(57)【要約】  高転写効率塗布器を利用して基板に塗布するための被覆組成物。被覆組成物は、キャリア及びバインダを含む。被覆組成物は、約０．０１〜約１２．６のオーネゾルゲ数（Ｏｈ）を有し、被覆組成物は、約０．０２〜約６，２００のレイノルズ数（Ｒｅ）を有し、及び被覆組成物は、０よりも大きく約１７３０までのデボラ数（Ｄｅ）を有する。【選択図】図１
2021505750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高転写効率塗布器を利用して基板に塗布するための被覆組成物であって、
キャリアと、
バインダと、を含み、
前記被覆組成物は、約０．０１〜約１２．６のオーネゾルゲ数（Ｏｈ）を有し、
前記被覆組成物は、約０．０２〜約６，２００のレイノルズ数（Ｒｅ）を有し、
前記被覆組成物は、０よりも大きく約１７３０までのデボラ数（Ｄｅ）を有する、
ことを特徴とする被覆組成物。
【請求項２】
前記オーネゾルゲ数（Ｏｈ）は、０．０１〜約１２．６であり、前記レイノルズ数（Ｒｅ）を考慮して以下の式Ｖ及びＶＩ：
Ｏｈは１０＾（−０．５００６＊ｌｏｇ（Ｒｅ）＋１．２１３５）以下      （Ｖ）、
及び
Ｏｈは少なくとも１０＾（−０．５４３５＊ｌｏｇ（Ｒｅ）−１．０３２４）      （ＶＩ）、
に基づいて定められ、前記レイノルズ数（Ｒｅ）は０．０２〜６，２００である、ことを特徴とする請求項１に記載の被覆組成物。
【請求項３】
前記被覆組成物は、約０．０５〜約１．８のオーネゾルゲ数（Ｏｈ）を有し、前記被覆組成物は、約０．３〜約６６０のレイノルズ数（Ｒｅ）を有し、及び前記被覆組成物は、０よりも大きく約４６までのデボラ数（Ｄｅ）を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の被覆組成物。
【請求項４】
前記オーネゾルゲ数（Ｏｈ）は、０．０５〜１．８であり、前記レイノルズ数（Ｒｅ）を考慮して前記以下の式ＶII及びＶIII：
Ｏｈは１０＾（−０．５０６７＊ｌｏｇ（Ｒｅ）＋０．７０６）以下      （ＶII）、
及び
Ｏｈは少なくとも１０＾（−０．５７２４＊ｌｏｇ（Ｒｅ）−０．４８７６）      （ＶIII）、
に基づいて定められ、前記レイノルズ数（Ｒｅ）は０．３〜６６０である、ことを特徴とする請求項３に記載の被覆組成物。
【請求項５】
前記被覆組成物は、ＡＳＴＭ  Ｄ２３６９に従って前記被覆組成物の総重量に基づいて１５〜約７０重量％の固形分を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の被覆組成物。
【請求項６】
前記被覆組成物の総重量に基づいて約０．１〜約２０重量％の量の基本的顔料を更に含む、ことを特徴とする請求項１に記載の被覆組成物。
【請求項７】
前記被覆組成物は、該被覆組成物の総重量に基づいて約１５〜約７０重量％の量の前記バインダを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の被覆組成物。
【請求項８】
前記被覆組成物の総重量に基づいて約０．１〜約２５重量％の量の架橋剤を更に含む、ことを特徴とする請求項１に記載の被覆組成物。
【請求項９】
前記被覆組成物は実質的に染料を含まない、ことを特徴とする請求項１に記載の被覆組成物。
【請求項１０】
前記被覆組成物は、約０．００２Ｐａ＊ｓ〜約０．２Ｐａ＊ｓの粘度を有し、前記被覆組成物は、約８３８ｋｇ／ｍ3〜約１５５７ｋｇ／ｍ3の密度を有し、前記被覆組成物は、約０．０１５Ｎ／ｍ〜約０．０５Ｎ／ｍの表面張力を有し、及び前記被覆組成物は、約０．０００５ｓ〜約０．０２ｓの緩和時間を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の被覆組成物。
【請求項１１】
水、非水溶媒、及びこれらの組み合わせのグループから選択されたキャリアを更に含む、ことを特徴とする請求項１に記載の被覆組成物。
【請求項１２】
請求項１の前記被覆組成物から形成されることを特徴とする被覆層。
【請求項１３】
ＡＳＴＭ  Ｄ４７５２に従って無孔質基板上に少なくとも５つの二重ＭＥＫｒｕｂの耐溶剤性を有する、ことを特徴とする請求項１２に記載の被覆層。
【請求項１４】
ＡＳＴＭ５０２６−１５に従って少なくとも１００ＭＰａのフィルム引張係数を有する、ことを特徴とする請求項１２に記載の被覆層。
【請求項１５】
架橋剤を含む前記被覆組成物から形成され、前記被覆層が、ＡＳＴＭ  Ｄ５０２６−１５に従って少なくとも０．５ミリモル／ｃｍ3の架橋密度を有する、ことを特徴とする請求項１２に記載の被覆層。
【請求項１６】
ＡＳＴＭ２８１３に従って２０度の鏡面反射角で少なくとも７５の光沢値を有する、ことを特徴とする請求項１２に記載の被覆層。
【請求項１７】
ＡＳＴＭ  Ｄ７８６９に従って耐候性暴露の２０００時間後に初期光沢値の少なくとも７０％の光沢保持を有する、ことを特徴とする請求項１２に記載の被覆層。
【請求項１８】
ＡＳＴＭ  Ｄ７０９１−１３に従って少なくとも５ミクロンの厚みを有する、ことを特徴とする請求項１２に記載の被覆層。
【請求項１９】
高転写効率塗布器を利用して基板に塗布するための被覆組成物であって、
キャリアと、
バインダと、
を含み、
前記被覆組成物は、約０．００２Ｐａ＊ｓ〜約０．２Ｐａ＊ｓの粘度を有し、
前記被覆組成物は、約８３８ｋｇ／ｍ3〜約１５５７ｋｇ／ｍ3の密度を有し、
前記被覆組成物は、約０．０１５Ｎ／ｍ〜約０．０５Ｎ／ｍの表面張力を有し、
前記被覆組成物は、約０．０００５ｓ〜約０．０２ｓの緩和時間を有する、
ことを特徴とする被覆組成物。
【請求項２０】
前記被覆組成物は、約０．００５Ｐａ＊ｓ〜約０．０５Ｐａ＊ｓの粘度を有し、前記被覆組成物は、約９５８ｋｇ／ｍ3〜約１３１９ｋｇ／ｍ3の密度を有し、前記被覆組成物は、約０．０２Ｎ／ｍ〜約０．０３２Ｎ／ｍの表面張力を有し、前記被覆組成物は、約０．０００５ｓ〜約０．００２ｓの緩和時間を有する、ことを特徴とする請求項１９に記載の被覆層。
【請求項２１】
前記被覆組成物は、ＡＳＴＭ  Ｄ２３６９に従って前記被覆組成物の総重量に基づいて１５〜約７０重量％の固形分を有する、ことを特徴とする請求項１９に記載の被覆層。
【請求項２２】
前記被覆組成物の総重量に基づいて約０．１〜約２０重量％の量の基本的顔料又は着色顔料を更に含む、ことを特徴とする請求項１９に記載の被覆層。
【請求項２３】
前記被覆組成物の総重量に基づいて約１５〜約７０重量％の量の前記バインダを含む、ことを特徴とする請求項１９に記載の被覆層。
【請求項２４】
前記被覆組成物の総重量に基づいて約０．１〜約２５重量％の量の架橋剤を更に含む、ことを特徴とする請求項１９に記載の被覆層。
【請求項２５】
請求項１９の前記被覆組成物から形成されることを特徴とする被覆層。
【請求項２６】
ＡＳＴＭ  Ｄ４７５２に従って無孔質基板上に少なくとも５つの二重ＭＥＫｒｕｂの耐溶剤性を有する、ことを特徴とする請求項２５に記載の被覆層。
【請求項２７】
ＡＳＴＭ５０２６−１５に従って少なくとも１００ＭＰａのフィルム引張係数を有する、ことを特徴とする請求項２５に記載の被覆層。
【請求項２８】
架橋剤を含む前記被覆組成物から形成され、前記被覆層が、ＡＳＴＭ  Ｄ５０２６−１５に従って少なくとも０．５ミリモル／ｃｍ3の架橋密度を有する、ことを特徴とする請求項２５に記載の被覆層。
【請求項２９】
ＡＳＴＭ２８１３に従って２０度の鏡面反射角で少なくとも７５の光沢値を有する、ことを特徴とする請求項２５に記載の被覆層。
【請求項３０】
ＡＳＴＭ  Ｄ７８６９に従って耐候性曝露の２０００時間後に初期光沢値の少なくとも７０％の光沢保持を有する、ことを特徴とする請求項２５に記載の被覆層。
【請求項３１】
ＡＳＴＭ  Ｄ７０９１−１３に従って少なくとも５ミクロンの厚みを有する、ことを特徴とする請求項２５に記載の被覆層。
【請求項３２】
高転写効率塗布器を利用して基板に被覆組成物を塗布するためのシステムであって、
約０．００００２ｍ〜約０．０００４ｍのノズル直径を有するノズルオリフィスを定めるノズルを含む高転写効率塗布器と、
前記高転写効率塗布器と流体連通状態にあり、前記被覆組成物を含有するように構成されたリザーバと、
を備え、
前記被覆組成物がキャリア及びバインダを含み、
前記被覆組成物は、約０．００２Ｐａ＊ｓ〜約０．２Ｐａ＊ｓの粘度と、約８３８ｋｇ／ｍ3〜約１５５７ｋｇ／ｍ3の密度と、約０．０１５Ｎ／ｍ〜約０．０５Ｎ／ｍの表面張力と、約０．０００５ｓ〜約０．０２ｓの緩和時間とを有し、
前記高転写効率塗布器は、前記リザーバから前記被覆組成物を受け取るように構成され、前記ノズルオリフィスを通って前記基板に前記被覆組成物を放出して被覆層を形成するように構成される、
ことを特徴するシステム。
【請求項３３】
前記高転写効率塗布器は、約０．２ｍ／ｓ〜約２０ｍ／ｓの衝撃速度で前記ノズルオリフィスを通って前記被覆組成物を放出するように構成される、ことを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記高転写効率塗布器は、約０．０４ｍ／ｓ〜約１０ｍ／ｓの衝撃速度で前記ノズルオリフィスを通って前記被覆組成物を放出するように構成される、ことを特徴とする請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
前記ノズルオリフィスは、約０．００００４ｍ〜約０．０００２５ｍのノズル直径を有する、ことを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項３６】
前記被覆組成物は、約０．００５Ｐａ＊ｓ〜約０．０５Ｐａ＊ｓの粘度を有し、前記被覆組成物は、約９５８ｋｇ／ｍ3〜約１３１９ｋｇ／ｍ3の密度を有し、前記被覆組成物は、約０．０２Ｎ／ｍ〜約０．０３２Ｎ／ｍの表面張力を有し、及び前記被覆組成物は、約０．０００５ｓ〜約０．００２ｓの緩和時間を有する、ことを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項３７】
前記被覆組成物は、少なくとも１０ミクロンの粒度を有する液滴として前記高転写効率塗布器から放出される、ことを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項３８】
前記高転写効率塗布器から放出された前記被覆組成物の液滴の少なくとも８０％は、前記基板と接触する、ことを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項３９】
前記高転写効率塗布器から放出された前記被覆組成物の液滴の少なくとも８０％は、前記液滴が２０％未満の粒度分布を有するように単分散される、ことを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項４０】
前記高転写効率塗布器から前記基板に放出された前記被覆組成物の液滴の少なくとも８０％は、前記基板と接触後に単一液滴としてとどまる、ことを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項４１】
前記高転写効率塗布器から前記基板に放出された前記被覆組成物の液滴の少なくとも８０％は、前記高転写効率塗布器のノズルオリフィスから放出後に単一液滴としてとどまる、ことを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項４２】
前記被覆層は、巨視的分析による実質的に均一層である、ことを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項４３】
前記基板は、金属含有材料、プラスチック含有材料、又はこれらの組み合わせを含む、ことを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項４４】
前記基板は実質的に無孔質である、ことを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項４５】
０．００００２ｍ〜０．０００４ｍのノズル直径を有するノズルオリフィスを定めるノズルを含む高転写効率塗布器を利用して、基板に被覆組成物を塗布する方法であって、前記被覆組成物はキャリア及びバインダを含み、前記被覆組成物は、約０．００２Ｐａ＊ｓ〜約０．２Ｐａ＊ｓの粘度、約８３８ｋｇ／ｍ3〜約１５５７ｋｇ／ｍ3の密度、約０．０１５Ｎ／ｍ〜約０．０５Ｎ／ｍの表面張力、及び約０．０００５ｓ〜約０．０２ｓの緩和時間を有し、前記方法は、
前記被覆組成物を前記高転写効率塗布器に提供するステップと、
被覆層を形成するように前記ノズルオリフィスを通って前記基板に前記被覆組成物を塗布するステップと、
を含む、方法。
【請求項４６】
高転写効率塗布器を利用して基板に被覆組成物を塗布するためのシステムであって、
約０．００００２ｍ〜０．０００４ｍのノズル直径を有するノズルオリフィスを定めるノズルを含む高転写効率塗布器と、
前記高転写効率塗布器と流体連通状態にあり、前記被覆組成物を含有するように構成されたリザーバと、
を備え、
前記被覆組成物はキャリア及びバインダを含み、
前記被覆組成物は、約０．０１〜約１２．６のオーネゾルゲ数（Ｏｈ）を有し、前記被覆組成物は、約０．０２〜約６，２００のレイノルズ数（Ｒｅ）を有し、及び前記被覆組成物は、０よりも大きく約１７３０までのデボラ数（Ｄｅ）を有し、
前記高転写効率塗布器は、前記リザーバから前記被覆組成物を受け取るように構成され、前記ノズルオリフィスを通って前記基板に前記被覆組成物を放出して被覆層を形成するように構成される、
ことを特徴するシステム。
【請求項４７】
０．００００２ｍ〜０．０００４ｍのノズル直径を有するノズルオリフィスを定めるノズルを含む高転写効率塗布器を利用して、基板に被覆組成物を塗布する方法であって、前記被覆組成物はキャリア及びバインダを含み、前記被覆組成物は、約０．０１〜約１２．６のオーネゾルゲ数（Ｏｈ）を有し、前記被覆組成物は、約０．０２〜約６，２００のレイノルズ数（Ｒｅ）を有し、及び前記被覆組成物は、０よりも大きく約１７３０までのデボラ数（Ｄｅ）を有し、前記方法は、
前記被覆組成物を前記高転写効率塗布器に提供するステップと、
被覆層を形成するように前記ノズルオリフィスを通って前記基板に前記被覆組成物を塗布するステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１７年１１月３０日出願の米国仮出願第６２／５９３，０２２号、２０１７年１１月３０日出願の米国仮出願第６２／５９３，０２６号、及び２０１８年１０月３０日出願の米国仮出願第６２／７５２，３４０号の利益を主張し、これら仮出願は全て、引用により全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（技術分野）
本技術分野は、一般に、基板に塗布するための被覆(コーティング)組成物に関し、より詳細には、高転写効率塗布器を利用して基板に塗布するための被覆組成物に関する。
【背景技術】
【０００３】
インクジェット印刷は、電子信号に応答して、基板、典型的には紙又は織布上にインクの液滴が堆積される非衝撃式印刷プロセスである。この塗布プロセスは、個々の要件に合わせて調整できる基板のデジタル印刷を可能にする利点を有する。
【０００４】
滴は、連続的及びドロップオンデマンド印刷を含む様々なインクジェット塗布方法によって基板上に噴射することができる。ドロップオンデマンド印刷では、インクの滴を吐出するエネルギーは、熱抵抗器、圧電結晶、音響又は電磁弁により提供することができる。
【０００５】
自動車産業では、車体は、典型的には、電着塗装、プライマー塗装、色を提供する着色ベースコート及び追加の保護及び艶出し仕上げを提供するクリアトップコートを含む、一連の仕上げで覆われる。
【０００６】
現在の大部分の自動車車体は、単一噴霧動作で塗布されるベースコートで単一色に塗られる。被覆は、広い液滴サイズ分布を有する塗料液滴の広い噴射を生成する空気圧噴霧又は回転機器を用いて塗布される。これは、自動化プロセスによって比較的短時間で均一な高品質被覆を生成するという利点を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このプロセスは、多くの欠点を有する。車体が複数の色で塗装されることになる場合、例えば、ストライプなどのパターンに第２の色が用いられるか、又はルーフなどの車体のセクション全体が異なる色で塗装される場合、これには、第１の被覆をマスクして、次いで二度目に車体を塗料噴霧プロセスに通して、第２の色を加えることが必要となる。この第２の塗装作業の後、マスキングを除去しなければならない。これは、時間と労働がかかり、作業に著しいコストが加わる。
【０００８】
現在の噴霧技術の第２の欠点は、塗料の滴が、広範囲の液滴サイズを有する広い液滴噴射で噴霧されることである。その結果として、液滴の多くが車両上に付着せず、これは、縁部近くに噴霧されてそこで基板を重ね塗りすることによるか、又はより小さな液滴の運動量が小さ過ぎて車体に到達できないことに起因する。この過剰の重ね塗り部分は、噴霧動作から除去されて安全に廃棄される必要があり、著しい廃棄物及び追加コストにもつながる。
【０００９】
従って、高転写効率塗布器を利用して基板に塗布するのに好適な被覆組成物を提供することが望ましい。更に、他の望ましい特徴及び特性は、この背景技術と併せて後続の詳細な説明及び添付の請求の範囲から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
高転写効率塗布器を利用して基板に塗布するための被覆組成物。被覆組成物は、キャリア及びバインダを含む。被覆組成物は、約０．０１〜約１２．６のオーネゾルゲ数（Ｏｈ）を有し、被覆組成物は、約０．０２〜約６，２００のレイノルズ数（Ｒｅ）を有し、被覆組成物は、０よりも大きく約１７３０までのデボラ数（Ｄｅ）を有する。
【００１１】
本開示の主題の他の利点は、添付図面に関連して考慮したときに以下の詳細な説明を参照することによってよりよく理解されようになると、容易に認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】高転写効率塗布器を利用して基板に被覆組成物を塗布するためのシステムの非限定的な実施形態を示す斜視図である。
【図２】被覆組成物に対してオーネゾルゲ数（Ｏｈ）とデボラ数（Ｄｅ）との間の一般的関係の非限定的な実施形態を示すチャートである。
【図３】被覆組成物に対してレイノルズ数（Ｒｅ）とオーネゾルゲ数（Ｏｈ）との間の一般的関係の非限定的な実施形態を示すチャートである。
【図４Ａ】被覆組成物に対してレイノルズ数（Ｒｅ）とオーネゾルゲ数（Ｏｈ）との間の一般的関係の非限定的な実施形態を示すチャートである。
【図４Ｂ】被覆組成物に対してレイノルズ数（Ｒｅ）とオーネゾルゲ数（Ｏｈ）との間の一般的関係の非限定的な実施形態を示すチャートである。
【図５Ａ】被覆組成物に対してレイノルズ数（Ｒｅ）とオーネゾルゲ数（Ｏｈ）との間の一般的関係の非限定的な実施形態を示すチャートである。
【図５Ｂ】被覆組成物に対してレイノルズ数（Ｒｅ）とオーネゾルゲ数（Ｏｈ）との間の一般的関係の非限定的な実施形態を示すチャートである。
【図６】ノズル直径に対して衝撃速度とサテライト液滴形成との間の一般的関係の非限定的な実施形態を示すチャートである。
【図７Ａ】被覆組成物の伸長緩和及び剪断粘度の別の一般的効果の非限定的な実施形態を示す画像である。
【図７Ｂ】被覆組成物の伸長緩和及び剪断粘度の別の一般的効果の非限定的な実施形態を示す画像である。
【図８Ａ】被覆組成物の伸長緩和及び剪断粘度の別の一般的効果の非限定的な実施形態を示す画像である。
【図８Ｂ】被覆組成物の伸長緩和及び剪断粘度の別の一般的効果の非限定的な実施形態を示す画像である。
【図９Ａ】被覆組成物の伸長緩和及び剪断粘度の別の一般的効果の非限定的な実施形態を示す画像である。
【図９Ｂ】被覆組成物の伸長緩和及び剪断粘度の別の一般的効果の非限定的な実施形態を示す画像である。
【図１０Ａ】高転写効率塗布器の非限定的な実施形態を示す断面斜視図である。
