化炭素の液
状塗料組成物に対する相対比が変化する。分配装置１９
がペイントスプレーガンである場合に、温度コントロー
ラー３３の設定値を変えることによって、操業者は塗料
分配装置１９より多くのテストスプレーを作ることがで
き、どの温度設定値が所定の基体に対する所望のスプレ
ーパターンを有する塗料材配合物を形成するか決定する
ことができる。異なる温度で生成するレジンリッチ相が
全てそれぞれの飽和点近辺にあるならば、その組成のせ
いであるものが優れたスプレーパターンを生成する。従
って、最適スプレーパターンを生成する温度を選択する
ことができ、この温度設定値を容器１２の圧力をキャリ
ブレーションモード中に使用した圧力設定値に保持した
製造運転中に使用することができる。
【００５６】先に述べたように、レベルディテクタ３４
は容器内側１３内の塗料材配合物１０４のレジンリッチ
相のレベル即ち高さを検知する機能を有し、対応する信
号を３方向バルブ５０、５４と関連するアクチュエータ
５６ａ、５６ｂへと送る。容器内側１３内のレジンリッ
チ相１０４のレベルが約７インチの所定レベルを下回る
場合には、レベル検知器３４がアクチュエータ５６ａ、
５６ｂに信号を与え、３方向バルブ５０、５４を開き、
追加のバージンの液状塗料組成物即ちレジンを容器１２
内に与える。図２及び図４の実施例において、材料の容
器１２内への供給は材料が塗料分配装置１９より分配さ
れない場合には、使用されなかった塗料材配合物を戻り
ライン９６を通して再循環することにより補充される。
図２に示されるように、この再循環された塗料材配合物
は容器１２内の塗料材配合物１０４の表面１０６の上に
ある空間１０５へと戻りライン９６によって導入され、
その空間１０５内にある流体稀釈剤リッチ相と組み合わ
され、その結果さらなる超臨界二酸化炭素が必要であれ
ば再循環された配合物内へと溶解し、配合物を飽和点へ
と戻す。
【００５７】図３の変形例 図３は図２に示す基本的システムの様々な変更を示して
いる。ここでの説明のため、図２の構成と共通な図３の
構成は同じ参照符号を与えられている。
【００５８】ヒータ２００はライン３０内に圧力調整器
２８と容器１２の間に示されている。上述した図２の実
施例において、臨界温度以下の液状二酸化炭素は容器１
２内へと導入され、ヒータ３２が容器内側１３を二酸化
炭素に対する臨界温度を越える温度に維持しているため
導入された液化二酸化炭素は容器１２内で超臨界二酸化
炭素に変わる。ある場合には、例えば液化二酸化炭素が
過大の冷却効果を容器１２の内容物に与えるような高流
量の場合には臨界温度以下の液状二酸化炭素を容器１２
へと導入することが望ましくない。液状二酸化炭素は超
臨界二酸化炭素ほど良い溶媒ではないので、それによっ
て容器内で液状塗料組成物の凝結が引き起こされてしま
う。そのような事態を避けるため、図２の実施例では、
液化二酸化炭素をヒータ２００内で臨界温度以上に加熱
し、それによって容器１２へ導入する前に超臨界二酸化
炭素へと変える。圧力調整器２８は図２の実施例におけ
ると同様に液化二酸化炭素をその臨界圧力以上に維持す
る。
【００５９】図３に示される他の変更点は容器１２と分
配装置１９との間のライン８８内に温度制御装置２０２
と圧力制御装置２０４を配置したことである。温度制御
装置２０２は図２に示されるヒータ９０のようなヒータ
であっても良くまた冷却機であっても良い。図３の温度
制御装置２０２の機能は容器１２の底から引かれる塗料
材配合物の温度を変え、レジンリッチ相内に流体稀釈剤
リッチ相のバブルが形成することを抑止または促進する
ことである。もし装置２０２が配合物の温度を上昇させ
るならば、上昇する温度により超臨界二酸化炭素がレジ
ンリッチ相より押し出されそして超臨界二酸化炭素リッ
チ相へと押しやられるので流体稀釈剤リッチ相のバブル
の形成と拡張が増加する。逆に、配合物の温度が装置２
０２により下げられる場合には、存在する流体稀釈剤リ
ッチ相の全てのバブル内の超臨界二酸化炭素がレジンリ
ッチ相へと押しやられるので流体稀釈剤リッチ相のバブ