【図１０Ｂ】高転写効率塗布器の非限定的な実施形態を示す断面斜視図である。
【図１０Ｃ】高転写効率塗布器の非限定的な実施形態を示す断面斜視図である。
【図１０Ｄ】高転写効率塗布器の非限定的な実施形態を示す断面斜視図である。
【図１１】複数のノズルを含む高転写効率塗布器の非限定的な実施形態を示す斜視図である。
【図１２】複数のノズルを含む高転写効率塗布器の別の非限定的な実施形態を示す斜視図である。
【図１３】４つの高転写効率塗布器を含む高転写効率塗布器組立体の非限定的な実施形態を示す斜視図である。
【図１４】被覆組成物から形成された被覆層を含む多層被覆の非限定的な実施形態を示す断面斜視図である。
【図１５】第１の標的区域８０及び第２の標的区域８２を含む基板の非限定的な実施形態を示す斜視図である。
【図１６】迷彩パターンを有する被覆層を含む基板の非限定的な実施形態を示す斜視図である。
【図１７】ツートンカラーパターンを有する被覆層を含む基板の非限定的な実施形態を示す斜視図である。
【図１８】縞模様パターンを有する被覆層を含む基板の非限定的な実施形態を示す斜視図である。
【図１９】不規則パターンを有する被覆層を含む基板の非限定的な実施形態を示す斜視図である。
【図２０】種々の被覆組成物の特性のグラフ表示である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下の詳細な説明は、本質的に例証に過ぎず、本明細書で記載される被覆組成物を限定するものではない。更に、上述の背景技術又は以下の詳細な説明において提示される何らかの理論によっていかなる拘束も受けるものではない。
【００１４】
インクジェットプリントヘッドと類似のプリントヘッドを用いて被覆を塗布することで、車両に２色を塗布し、基板上の特定点、この場合は車体の特定の場所に向けることができる均一サイズの滴を発生させて、過剰噴霧液滴を最小又は完全に排除することにより過剰噴霧を最小限にする解決策を提供することができる。加えて、デジタル印刷を用いて、異なる色の予め噴霧されたベースコートの上部にデジタル的に印刷された、或いは下塗り又はクリアコートした車両基板上に直接に印刷される第２の色として車体上にパターン又はツートーンを印刷することができる。
【００１５】
しかしながら、従来のインクジェットインクは、典型的には、インクが基板に急速に吸収され、従って、印刷直後に基板の乾燥及び取り扱いを容易にする紙及び織物などの多孔質基板を印刷するように調合されている。加えて、印刷テキスト及び絵又はパターン付き織物など、印刷された物品は、これらの塗布に対して十分な耐久性を有するが、自動車用被覆の耐久性要件は、摩耗及びチッピングに対する耐性などの物理的耐久性、並びに耐候性及び耐光性に対する長期耐久性の両方の観点からはるかに高いものである。更に、当該技術分野で公知のインクジェットインクは、粘度が低く、一般的には剪断速度に依存しない、すなわち典型的には２０ｃｐｓを下回るニュートン粘度を有するように調合されている。これは、滴を吐出するため、場合によっては目詰まりにつながるプリントヘッドのチャネル中のインクの増粘を回避するためプリントヘッドの各ノズルにおいて利用可能なエネルギー量が制限されることに起因する。
【００１６】
一部の実施形態において、対照的に、自動車被覆は、典型的には著しい非ニュートン剪断挙動を示して、顔料沈降を回避する一助となり、塗布直後の被覆の急速で均等なセットアップを確保するために、低剪断では極めて高い粘度を有するが、噴霧及び液滴への噴霧の霧化を容易にするために高剪断速度では比較的低粘度を有する。
【００１７】
上述の被覆組成物、並びに高転写効率塗布器を利用して基板に被覆組成物を塗布するシステム及び方法に関するより深い理解は、以下の詳細な説明の再検討と共に本出願に添付される例図を再検討することによって得ることができる。
【００１８】
図１を参照すると、高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布するのに好適な被覆組成物が、本明細書で提供される。被覆組成物は、限定ではないが、粘度（η0）、密度（ρ）、表面張力（σ）、及び緩和時間（λ）を含む高転写効率塗布器１２を利用して塗布するのに好適な被覆組成物を与える特性を示す。更に、高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布する被覆組成物は、正確な境界、隠蔽の改善、乾燥時間の短縮をもたらす被覆層を形成する。特定の実施形態において、被覆組成物は、従来のインクと異なる非ニュートン挙動を示す。
【００１９】
高転写効率塗布器１２に使用するための被覆組成物の適切な特性の識別は、高転写効率塗布器１２の特性に依存することができる。高転写効率塗布器１２の特性は、限定ではないが、高転写効率塗布器１２のノズル直径（Ｄ）、高転写効率塗布器１２による被覆組成物の衝撃速度（ｖ）、高転写効率塗布器１２の速度、基板１０からの高転写効率塗布器１２の距離、高転写効率塗布器１２による被覆組成物の液滴サイズ、高転写効率塗布器１２の発射率、及び重力に対する高転写効率塗布器１２の配向を含むことができる。
【００２０】
被覆組成物及び高転写効率塗布器１２の種々の特性を考慮して、高転写効率塗布器１２を利用して塗布するのに好適な特性を有する被覆組成物を形成するために、これらの特性の間で１又は２以上の関係を確立することができる。種々の実施形態において、種々の式は、被覆組成物及び高転写効率塗布器１２のこれらの特性のうちの１又は２以上に適用して、高転写効率塗布器１２を利用して塗布するのに好適な被覆組成物を与えるこれらの特性のための境界を決定することができる。特定の実施形態において、被覆組成物の特性のための境界は、被覆組成物に対してオーネゾルゲ数（Ｏｈ）、被覆組成物に対してレイノルズ数（Ｒｅ）、被覆組成物に対してデボラ数（Ｄｅ）、又はこれらの組み合わせを確立することによって決定することができる。
【００２１】
特定の実施形態において、オーネゾルゲ数（Ｏｈ）は、基板と接触するときに、被覆組成物の粘度及び表面張力を考慮することによって単一滴としてとどまるか、又は多くの液滴（すなわち、サテライト液滴）に分離するかの何れかである被覆組成物の滴の傾向に一般に関係している無次元定数である。オーネゾルゲ数（Ｏｈ）は、以下のように式Ｉに従って決定することができる。
【数１】
2021505750.tif 000003
式中、ηは被覆組成物の粘度をパスカル秒（Ｐａ＊ｓ）で表し、ρは被覆組成物の密度を立方メートル当たりのキログラム（ｋｇ／ｍ3）で表し、σは被覆組成物の表面張力をメートル当たりのニュートン（Ｎ／ｍ）で表し、及びＤは高転写効率塗布器のノズル直径をメートル（ｍ）で表す。オーネゾルゲ数（Ｏｈ）は、約０．０１〜約５０、又は代替として約０．０５〜約１０、又は代替として約０．１〜約２．７０の範囲内にすることができる。オーネゾルゲ数（Ｏｈ）は、少なくとも０．０１、又は代替として少なくとも０．０５、又は代替として少なくとも０．１とすることができる。オーネゾルゲ数（Ｏｈ）は、５０以下、又は代替として１０以下、又は代替として２．７０以下とすることができる。
【００２２】
種々の実施形態において、レイノルズ数（Ｒｅ）は、一般的に被覆組成物の流れパターンに関し、特定の実施形態において、被覆組成物の粘度及び慣性力を考慮することによって層流と乱流との間を延びる流れパターンに関する無次元定数である。レイノルズ数（Ｒｅ）は、以下のように式ＩＩに従って決定することができる。
【数２】
2021505750.tif 000004
式中、ηは被覆組成物の粘度をｋｇ／ｍ3で表し、ｖは高転写効率塗布器の衝撃速度を秒当たりのメートル（ｍ／ｓ）で表し、Ｄは高転写効率塗布器１２のノズル直径をｍで表し、及びηは被覆組成物の粘度をＰａ＊ｓで表す。レイノルズ数（Ｒｅ）は、約０．０１〜約１０００、又は代替として約０．０５〜約５００、又は代替として約０．３４〜約２５８．８３の範囲内にすることができる。レイノルズ数（Ｒｅ）は、少なくとも０．０１、又は代替として少なくとも０．０５、又は代替として少なくとも０．３４とすることができる。レイノルズ数（Ｒｅ）は、１，０００以下、又は代替として５００以下、又は代替として２５８．８３以下とすることができる。
【００２３】
他の実施形態において、デボラ数（Ｄｅ）は、一般的に被覆組成物の弾性に関し、特定の実施形態において、被覆組成物の緩和時間を考慮することによって粘弾性材料の構造に関する無次元定数である。デボラ数（Ｄｅ）は、以下のように式ＩＩＩに従って決定することができる。
【数３】
2021505750.tif 000005
式中、λは被覆組成物の緩和時間を秒（ｓ）で表し、ρは被覆組成物の密度をｋｇ／ｍ3で表し、Ｄは高転写効率塗布器１２のノズル直径をｍで表し、及びσは被覆組成物の表面張力をＮ／ｍで表す。デボラ数（Ｄｅ）は、約０．０１〜約２０００、又は代替として約０．１〜約１，０００、又は代替として約０．９３〜約７７８，７７の範囲内にすることができる。デボラ数（Ｄｅ）は、少なくとも０．０１、又は代替として少なくとも０．１、又は代替として少なくとも０．９３とすることができる。デボラ数（Ｄｅ）は、２，０００以下、又は代替として１，０００以下、又は代替として７７８．７７以下とすることができる。
【００２４】
他の実施形態において、ウェーバー数（Ｗｅ）は、一般的に、２つの異なる流体間に界面が存在するような流体流に関する無次元定数である。ウェーバー数（Ｗｅ）は、以下のように式ＩＶに従って決定することができる。
【数４】
2021505750.tif 000006
式中、Ｄは高転写効率塗布器１２のノズル直径をｍで表し、ｖは高転写効率塗布器の衝撃速度を秒当たりのメートル（ｍ／ｓ）で表し、ρは被覆組成物の密度をｋｇ／ｍ3で表し、及びσは被覆組成物の表面張力をＮ／ｍで表す。デボラ数（Ｄｅ）は、０より大きく約１６，６００まで、又は代替として約０．２〜約１，６００、又は代替として約０．２〜約１０の範囲とすることができる。デボラ数（Ｗｅ）は、少なくとも０．０１、又は代替として約０．１、又は代替として少なくとも０．２とすることができる。デボラ数（Ｄｅ）は、１６，６００以下、又は代替として１，６００以下、又は代替として１０以下とすることができる。
【００２５】
特定の実施形態において、高転写効率塗布器を利用して基板に塗布するための被覆組成物が、本明細書で提示される。被覆組成物はキャリア及びバインダを含む。被覆組成物は、約０．０１〜約１２．６、又は代替として約０．０５〜約１．８、又は代替として約０．３８のオーネゾルゲ数（Ｏｈ）を有することができる。被覆組成物は、約０．０２〜約６，２００、又は代替として約０．３〜約６６０、又は代替として約５．２１のレイノルズ数（Ｒｅ）を有することができる。被覆組成物は、０よりも大きく約１７３０まで、又は代替として０より大きく約４６まで、又は代替として約１．０２のデボラ数（Ｄｅ）を有することができる。被覆組成物は、０よりも大きく約１６，６００まで、又は代替として約０．２〜約１，６００、又は代替として約３．８６のウェーバー数（Ｗｅ）を有することができる。
【００２６】
上記で説明した式のうちの１又は２以上を考慮して、被覆組成物は、約０．００１〜約１、又は代替として約０．００５〜約０．１、又は代替として約０．０１〜約０．０６パスカル秒（Ｐａ・ｓ）の量の粘度（η）を有することができる。被覆組成物は、少なくとも０．００１、又は代替として少なくとも０．００５、又は代替として少なくとも０．０１Ｐａ・ｓの量の粘度（η）を有することができる。被覆組成物は、１以下、又は代替として０．１以下、又は代替として０．０６Ｐａ・ｓ以下の量の粘度（η）を有することができる。粘度（η）は、ＡＳＴＭ  Ｄ２１９６−１５に従って決定することができる。粘度（η）は、１０，０００レシプロカル秒（１／秒）の高剪断粘度で決定される。非ニュートン流体の印刷は、一般的に１０，０００  １／秒の高剪断粘度で表される。
【００２７】
更に、上記で説明した式のうちの１又は２以上を考慮して、被覆組成物は、約７００〜約１５００、又は代替として約８００〜約１４００、又は代替として約１０３０〜約１２００の立方メートル当たりのキログラム（ｋｇ／ｍ3）の量の密度（ρ）を有することができる。被覆組成物は、少なくとも７００、又は代替として少なくとも８００、又は代替として少なくとも１０３０ｋｇ／ｍ3の量の密度（ρ）を有することができる。被覆組成物は、１５００以下、又は代替として１４００以下、又は代替として１２００ｋｇ／ｍ以下の量の密度（ρ）を有することができる。密度（ρ）は、ＡＳＴＭ  Ｄ１４７５に従って決定することができる。
【００２８】
同様に、上記で説明した式のうちの１又は２以上を考慮して、被覆組成物は、約０．００１〜約１、又は代替として約０．０１〜約０．１、又は代替として約０．０２４〜約０．０５のメートル当たりのニュートン（Ｎ／ｍ）の量の表面張力（σ）を有することができる。被覆組成物は、少なくとも０．００１、又は代替として少なくとも０．０１、又は代替として少なくとも０．０１５Ｎ／ｍの量の表面張力（σ）を有することができる。被覆組成物は、１以下、又は代替として０．１以下、又は代替として０．０５Ｎ／ｍ以下の量の表面張力（σ）を有することができる。表面張力（σ）は、ＡＳＴＭ  Ｄ１３３１−１４に従って決定することができる。
【００２９】
更に、上記で説明した式のうちの１又は２以上を考慮して、被覆組成物は、約０．００００１〜約１、又は代替として約０．０００１〜約０．１、又は代替として約０．０００５〜約０．０１秒（ｓ）の量の緩和時間（λ）を有することができる。被覆組成物は、少なくとも０．００００１、又は代替として少なくとも０．０００１、又は代替として少なくとも０．０１ｓの量の緩和時間（λ）を有することができる。被覆組成物は、１以下、又は代替として０．１以下、又は代替として０．０１ｓ以下の量の緩和時間（λ）を有することができる。緩和時間（λ）は、歪み制御流量計にて実施される応力緩和試験によって決定することができる。粘弾性流体は平行板の間に保持され、瞬間歪みはサンプルの一方の側に適用される。他方の側は一定に保持されるが、応力は（トルクに比例して）監視されている。結果として得られる応力減衰は、応力緩和率（応力を負荷歪みで除算したもの）をもたらす時間の関数として測定される。多くの流体に対して、応力緩和率は、減衰定数として緩和時間と共に指数関数的に減衰する。
【００３０】
特定の実施形態において、高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布するための被覆組成物が、本明細書で提供される。被覆組成物はキャリア及びバインダを含む。被覆組成物は、約０．００２Ｐａ＊ｓ〜約０．２Ｐａ＊ｓの粘度（η）を有することができ、被覆組成物は、約８３８ｋｇ／ｍ3〜約１５５７ｋｇ／ｍ3の密度（ρ）を有することができ、被覆組成物は、約０．０１５Ｎ／ｍ〜約０．０５Ｎ／ｍの表面張力（σ）を有することができ、及び被覆組成物は、約０．０００５ｓ〜約０．０２ｓの緩和時間（λ）を有することができる。
【００３１】
種々の実施形態において、被覆組成物は、約０．００５Ｐａ＊ｓ〜約０．０５Ｐａ＊ｓの粘度（η）を有することができ、被覆組成物は、約８３８ｋｇ／ｍ3〜約１５５７ｋｇ／ｍ3の密度（ρ）を有することができ、被覆組成物は、約０．０１５Ｎ／ｍ〜約０．０５Ｎ／ｍの表面張力（σ）を有することができ、及び被覆組成物は、約０．０００５ｓ〜約０．０２ｓの緩和時間（λ）を有することができる。
【００３２】
種々の実施形態において、境界は、オーネゾルゲ数（Ｏｈ）、レイノルズ数（Ｒｅ）、及びデボラ数（Ｄｅ）を分析することによって、以下のパラメータ：被覆組成物の粘度（η）、被覆組成物の表面張力（σ）、被覆組成物の密度（ρ）、被覆組成物の緩和時間（λ）、高転写効率塗布器１２のノズル直径（Ｄ）、及び高転写効率塗布器１２の衝撃速度（ｖ）のうちの少なくとも１つに対して決定される。特定の実施形態において、決定された境界内のこれらの特性のうちの１又は２以上を有する被覆合成は、高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布するのに好適な被覆組成物をもたらす。
【００３３】
図２を参照すると、オーネゾルゲ数（Ｏｈ）及び固有デボラ数（Ｄｅ）は、以下：被覆組成物の粘度（η）、被覆組成物の表面張力（σ）、被覆組成物の密度（ρ）、高転写効率塗布器１２のノズル直径（Ｄ）、及びポリマーの緩和時間（λ）のうちの少なくとも１つに対して境界を決定するのに利用することができる。図２の第１のチャート１４は、オーネゾルゲ数（Ｏｈ）とデボラ数（Ｄｅ）との間の一般的関係を示す。第１のチャート１４は、高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布するのに望ましくない被覆組成物を与える場合がある被覆組成物の特性に関係する不適切なゾーン１６を含む。これらの望ましくない特性は、限定ではないが、過度に長い緩和時間、被覆組成物からサテライト液滴の形成、及び高すぎる剪断粘度を含むことができる。更に、第１のチャート１４は、高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布するのに好適な被覆組成物を与えることができる、被覆組成物の特性に関係する望ましくないゾーン１４に隣接した適切なゾーン１８を含む。本実施形態において、オーネゾルゲ数（Ｏｈ）に適切なゾーン１８は、約０．１０〜約２．７０の範囲内の第１のチャート１４のｙ軸に沿って延び、デボラ数（Ｄｅ）に好適なゾーン１８は、約０．９３〜約７７８．８の範囲内の第１のチャート１４のｘ軸に沿って延びる。適切なゾーン１８に対応するオーネゾルゲ数（Ｏｈ）及びデボラ数（Ｄｅ）は、被覆組成物に対して適切な特性を決定するためにそれぞれ式Ｉ及びＩＩＩに適用することができる。適切なゾーン１８に対応するオーネゾルゲ数（Ｏｈ）及びデボラ数（Ｄｅ）に対する範囲は、被覆組成物の粘度（η）、被覆組成物の表面張力（σ）、被覆組成物の密度（ρ）、高転写効率塗布器１２のノズル直径（Ｄ）、又は被覆組成物の緩和時間（λ）のうちの１つ又はそれ以上を定めることによって狭めることができることを理解されたい。
【００３４】
図３を参照すると、オーネゾルゲ数（Ｏｈ）及びレイノルズ数（Ｒｅ）は、以下：被覆組成物の密度（ρ）、高転写効率塗布器１２のノズル直径（Ｄ）、高転写効率塗布器１２の衝撃速度（ｖ）、被覆組成物の表面張力（σ）、及び被覆組成物の粘度（η）のうちの少なくとも１つに対して境界を決定するのに利用することができる。図３の第２のチャート２０は、レイノルズ数（Ｒｅ）とオーネゾルゲ数（Ｏｈ）との間の一般的関係を示す。第２のチャート２０は、高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布するのに望ましくない被覆組成物を与える場合がある被覆組成物の特性に関係する不適切なゾーン２２を含む。これらの望ましくない特性は、限定ではないが、粘性が高すぎる被覆組成物、高転写効率塗布器１２による不十分なエネルギー、被覆組成物からサテライト液滴の形成、及び被覆組成物の跳ね返りを含む場合がある。更に、第２のチャート２０は、高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布するのに好適な被覆組成物を与えることができる、被覆組成物の特性に関係する望ましくないゾーン２２に隣接して適切なゾーン２４を含む。本実施形態において、レイノルズ数（Ｒｅ）に適切なゾーン２４は、約０．３４〜約２５８．８の範囲内の第２のチャート２０のｘ軸に沿って延び、オーネゾルゲ数（Ｏｈ）に好適なゾーン２４は、約０．１０〜約２．７の範囲内の第２のチャート２０のｙ軸に沿って延びる。適切なゾーン２４に対応するレイノルズ数（Ｒｅ）及びオーネゾルゲ数（Ｏｈ）は、被覆組成物に対して適切な特性を決定するためにそれぞれ式ＩＩ及びＩに適用することができる。適切なゾーン２４に対応するレイノルズ数（Ｒｅ）及びオーネゾルゲ数（Ｏｈ）に対する範囲は、プリントヘッドの衝撃速度（ｖ）、被覆組成物の密度（ρ）、高転写効率塗布器１２のノズル直径（Ｄ）、被覆組成物の表面張力（σ）、及び被覆組成物の粘度（η）のうちの１又は２以上を定めることによって狭めることができることを理解されたい。