ルの形成は押さえられる。従って、装置２０２はライン
８８内の配合物中における流体稀釈剤リッチ相のバブル
のサイズと数を制御するために使用することができ、そ
れによって分配装置１９からのスプレーパターンに影響
を与える。
【００６０】同様に、圧力制御装置２０４は同じ目的の
ために使用できる。圧力調整装置２０４はライン８８内
の配合物の圧力を増加させるよう作動する循環ループ１
８内のポンプ１０２のようなポンプもしくはライン８８
内の配合物の圧力を下げる圧力調整器である。圧力を増
加することによって、装置２０４はあらゆる流体稀釈剤
リッチ相のバブルから超臨界二酸化炭素をレジンリッチ
相へと押しやりバブルの形成を阻止する。逆に、圧力を
下げるとバブルの形成が促進される。従って、温度制御
装置２０２のように、装置２０４は分配装置１９へ運ば
れる配合物内の流体稀釈剤リッチ相のバブルのサイズと
数を制御するために使用でき、生成するスプレーパター
ンまたは他の分配パターンに影響を与える。
【００６１】図示なきさらに他の実施例において、圧力
制御装置２０４がポンプである場合には、ポンプ１０２
とアキュムレータ１００はループ１８から除去すること
ができよう。それは、それらが塗料材配合物をループ１
８を回って循環するのに必要ではなく、従って分配され
ない場合に配合物を容器１２に戻す必要がない場合であ
る。
【００６２】図５及び図６の実施例 図５及び図６を参照して本発明の他の実施例を説明する
が、これら実施例は図２及び図４に関して説明した構成
の多くを採用している。説明のため、図２及び図４の構
成に共通する図５及び図６の構成は同じ参照符号を与え
た。
【００６３】図５は比較的高い粘度を有する液状塗料組
成物即ちレジンに特に適した装置１０８を示している。
高い粘度の塗料組成物は図２のスプレーノズル６０、６
４で噴霧することがより難しく、液状塗料組成物の超臨
界流体への曝露を低下させ、液状塗料組成物が二相点へ
と飽和することが起こり得なくなるであろう。そのよう
な比較的高い粘度の塗料材料に対し装置１０８は望まし
い飽和条件を達成することができる。装置１０８はレジ
ンサプライを変更したこと、変更した容器１１０を与え
たこと、そして TAH Industries of Inlaystown, New J
ersey によりModel No．ＴＡＨ Ｓｅｒｉｅｓ １００
として販売されているタイプのスタティクミキサ１１２
を加えたことを除き装置１０と同じである。
【００６４】この実施例において、バージンの液状塗料
組成物即ちレジンはレジンサプライ容器３８及びポンプ
４０から、ライン１１５によりスタティクミキサ１１２
に接続されているバルブ１１３へと向けられている。図
２及び図４のフロースイッチ４４、４６及び３方向バル
ブ５０、５４そしてアクチュエータ５６ａ、５６ｂは排
除されている。
【００６５】スタティクミキサ１１２はライン１１８に
より変更した容器１１０へと接続されている。変更した
容器１１０は図５に概略的に示されている多数の傾斜し
たじゃま板１１６を含むバッフルチューブ１１４を含ん
でいる。バッフルチューブ１１４は容器１１０の本体部
への入口１２０上に載置されている。液状二酸化炭素は
二酸化炭素サプライ１４により圧力調整器２８を通って
容器１１０へと供給され、図２及び図４に関連して上述
したと同様の方法で容器１１０内で超臨界二酸化炭素へ
と変換される。容器１１０内でのレジンリッチ相の初期
形成の後、流体稀釈剤リッチ相の頭部即ち空間１２２が
容器１１０の底に集まっている塗料材配合物１２４の上
に容器内側１１１内に形成される。流体稀釈剤リッチ相
はまた入口１２０を通ってバッフルチューブ１１４に入
りそこを満たす。バージンの液状塗料組成物がバッフル
チューブ１１４を通って流れ落ちるに従い、組成物は連
続的に流体稀釈剤リッチ相にさらされ超臨界二酸化炭素
を飽和点まで吸収し、その後バッフルチューブ１１４よ
り容器１１０の内側１１１へと排出され、容器１１０の
底に塗料材配合物１２４の塊を形成する。図２及び図４
と共に説明したように、容器の底に集まっている塗料材
配合物の塊１２４はいくらかの流体稀釈剤リッチ相のバ
ブルを含むレジンリッチ相より実質的にほとんどがなっ
ている。
【００６６】塗料材配合物は上述したように容器１１０
より引き出され、分配装置１９へと送るためループ１８
に入る。分配装置１９よりスプレーされなかったもしく
は分配されなかった塗料材配合物は戻りライン９６に入
り、図２に関して述べたと同様にレストリクタ９８を通
りアキュムレータ１００を過ぎ、ポンプ１０２を通って
流れる。しかしながら、この実施例では、ポンプ１０２
の出口はライン９６を介して制御バルブ１１３とスタテ
ィクミキサ１１２の間のライン１１５へとはいる。再循
環された塗料配合物はライン１１５内でサプライ３６か
らのバージンの塗料材組成物と合流し、バッフルチュー
ブ１１４の頂部へ送られる前にスタティクミキサ１１２
内で混ぜ合わされる。再循環された塗料材配合物をバー
ジンの液状塗料組成物と混ぜることによって、バージン
の液状塗料組成物の粘度が少なくとも部分的に減少し、
その結果塗料材配合物としてバッフルチューブ１１４か
ら容器１１０へと排出される前に、塗料材組成材がバッ
フルチューブ１１４内で超臨界二酸化炭素により飽和点
までより容易に飽和される。
【００６７】容器１１０内のレベルが低すぎる場合にレ
ジン用の信号をライン１２０に沿って単純なｏｎ／ｏｆ
ｆバルブであるバルブ１１３へと送る点を除いて図２の
方法と同様にレベルディテクタ３４は容器１１０内のレ
ジンリッチ相のレベルを制御する。このｏｎ／ｏｆｆバ
ルブ１１３がライン１２０を介したレベルディテクタ３
４からの他の信号によって閉じられるまでバルブ１１３
は液状塗料組成物をライン１１５を介して供給する。
【００６８】図６には、頻繁にレジンの色を変更する必
要があるような塗布に特に適した本発明の装置１２６が
さらなる実施例として示されている。この装置１２６で
は、異なる色のペイントのような液状塗料組成物を受け
るため第１容器１２ａと第２容器１２ｂが設けられてい
る。第１容器１２ａはレジンサプライ１６ａに接続さ
れ、レジンサプライ１６ａが第１色を有する液状レジン
即ち液状塗料組成物を供給し、容器１２ｂはレジンサプ
ライ１６ｂに接続され、レジンサプライ１６ｂが第２色
を有するレジンを供給する。両容器１２ａ及び１２ｂに
は単一の液状二酸化炭素サプライ１４より液状二酸化炭
素が供給される。容器１２ａ、１２ｂ及びレジンサプラ
イ１６ａ、１６ｂ及び二酸化炭素サプライ１４は図２及
び図４に関連して上述したそれらと同じ構造及び機能を
有している。
【００６９】現在好ましい実施例において、容器１２ａ
からの排出ライン８８ａは例えば本出願人により所有さ
れる米国特許第４，６５７，０４７号又は第４，６２
７，４６５号の図１及び図４に開示されるタイプの色変
更マニホルド１２８に接続されている。上記特許の開示
をここに参照として組み入れる。色変更マニホルド１２
８は容器１２ａからのライン８８ａに接続される色Ａ用
の入口１５１を有し、色変更マニホルド即ちカラーチェ
ンジャ１２８から色Ａの戻された即ち再循環された塗料
材配合物用の容器１２ａへと戻すための出口１５２を有
している。同様に、カラーチェンジャ１２８は容器１２
ｂからのライン８８ｂに接続される色Ｂ用の入口１５３
と、カラーチェンジャ１２８から色Ｂの再循環された塗
料材配合物用の容器１２ｂへと戻すための出口１５４を
有している。仮に色Ａがカラーチェンジャ１２８におい
て選択された場合に、カラーチェンジャ１２８内のバル
ブは色Ａが入口１５１よりループ１８のライン９２に接
続されているカラーチェンジャ出口１５５へと向かうル
ートをとる。色Ａの塗料材配合物はそれによってスプレ
ー用スプレーガン１９へと送られ、使用されなかった全
ての色Ａの配合物はポンプ１０２より戻りライン９６を
経てカラーチェンジャの入口１５６へと戻される。色Ａ
の配合物はカラーチェンジャ１２８内のバルブを通るル
ートをとり、容器１２ａへと戻ることができる。
【００７０】色Ｂへと変えるため、まず色Ａの入口１５
１と出口１５２用のバルブを閉じる。次に溶媒１３８を
溶媒入口１５７を通してカラーチェンジャ１２８内へと