【００３５】
図４Ａを参照すると、オーネゾルゲ数（Ｏｈ）及びレイノルズ数（Ｒｅ）は、以下：被覆組成物の密度（ρ）、高転写効率塗布器１２のノズル直径（Ｄ）、高転写効率塗布器１２の衝撃速度（ｖ）、被覆組成物の表面張力（σ）、及び被覆組成物の粘度（η）のうちの少なくとも１つに対して境界を決定するのに利用することができる。図４Ａのプロットは、レイノルズ数（Ｒｅ）とオーネゾルゲ数（Ｏｈ）との間の一般的関係を示す。図４Ａのプロットは、高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布するのに望ましくない被覆組成物を与える場合がある被覆組成物の特性に関係する不適切なゾーン５２を含む。これらの望ましくない特性は、限定ではないが、粘性が高すぎる被覆組成物、高転写効率塗布器１２による不十分なエネルギー、被覆組成物からサテライト液滴の形成、及び被覆組成物の跳ね返りを含む場合がある。更に、図４Ａのプロットは、高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布するのに好適な被覆組成物を与えることができる、被覆組成物の特性に関係する望ましくないゾーン５２に隣接して適切なゾーン５４を含む。
【００３６】
特定の実施形態において、引き続き図４Ａを参照すると、オーネゾルゲ数（Ｏｈ）は０．０１〜１２．６であり、レイノルズ数（Ｒｅ）を考慮して以下の式Ｖ及びＶＩ：
Ｏｈは１０＾（−０．５００６＊ｌｏｇ（Ｒｅ）＋１．２１３５）以下      （式Ｖ）
及び
Ｏｈは少なくとも０＾（−０．５４３５＊ｌｏｇ（Ｒｅ）−１．０３２４）  （式ＶＩ）
に基づいて定められ、ここでレイノルズ数（Ｒｅ）は０．０２〜６，２００である。
式Ｖ及びＶＩを利用して、望ましくないゾーン２２と適切なゾーン２４との間で図４Ａのプロットにおいて境界５６を定めることができる。
【００３７】
他の実施形態において、引き続き図４Ａを参照すると、オーネゾルゲ数（Ｏｈ）は０．０５〜１．８であり、レイノルズ数（Ｒｅ）を考慮して以下の式ＶII及びＶIII：
Ｏｈは１０＾（−０．５０６７＊ｌｏｇ（Ｒｅ）＋０．７０６）以下      （式ＶII）
及び
Ｏｈは少なくとも１０＾（−０．５７２４＊ｌｏｇ（Ｒｅ）−０．４８７６）      （式ＶIII）、
に基づいて定められ、ここでレイノルズ数（Ｒｅ）は０．３〜６６０である。
式ＶII及びＶIIIを利用して、適切なゾーン２４内で図４Ａのプロットで境界５８を更に定めることができる。
【００３８】
図４Ｂを参照すると、種々の例示的な被覆組成物のオーネゾルゲ数（Ｏｈ）及びレイノルズ数（Ｒｅ）が、図４Ａの境界５６及び５８と共にプロットされ、これにより境界５６及び５８の関連性を更に示す。
【００３９】
特定の実施形態において、高転写効率塗布器１２を利用して塗布するのに好適な被覆組成物は、基板１０との接触状態で最小限の跳ね返りから跳ね返りなしまでを示す。高転写効率塗布器１２による塗布により最小限の跳ね返りから跳ね返りなしまでを示す被覆組成物は、以下の式ＩＸを満す。
０＜ｖ＊Ｄ＜０．００２１ｍ2／ｓ      （式ＩＸ）
式中、ｖは上記で定めたように衝撃速度を表し、Ｄは上記で定めたようにノズル直径を表す。
【００４０】
図５Ａを参照すると、式（ＩＸ）を考慮してオーネゾルゲ数（Ｏｈ）及びレイノルズ数（Ｒｅ）は、以下：被覆組成物の密度（ρ）、高転写効率塗布器１２のノズル直径（Ｄ）、高転写効率塗布器１２の衝撃速度（ｖ）、被覆組成物の表面張力（σ）、及び被覆組成物の粘度（η）のうちの少なくとも１つに対して境界を決定するのに利用することができる。図５Ａのプロットは、レイノルズ数（Ｒｅ）とオーネゾルゲ数（Ｏｈ）との間の一般的関係を示す。図５Ａのプロットは、高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布するのに望ましくない被覆組成物を与える場合がある被覆組成物の特性に関係する不適切なゾーン６０を含む。これらの望ましくない特性は、限定ではないが、粘性が高すぎる被覆組成物、高転写効率塗布器１２による不十分なエネルギー、被覆組成物からサテライト液滴の形成、及び被覆組成物の跳ね返りを含む場合がある。更に、図５Ａのプロットは、高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布するのに好適な被覆組成物を与えることができる、被覆組成物の特性に関係する望ましくないゾーン６０に隣接して適切なゾーン６２を含む。
【００４１】
特定の実施形態において、図５Ａを参照すると、オーネゾルゲ数（Ｏｈ）は０．０１〜１２．６であり、レイノルズ数（Ｒｅ）を考慮して上記式Ｖ及びＶＩに基づいて定められ、ここでレイノルズ数（Ｒｅ）は０．０２〜１，６００である。式Ｖ及びＶＩを利用して、望ましくないゾーン２２と適切なゾーン２４との間で図５Ａのプロットで境界６４を定めることができる。
【００４２】
他の実施形態において、図５Ａを続けて参照すると、オーネゾルゲ数（Ｏｈ）は０．０５〜１，８であり、レイノルズ数（Ｒｅ）を考慮して上記式ＶII及びＶIIIに基づいて定められ、ここでレイノルズ数（Ｒｅ）は０．３〜６６０である。式ＶII及びＶIIIを利用して、適切なゾーン２４内で図５Ａのプロットで境界６６を更に定めることができる。
【００４３】
図５Ｂを参照すると、種々の例示的な被覆組成物のオーネゾルゲ数（Ｏｈ）及びレイノルズ数（Ｒｅ）が、図５Ａの境界６４及び６６と共にプロットされており、これにより境界６４及び６６の関連性を更に示す。
【００４４】
高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布するための被覆組成物を形成する方法が、本明細書で提供される。本方法は、被覆組成物に対するオーネゾルゲ数（Ｏｈ）、被覆組成物に対してノルズ数（Ｒｅ）、又は被覆組成物に対してデボラ数（Ｄｅ）のうちの少なくとも１つを識別するステップを含む。本方法は、被覆組成物の粘度（η）、被覆組成物の表面張力（σ）、被覆組成物の密度（ρ）、被覆組成物の緩和時間（λ）、高転写効率塗布器１２のノズル直径（Ｄ）、又は高転写効率塗布器１２の衝撃速度（ｖ）のうちの少なくとも１つを得るステップを更に含む。
【００４５】
粘度（η）、表面張力（σ）、密度（ρ）、又はノズル直径（Ｄ）のうちの少なくとも１つが、オーネゾルゲ数（Ｏｈ）を考慮して以下の式Ｉに基づいて決定される。
【数５】
2021505750.tif 000007
【００４６】
衝撃速度（ｖ）、密度（ρ）、ノズル直径（Ｄ）、又は粘度（η）のうちの少なくとも１つは、レイノルズ数（Ｒｅ）を考慮して以下の式ＩＩに基づいて決定される。
【数６】
2021505750.tif 000008
【００４７】
緩和時間（λ）、密度（ρ）、ノズル直径（Ｄ）、又は表面張力（σ）のうちの少なくとも１つは、デボラ数（Ｄｅ）を考慮して以下の式ＩＩＩに基づいて決定される。
【数７】
2021505750.tif 000009
【００４８】
本方法は、粘度（η）、表面張力（σ）、又は密度（ρ）のうちの少なくとも１つを有する被覆組成物を形成するステップを更に含む。被覆組成物は、ノズル直径（Ｄ）又は衝撃速度（ｖ）のうちの少なくとも１つを有する高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布されるように構成される。
【００４９】
実施形態において、被覆組成物の粘度（η）を得るステップは、円錐平板又は平行板を用いてＡＳＴＭ７８６７−１３により被覆組成物上記で粘度分析を行うステップを更に含み、粘度が２〜２００ｍＰａ−ｓであるとき、粘度は、１０００ｓｅｃ−１の剪断速度で測定される。実施形態において、被覆組成物の表面張力（σ）を得るステップは、ＡＳＴＭ１３３１−１４により被覆組成物上記で表面張力分析を行うステップを更に含む。実施形態において、被覆組成物の密度（ρ）を得るステップは、ＡＳＴＭ  Ｄ１４７５−１３により被覆組成物上記で密度分析を行うステップを更に含む。実施形態において、被覆組成物の緩和時間（λ）を得るステップは、Ｋｅｓｈａｖａｒｚ  Ｂ．他の（２０１５）Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｎｏｎ−Ｎｅｗｔｏｎｉａｎ  Ｆｌｕｉｄ  Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ，２２２，１７１−１８９及びＧｒｅｉｃｉｕｎａｓ  Ｅ．他の（２０１７）Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｒｈｅｏｌｏｇｙ，６１，４６７で記載される方法により被覆組成物上記で緩和時間分析を行うステップを更に含む。実施形態において、高転写効率塗布器のノズル直径（Ｄ）を得るステップは、高転写効率塗布器のノズルオリフィスの直径を測定するステップを更に含む。実施形態において、高転写効率塗布器から放出された液滴の衝撃速度（ｖ）を得るステップは、液滴が基板から２ミリメートルの距離内にあるとき、液滴が高転写効率塗布器から放出されると、被覆組成物の液滴上記で衝撃速度（ｖ）分析を行うステップを更に含む。
【００５０】
高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布するために被覆組成物を形成する別の方法もまた、本明細書で提供される。本方法は、基板１０と接触するときに、被覆組成物の粘度及び表面張力を考慮することによって単一滴としてとどまるか又は多くの液滴に分離するかの何れかである被覆組成物の滴の傾向に関係している滴接触値を識別するステップを含む。本方法は、被覆組成物の粘度及び慣性力を考慮することによって層流と乱流との間を延びる被覆組成物の流れパターンに関係する流れパターン値を識別するステップを更に含む。本方法は、被覆組成物の緩和時間を考慮することによってニュートン粘性流及び非ニュートン粘性流を超えて延びる被覆組成物の流動性に関係している流動性値を識別するステップを更に含む。被覆組成物は、滴接触値、流れパターン値、及び流動性値のうちの１又は２以上に基づいて高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布されるように構成される。
【００５１】
実施形態において、滴接触値を識別するステップは、被覆組成物に対してオーネゾルゲ数（Ｏｈ）を識別するステップを含む。実施形態において、流れパターン値を識別するステップは、被覆組成物に対してレイノルズ数（Ｒｅ）を識別するステップを含む。実施形態において、流動性値を識別するステップは、被覆組成物に対してデボラ数（Ｄｅ）を識別するステップを含む。
【００５２】
高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布するために被覆組成物の適合性を決定するための方法もまた、本明細書で提供される。本方法は、液滴形成への剪断粘度及び伸長緩和の影響を研究するのに有用とすることができる。本方法は、被覆組成物を提供するステップを含む。本方法は、被覆組成物の液滴２６を形成するステップを更に含む。本方法は、高い位置２８から、該高い位置２８から離間した標本基板３０に液滴２６を滴下するステップを更に含む。本方法は、液滴２６が高い位置２８から標本基板３０に向かって延びて標本画像３２を形成すると、カメラを用いて液滴２６を記録するステップを更に含む。本方法は、標本基板３０上に標本被覆層３４を形成するステップを更に含む。本方法は、標本基板３０上の標本画像３２及び標本被覆層３４上で伸長中に液滴２６を分析するステップを更に含む。
【００５３】
図７Ａ、７Ｂ、８Ａ、８Ｂ、９Ａ及び９Ｂを参照すると、実施形態において、種々の標本被覆組成物が分析されて、剪断粘度及び伸長緩和の影響を調査する。特に図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、第１の標本被覆組成物４４は、０．１６Ｐａ＊ｓの剪断粘度及び０．００１ｓの伸長緩和時間を有する。特に図８Ａ及び図８Ｂを参照すると、第２の標本被覆組成物４６は、０．００９Ｐａ＊ｓの剪断粘度及び０．００１の伸長緩和時間を有する。特に図９Ａ及び図９Ｂを参照すると、第３の標本被覆組成物４８は、０．０４０Ｐａ＊ｓの剪断粘度及び０．００２５ｓの伸長緩和時間を有する。図７Ａの第１の標本被覆組成物４４に対応する図７Ｂの標本画像３２は、適度な液滴配置精度で、サテライトからの僅かな浮遊液滴及び跳ね返りがなく、堆積後の適度な流れを有した結果として得られる標本被覆層３４を示す。図８Ａの第２の標本被覆組成物４６に対応する図８Ｂの標本画像３２は、堆積後の過度の流れ及び基板１０との衝撃の跳ね返りを有する結果として得られる標本被覆層３４を示す。図９Ａの第３の標本被覆組成物４８に対応する図９Ｂの標本画像３２は、改善された液滴配置精度、堆積後の最小限の流れ、サテライトからのほぼゼロの浮遊液滴で跳ね返りがない、結果として得られる標本被覆層３４を示す。
【００５４】
被覆組成物を利用して、基板１０上に被覆層を形成することができる。被覆層は、ベースコート、クリアコート、カラーコート、トップコート、単段コート、ミッドコート、プライマー、封孔剤、又はこれらの組み合わせとして利用することができる。特定の実施形態において、被覆組成物は、ベースコート被覆層を形成するのに利用される。
【００５５】
用語「ベースコート」は不透明であり、保護、色、(「不透明性」としても公知の)隠蔽及び視覚的外観のほとんどを提供する被覆を指す。ベースコートは、典型的には、着色顔料、金属薄片顔料などの効果顔料、レオロジー制御剤、ＵＶ吸収剤及び他の被覆添加剤を含有する。用語「ベースコート被覆組成物」は、ベースコートを形成するのに用いることができる被覆組成物を指す。用語「ベースコート層」は、ベースコート被覆組成物からの被覆層形態を指す。ベースコート層は、同じ又は異なるベースコート被覆組成物のうちの１又は２以上の層を塗布することによって形成することができる。自動車用被覆では、基板１０は、典型的には、保護及び付着に対するプライマー層、次いで保護の大部分、色及び視覚的外観の大部分に対するプライマー層、任意選択的にプライマーの上部上の封孔剤にわたるベースコート層、及びその後更なる保護及び視覚的外観のためのベースコート層にわたるクリアコート層で被覆される。場合によっては、「トップコート」と呼ばれる単一被覆層を用いて、ベースコート層及びクリアコートの両方の機能を提供することができる。追加の被覆層も用いることができる。例えば、金属基板は、リン酸塩材料で処理されてプライマー層を塗布する前に電着塗装層で被覆することができる。
【００５６】
用語「ミッドコート」又は「ミッドコート層」は、多層被覆システムにおいてベースコート層とクリアコート層との間に位置決めされた着色非不透明被覆を指す。一部の固有の魅力的な色又は視覚効果を達成するために、自動車産業及び他の被覆最終用途では、従来の「ベースコート及びクリアコート」の二層被覆システムではなく、３又は４以上の被覆層を有する多層被覆を用いることができる。多層システムは、通常、少なくとも第１の着色及び不透明ベースコート層、ベースコート層の少なくとも一部分にわたって堆積された第２の非不透明カラーコート、及び第２の非不透明カラー被覆層の少なくとも一部分にわたって堆積された第３のクリアコート層を含むことができる。第２の非不透明カラーコートは、典型的には、着色顔料を含有するミッドコート層と呼ばれる。ミッドコートは、典型的には、非不透明になるように調合されるので、下にあるベースコートの色は、ミッドコートを通して可視とすることができる。
【００５７】
第１の被覆組成物及び第２の被覆組成物を塗布するためのシステム５０が、本明細書で提供される。システム５０は、第１のノズルを含む第１の高転写効率塗布器を含み、第１のノズルは第１のノズルオリフィス９２を定める。システムは、第２のノズルを含む第２の高転写効率塗布器９０を更に含み、第２のノズルは第２のノズルオリフィス９４を定める。システム５０は、第１の高転写効率塗布器と流体連通状態にあり、第１の被覆組成物を含有するように構成された第１のリザーバを更に含む。システム５０は、第２の高転写効率塗布器９０と流体連通状態にあり、第２の被覆組成物を含有するように構成された第２のリザーバを更に含む。システム５０は、標的区域を定める基板１０を更に含む。第１の高転写効率塗布器は、第１のリザーバから第１の被覆組成物を受け取るように構成され、第１のノズルオリフィス９２を通って基板の標的区域に第１の被覆組成物を放出して第１の被覆層を形成するように構成される。第２の高転写効率塗布器９０は、第２のリザーバから第２の被覆組成物を受け取るように構成され、第２のノズルオリフィス９４を通って第１の被覆層に第２の被覆組成物を放出して第２の被覆層を形成するように構成される。
【００５８】
特定の実施形態において、第１の被覆組成物はベースコート被覆組成物を含み、第２の被覆組成物はクリアコート被覆組成物を含む。他の実施形態において、第１の被覆組成物はバインダを含み、第２の被覆層はバインダと反応する架橋剤を含み、又は第１の被覆組成物が架橋剤を含み、第２の被覆組成物が架橋剤と反応するバインダを含む。
【００５９】
図１４を参照すると、実施形態において、プライマー被覆層９６はプライマー被覆組成物から形成され、基板１０上に堆積することができる。第１の被覆層９８はプライマー被覆層９６上に堆積することができ、第２の被覆層１００は第１の被覆層９８上に堆積することができる。プライマー被覆組成物は、従来の霧化塗布器を利用して塗布することができる。
【００６０】
基板１０は、金属含有材料、プラスチック含有材料、又はこれらの組み合わせを含むことができる。特定の実施形態において、基板１０は実質的に無孔質である。本明細書で利用するような用語「実質的に」は、被覆層の少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、少なくとも９９％が細孔を含まないことを意味する。被覆組成物を利用して、当該技術分野で公知のあらゆるタイプの基板１０を被覆することができる。実施形態において、基板１０は、車両、自動車、又は自動車車両である。「車両」又は「自動車」或いは「自動車車両」は、乗用車、バン、ミニバン、ＳＵＶ（スポーツ用多目的車）などの自動車、トラック、セミトラック、トラクタ、オートバイ、トレーラー、ＡＴＶ（全地形対応車）、ピックアップトラック、ブルドーザー、クレーン車及びアースムーバーなどの大型車両機、航空機、ボート、船舶、及び他のモードの輸送機関を含む。被覆組成物をまた利用して、建物、フェンス、セラミックタイル、定常構造、橋、パイプ、セルロース系材料（例えば、木材、紙、繊維、その他）などの工業用途において基板を被覆することができる。被覆組成物をまた利用して、ヘルメット、野球バット、自転車、及び玩具などの消費者製品用途において基板を被覆することができる。本明細書で利用するような用語「基板」はまた、基板としても考えられる物品上に配置された被覆層を指す可能性があることを理解されたい。
【００６１】
被覆層は、ＡＳＴＭ  Ｄ４７５２に従って無孔質基板上に少なくとも５つの二重ＭＥＫｒｕｂ、又は代替として少なくとも２０の二重ＭＥＫｒｕｂ、又は代替として少なくとも２０の二重ＭＥＫｒｕｂの耐溶剤性を有することができる。
【００６２】
被覆層は、ＡＳＴＭ５０２６−１５に従って少なくとも１００ＭＰａ、又は代替として少なくとも１００ＭＰａ、又は代替として少なくとも２００ＭＰａのフィルム引張係数を有することができる。
【００６３】
架橋剤を含む被覆層から形成された被覆層は、ＡＳＴＭ  Ｄ５０２６−１５に従って少なくとも０．２ミリモル／ｃｍ3、又は代替として少なくとも０．５ミリモル／ｃｍ3、又は代替として少なくとも１．０ミリモル／ｃｍ3の架橋密度を有することができる。
【００６４】
被覆層は、ＡＳＴＭ２８１３に従って２０度の鏡面反射角で少なくとも７５、又は代替として少なくとも８８、又は代替として少なくとも９２の光沢値を有することができる。