導入し、出口１５５を通ってループ１８内へと入れる。
その結果、ガン１９を含むループ内の全ての要素は色Ａ
より洗い流される。洗われた色Ａと溶媒は入口１５６を
通してカラーチェンジャ１２８へと戻され、カラーチェ
ンジャ１２８内のバルブによってダンプ出口１５８を通
ってダンプタンク１６０内へと流れる。次に、空気源１
４０から加圧空気が入口１５９を通って色変更マニホル
ド１２８内へと導入され、残っている溶媒全てを出口１
５５及び循環ループ１８を通して押出し、その後入口１
５６へ入りダンプ出口１５８を通って戻される。加圧空
気は又カラーチェンジャ１２８と循環ループ１８のペイ
ント流路を乾燥し、カラーチェンジャ１２８とループ１
８が正常になり、乾燥し、そして色Ｂに対し準備ができ
た状態となる。図６の装置１２６の構成及び機能は他の
点において図１及び２に関して説明したものと同様であ
る。
【００７１】図６に示す実施例の変形例を図７に示す。
図６では空気及び溶媒をカラーチェンジャ１２８とルー
プ１８からペイントを洗い流すために使用したが、図７
の実施例は超臨界流体稀釈剤を洗浄用溶媒として使用し
ている。仮に二酸化炭素を流体稀釈剤として使用してい
る場合に、臨界圧力以上の圧力で圧力調整器２８の出口
から排出される液状二酸化炭素をヒータ３００内で臨界
温度以上に加熱し、液状二酸化炭素を超臨界二酸化炭素
へと変える。超臨界二酸化炭素は図６の実施例において
サプライ１３８から供給される溶媒に変えてカラーチェ
ンジャ１２８への入口３０２へと導入される。超臨界二
酸化炭素はペイントをカラーチェンジャ１２８からルー
プ１８を通り、次に再びカラーチェンジャ１２８へと戻
りそしてダンプタンク１６０へと押しやる。廃棄材料が
出口１５８を通してタンク１６０へと送られると、入口
３０２はカラーチェンジャ１２８内のバルブにより閉じ
られ、カラーチェンジャ１２８とループ１８内のペイン
ト流路はダンプ出口１５８を介して減圧される。ペイン
ト流路内の超臨界二酸化炭素の減圧によってペイント流
路が乾燥し、スプレーされるべき次の色の塗料材配合物
に対し準備が整う。従って、この実施例において、色変
更の間にシステムを清め乾燥するための加圧空気を必要
としない。
【００７２】本発明を好適実施例に関して説明したが、
本発明の範囲を逸脱することなく各種の変更を加え又等
価要素によって上記実施例の各要素を置き換えることが
できることは当業者には容易に理解できよう。さらに、
本発明の中心的範囲を逸脱することなく発明の教示に対
して特定の状況や材料を適用するため多くの変形例が可
能である。
【００７３】例えば、２つの容器１２ａと１２ｂを図６
の装置１２６に示したが、基本的には容器１２は必要で
あれば幾つでも採用することができることを理解すべき
である。加えて、図６のカラーチェンジャの実施例はス
プレーノズル６０、６４を有する図１内に示すタイプの
容器１２ａと１２ｂとともに示されているが、図５に示
される如きバッフルチューブ１１４を含む２つ以上の変
形容器１１０を図６の実施例に採用することもできるこ
とを理解されたい。図６は本発明が多くの異なる色のレ
ジンを必要とする用途に容易に適用できることを示すた
めに与えられたものである。
【００７４】さらに、液状二酸化炭素はここに示される
各実施例では容器の頂部に導入されているが、液状二酸
化炭素は容器１２の底に導入してもよく、底から上へ向
かって流れ液状塗料組成物と結合させるようにしてもよ
い。従って、本発明は本発明を実行するために考案され
た最良の形態として開示されている特定の実施例に限定
されているものではなく、本発明は特許請求の範囲内に
ある全ての実施例を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】３つの異なる圧力に対するある温度における塗
料材配合物の２つの相の境界を示す相図であって、レジ
ンと溶媒よりなる液状塗料組成物を稀釈剤としての超臨
界二酸化炭素と組み合わせた仮想的塗料材配合物の場合
の相図である。
【図２】本発明の装置の１実施例の概略ブロック図であ