【００６５】
被覆層は、ＡＳＴＭ  Ｄ７８６９に従って耐候性曝露の２０００時間後に初期光沢値の少なくとも５０％、又は代替として少なくとも７０％、又は代替として少なくとも９０％の光沢保持を有することができる。
【００６６】
被覆層は、ＡＳＴＭ  Ｄ７０９１−１３に従って少なくとも５ミクロン、又は代替として少なくとも１５ミクロン、又は代替として少なくとも５０ミクロンの厚みを有することができる。
【００６７】
高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に被覆組成物を塗布するためのシステム５０もまた、本明細書で提供される。システム５０は、被覆組成物を印刷するに好適な限り、当該技術分野で公知のあらゆる高転写効率塗布器とすることができる高転写効率塗布器１２を含む。高転写効率塗布器１２は、連続給送、ドロップオンデマンド、又は選択的にその両方として構成することができる。高転写効率塗布器１２は、バルブジェット、圧電、熱、音響、又は超音波膜を介して被覆組成物を塗布することができる。システム５０は、異なる被覆組成物（例えば、異なる色、固体又は効果顔料、ベースコート又はクリアコート）を塗布するように各々構成された１つよりも多くの高転写効率塗布器１２を含むことができる。しかしながら、単一高転写効率塗布器１２を利用して、様々な異なる被覆組成物を塗布することができることを理解されたい。
【００６８】
図１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、及び１０Ｄを参照すると、実施形態において、高転写効率塗布器１２は、被覆組成物をドロップオンデマンドで塗布されるように構成された圧電塗布器６８である。圧電塗布器６８は、引き位置、静止位置、及び塗布位置の間で変形するように構成された圧電要素７０を含む。圧電塗布器６８は、被覆組成物の液滴７４が塗布されるノズルを更に含む。図１０Ａでは、圧電要素７０は静止位置にある。図１０Ｂでは、圧電要素７０は、リザーバから被覆組成物に引き入れるように引き位置にある。図１０Ｃでは、圧電要素７０は、圧電塗布器６８から被覆組成物を放出するように塗布位置にあり、これにより液滴７４を形成する。図１０Ｄの圧電要素７０は静止位置に戻る。特定の実施形態において、高転写効率塗布器１２は、約１００〜約１，０００，０００Ｈｚ、又は代替として約１０，０００〜約１００，０００Ｈｚ、又は代替として約３０，０００〜約６０，０００Ｈｚの噴射周波数を有することができる。
【００６９】
高転写効率塗布器１２は、ノズルオリフィスを定めるノズルを含むことができる。各高転写効率塗布器は、より大きなノズルオリフィスを必要とする場合がある効果顔料を含む被覆組成物を塗布するためなど、１つよりも多くのノズルを含むことができることを理解されたい。ノズルオリフィス７２は、約０．０００００１〜約０．００１、又は代替として約０．０００００５〜約０．０００５、又は代替として約０．００００２〜約０．０００１８の量のノズル直径（Ｄ）を有することができる。ノズルオリフィス７２は、少なくとも０．０００００１、又は代替として少なくとも０．０００００５、又は少なくとも０．００００２の量のノズル直径（Ｄ）を有することができる。ノズルオリフィス７２は、０．００１以下、又は代替として０．０００５以下、又は代替として０．０００１８以下の量のノズル直径（Ｄ）を有することができる。
【００７０】
図１１を参照すると、実施形態において、高転写効率塗布器１２は、複数のノズル７２を含む。ノズル７２は、高転写効率塗布器が移動する横方向に垂直に配向される。結果として、被覆組成物の液滴７２の間隔は、互いにノズル７２の間隔と類似している。
【００７１】
図１２を参照すると、実施形態において、高転写効率塗布器は、複数のノズル７２を含む。ノズル７２は、高転写効率塗布器が移動する横方向に対して斜めに配向される。結果として、被覆組成物の液滴７４の間隔は、互いにノズル７２の間隔に対して減少する。
【００７２】
図１３を参照すると、実施形態において、４つの高転写効率塗布器各々は、複数のノズル７２を含む。４つの高転写効率塗布器１２は、協働して高転写効率塗布器組立体７６を形成する。ノズル７２は、高転写効率塗布器が移動する横方向に対して垂直に配向される。４つの高転写効率塗布器は、ノズル７２の間の間隔が高転写効率塗布器組立体７６に対して全体にわたって減少するように互いにオフセットされる。結果として、被覆組成物の液滴７４の間隔は、互いにノズル７２の間隔に対して更に減少する。
【００７３】
特定の実施形態において、高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に被覆組成物を塗布するためのシステム５０が、本明細書で提供される。システム５０は、ノズルを含む高転写効率塗布器１２を含む。ノズルオリフィスを定めるノズルは、約０．００００２ｍ〜約０．０００４ｍのノズル直径を有することができる。システム５０は、高転写効率塗布器１２と流体連通状態にあり、被覆組成物を含有するように構成されたリザーバを更に含む。被覆組成物はキャリア及びバインダを含む。被覆組成物は、約０．００２Ｐａ＊ｓ〜約０．２Ｐａ＊ｓの粘度、約８３８ｋｇ／ｍ3〜約１５５７ｋｇ／ｍ3の密度、約０．０１５Ｎ／ｍ〜約０．０５Ｎ／ｍの表面張力、及び約０．０００５ｓ〜約０．０２ｓの緩和時間を有することができる。高転写効率塗布器１２は、リザーバから被覆組成物を受け取るように構成され、ノズルオリフィス７２を通って基板１０に被覆組成物を放出して被覆層７８を形成するように構成される。ノズル直径、粘度、密度、表面張力、及び緩和時間に対する範囲は、本明細書で開示する範囲の何れかによって定めることができることを理解されたい。
【００７４】
高転写効率塗布器１２は、約０．２ｍ／ｓ〜約２０ｍ／ｓの衝撃速度でノズルオリフィス７２を通って被覆組成物を放出するように構成することができる。これに代えて、高転写効率塗布器１２は、約０．０４ｍ／ｓ〜約１０ｍ／ｓの衝撃速度でノズルオリフィス７２を通って被覆組成物を放出するように構成することができる。ノズルオリフィス７２は、約０．００００４ｍ〜約０．０００２５ｍのノズル直径を有することができる。被覆組成物は、少なくとも１０ミクロンの粒度を有する液滴７４として高転写効率塗布器１２から放出することができる。
【００７５】
特定の実施形態において、高転写効率塗布器１２から放出された被覆組成物の液滴７４の少なくとも８０％は、基板１０と接触する。他の実施形態において、高転写効率塗布器１２から放出された被覆組成物の少なくとも８５％、又は代替として少なくとも９０％、又は代替として少なくとも９５％、又は代替として少なくとも９７％、又は代替として少なくとも９８％、又は代替として少なくとも９９％、又は代替として少なくとも９９．９％は、基板１０と接触する。理論に拘束されることなく、基板１０と接触せずそれによって環境に入る液滴７４の数に対する基板１０と接触する液滴７４の数の増加は、被覆組成物の塗布の効率を改善し、廃棄物発生を減少させ、システム１０の維持費を削減すると考えられる。
【００７６】
特定の実施形態において、高転写効率塗布器１２から放出された被覆組成物の液滴７４の少なくとも８０％は、液滴７４が２０％未満の粒度分布を有するように単分散される。他の実施形態において、高転写効率塗布器１２から放出された被覆組成物の液滴７４の少なくとも８５％、又は代替として少なくとも９０％、又は代替として少なくとも９５％、又は代替として少なくとも９７％、又は代替として少なくとも９８％、又は代替として少なくとも９９％、又は代替として少なくとも９９．９％は、液滴７４が２０％未満、又は代替として１５％未満、又は代替として１０％未満、又は代替として５％未満、又は代替として３％未満、又は代替として２％未満、又は代替として１％未満、又は代替として０．１％未満の粒度分布を有するように単分散される。従来の塗布器は、分散された粒度分布を有する被覆組成物の霧化液滴の「霧」を形成するように霧化に依存するが、高転写効率塗布器１２によって形成された単分散液滴７４は、基板１０に向けられ、これにより従来の塗布器に対して転写効率の改善をもたらすことができる。
【００７７】
特定の実施形態において、高転写効率塗布器１２から基板１０に放出された被覆組成物の液滴７４の少なくとも８０％は、基板１０と接触後に単一液滴としてとどまる。他の実施形態において、高転写効率塗布器１２から基板１０に放出された被覆組成物の液滴７４の少なくとも８５％、又は代替として少なくとも９０％、又は代替として少なくとも９５％、又は代替として少なくとも９７％、又は代替として少なくとも９８％、又は代替として少なくとも９９％、又は代替として少なくとも９９．％は、基板１０と接触後に単一液滴としてとどまる。理論に拘束されることなく、基板１０との衝撃から生じる被覆組成物の跳ね返りが、高転写効率塗布器１２を利用して被覆組成物を塗布することによって最小限又は排除できると考えられる。
【００７８】
特定の実施形態において、高転写効率塗布器１２から基板１０に放出された被覆組成物の液滴７４の少なくとも８０％は、高転写効率塗布器１２のノズルオリフィス７２から放出後に単一液滴としてとどまる。他の実施形態において、高転写効率塗布器１２から基板１０に放出された被覆組成物の液滴７４の少なくとも８５％、又は代替として少なくとも９０％、又は代替として少なくとも９５％、又は代替として少なくとも９７％、又は代替として少なくとも９８％、又は代替として少なくとも９９％、又は代替として少なくとも９９．９％は、高転写効率塗布器１２のノズルオリフィス７２から放出後に単一液滴としてとどまる。理論に拘束されることなく、サテライト液滴の形成は、高転写効率塗布器１２を利用して被覆組成物を塗布することによって最小にするか又は排除することができると考えられる。図６を参照すると、特定の実施形態において、衝撃速度及びノズル直径は、サテライト液滴形成に影響する。サテライト液滴形成は、衝撃速度及びノズル直径を考慮することによって低減することができる。
【００７９】
特定の実施形態において、被覆層は、巨視的分析による実質的に均一層である。本明細書で利用するような用語「実質的に」は、被覆層の表面の少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、少なくとも９９％が、基板１０の表面又は基板１０と被覆層との間の介在層の表面を覆うことを意味する。本明細書で利用される語句「巨視的分析」は、被覆層の分析が顕微鏡なしに可視化に基づいて行われることを意味する。
【００８０】
第１の被覆組成物及び第２の被覆層を塗布するための別のシステム５０が、本明細書で提供される。システムは、第１のノズルを含む第１の高転写効率塗布器を含み、第１のノズルは第１のノズルオリフィス９２を定める。システムは、第２のノズルを含む第２の高転写効率塗布器９０を更に含み、第２のノズルは第２のノズルオリフィス９４を定める。システム５０は、第１の高転写効率塗布器と流体連通状態にあり、第１の被覆組成物を含有するように構成された第１のリザーバを更に含む。システム５０は、第２の高転写効率塗布器９０と流体連通状態にあり、第２の被覆組成物を含有するように構成された第２のリザーバを更に含む。システム５０は、第１の標的区域８０及び第２の標的区域８２を定める基板１０を更に含む。第１の高転写効率塗布器は、リザーバから第１の被覆組成物を受け取るように構成され、第１のノズルオリフィス７２を通って基板１０の第１の標的区域８０に第１の被覆組成物を放出するように構成される。第２の高転写効率塗布器９０は、第２のリザーバから第２の被覆組成物を受け取るように構成され、第２のノズルオリフィス９４を通って基板１０の第２の標的区域８２に第２の被覆組成物を放出するように構成される。特定の実施形態において、第１の標的区域８０は第２の標的区域８２に隣接している。
【００８１】
特定の実施形態において、第１の高転写効率塗布器は、複数の第１のノズル７２を含み、第１のノズル７２の各々が、第１のノズルオリフィス９２を定める。これらの実施形態において、第２の高転写効率塗布器９０は、複数の第２のノズルを含み、第２のノズルの各々が第２のノズルオリフィス９４を定める。第１の高転写効率塗布器８８は、互いに独立した第１のノズルオリフィス９２ｓの各々を通って第１の被覆組成物を放出するように構成され、第２の高転写効率塗布器９０は、互いに独立した第２のノズルオリフィス９４ｓの各々を通って第２の被覆組成物を放出するように構成される。
【００８２】
種々の実施形態において、基板１０は、第１の端部８４及び第２の端部８６を含み、これらの間に基板１０の第１の標的区域８０及び基板１０の第２の標的区域８２が配置される。第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０は、第１の端部８４から第２の端部８６に移動するように構成することができる。第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０は、第１の端部８４から第２の端部８６に単一パスに沿って第１のノズルオリフィス９２及び第２のノズルオリフィス９４を通って第１の被覆組成物及び第２の被覆組成物を放出するように構成することができる。
【００８３】
第１の端部と第２の端部との間に延びる経路を定めることができる。第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０は、経路に沿って移動するように構成される。第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０は、経路に沿って単一パス中に第１のノズルオリフィス９２及び第２のノズルオリフィス９４を通って第１の被覆組成物及び第２の被覆組成物を放出するように構成される。
【００８４】
図１６を参照すると、１つの例示的な実施形態において、基板１０の第１の標的区域８０及び基板１０の第２の標的区域８２は、協働して迷彩パターンを形成する。第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０は、第１のノズルオリフィス９２及び第２のノズルオリフィス９４を通って第１の被覆組成物を第２の被覆組成物を第１の標的区域８０及び第２の標的区域８２に放出して、単一パス中に迷彩パターンを有する被覆層を形成するように構成される。
【００８５】
図１７を参照すると、別の例示的な実施形態において、基板１０の第１の標的区域８０及び基板１０の第２の標的区域８２は、協働してツートンカラーパターンを形成する。第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０は、第１のノズルオリフィス９２及び第２のノズルオリフィス９４を通って第１の被覆組成物及び第２の被覆組成物を第１の標的区域８０及び第２の標的区域８２に放出して、単一パス中にツートンカラーパターンを有する被覆層を形成するように構成される。
【００８６】
図１８を参照すると、更に別の例示的な実施形態において、基板１０の第１の標的区域８０及び基板１０の第２の標的区域８２は、協働して縞模様パターンを形成する。第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０は、第１のノズルオリフィス９２及び第２のノズルオリフィス９４を通って第１の被覆組成物及び第２の被覆組成物を第１の標的区域８０及び第２の標的区域８２に放出して、単一パス中に縞模様パターンを有する被覆層を形成するように構成される。
【００８７】
図１９を参照すると、依然として別の例示的な実施形態において、基板１０の第１の標的区域８０及び基板１０の第２の標的区域８２は、協働して不規則パターンを形成する。第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０は、第１の被覆組成物及び第２の被覆組成物を第１のノズルオリフィス９２及び第２のノズルオリフィス９４を通って第１の標的区域８０及び第２の標的区域８２に放出して、単一パス中に不規則パターンを有する被覆層を形成するように構成される。
【００８８】
図１５を参照すると、基板１０の第１の標的区域８０及び基板１０の第２の標的区域８２が協働して、第１の標的区域８０と第２の標的区域８２との間を交互する矩形アレイを形成することができる。第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０は、第１のノズルオリフィス９２及び第２のノズルオリフィス９４を通って第１の被覆組成物及び第２の被覆組成物を第１の標的区域８０及び第２の標的区域８２に放出して、単一パス中に被覆層を形成するように構成することができる。実施形態において、第１の被覆組成物は顔料を含み、第２の被覆組成物は効果顔料を含む。
【００８９】
第１の被覆組成物の顔料は、基本的顔料とすることができる。適切な基本的顔料の非限定的な実施例は、インダントロンブルーＰｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ６０、フタロシアニンブルー、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：１、１５：２、１５：３及び１５：４、及びコバルトブルーＰｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ２８を含む青色顔料と、キナクリドンレッド、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２及びＰｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ２０２、酸化鉄赤色Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １０１、ペリレン赤色緋色Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １４９、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １７７、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １７８及びえび茶色Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １７９、アゾ系赤色Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １８８、及びジケト−ピロロピロール赤色Ｐｉｇｍｅｎｔ  ｒｅｄ  ２５５及びＰｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２６４を含む赤色顔料と、ダイアリライド黄色Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １４、酸化鉄黄色Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ４２、チタン酸ニッケル黄色Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ５３、インドリノン黄色Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １１０及びＰｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １３９、モノアゾ黄色Ｐｉｇｍｅｎｔ  ｙｅｌｌｏｗ  １５０、ビスマスバナジウム黄色顔料Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １８４、ジアゾ黄色Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １２８及びＰｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １５５を含む黄色顔料と、キナクリドンオレンジ色顔料Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ４９及びＰｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ４９、ベンズイミダゾロンオレンジ色顔料Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ３６を含むオレンジ色顔料と、フタロシアニン緑色Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７及びＰｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ３６、及びコバルトグリーン、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ５０を含む緑色顔料と、キナクリドンバイオレットＰｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  １９及びＰｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ４２、ジオキサンバイオレットＰｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２３、及びペリレンバイオレットＰｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２９を含むバイオレット顔料と、モノアゾブラウンＰｉｇｍｅｎｔ  Ｂｒｏｗｎ  ２５及びクロム−アンチモンチタン酸塩Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｒｏｗｎ  ２４、酸化鉄クロムＰｉｇｍｅｎｔ  Ｂｒｏｗｎ  ２９を含むブラウン顔料と、アナターゼ及びルチル二酸化チタン（ＴｉＯ２）  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｗｈｉｔｅ  ６などの白色顔料と、カーボンブラックＰｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  ６及びＰｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  ７、ペリレンブラックＰｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  ３２、銅クロム酸塩ブラックＰｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  ２８を含むブラック顔料とを含む本発明で有用な色の特性を有する顔料を含む。