る。
【図３】図２に示す装置の変形実施例である。
【図４】液状塗料組成物の供給に係わるバルブ構成のよ
り詳細な概略図である。
【図５】装置の他の実施例のブロック図である。
【図６】本発明の装置のさらなる実施例のブロック図で
ある。
【図７】図６に示す装置の変形例である。
【符号の説明】
１２ 容器 １４ 液状二酸化炭素サプライ １６ レジンサプライ １８ 供給再循環ループ １９ 塗料分配装置 ２０ 流体稀釈剤サプライ ２４ ポンプ ２８ 圧力調整器 ３６ レジンサプライ ４０ ポンプ ４４、４６ フロースイッチ ５０、５４ ３方向バルブ ５６ａ、５６ｂ アクチュエータ ３３ 温度コントローラ ９０ ヒータ ９８ レストリクタ １００ アキュムレータ １０２ ポンプ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流体稀釈剤と液状塗料組成物を含む塗料
    材配合物を製造及び分配する方法において、 液状塗料組成物を閉鎖加圧容器内で流体稀釈剤に曝し、
    流体稀釈剤の少なくとも一部が液状塗料組成物内に溶解
    し液状塗料組成物リッチ相と流体稀釈剤リッチ相を形成
    するステップと、 該容器より実質的に液状塗料組成物リッチ相より全てが
    なる塗料材配合物を引き出し、該塗料材配合物を基体上
    に塗着するため１以上の分配装置へと送るステップと、 より成る方法。
  2. 【請求項２】 流体稀釈剤と液状塗料組成物とより成る
    塗料材配合物を製造及び分配する方法において、 液状塗料組成物を閉鎖加圧容器内で流体稀釈剤に曝し、
    液状塗料組成物リッチ相と流体稀釈剤リッチ相とを製造
    するステップと、 圧力及び温度の少なくとも一方を該容器内で制御し、液
    状塗料組成物リッチ相内の流体稀釈剤の液状塗料組成物
    に対する比をコントロールするステップと、 実質的に飽和液状塗料組成物より全てがなる塗料材配合
    物を基体上へ塗着するため該容器から少なくとも１つの
    分配装置へ送るステップと、 より成る方法。
  3. 【請求項３】 前記塗料材配合物を送るステップは、塗
    装材配合物が容器と少なくとも１つの分配装置の間を流
    れる間に液状塗料組成物リッチ相の温度及び圧力の少な
    くとも一方を制御し、液状塗料組成物リッチ相内で流体
    稀釈剤リッチ相バブルが形成することを抑止又は促進す
    るステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の方
    法。
  4. 【請求項４】 流体稀釈剤と液状塗料組成物とより成る
    塗料材配合物を製造及び分配する方法において、 流体稀釈剤を閉鎖容器に導入するステップと、 液状塗料組成物を閉鎖容器に導入し流体稀釈剤が液状組
    成物内に吸収され液状塗料組成物リッチ相と流体稀釈剤
    リッチ相とを製造するステップと、 基体上への塗着のための少なくとも１つの分配装置に塗
    料材配合物として搬送するため液状塗料組成物リッチ相
    の実質的全量を閉鎖容器の第１領域に配置し、更に、流
    体稀釈剤リッチ相の実質的全量を該第１領域に隣接する
    閉鎖容器の第２領域内に配置するステップと、 第１領域内の液状塗料組成物リッチ相のレベルを制御し
    液状塗料組成物が第２領域を通って移動する際に流体稀
    釈剤に十分に曝され流体稀釈剤を吸収し液状塗料組成物
    リッチ相を製造するようにするステップと、 より成る方法。
  5. 【請求項５】 流体稀釈剤と液状塗料組成物とより成る
    塗料材配合物を製造及び分配する装置であって、 内側を有する容器と、 該容器に流体稀釈剤を供給する第１供給手段と、 該容器に液状塗料組成物を供給する第２供給手段と、 該液状塗料組成物を該流体稀釈剤に曝し容器の内側の第
    １部分内に配置される液状塗料組成物リッチ相と容器の
    内側の第２部分内に配置される流体稀釈剤リッチ相とを
    形成する結合手段と、 実質的に全てが該液状塗料組成物リッチ相より成る塗料