【００９０】
第２の被覆組成物は、効果顔料を含むことができる。第２の被覆組成物の効果顔料は、金属薄片顔料、雲母含有顔料、ガラス含有顔料、及びこれらの組み合わせのグループから選択される。
【００９１】
第２の被覆組成物は、機能性顔料を含むことができる。機能性顔料は、レーダー反射顔料、ＬｉＤＡＲ反射顔料、腐食抑制顔料、及びこれらの組み合わせのグループから選択することができる。
【００９２】
第２の被覆組成物は、第１の被覆組成物と協働して被覆組成物の特性を改善するように構成された機能性添加剤を含むことができる。機能性添加剤は、たるみ防止剤、ｐＨ調整剤、触媒、表面張力調整剤、溶解度調整剤、接着促進剤、及びこれらの組み合わせのグループから選択することができる。
【００９３】
実施形態において、第１の高転写効率塗布器８８の複数の第１のノズルは、第１の軸に沿って互いに対して線形構成で配列され、第２の高転写効率塗布器９０の複数の第２のノズルは、第２の軸に沿って互いに対して線形構成で配列され、第１の軸及び第２の軸は互いに平行である。第１の高転写効率塗布器８８は、第２の高転写効率塗布器９０に結合することができる。第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０が協働して、単体構成要素である高転写効率塗布器組立体を形成することができる。
【００９４】
被覆組成物を塗布するための別のシステム５０が、本明細書で提供される。システム５０は、第１のノズルを含む第１の高転写効率塗布器８８を含み、第１のノズルは第１のノズルオリフィス９２を定める。システムは、第２のノズルを含む第２の高転写効率塗布器９０を更に含み、第２のノズルは第２のノズルオリフィス９４を定める。システム５０は、第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０と流体連通状態のリザーバを更に含む。リザーバは、被覆組成物を含有するように構成される。システム５０は、第１の標的区域８０及び第２の標的区域８２を定める基板１０を含む。第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０は、リザーバから被覆組成物を受け取るように構成され、また、第１のノズルオリフィス９２を通って基板１０の第１の標的区域８０に被覆組成物を放出し、ノズルオリフィス９４を通って基板１０の第２の標的区域８２に被覆組成物を放出するように構成される。
【００９５】
第１の高転写効率塗布器８８は、複数の第１のノズルを含み、第１のノズルの各々が第１のノズルオリフィス９２を定める。第２の高転写効率塗布器９０は、複数の第２のノズルを含み、第２のノズルの各々が第２のノズルオリフィス９４を定める。第１の高転写効率塗布器８８は、互いに独立した第１のノズルオリフィス９０の各々を通って被覆組成物を放出するように構成され、第２の高転写効率塗布器９０は、互いに独立した第２のノズルオリフィス９４の各々を通って被覆組成物を放出するように構成される。
【００９６】
基板１０は、第１の端部及び第２の端部を含み、これらの間に基板１０の第１の標的区域８０及び基板１０の第２の標的区域８２が配置される。第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０は、第１の端部から第２の端部に移動するように構成され、第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０は、第１の端部から第２の端部に単一パスに沿って第１のノズルオリフィス９２及び第２のノズルオリフィス９４を通って被覆組成物を放出するように構成される。
【００９７】
第１の端部と第２の端部との間に延びる経路が定められる。第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０は、経路に沿って移動するように構成される。第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０は、経路に沿って単一パス中に第１のノズルオリフィス９２及び第２のノズルオリフィス９４を通って被覆組成物を放出するように構成される。
【００９８】
基板１０の第１の標的区域８０及び基板１０の第２の標的区域８２が協働して、第１の標的区域８０と第２の標的区域８２との間を交互する矩形アレイを形成する。第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０は、第１のノズルオリフィス９２及び第２のノズルオリフィス９４を通って被覆組成物を第１の標的区域８０及び第２の標的区域８２に放出して、単一パス中に均一な被覆層を形成するように構成される。
【００９９】
第１の高転写効率塗布器８８の複数の第１のノズルは、第１の軸に沿って互いに対して線形構成で配列され、第２の高転写効率塗布器９０の複数の第２のノズルは、第２の軸に沿って互いに対して線形構成で配列される。第１の軸及び第２の軸は互いに平行である。
【０１００】
複数の第１のノズルは、第１のノズルＡ及び第１のノズルＡに隣接する第１のノズルＢを含む。第１のノズルＡ及び第１のノズルＢは、ノズル距離で互いに離間される。複数の第２のノズルは、第１のノズルＡに隣接する第２のノズルＡを含む。第１のノズルＡ及び第２のノズルＡは、高転写効率塗布器距離で互いに離間される。高転写効率塗布器距離は、第１のノズル距離と実質的に同じである。
【０１０１】
複数の第１のノズル及び複数の第２のノズルは、矩形アレイを形成するように互いに対して離間され、複数の第１のノズル及び複数の第２のノズルは、矩形アレイの隣接する第１及び第２のノズル間で被覆組成物の放出を変更して被覆組成物の沈下を低減するように構成される。
【０１０２】
種々の実施形態において、高転写効率塗布器１２は、ｙ軸に沿って位置合わせされた６０のノズルを含む。しかしながら、プリントヘッド１２は、多数のノズルを含むことができることを理解されたい。各ノズルは、被覆組成物を基板１０に塗布するように他のノズルから独立して作動することができる。印刷中に、ノズルの独立した作動は、基板１０上の被覆組成物の液滴の各々の配置に対して制御することができる。
【０１０３】
２又は３以上のプリントヘッド１２は、プリントヘッド組立体を形成するように共に結合することができる。特定の実施形態において、プリントヘッド１２は、プリントヘッド１２の各々のｙ軸が他のｙ軸に平行になるように共に位置合わせされる。更に、プリントヘッド１２の各々のノズルは、ｙ軸に垂直なｘ軸に沿って互いに位置合わせすることができ、その結果、「アレイ」が形成されるようになる。１つのノズルは、ｘ軸及びｙ軸に対して１つのノズルに直接隣接する他のノズルから等しく離間することができる。ノズルの構成は、プリントヘッド組立体がｘ軸に沿って移動すると、プリントヘッド１２の各々による同じ被覆組成物を基板１０に塗布するのに好適とすることができる。理論に拘束されることなく、ｘ軸及びｙ軸の両方に対するノズルの等しい間隔は、基板１０上に同じ被覆組成物の均一塗布をもたらすことができると考えられる。同じ被覆組成物の均一塗布は、単一色塗布、ツートンカラーカラー塗布、及び同様のものに好適である場合がある。
【０１０４】
これに代えて、第１のｙ軸に沿った１組のノズルは、単一高転写効率塗布器１２のｙ軸に沿ってノズルの各々の間隔に対して別のセットのノズルに狭間隔で配置することができる。ノズルのこの構成は、基板１０に対して高転写効率塗布器１２の各々によって様々な被覆組成物を塗布するのに好適とすることができる。同じ高転写効率塗布器組立体内で利用される様々な被覆層は、ロゴ、設計、標識、縞模様の迷彩外観、及び同様のものに好適とすることができる。
【０１０５】
高転写効率塗布器１２のノズルは、線形、基板１０に対する凹形、基板１０に対して凸形、円形、及び同様のものなどの当該技術分野で公知のあらゆる構成を有することができる。ノズルの構成の調整は、ミラー、トリムパネル、輪郭、スポイラー、及び同様のものを含む車両などの不規則構成を有する基板に対する高転写効率塗布器１２の協働を容易にすることが必要となる場合がある。
【０１０６】
高転写効率塗布器１２は、個々の液滴を配合して所望の色を形成するように構成することができる。高転写効率塗布器１２は、シアン組成物、マゼンタ被覆組成物、イエロー被覆組成物、及びブラック被覆組成物を塗布するノズルを含むことができる。被覆組成物の特性は、配合を促進するように修正することができる。更に、空気移動又は音波発生器などの攪拌源を利用して、被覆組成物の配合を促進することができる。攪拌源は、高転写効率塗布器１２に結合又は分離することができる。
【０１０７】
第１の被覆組成物、第２の被覆組成物、及び第３の被覆組成物を塗布するためのシステムもまた、本明細書で提供される。システムは、第１のノズルを含む第１の高転写効率塗布器８８を含み、第１のノズルは第１のノズルオリフィス９２を定める。システムは、第２のノズルを含む第２の高転写効率塗布器９０を含み、第２のノズルは第２のノズルオリフィス９４を定める。システムは、第３のノズルを含む第３の高転写効率塗布器を更に含み、第３のノズルは第３のノズルオリフィスを定める。システムは、第１の高転写効率塗布器８８と流体連通状態にあり、第１の被覆組成物を含有するように構成された第１のリザーバを更に含む。システムは、第２の高転写効率塗布器９０と流体連通状態にあり、第２の被覆組成物を含有するように構成された第２のリザーバを更に含む。システムは、第３の高転写効率塗布器と流体連通状態にあり、第３の被覆組成物を含有するように構成された第３のリザーバを更に含む。システムは、標的区域を定める基板１０を含む。第１の高転写効率塗布器８８は、第１のリザーバから第１の被覆組成物を受け取るように構成され、第１のノズルオリフィス９２を通って基板１０の標的区域に第１の被覆組成物を放出するように構成される。第２の高転写効率塗布器９０は、第２のリザーバから第２の被覆組成物を受け取るように構成され、第２のノズルオリフィス９４を通って基板１０の標的区域に第２の被覆組成物を放出するように構成される。第３の高転写効率塗布器は、第３のリザーバから第３の被覆組成物を受け取るように構成され、第３のノズルオリフィスを通って基板１０の標的区域に第３の被覆組成物を放出するように構成される。
【０１０８】
実施形態において、第１の被覆組成物は第１の色空間を示し、第２の被覆組成物は第２の色空間を示し、及び第３の被覆組成物は第３の色空間を示す。特定の実施形態において、第１の色空間はＣＭＹＫ色モデルによるシアン色空間を含み、第２の色空間はＣＭＹＫ色モデルによるマゼンタ色空間を含み、及び第３の色空間はＣＭＹＫ色モデルによるイエロー色空間を含む。他の実施形態において、第１の色空間はＲＧＢ色モデルによるレッド色空間を含み、第２の色空間はＲＧＢ色モデルによるグリーン色空間を含み、及び第３の色空間はＲＧＢ色モデルによるブルー色空間を含む。
【０１０９】
第１の被覆組成物、第２の被覆組成物、及び第３の被覆組成物のうちの１又は２以上は、第１の色空間、第２の色空間、及び第３の色空間と異なる色空間を生成するために、別の第１の被覆組成物、第２の被覆組成物、及び第３の被覆組成物上に放出することができる。実施形態において、標的区域は複数の下部区域を定め、第１の高転写効率塗布器８８、第２の高転写効率塗布器９０、及び第３の高転写効率塗布器のうちの１又は２以上は、第１の被覆組成物、第２の被覆組成物、及び第３の被覆組成物のうちの１又は２以上を複数の下部区域のうちの１又は２以上に放出して、第１の色空間、第２の色空間、及び第３の色空間のうちの１又は２以上の色空間のハーフトーンパターンを生成するように構成される。
【０１１０】
第１の高転写効率塗布器８８は、複数の第１のノズルを含み、第１のノズルの各々が第１のノズルオリフィス９２を定めることができる。第２の高転写効率塗布器９０は、複数の第２のノズルを含み、第２のノズルの各々が第２のノズルオリフィス９４を定めることができる。第３の高転写効率塗布器は、複数の第３のノズルを含み、第３のノズルの各々が第３のノズルオリフィスを定めることができる。第１の高転写効率塗布器８８は、互いに独立した第１のノズルオリフィス９２ｓの各々を通って第１の被覆組成物を放出するように構成することができる。第２の高転写効率塗布器９０は、互いに独立した第２のノズルオリフィス９４ｓの各々を通って第２の被覆組成物を放出するように構成することができる。第３の高転写効率塗布器は、互いに独立した第３のノズルオリフィスの各々を通って第３の被覆組成物を放出するように構成することができる。
【０１１１】
基板１０は、第１の端部及び第２の端部を含み、これらの間に基板１０の標的区域が配置される。第１の高転写効率塗布器８８、第２の高転写効率塗布器９０、及び第３の高転写効率塗布器は、第１の端部から第２の端部に移動するように構成することができる。第１の高転写効率塗布器８８、第２の高転写効率塗布器９０、及び第３の高転写効率塗布器は、第１の端部から第２の端部に単一パスに沿って第１のノズルオリフィス９２、第２のノズルオリフィス９４、及び第３のノズルオリフィスを通って第１の被覆組成物、第２の被覆組成物、及び第３の被覆組成物を放出するように構成することができる。
【０１１２】
第１の端部と第２の端部との間に延びる経路を定めることができる。第１の高転写効率塗布器８８、第２の高転写効率塗布器９０、及び第３の高転写効率塗布器は、経路に沿って移動するように構成することができる。第１の高転写効率塗布器８８、第２の高転写効率塗布器９０、及び第３の高転写効率塗布器は、経路に沿って単一パス中に第１のノズルオリフィス９２、第２のノズルオリフィス９４、及び第３のノズルオリフィスを通って第１の被覆組成物、第２の被覆組成物、及び第３の被覆組成物を放出するように構成することができる。
【０１１３】
第１の高転写効率塗布器８８、第２の高転写効率塗布器９０、及び第３の高転写効率塗布器は、共に結合することができる。実施形態において、第１の高転写効率塗布器８８、第２の高転写効率塗布器９０、及び第３の高転写効率塗布器は、協働して単体構成要素である高転写効率塗布器組立体を形成する。
【０１１４】
特定の実施形態において、システムは、１又は２以上の追加の高転写効率塗布器を含む。
【０１１５】
車両などの特定の基板は、その基板１０１０の特定部位への被覆組成物の塗布を必要とする場合がある。ブラックなどの従来のダーク被覆層は、約９２０ｎｍでＬｉＤＡＲによって発生する信号を十分に反射させることができず、これによりダーク被覆層を含む基板１０を認識するＬｉＤＡＲの能力が損なわれる。更に、銀などの金属被覆層は、ＬｉＤＡＲから離れた方向にＬｉＤＡＲによって発生する信号を反射する場合があり、これにより金属被覆層を含む基板１０を認識するＬｉＤＡＲの能力を損なう。
【０１１６】
特定の実施形態において、被覆組成物は、被覆層内に形成されるとき、ＬｉＤＡＲによる基板１０の認識を改善することができるＬｉＤＡＲ反射顔料を含む。ＬｉＤＡＲ反射顔料を含む被覆組成物から形成された被覆層のサイズは、従来の被覆によって提供される外観を依然として維持しながら、ＬｉＤＡＲによって認識されるほど十分大きくすることができる。更に、ＬｉＤＡＲ反射顔料を含む被覆組成物は、被覆組成物によって提供される外観を依然として維持しながら、ＬｉＤＡＲによる認識に関連する車両上の特定の場所（例えば、バンパ、ルーフライン、ボンネット、サイドパネル、ミラー、その他）に塗布することができる。ＬｉＤＡＲ反射顔料を含む被覆組成物は、ベースコート又はクリアコートなどのあらゆる被覆組成物とすることができる。ＬｉＤＡＲ反射顔料を含む被覆組成物は、基板１０を隠し、従来の噴霧霧化などの低転写効率塗布方法を通してＬｉＤＡＲ反射顔料を含む被覆組成物の一部分を無駄にする必要なく、所定の場所において高転写効率塗布器１２によって基板１０に塗布することができる。
【０１１７】
ＬｉＤＡＲ反射顔料は、被覆組成物の１又は２以上の特性に影響を与える場合がある。被覆組成物の特性の調整は、限定ではないが、粘度（η）、密度（ρ）、表面張力（σ）、及び緩和時間（λ）を含む高転写効率塗布器１２を利用して塗布するのに好適な被覆組成物を与えるのに必要となる場合がある。更に、高転写効率塗布器１２の特性の調整は、限定ではないが、高転写効率塗布器１２のノズル直径（Ｄ）、高転写効率塗布器１２による被覆組成物の衝撃速度（ｖ）、高転写効率塗布器１２の速度、基板１０からの高転写効率塗布器１２の距離、高転写効率塗布器１２による被覆組成物の液滴サイズ、高転写効率塗布器１２の発射率、及び重力に対する高転写効率塗布器１２の配向を含む塗布に好適な高転写効率塗布器１２を与えるのに必要となる場合がある。
【０１１８】