    材配合物を基体への塗着のため容器内側より少なくとも
    １つの塗料分配装置へと送る搬送手段と、 より成る装置。
  6. 【請求項６】 前記液状塗料組成物リッチ相は流体稀釈
    剤リッチ相より高い密度を有し、前記容器は頂部で第２
    供給手段に接続された縦長のタンクを有し、液状塗料組
    成物リッチ相は重力の影響下に落下し流体稀釈剤リッチ
    相の下の容器の底に集まるようにされていることを特徴
    とする請求項５に記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記塗料材配合物搬送手段は容器の底に
    接続されていることを特徴とする請求項６に記載の装
    置。
  8. 【請求項８】 流体稀釈剤と液状塗料組成物とより成る
    塗料材配合物を製造及び分配する装置であって、 内側を有する容器と、 該容器に流体稀釈剤を供給する第１供給手段と、 該容器に液状塗料組成物を供給する第２供給手段と、 該液状塗料組成物を該流体稀釈剤に曝し容器の内側の第
    １部分内に配置される液状塗料組成物リッチ相と容器の
    内側の第２部分内に配置される流体稀釈剤リッチ相とを
    形成する結合手段と、 実質的に全てが該液状塗料組成物リッチ相より成る塗料
    材配合物を基体への塗着のため容器内側より少なくとも
    １つの分配装置へ搬送する手段、 該分配装置より分配されなかった塗料材配合物の部分を
    容器へ再循環するための再循環手段と、 より成る装置。
  9. 【請求項９】 流体稀釈剤と液状塗料組成物とより成る
    塗料材配合物を製造及び分配する装置であって、 内側を有する容器と、 加圧流体稀釈剤を該容器へ供給する第１供給手段と、 液状塗料組成物を該容器へ供給する第２供給手段であっ
    て、該第２供給手段が (i) 液状塗料組成物を該容器内へと吐出するノズル手
    段、 (ii) 液状塗料組成物を該ノズル手段へ供給するバルブ
    手段、 (iii) 該ノズル手段を液状塗料組成物内の不純物より清
    める手段、を含み、 該液状塗料組成物を該流体稀釈剤に曝し容器の内側の第
    １部分内に配置される液状塗料組成物リッチ相と容器の
    内側の第２部分内に配置される流体稀釈剤リッチ相とを
    形成する結合手段と、 実質的に全てが該液状塗料組成物リッチ相より成る塗料
    材配合物を基体への塗着のため容器内側より少なくとも
    １つの塗料分配装置へと送る手段と、 より成る装置。
  10. 【請求項１０】 それぞれが流体稀釈剤と液状塗料組成
    物とを含む少なくとも二つの塗料材配合物を製造及び分
    配する装置であって、 内側を有する第１容器と、 第１色を有する第１液状塗料組成物を該第１容器へと供
    給する第１供給手段と、 内側を有する第２容器と、 第２色を有する第２液状塗料組成物を第２容器へ供給す
    る第２供給手段と、 流体稀釈剤を第１容器及び第２容器へ供給する第３供給
    手段と、 該第１液状塗料組成物を流体稀釈剤に曝し、第１容器の
    内側の第１部分内に配置される第１色の第１液状塗料組
    成物リッチ相と第１容器の内側の第２部分内に配置され
    る流体稀釈剤リッチ相とを形成する第１結合手段と、 第２液状塗料組成物を流体稀釈剤に曝し第２容器の内側
    の第１部分内に配置される第２色の第２液状塗料組成物
    リッチ相と第２容器の内側の第２部分内に配置される流
    体稀釈剤リッチ相とを形成する第２結合手段と、 実質的に全てが第１色の第１液状塗料組成物リッチ相よ
    り成る第１塗料材配合物を吐出し、かつ実質的に全てが
    第２色の第２液状塗料組成物リッチ相より成る第２塗料
    材配合物を吐出する分配手段と、 該第１及び第２塗装材配合物を基体上への塗着のため分
    配手段へ交互に供給する色変更手段と、 より成る装置。
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