実施形態において、被覆組成物は、レーダー反射顔料又はＬｉＤＡＲ反射顔料を含む。特定の実施形態において、レーダー反射顔料又はＬｉＤＡＲ反射顔料は、限定ではないが、「ニッケル」マンガンフェライト黒色（Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ３０）及び鉄亜クロム酸塩黒褐色（ＣＩ  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  １７、ＣＩ  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｒｏｗｎｓ２９及び３５）を含むことができる。他の商業的に入手可能な赤外線反射顔料は、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ２８、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ３６、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ２６、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ５０、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｒｏｗｎ  ３３、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｒｏｗｎ  ２４、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  １２及びＰｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ５３である。ＬｉＤＡＲ反射顔料はまた、赤外線反射顔料と呼ばれる場合がある。
【０１１９】
被覆組成物は、被覆組成物の総重量に基づいて約０．１重量％〜約５重量％の量のＬｉＤＡＲ反射顔料を含む。実施形態において、被覆層は、９０４ｎｍ〜１．６ミクロンの波長の反射率を有する。基板１０は、標的区域及び標的区域に隣接する非標的区域を定めることができる。高転写効率塗布器は、ノズルオリフィス７２を通って標的区域に被覆組成物を放出して、９０４ｎｍ〜１．６ミクロンの波長の反射率を有する被覆層を形成するように構成することができる。非標的区域は、実質的に被覆層を含まない場合がある。
【０１２０】
種々の実施形態において、車両の前縁などの基板１０は、運転中に道路上の石及び他のデブリによる損傷を受けやすい。抗チップ被覆組成物は、基板１０を隠し、従来の噴霧霧化などの低転写効率塗布方法を通して抗チップ被覆組成物の一部分を無駄にする必要なく、所定の場所において高転写効率塗布器１２によって基板１０に塗布することができる。
【０１２１】
抗チップ被覆組成物は、ストーンチップ抵抗の増加を示す被覆層をもたらすエラストマーポリマー及び添加剤を含むことができる。エラストマーポリマー及び添加剤は、被覆組成物の１又は２以上の特性に影響を与える場合がある。被覆組成物の特性の調整は、限定ではないが、粘度（η）、密度（ρ）、表面張力（σ）、及び緩和時間（λ）を含む高転写効率塗布器１２を利用して塗布するのに好適な被覆組成物を与えるのに必要となる場合がある。更に、高転写効率塗布器１２の特性の調整は、限定ではないが、高転写効率塗布器１２のノズル直径（Ｄ）、高転写効率塗布器１２による被覆組成物の衝撃速度（ｖ）、高転写効率塗布器１２の速度、基板１０からの高転写効率塗布器１２の距離、高転写効率塗布器１２による被覆組成物の液滴サイズ、高転写効率塗布器１２の発射率、及び重力に対する高転写効率塗布器１２の配向を含む塗布に好適な高転写効率塗布器１２を与えるのに必要となる場合がある。
【０１２２】
実施形態において、被覆組成物は、少なくとも５０重量％の量のエラストマー樹脂を含むバインダを含み、エラストマー樹脂は、ＤＩＮ５３  ５０４による少なくとも５００％の破断伸びを有する。バインダは、０°Ｃ未満のＴｇを有することができる。特定の実施形態において、エラストマー樹脂は、エラストマーのグループから選択され、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル、及びこれらの組み合わせのグループから選択される。
【０１２３】
実施形態において、被覆層は、ＳＡＥ  Ｊ４００による少なくとも４Ｂ／７Ｃのチップ抵抗を有する。これに代えて、被覆層は、ＳＡＥ  Ｊ４００による少なくとも５Ｂ／８Ｃのチップ抵抗を有する。基板１０は、標的区域及び標的区域に隣接する非標的区域を定めることができる。高転写効率塗布器は、ノズルオリフィス７２を通って標的区域に被覆組成物を放出して、ＳＡＥ  Ｊ４００による少なくとも４Ｂ／７Ｃのチップ抵抗を有する被覆層を形成するように構成することができる。非標的区域は、実質的に被覆層を含まない。ＳＡＥ  Ｊ４００下の分析は、プライマー、ベースコート及びクリアコートを含む多層被覆システムで行われる。全体で、複合層化システムは、石又は他の飛行物体によるチップ抵抗損傷を加えることによって機械的完全性に対して試験される。石及び試験パネルの両方が−２０°Ｆ（−２９°Ｃ＋／−２°）まで調整されている直径８〜１８ｍｍを有する石２ｋｇを用いてＳＡＥ  Ｊ４００（これに代えてＡＳＴＭ  Ｄ−３１７０）の方法に続いて、石は、３０秒未満の期間に７０ｐｓｉ（４８０ｋＰａ＋／−２０）で加圧空気を用いて９０°配向で試験パネルに投出される。テープを引っ張って緩い塗料片を除去した後、損傷が視覚的スケールを用いて評価される。
【０１２４】
種々の実施形態において、基板１０は、腐食から損傷を受けやすい。最新の基板は、車両の内部及び外部表面上の腐食を阻止するように電着塗装層を含むが、追加の腐食防止被覆組成物は、基板１０を隠し、従来の噴霧霧化などの低転写効率塗布方法を通して腐食防止被覆組成物の一部分を無駄にする必要なく、所定の場所において高転写効率塗布器１２によって基板１０に塗布することができる。
【０１２５】
腐食防止被覆組成物は、被覆組成物の１又は２以上の特性に影響を与える場合がある顔料又は添加剤を含むことができる。被覆組成物の特性の調整は、限定ではないが、粘度(η0)、密度（ρ）、表面張力（σ）、及び緩和時間（λ）を含む高転写効率塗布器１２を利用して塗布するのに好適な被覆組成物を与えるのに必要となる場合がある。更に、高転写効率塗布器１２の特性の調整は、限定ではないが、高転写効率塗布器１２のノズル直径（Ｄ）、高転写効率塗布器１２による被覆組成物の衝撃速度（ｖ）、高転写効率塗布器１２の速度、基板１０からの高転写効率塗布器１２の距離、高転写効率塗布器１２による被覆組成物の液滴サイズ、高転写効率塗布器１２の発射率、及び重力に対する高転写効率塗布器１２の配向を含む塗布に好適な高転写効率塗布器１２を与えるのに必要となる場合がある。
【０１２６】
実施形態において、被覆組成物は、腐食抑制顔料を更に含む。「カルシウムストロンチウム亜鉛リンケイ酸塩」などの、当該技術分野で公知のあらゆる腐食抑制顔料を利用することができる。他の実施形態において、カチオンのうちの１つが亜鉛によって表される二重オルトリン酸塩を用いることができる。例えば、これらは、Ｚｎ−Ａｌ、Ｚｎ−Ｃａを含むが、Ｚｎ−Ｋ、Ｚｎ−Ｆｅ、Ｚｎ−Ｃａ−Ｓｒ又はＢａ−Ｃａ及びＳｒ−Ｃａ組み合わせも含むことができる。ケイ酸塩、モリブデン酸塩、又はホウ酸塩などの更に防食効率の良いアニオンとリン酸アニオンを組み合わせることが可能である。修飾リン酸塩顔料は、有機腐食抑制剤によって修飾することができる。修飾リン酸塩顔料は、以下の化合物：アルミニウム（ＩＩＩ）亜鉛（ＩＩ）リン酸塩、塩基性亜鉛リンケイ酸塩、亜鉛リン酸モリブデン酸塩、亜鉛カルシウムリン酸モリブデン酸塩、亜鉛ホウリン酸塩によって例示することができる。更に、亜鉛ストロンチウムリンケイ酸塩、カルシウムバリウムリンケイ酸塩、カルシウムストロンチウム亜鉛リンケイ酸塩、及びこれらの組み合わせ。亜鉛５−二トロイソフタレート、カルシウムシアヌレート、ジノニルナフタレンスルホン酸の金属塩、及びこれらの組み合わせをまた用いることができる。
【０１２７】
被覆組成物は、被覆組成物の総重量に基づいて約３重量％〜約１２重量％の量の腐食抑制顔料を含むことができる。実施形態において、被覆層は、ＡＳＴＭ  Ｂ１１７当たり５００時間の塩水噴霧後スクライブから１０ｍｍを超えないクリープによって実証するような耐食性を有する。基板１０は、標的区域及び標的区域に隣接する非標的区域を定めることができる。高転写効率塗布器は、ノズルオリフィス７２を通って被覆組成物を標的区域に放出して、ＡＳＴＭ  Ｂ１１７当たり５００時間の塩水噴霧後スクライブから１０ｍｍを超えないクリープによって実証するような耐食性を有する被覆層を形成するように構成することができる。非標的区域は、被覆層を実質的に含まない場合がある。
【０１２８】
種々の基板は、様々な材料の２又は３以上の離散部分を含むことができる。例えば、車両は、金属含有本体部分及びプラスチック含有トリム部分を含むことができる。金属（１４０  ）に対するプラスチック（８０  ）のベーク温度制限により、金属含有本体部分及びプラスチック含有トリム部分は、従来は、別個の施設で被覆され、これにより被覆部品の不一致の可能性を高める場合がある。プラスチック基板に好適な被覆組成物は、基板１０を隠し、従来の噴霧霧化などの低転写効率塗布方法を通して被覆組成物の一部分を無駄にする必要なく、金属基板に好適な被覆組成物の塗布及びベークの後で高転写効率塗布器１２によってプラスチック基板に塗布することができる。プラスチック基板に好適な被覆組成物は、第１の高転写効率塗布器８８  １２を用いて塗布することができ、金属基板に好適な被覆組成物は、第２の高転写効率塗布器９０  １２を用いて塗布することができる。第１の高転写効率塗布器８８  １２及び第２の高転写効率塗布器９０  １２は、高転写効率塗布器組立体を形成することができる。
【０１２９】
プラスチック基板に好適な被覆組成物は、イソシアネート系架橋剤を含むことができるのに対して、金属基板に好適な被覆組成物は、メラミン系架橋剤を含むことができる。被覆組成物の架橋技術は、被覆組成物の１又は２以上の特性に影響を与える場合がある。被覆組成物の特性の調整は、限定ではないが、粘度（η0)、密度（ρ）、表面張力（σ）、及び緩和時間（λ）を含む高転写効率塗布器１２を利用して塗布するのに好適な被覆組成物を与えるのに必要となる場合がある。更に、高転写効率塗布器１２の特性の調整は、限定ではないが、高転写効率塗布器１２のノズル直径（Ｄ）、高転写効率塗布器１２による被覆組成物の衝撃速度（ｖ）、高転写効率塗布器１２の速度、基板１０からの高転写効率塗布器１２の距離、高転写効率塗布器１２による被覆組成物の液滴サイズ、高転写効率塗布器１２の発射率、及び重力に対する高転写効率塗布器１２の配向を含む塗布に好適な高転写効率塗布器１２を与えるのに必要となる場合がある。
【０１３０】
第１の被覆組成物及び第２の被覆組成物を塗布するためのシステムが、本明細書で提供される。システムは霧化塗布器を含む。システムは、ノズルオリフィスを定めるノズルを備えた高転写効率塗布器を更に含む。システムは、霧化塗布器と流体連通状態にあり、第１の被覆組成物を含有するように構成された第１のリザーバを更に含む。システムは、高転写効率塗布器と流体連通状態にあり、第２の被覆組成物を含有するように構成された第２のリザーバを更に含む。システムは、金属含有基板及びプラスチック含有基板を備え、該金属含有基板がプラスチック含有基板に結合された基板組立体を更に含む。霧化塗布器は、第１のリザーバから第１の被覆組成物を受け取るように構成され、第１の被覆組成物を金属含有基板に塗布されるように構成される。高転写効率塗布器は、第２のリザーバから第２の被覆組成物を受け取るように構成され、第２のノズルオリフィス９４を通ってプラスチック含有基板に第２の被覆組成物を放出するように構成される。
【０１３１】
実施形態において、霧化塗布器は、第１の被覆組成物の霧化液滴の霧を発生させるように構成される。特定の実施形態において、霧化塗布器は、Ｂｅｌｌ噴霧塗布器を含む。しかしながら、あらゆる従来の霧化噴霧塗布器を利用することができることを理解されたい。
【０１３２】
霧化塗布器及び高転写効率塗布器を利用して第１の被覆組成物及び第２の被覆組成物を塗布する方法もまた、本明細書で提供される。高転写効率塗布器はノズルを含み、ノズルはノズルオリフィスを定める。本方法は、金属含有基板及びプラスチック含有基板を含む基板組立体を提供するステップを含む。金属含有基板は、プラスチック含有基板に結合することができる。本方法は、霧化塗布器を利用して第１の被覆組成物を金属含有基板に塗布するステップを更に含む。本方法は、高転写効率塗布器のノズルオリフィス７２を通って第２の被覆組成物をプラスチック含有基板に塗布するステップを更に含む。
【０１３３】
高転写効率塗布器１２は、約０．０１〜約１００、又は代替として約０．１〜約５０、又は代替として約１〜約１２メートル／秒（ｍ／ｓ）の量の衝撃速度（ｖ）で被覆組成物を塗布するように構成することができる。高転写効率塗布器１２は、少なくとも０．０１、又は代替として少なくとも０．１、又は代替として少なくとも１ｍ／ｓの量の衝撃速度（ｖ）で被覆組成物を塗布するように構成することができる。高転写効率塗布器１２は、１００以下、又は代替として５０以下、又は代替として１２ｍ／ｓ以下の量の衝撃速度（ｖ）で被覆組成物を塗布するように構成することができる。
【０１３４】
高転写効率塗布器１２は、高転写効率塗布器１２と流体連通状態にあり、被覆組成物を含有するように構成されたリザーバを更に含むことができる。リザーバは、高転写効率塗布器１２に直接結合するか、又は１又は２以上の管を介して高転写効率塗布器１２に間接的に結合することができる。様々な被覆組成物（例えば、様々な色、固体又は効果顔料、ベースコート又は電着塗装、２パック被覆組成物）を各々が含有する１つよりも多くのリザーバは、様々な被覆組成物を同じ高転写効率塗布器１２に提供するために高転写効率塗布器１２に結合することができる。高転写効率塗布器１２は、リザーバから被覆組成物を受け取るように構成され、ノズルオリフィス７２を通って被覆組成物を基板１０に放出するように構成される。
【０１３５】
被覆組成物及び高転写効率塗布器１２を含むシステム５０の非限定的な実施例は、以下の特性を示すように構成することができる。
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【０１３６】
被覆組成物がベースコート被覆層を形成するのに利用されるとき、第１の色を有する第１のベースコート層は、第２の色を有して第１のベースコート層上に配置された第２のベースコート層で形成することができる。ベースコート被覆層のこの構成は、ルーフ又はボンネット、グラフィックス、書き込み、又はこれらの組み合わせなどのツートンカラーカラー（図１７を参照）、レース用縞模様、退色パネルを含む車両に利用することができる。しかしながら、あらゆる基板がこのような構成から恩恵を受けることができることを理解されたい。
【０１３７】
第１のベースコート層は、Ｂｅｌｌ塗布器などの従来の噴霧装置を利用して基板１０に塗布することができ、次いで、第２のベースコート層は、高転写効率塗布器１２を利用して第１のベースコート層に塗布することができる。１又は２以上の考慮事項は、第２のベースコート層上に第１のベースコート層の表面張力の衝撃を考慮するなど、この非限定的な実施例にて用いることができる。非限定的な実施例として、第１のベースコート層の表面張力は、高転写効率塗布器１２を利用して第１のベースコート層に塗布するような被覆組成物の流れを改善するように増加することができる。この改善した流れは、車両のフルパネル上に被覆組成物を印刷するときに望ましいとすることができる。別の非限定的な実施例として、第１のベースコート層の表面張力は、高転写効率塗布器１２を利用して第１のベースコート層に塗布されるような被覆組成物の改善された境界保持及び／又は解像度を改善するよう減少することができる。この改善された境界保持及び／又は解像度は、設計、書き込み、及び同様のものとして被覆組成物を印刷するとき望ましいとすることができる。更に、第１のベースコート層と第２のベースコート層との間のウェットオンウェット塗布の衝撃を考慮する場合がある。例えば、キャリア選択及び追加の選択は、ウェットオンウェット塗布として第１のベースコートに塗布するように被覆組成物に対して適合性への影響を有する場合がある。
【０１３８】
他の考慮事項は、高転写効率塗布器１２のプリントヘッド速度、基板１０からの高転写効率塗布器１２の距離、高転写効率塗布器１２の発射率、及び重力に対する基板１０の配向を含むことができる。更なる考慮事項は、基板１０に塗布した後被覆組成物の乾燥に関係することができる。プリントヘッド１２を利用して基板１０への被覆組成物の塗布中に発生する霧化の不足により、乾燥構成要素は、システム５０に含めることができる。適切な乾燥構成要素の実施例は、限定ではないが、赤外線ランプ、紫外線ランプ、強制空気乾燥機、及び同様のものを含むことができる。これらの乾燥構成要素は、プリントヘッド１２又はプリントヘッド１２とは異なるものに結合することができるが、被覆組成物の乾燥を容易にするようにプリントヘッド１２と協働するように構成することができることを理解されたい。
【０１３９】
被覆組成物は、有機溶媒、水、及び非水溶媒、触媒、従来の添加剤、又はこれらの組み合わせなどのバインダ、顔料、体質顔料、染料、レオロジー修飾剤、キャリアなどの種々の構成要素を含む。実施形態において、キャリアは、水、非水溶媒、及びこれらの組み合わせのグループから選択される。従来の添加剤は、限定ではないが、分散剤、酸化防止剤、ＵＶ安定剤及び吸収剤、界面活性剤、湿潤剤、レベリング剤、消泡剤、へこみ防止剤、又はこれらの組み合わせを含むことができる。実施形態において、被覆組成物は、被覆組成物が特定の構成要素を含み及び／又は固有の量／比率の特定の構成要素を含むことに基づいて、高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布するのに好適である。
【０１４０】
用語「バインダ」は、被覆組成物の構成成分を形成するフィルムを指す。典型的には、バインダは、硬度、保護、接着力、及びその他などの所望の特性を有する被覆を形成するのに不可欠なポリマー、オリゴマー、又はこれらの組み合わせを含むことができる。キャリア、顔料、触媒、レオロジー修飾剤、酸化防止剤、ＵＶ安定剤及び吸収剤、レベリング剤、消泡剤、へこみ防止剤、又は他の従来の添加剤などの追加の構成要素は、これらの追加の構成要素の何れも被覆組成物の構成成分を形成するフィルムでない限り用語「バインダ」に含めることはできない。これらの追加の構成要素のうちの１又は２以上は、被覆組成物に含めることができる。特定の実施形態において、バインダはポリマーを含む。
【０１４１】
実施形態において、ポリマーは、イソシアネート反応基などの架橋性官能基を有する。用語「架橋性官能基」は、ポリマー又はその組み合わせのバックボーン上に末端に位置決めされた、オリゴマーに、ポリマーに、ポリマーのバックボーンに、ポリマーのバックボーンからペンダントに位置決めされた官能基を指し、これらの官能基は、架橋構造の形態で被覆を生成するように（硬化ステップ中に）架橋官能基と架橋することが可能である。典型的な架橋性官能基は、ヒドロキシ、チオール、イソシアネート、チオシアネート、アセトアセトキシ、カルボニル、１級アミン、２級アミン、エポキシ、無水物、ケチミン、アルジミン、又はこれらの実行可能な組み合わせを含むことができる。環構造が開環するとヒドロキシル又はアミン基を生成することができるオルトエステル、オルトカーボネート、又は環状アミドなどの一部の他の官能基はまた、架橋性官能基として適切である可能性がある。
【０１４２】
被覆組成物は、ポリエステルポリウレタンポリマー、ラテックスポリマー、メラミン樹脂、又はこれらの組み合わせを含むことができる。他のポリマーは、被覆組成物に含めることができることを理解されたい。
【０１４３】
ポリエステルポリウレタンポリマーのポリエステルは、線状又は分岐とすることができる。有用なポリエステルは、脂肪族又は芳香族ジカルボン酸、ポリオール、ジオール、芳香族又は脂肪族環状無水物及び環状アルコールのエステル化生成物を含むことができる。適切な脂環式ポリカルボン酸の非限定的な実施例は、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、４−メチルヘキサヒドロフタル酸、エンドメチレンンテトラヒドロフタル酸、トリシクロデカンジカルボン酸、エンエチレンヘキサヒドロフタル酸、ショウノウ酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸、及びシクロブタンテトラカルボン酸である。脂環式ポリカルボン酸は、これらのシスだけでなくこれらのトランス型及び両型の混合物として用いることができる。適切なポリカルボン酸の更なる非限定的な実施例は、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラクロロ−又はテトラブロモフタル酸などのハロゲノフタル酸、アジピン酸、グルタル酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、トリメリット酸、及びピロメリット酸、などの芳香族及び脂肪族ポリカルボン酸を含むことができる。ピロールの組み合わせはまた適している可能性がある。
【０１４４】
非限定的な適切な多価アルコールは、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、トリメチルペンタンジオール、エチルブチルプロパンジオール、ジトリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールを含む。必要に応じて、例えば、ブタノール、オクタノール、ラウリルアルコール、エトキシル化又はプロポキシル化フェノールなどの１価アルコールはまた、分子量を制御するように多価アルコールと共に含めることができる。
【０１４５】
適切なポリエステルの非限定的な実施例は、分岐コポリエステルポリマーを含む。引用により本明細書に組み込まれる米国特許第６，８６１，４９５号で記載される分岐コポリエステルポリマー及び生成のためのプロセスは、適切である可能性がある。１つのカルボシキル基及び２つのヒドロキシ基、２つのカルボシキル基及び１つのヒドロキシ基、１つのカルボシキル基及び３つのヒドロキシ基、又は３つのカルボシキル基及び１つのヒドロキシ基を有するものを含むＡｘＢｙ（それぞれｘ、ｙ＝１〜３）タイプなどの多官能基を有するモノマーを用いて、分岐構造を作り出すことができる。このようなモノマーの非限定的な実施例は、２，３ジヒドロキシプロピオン酸、２，３−ジヒドロキシ２メチルプロピオン酸、２，２ジヒドロキシプロピオン酸、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）プロピオン酸、及び同様のものを含む。
【０１４６】
分岐コポリエステルポリマーは、ヒドロキシカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸のラクトン、及びこれらの組み合わせのグループから選択された鎖延長剤を含有するモノマー混合物、及び１又は２以上の分岐モノマーから便宜上重合することができる。適切なヒドロキシカルボン酸の一部は、グリコール酸、乳酸、３−ヒドロキシプロピオン酸、３−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシバレリアン酸及びヒドロキシピバル酸を含む。適切なラクトンの一部は、カプロラクトン、バレロラクトン、及び例えば、３−ヒドロキシプロピオン酸、３−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシバレリアン酸、及びヒドロキシピバル酸などの対応するヒドロキシカルボン酸のラクトンを含む。特定の実施形態において、カプロラクトンを利用することができる。実施形態において、分岐コポリエステルポリマーは、１つのステップでは、鎖延長剤及び多分岐モノマーを含むモノマー混合物を重合することによって、又は多分岐モノマーを最初に重合することによって、続いて鎖延長剤を重合することによって生成することができる。分岐コポリエステルポリマーは、上記で説明した延長モノマーを有するアクリルコアから形成することができることを理解されたい。
【０１４７】
ポリエステルポリウレタンポリマーは、ポリエステル及びポリイソシアネートから生成することができる。ポリエステルは、少なくとも２つのヒドロキシル官能基又は２つのメルカプト官能基及びこれらの混合物を有するポリマー又はオリゴマー有機種とすることができる。末端ヒドロキシ基を有するポリエステル及びポリカーボネートは、ジオールとして有効に用いることができる。
【０１４８】
ポリウレタンポリマーは、ポリイソシアネートをポリオールと過剰に反応させることによって生成することができる。特定の実施形態において、多価アルコールなどの実験式及び構造式によって定める低モル質量ポリオールを利用して、ポリウレタンポリマーを形成する。多価アルコールの非限定的な実施例は、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、トリメチルペンタンジオール、エチルブチルプロパンジオール、ジトリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールを含む。他の実施形態において、例えば、８０００まで、又は代替として５０００まで、又は代替として２０００までの数平均モル質量を有するオリゴマー又はポリマーポリオール、及び／又は例えば、対応するヒドロキシル官能性ポリエーテル、ポリエステル又はポリカーボネートを利用して、ポリウレタンポリマーを形成する。
【０１４９】
適切なポリイソシアネートの非限定的な実施例は、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート及びイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレートなどのイソシアヌレート構造単位を有するポリイソシアネートと、ヘキサメチレンジイソシアネートなどのジイソシアネート及びエチレングリコールなどのジオールの２つの分子の付加物と、ヘキサメチレンジイソシアネートのウレチジオンと、イソホロンジイソシアネート又はイソホロンジイソシアネートのウレチジオンと、トリメチロールプロパン及びメタ−テトラメチルキシレンジイソシアネートの付加物とを含む、芳香族、脂肪族又は脂環式ジ−、トリ−又はテトラ−イソシアネートを含む。本明細書で開示する他のポリイソシアネートはまた、ポリウレタンを生成に適している可能性がある。
【０１５０】
水性ポリウレタンバインダ及びこれらの生成は、当業者には公知である。水性ポリウレタンバインダの典型的及び有用な非限定的な実施例は、典型的には、ポリオール型化合物及びポリイソシアネートの付加反応、そのように形成されたポリウレタンプレポリマーの水相への変換によってＮＣＯ官能性親水性ポリウレタンプレポリマーを最初に形成し、次いで、ＮＣＯ反応性鎖延長剤の類、例えば、ポリアミン、ヒドラジン誘導体又は水と水分散ＮＣＯ官能性ポリウレタンプレポリマーを反応させることによって作ることができる水性ポリウレタンバインダ分散を含む。このような水性ポリウレタンバインダ分散は、車体のベースコート／クリアコートの２層の被覆の生成において従来通り水性ベースコート組成物でバインダとして用いられており、本体部品は、被覆組成物に用いることができ、被覆組成物Ａに用いることができる水性ポリウレタンバインダ分散の非限定的な実施例は、引用により本明細書に明示的に組み込まれる、米国特許第４８５１４６０号、米国特許第５３４２８８２号及び米国特許公開第２０１０／００４８８１１Ａ１号で見出すことができる。
【０１５１】
ポリエステルポリウレタンポリマーの１つの非限定的な実施例は、線状ポリエステルジオール樹脂（モノマー１，６−ヘキサンジオール、アジピン酸、及びイソフタル酸の反応生成物）及びイソホロンジイソシアネートから形成されたポリウレタン分散樹脂である。このポリエステルポリウレタンポリマーは、約３０，０００の重量平均分子量、約３５重量％の固形分、及び約２５０ナノメートルの粒度を有する。
【０１５２】
ポリエステルポリウレタンポリマーの別の非限定的な実施例は、線状ポリカーボネートポリエステル及びイソホロンジイソシアネートから形成されたポリウレタン分散樹脂である。このポリエステルポリウレタンポリマーは、約７５，０００の重量平均分子量、約３５重量％の固形分、及び約１８０ナノメートルの粒度を有する。
【０１５３】
特定の実施形態において、ポリエステルポリウレタンポリマーを含む被覆組成物は、ポリエステルポリウレタンポリマーを含まない被覆組成物と比べて被覆組成物の弾性の増加を示す場合がある。被覆組成物の弾性の増加は、被覆組成物の緩和時間を増やすことによって高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布するための被覆組成物の適合性を改善することができる。種々の実施形態において、７５，０００の重量平均分子量を有するポリエステルポリウレタンポリマーは、被覆組成物に含めるとき、３０，０００の重量平均分子量を有するポリエステルポリウレタンポリマーを含む被覆組成物と比べて被覆組成物の緩和時間が増大する。被覆組成物の重量平均分子量の増加と緩和時間の増加の関係は、ポリエステルポリウレタンポリマーに限定されない場合があることを理解されたい。例えば、少なくとも３００，０００の重量平均分子量を有するポリマーは、被覆組成物内に組み込まれるとき、３００，０００未満の重量平均分子量を有するポリマーを含む被覆組成物に対して緩和時間の増加を示す被覆組成物をもたらすことができる。被覆組成物における高分子量ポリマー（例えば、少なくとも３００，０００）の少なくとも微量濃度の組み込みを用いて、サテライト液滴の形成を少なくとも最小にすることによって被覆組成物の適合性を改善することができることを更に認識すべきである。
【０１５４】
被覆組成物は、被覆組成物の総重量に基づいて約０．１〜約５０、又は代替として約１〜約２０、又は代替として約１〜約１０重量％の量のポリエステルポリウレタンポリマーを含むことができる。例示的な実施形態において、被覆組成物は、ドイツレーバークゼンのＣｏｖｅｓｔｒｏ  ＡＧから商業的に入手可能な商品名Ｂａｙｈｙｄｒｏｌ（登録商標）Ｕ  ２４１を有するポリエステルポリウレタンポリマーを含む。
【０１５５】
水性（メタ）クリルコポリマーラテックスバインダ及びこれらの生成物などのラテックスポリマーは、当業者には公知である。水性（メタ）クリルコポリマーラテックスバインダは、典型的には、オレフィン性不飽和フリーラジカル共重合性構成要素のフリーラジカルエマルジョン共重合よって作ることができる。例えば、引用により本明細書に明示的に組み込まれるＷＯ２００６／１１８９７４  Ａ１号、ＷＯ２００８／１２４１３６  Ａ１号、ＷＯ２００８／１２４１３７  Ａ１号及び  ＷＯ２００８／１２４１４１  Ａ１号は、車体及び本体部品のベースコート／クリアコートの２層の被覆の生成において従来通り水性ベースコート組成物でバインダとして水性（メタ）クリルコポリマーラテックスバインダ及びこれらの使用を開示する。引用により本明細書に明示的に組み込まれるＷＯ２００６／１１８９７４  Ａ１号、ＷＯ２００８／１２４１３６  Ａ１号、ＷＯ２００８／１２４１３７  Ａ１号及び  ＷＯ２００８／１２４１４１  Ａ１号は、被覆組成物で用いることができる水性（メタ）クリルコポリマーラテックスバインダの非限定的な実施例である。
【０１５６】
メラミン樹脂は、１又は２以上のアルコール類メタノール又はブタノールで部分的に又は完全にエーテル化することができる。非限定的な実施例は、ヘキサメトキシメチルメラミンである。適切なメラミン樹脂の非限定的な実施例は、モノマーメラミン、ポリマーメラミンホルムアルデヒド樹脂、又はこれらの組み合わせを含む。モノマーメラミンは、平均して、トリアジン核当たりメタノール、ｎ−ブタノール、又はイソブタノールなどのＣ１〜Ｃ５に１価アルコールでエーテル化された３又は４以上のメチロール基を含有する低分子量メラミンを含み、最大で約２まで、及び特定の実施形態においては約１．１〜約１．８の範囲内の平均凝縮度を有し、重量で約５０パーセント以上の単核種の比率を有する。対照的に、ポリマーメラミンは、約１．９より大きい平均凝縮度を有する。一部のこのようなモノマーメラミンは、メチル化、ブチル化、イソブチル化メラミン及びこれらの混合物などのアリキル化メラミンを含む。これらの適切なモノマーメラミンの多くは、商業的に供給される。例えば、米国ニュージャージー州ウェストパターソンのＣｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．は、Ｃｙｍｅｌ（登録商標）３０１（１．５、９５％メチル及び５％メチロールの重合度）、Ｃｙｍｅｌ（登録商標）３５０（１．６、８４％メチル及び１６％メチロールの重合度）、３０３、３２５、３２７、３７０及びＸＷ３１０６を供給し、これらは、全てモノマーメラミンである。適切なポリマーメラミンは、Ｒｅｓｉｍｅｎｅ（登録商標）ＢＭＰ５５０３（分子量６９０、１．９８の多分散性、５６％ブチル、４４％アミノ）として公知の高アミノ（部分的にアルキル化された−Ｎ−Ｈ）メラミンを含み、これは、米国ミズーリ州セントルイスのＳｏｌｕｔｉａ  Ｉｎｃ．によって供給され、又は米国ニュージャージー州ウェストパターソンのＣｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．によって提供されるＣｙｍｅｌ（登録商標）１１５８はまた、Ｃｙｍｅｌ（登録商標）１１３０＠８０パーセント固体（２．５の重合度）、Ｃｙｍｅｌ（登録商標）１１３３（４８％メチル、４％メチロール及び４８％ブチル）を供給し、これらの両方ともポリマーメラミンである。
【０１５７】
被覆組成物は、被覆組成物の総重量に基づいて約０．１〜約５０、又は代替として約１〜約２０、又は代替として約１〜約１０重量％の量のメラミン樹脂を含むことができる。例示的な実施形態において、被覆組成物は、米国ニュージャージー州ウェストパターソンのＣｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．から商業的に入手可能な商品名Ｃｙｍｅｌ（登録商標）３０３を有するメラミンホルムアルデヒド樹脂を含む。
【０１５８】
被覆組成物のバインダは、バインダのポリマーの架橋性官能基と反応して、本明細書では架橋ネットワークと呼ばれる架橋ポリマーネットワークを形成することができる架橋剤を更に含むことができる。架橋剤は、全ての被覆組成物において必須ではないが、ベースコートとクリアコートとの間など、及び硬化のためにクリアコート内などでコート間接着を改善するように被覆組成物において利用することができることを理解されたい。
【０１５９】
用語「架橋剤」は、ポリマー又はその組み合わせのバックボーン上に熱的に位置決めされた、化合物、オリゴマー、ポリマー、ポリマーのバックボーン、ポリマーのバックボーンからのペンダントの各分子に位置決めされた官能基である「架橋性官能基」を有する構成要素を指し、これらの官能基は、架橋構造の形態の被覆を生成するように（硬化ステップ中に）架橋性官能基と架橋することが可能である。当業者は、１つの架橋性官能基と複数の架橋性官能基の特定の組み合わせが、これらが架橋構造を形成するフィルムを架橋して生成できないことになるので取り除かれることになると認識することになる。被覆組成物は、同じ又は異なる架橋性官能基を有する１つよりも多くのタイプの架橋剤を含むことができる。典型的な架橋性官能基は、ヒドロキシル、チオール、イソシアネート、チオシアネート、アセトアセトキシ、カルボニル、１級アミン、２級アミン、エポキシ、無水物、ケチミン、アルジミン、オルトエステル、オルトカーボネート、環状アミド、又はこれらの組み合わせを含むことができる。
【０１６０】
イソシアネート官能基を有するポリイソシアネートは、ヒドロキシル官能基及びアミン官能基などの架橋性官能基と反応するように架橋剤として利用することができる。特定の実施形態において、１級アミン及び２級アミン官能基のみは、イソシアネート官能基と反応することができる。適切なポリイソシアネートは、平均して２〜１０、又は代替として２．５〜８、又は代替として３〜８のイソシアネート官能性を有することができる。典型的には、被覆組成物は、約０．２５：１〜約３：１、又は代替として約０．８：１〜約２：１、又は代替として約１：１〜約１．８：１のポリイソシアネートのイソシアネート官能基対架橋性官能基（例えば、ヒドロキシル及び／又はアミン基）の比率を有する。他の実施形態において、メラミン官能基を有するメラミン化合物は、架橋性官能基と反応するように架橋剤として利用することができる。
【０１６１】
適切なポリイソシアネートの非限定的な実施例は、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート及びイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレートなどのイソシアヌレート構造単位を有するポリイソシアネートと、ヘキサメチレンジイソシアネートなどのジイソシアネートの２つの分子の付加物と、ヘキサメチレンジイソシアネートのウレチジオンと、イソホロンジイソシアネートのウレチジオン又はイソホロンジイソシアネートと、メタ−テトラメチルキシレンジイソシアネートのイソシアヌレートと、エチレングリコールなどのジオールとを含む、従来用いられた芳香族、脂肪族又は脂環式ジ−、トリ−又はテトラ−イソシアネートの何れかを含む。
【０１６２】
イソシアヌレート構造単位を有するポリイソシアネート官能性付加物、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート又はイソホロンジイソシアネートなどのジイソシアネート、及びエチレングリコールなどのジオールの２分子の付加物と、（商品名Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｎで米国ペンシルベニア州ピッツバーグのＢａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商業的に入手可能な）ヘキサメチレンジイソシアネートの３分子及び水の１分子の付加物と、（商品名Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｌで米国ペンシルベニア州ピッツバーグのＢａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商業的に入手可能な）トリメチロールプロパンの１分子及びトルエンジイソシアネートの３分子の付加物と、トリメチロールプロパンの１分子及び１，３，５−トリイソシアナートベンゼン及び２，４，６−トリイソシアナートトルエンなどのイソホロンジイソシアネート又は化合物の３分子の付加物と、ペンタエリスリトールの１分子及びトルエンジイソシアネートの４分子の付加物と、をまた用いることができる。
【０１６３】
被覆組成物は、紫外線（ＵＶ）、電子ビーム（ＥＢ）、レーザ、及び同様のものによって硬化可能なモノマー、オリゴマー、又はポリマー化合物を含むことができる。高転写効率塗布器１２上のＵＶ、ＥＢ、又はレーザ源の配置は、高転写効率塗布器１２によって基板１０に塗布される各液滴の直接光開始をもたらすことができる。ポリマーに対するモノマーの使用の増加は、被覆組成物の粘度を高めることなく被覆組成物の硬化性固体を増大させることができ、これにより環境内に放出された揮発性有機炭素（ＶＯＣ）を減少させる。しかしながら、ポリマーに対するモノマーの使用の増加は、被覆組成物の１又は２以上の特性に影響を与える場合がある。被覆組成物の特性の調整は、限定ではないが、粘度(η0)、密度（ρ）、表面張力（σ）、及び緩和時間（λ）を含む、高転写効率塗布器１２を利用して塗布するのに好適な被覆組成物を与えるのに必要とすることができる。更に、高転写効率塗布器１２の特性の調整は、限定ではないが、高転写効率塗布器１２のノズル直径（Ｄ）、高転写効率塗布器１２による被覆組成物の衝撃速度（ｖ）、高転写効率塗布器１２の速度、基板１０からの高転写効率塗布器１２の距離、高転写効率塗布器１２による被覆組成物の液滴サイズ、高転写効率塗布器１２の発射率、及び重力に対する高転写効率塗布器１２の配向を含む塗布に好適な高転写効率塗布器１２を与えるのに必要となる場合がある。
【０１６４】
高転写効率塗布器を利用して基板１０に塗布するための被覆組成物が、本明細書で提供される。被覆組成物は、約４００〜約２０，０００の数平均分子量を有し、フリーラジカル重合性二重結合を有するモノマー、オリゴマー、又はポリマー化合物を含む。被覆組成物は、光開始剤を含むことができる。被覆組成物は、約０．０１〜約１２．６のオーネゾルゲ数（Ｏｈ）を有する。被覆組成物は、約０．０２〜約６，２００のレイノルズ数（Ｒｅ）を有する。被覆組成物は、０よりも大きく約１７３０までのデボラ（Ｄｅ）を有する。
【０１６５】
被覆組成物は、被覆組成物の総重量に基づいて約２０重量％〜約９０重量％の量のモノマー、オリゴマー、又はポリマー化合物を含むことができる。被覆組成物は、被覆組成物の総重量に基づいて約０．１重量％〜約２重量％の量の光開始剤を含むことができる。モノマー、オリゴマー、又はポリマー化合物を含む被覆組成物は、被覆組成物の総重量に基づいて１００％までの固形分を有することができることを理解されたい。
【０１６６】
高転写効率塗布器は、リザーバから被覆組成物を受け取るように構成され、ノズルオリフィス２を通って被覆組成物を基板１０に放出して被覆層を形成するように構成される。被覆層は、高エネルギー放射の存在下で形成することができる。高エネルギー放射は、紫外線、レーザ、電子ビーム、又はこれらの組み合わせを発生させるように構成されたデバイスによって発生することができる。デバイスは、高転写効率塗布器に結合されて、高転写効率塗布器のノズルオリフィス７２を通して放出後高エネルギー放射を被覆組成物に向けるように構成することができる。
【０１６７】
被覆組成物は水性であり、組成物の総重量に基づいて約４０重量％〜約９０重量％の水、又は代替として約４０重量％〜約７０重量％の水を含む。被覆組成物のフィルム形成構成要素は、あらゆるＵＶ硬化性の水分散性又はラテックスポリマーを含むことができる。「ラテックス」ポリマーは、水中のポリマー粒子の分散を意味し、ラテックスポリマーは、典型的には、水中のポリマー粒子の分散又はエマルジョンを作り出すために二次分散剤（例えば、界面活性剤）を必要とする。「水分散性」ポリマーは、ポリマーがそれ自体水中に分散することが可能であり（すなわち、別個の界面活性剤の使用を必要とせずに）、又は水をポリマーに加えられて安定した水性分散液（すなわち、分散は通常の貯蔵温度で少なくとも１か月の棚安定性を有するはずである）を形成することができる。このような水分散性ポリマーは、これらに水分散性を与えるのを補助するポリマーに対して非イオン又はアニオン官能性を含むことができる。このようなポリマーに対して、外部酸及び塩基は、典型的には、アニオン性安定化に必要とされる。
【０１６８】
適切なＵＶ硬化性ポリマーは、限定ではないが、ポリウレタン、エポキシ、ポリアミド、塩素化ポリオレフィン、アクリル、油変性ポリマー、ポリエステル、及びこれらの混合物又はコポリマーを含む。被覆組成物中のＵＶ硬化性ポリマーは、広範な官能基を含み、例えば、アセトアセチル、（メタ）クリル（「（メタ）クリル」はメタクリル、メタクリレート、アクリル又はアクリレートの何れかを指す）、ビニル、ビニルエーテル、（メタ）クリルエーテル（（メタ）クリルエーテルはアリルエーテル及びメタリルエーテルを指す）、又はこれらの混合物）を含む特定の塗布のためにこれらの特性を修飾することができる。
【０１６９】
アセトアセチル官能性は、アセトアセトキシエチルアクリレート、アセトアセトキシプロピルメタクリレート、アルキルアセトアセテート、アセトアセトキシブチルメタクリレート、２，３−ジ（アセトアセトキシ）プロピルメタクリレート、２−（アセトアセトキシ）エチルメタクリレート、ｔ−ブチルアセトアセテート、ジケテン、及び同様のもの、又はこれらの組み合わせの使用を通してＵＶ硬化性ポリマー内に組み込むことができる。一般に、あらゆる重合性ヒドロキシ官能性又は他の活性水素含有モノマーは、ジケテン又は他の適切なアセトアセチル化剤との反応によって対応するアセトアセトキシ官能性モノマーに変換することができる（例えば、「アセトアセチル化被覆樹脂の調製のための方法の比較」、Ｗｉｔｚｅｍａｎ，Ｊ．Ｓ．；Ｄｅｌｌ  Ｎｏｔｔｉｎｇｈａｍ，Ｗ．；Ｄｅｌ  Ｒｅｃｔｏｒ，Ｆ．Ｊ．Ｃｏａｔｉｎｇｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；Ｖｏｌ．６２，１９９０，１０１（及びこれに含まれる参考文献）を参照）。被覆層では、アセトアセチル官能基は、２−（アセトアセトキシ）エチルメタクリレート、ｔ−ブチルアセトアセテート、ジケテン、又はこれらの組み合わせを介してポリマー内に組み込まれる。
【０１７０】
被覆組成物は、フリーラジカル重合性官能性を含む少なくとも１つの成分を含むフリーラジカル重合性構成要素を組み込むことができる。適切なフリーラジカル重合性官能性の代表的な実施例は、（メタ）クリレート基、オレフィン炭素−炭素二重結合、アリルオキシ基、アルファメチルスチレン基、（メタ）クリルアミド基、シアナートエステル基、（メタ）クリロニトリル基、ビニルエーテル基、これらの組み合わせ、及び同様のものを含む。本明細書で用いられる場合の用語「（メタ）クリル」は、明示的にその他の定めがない限り、アクリル及び／又はメタクリルを包含する。アクリル部分は、アクリル部分がより速く硬化する傾向があるので、多くの場合、メタクリル部分に対して利用することができる。
【０１７１】
硬化の開始前に、フリーラジカル重合性基は、貯蔵中に早期重合反応を抑制する比較的長い在庫保存期間を構成要素に提供することができる。使用時には、重合は、１又は２以上の適切な硬化技術を用いることによって良好に制御してオンデマンドで開始することができる。例示の硬化技術は、限定ではないが、熱エネルギーへの暴露、可視光、紫外線光、赤外線光、又は同様のものなどの１又は２以上のタイプの電磁エネルギーへの暴露、音響エネルギーへの暴露、ｅ−ビームエネルギーなどの加速粒子への暴露、スチレン及び／又はスチレン模倣で過酸化物開始を用いるなどによる化学硬化剤との接触、過酸化物／アミンの化学的性質、これらの組み合わせ、及び同様のものを含む。このような官能性の硬化が開始されると、架橋は比較的急速に進むので、結果として得られる被覆は早期の生強度を生じる。このような硬化は、典型的には、広範囲の条件下で実質的に完了に進み、残りの反応性の過度のレベルを回避する。
【０１７２】
フリーラジカル重合性官能性に加えて、フリーラジカル重合性構成要素に組み込まれたフリーラジカル重合性成分は、他のタイプ硬化の官能性、粒子分散を促進する官能性、接着、引っかき抵抗性、耐薬品性、耐磨滅性、これらの組み合わせ、及び同様のものを含む他の種類の官能性を含むことができる。例えば、フリーラジカル重合性官能性に加えて、フリーラジカル重合性成分はまた、追加の架橋性官能性を含み、硬化されると組成物が相互侵入ポリマーネットワークを形成することを可能にすることができる。このような他の架橋性官能性の１つの実施例は、ウレタン結合を形成するように共反応性であるＯＨ及びＮＣＯ基を含む。ＯＨとＮＣＯとの間の反応は、多くの場合、適切な架橋剤及び触媒を用いることによって促進することができる。粒子添加剤、特にセラミック粒子を分散させるのに役立つために、フリーラジカル重合性構成要素の成分は、スルホン酸塩、硫酸塩、ホスホン酸塩、リン酸塩、カルボン酸塩、（メタ）クリロニトリル、アンモニウム、第４級アンモニウム、これらの組み合わせ、及び同様のものの酸及び塩部分などのペンダント分散部分を含むことができる。他の官能性は、接着、光沢、硬度、耐薬品性、柔軟性、及び同様のものを促進するように選択することができる。実施例は、エポキシ、スライム、シロキサン、アルコキシ、エステル、アミン、アミド、ウレタン、ポリエステル、これらの組み合わせ、及び同様のものを促進するように選択することができる。
【０１７３】
フリーラジカル重合性構成要素内に組み込まれた１又は２以上のフリーラジカル重合性成分は、脂肪族及び／又は芳香族とすることができる。屋外用途に対して、脂肪族材料はより良い耐候性を示す傾向がある。
【０１７４】
フリーラジカル重合性構成要素内に組み込まれた１又は２以上のフリーラジカル重合性成分は、線状、分岐、環状、融合、これらの組み合わせ、又は同様のものとすることができる。例えば、分岐樹脂は、これらの樹脂が匹敵する分子量の線形対応物よりも低粘度を有する傾向がある場合があるので、一部の事例では利用することができる。
【０１７５】
被覆組成物が流体分散であるこれらの実施形態において、フリーラジカル重合性構成要素は、組成物の粒子状成分に対して流体キャリアの少なくとも一部分として機能することができる。被覆組成物は、放射線硬化性構成要素が流体キャリアの実質的に全体として機能するように、できるだけ溶媒を含まない。一部のフリーラジカル重合性成分は、自から室温で固体として存在するが、フリーラジカル重合性構成要素を提供するのに用いる他の成分のうちの１又は２以上中で容易に溶解できる傾向がある。硬化するとき、結果として得られるマトリックスは、組成物の他の成分に対してバインダとして機能する。
【０１７６】
放射線硬化性構成要素の例示の実施形態は、約７５０未満、又は代替として約５０〜約７５０の範囲内、又は代替として約５０〜約５００の重量平均分子量を有する１又は２以上のフリーラジカル重合性成分を含む反応性希釈剤を含むのが望ましい。反応性希釈剤は、希釈剤として、被覆組成物の粘度を低下させる薬品として、硬化するとき被覆バインダ／マトリックスとして、架橋剤として、及び／又は同様のものとして機能する。
【０１７７】
放射線硬化性構成要素はまた、反応性希釈剤を有する混和剤中に少なくとも１つのフリーラジカル重合性樹脂を任意に含む。一般的に、樹脂の分子量が大きすぎる場合、組成物は、容易な取り扱いのために粘度が高すぎる傾向がある場合がある。これはまた、結果として得られる被覆の外観に影響を与える可能性がある。他方では、分子量が低すぎる場合、結果として得られる組成物の強靭性又は弾力性は、損なわれる場合がある。フィルムの厚みを制御するのがより困難なある可能があり、結果として得られる被覆は、必要以上に脆くなる傾向がある場合がある。これらの懸念点のバランスをとると、用語「樹脂」は、一般的に、約７５０以上、又は代替として約７５０〜約２０，０００、又は代替として約７５０〜約１０，０００、又は代替として約７５０〜約５０００、及びこれに代えて約７５０〜約３０００の重量平均分子量を有するフリーラジカル重合性材料を包含する。多くの場合、このような１つ又はそれ以上の樹脂は、室温程度でそれ自体が固体の場合、放射線硬化性構成要素が単一の流体相であるように反応性希釈剤において可溶性である。本明細書で用いられる場合、分子量は、明示的にその他の定めがない限り、重量平均分子量を指す。
【０１７８】
望ましくは、反応性希釈剤は、フリーラジカル重合性官能性に対して単官能性である少なくとも１つの成分と、フリーラジカル重合性官能性に対して無官能性である少なくとも１つの成分と、フリーラジカル重合性官能性に対して三官能性以上の官能性である少なくとも１つの成分とを含む。成分のこの組み合わせを含む反応性希釈剤は、高レベルの強靭性を維持しながら優れた耐磨滅性を硬化被覆に提供するのに役立つ。
【０１７９】
反応性希釈剤に使用するのに好適な単官能性、フリーラジカル重合性成分の代表的な実施例は、スチレン、アルファメチルスチレン、置換スチレン、ビニルエステル、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンなどのラクタム、（メタ）クリルアミド、Ｎ−置換（メタ）クリルアミド、オクチル（メタ）クリレート、ノニルフェノールエトキシレート（メタ）クリレート、イソノニル（メタ）クリレート、１，６−ヘキサンジオール（メタ）クリレート、イソボルニル（メタ）クリレート、２−（２−エトキシエトキシ）エチル（メタ）クリレート、２−エチルヘキシル（メタ）クリレート、ラウリル（メタ）クリレート、ベータカルボキシエチル（メタ）クリレート、イソブチル（メタ）クリレート、脂環式エポキシド、アルファエポキシド、２−ヒドロキシエチル（メタ）クリレート、（メタ）クリロニトリル、無水マレイン酸、イタコン酸、イソデシル（メタ）クリレート、ドデシル（メタ）クリレート、ｎ−ブチル（メタ）クリレート、メチル（メタ）クリレート、ヘキシル（メタ）クリレート、（メタ）クリル酸、Ｎ−ビニルカプロラクタム、ステアリル（メタ）クリレート、ヒドロキシ官能性カプロラクトンエステル（メタ）クリレート、オクタデシル（メタ）クリレート、イソオクチル（メタ）クリレート、ヒドロキシエチル（メタ）クリレート、ヒドロキシメチル（メタ）クリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）クリレート、ヒドロキシイソプロピル（メタ）クリレート、ヒドロキシブチル（メタ）クリレート、ヒドロキシイソブチル（メタ）クリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）クリレート、これらの組み合わせ、及び同様のものを含む。このような単官能性モノマーのうちの１又は２以上が存在する場合、これらは、フリーラジカル重合性構成要素の総重量に基づいて放射線硬化性構成要素の０．５〜約５０、又は代替として０．５〜３５、及びこれに代えて約０．５〜約２５の重量パーセントを含むことができる。
【０１８０】
一部の実施形態において、反応性希釈剤の単官能性構成要素は、ペンダントフリーラジカル重合性官能性を有するラクタム及びフリーラジカル重合性に対して単官能性である少なくとも１つの他の成分を含む。このような追加の単官能性成分のうちの少なくとも１つは、約５０〜約５００の範囲内の重量平均分子量を有する。ラクタム対１又は２以上の他の単官能性成分の重量比は、約１：５０〜５０：１、又は代替として１：２０〜２０：１、又は代替として約２：３〜約３：２の範囲内にあるのが望ましい。１つの例示の実施形態において、約１：１の重量比でＮ−ビニル−２−ピロリドン及びオクタデシルアクリレートを用いることで、反応性希釈剤の適切な単官能性構成要素を提供することになる。
【０１８１】
反応性希釈剤の二、三、及び／又はそれ以上の官能性構成成分は、架橋密度、硬度、耐磨滅性、耐薬品性、引っかき抵抗性、又は同様のものを含む硬化組成物の１又は２以上の特性を高めるのに役立つ。多くの実施形態において、これらの構成成分は、フリーラジカル重合性構成要素の総重量に基づいてフリーラジカル重合性構成要素の０．５〜約５０、又は代替として０．５〜３５、及びこれに代えて約０．５〜約２５重量パーセントを含むことができる。このようなより高い官能性の放射線硬化性モノマーの実施例は、エチレングリコールジ（メタ）クリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）クリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）クリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）クリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）クリレート（ＴＭＰＴＡ）、エトキシル化トリメチロールプロパントリ（メタ）クリレート、グリセロールトリ（メタ）クリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）クリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）クリレート、及びネオペンチルグリコールジ（メタ）クリレート、１，６ヘキサンジオールジ（メタ）クリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）クリレート、これらの組み合わせ、及び同様のものを含む。適切なものである追加のフリーラジカル重合性モノマーは、ＰＣＴ公開第ＷＯ  ０２／０７７１０９号で記載されるものを含む。
【０１８２】
多くの実施形態において、反応性希釈剤が、耐磨滅性を促進するように約５０〜約５００の範囲内の分子量を有する少なくとも１つの三官能性以上の官能性材料を含む場合が望ましい。反応性希釈剤で用いるこのような三官能性以上の官能性材料の量は、広い範囲にわたって異なる場合がある。多くの望ましい実施形態において、反応性希釈剤の少なくとも約１５重量パーセント、又は代替として少なくとも約２０重量パーセント、少なくとも２５重量パーセント、及び更に少なくとも約４５重量パーセントは、反応性希釈剤の総重量に基づいてフリーラジカル重合性官能性に対して少なくとも三官能性以上である。これらの望ましい実施形態は、増加した架橋密度及び対応する高い硬度及び引っかき抵抗性に対して非定型的高含有量の三以上の官能性を組み込むが、それでも優れた強靭性を示す。
【０１８３】
一般的に、かなり多くの架橋密度を用いることで、強靭性及び／又は弾力性の点で過剰な費用で高硬度及び引っかき抵抗性を得られると予想される。従来の期待は、結果として得られる組成物が脆弱過ぎて実用的でないことになる。しかしながら、比較的高含有量の三以上の官能性は、極めて良好なレベルの強靭性及び弾性を依然として維持しながら、反応性希釈剤に組み込むことができる。以下で検討するように、一部の実施形態において、希釈材は、フリーラジカル重合性樹脂、及びセラミック粒子、有機粒子、特定の他の添加剤、及びこれらの組み合わせを含む種々の選択された粒子と共に組み合わせることができる。
【０１８４】
結果として得られるフリーラジカル重合性構成要素はまた、比較的実質的な粒子分布を支持するレオロジー特性を有する。これは、引っかき抵抗性、強靭性、耐久性、及び同様のものなどの望ましい特性を促進するのに役立つ粒子及び他の添加剤で極めて高レベルにフリーラジカル重合性構成要素を装填できることを意味する。多くの実施形態において、フリーラジカル重合性材料及び粒子状化合物の複合混合物は、擬塑性及びチキソトロピック特性を有し、結果として得られる硬化組成物の平滑化、均一性、美観、及び耐久性を制御して促進するのに役立つことができる。詳細には、望ましいチキソトロピック特性は、塗布後沈降する粒子を減少させるのに役立つ。換言すると、フリーラジカル重合性構成要素は、特定の分布が貯蔵中及び基板１０の上に塗布された後に極めて安定なままであるキャリアを提供する。この安定性は、基板１０への塗布後大体において組成物表面に粒子を維持するのに役立つことを含む。表面に粒子集団を維持することによって、表面における高い引っかき抵抗性は維持される。
【０１８５】
一部の実施形態において、反応性希釈剤の構成成分のうちの少なくとも１つは、フリーラジカル重合性官能性に加えてエポキシ官能性を任意に含む。例示の実施形態において、約５００〜７００の重量平均分子量を有し、エポキシ官能性から誘導される少なくとも１つのバックボーン部分を含むジアルキレート成分は、反応性希釈剤に組み込まれる。このような材料の１つの実施例は、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏ．，Ｉｎｃ．から販売名ＣＮ１２０で商業的に入手可能である。ＴＭＰＴＡの２０重量部を有するこのオリゴマーの８０重量部を含有する配合物はまた、販売名ＣＮ１２０Ｃ８０でこのソースから入手可能である。一部の実施形態において、約１〜約５０重量部、又は代替として反応性希釈剤の単官能性構成成分の５〜２０重量部当たりに、このオリゴマーの約１〜約２５重量部、又は代替として約８〜２０重量部を用いることが適切であることになる。例示的な実施形態において、単官能性成分の約１２重量部当たりにＣＮ１２０−８０混和剤の約１５〜１６重量部を用いることが適切であることになる。
【０１８６】
反応性希釈剤に加えて、フリーラジカル重合性構成要素は、１又は２以上のフリーラジカル重合性樹脂を含むことができる。フリーラジカル重合性構成要素が１又は２以上のフリーラジカル重合性樹脂を含むとき、組成物に組み込まれたこのような樹脂の量は、広い範囲にわたって異なることができる。一般的ガイドラインとして、フリーラジカル重合性樹脂対反応性希釈剤の重量比は、多くの場合、約１：２０〜約２０：１、又は代替として１：２０〜１：１、又は代替として１：４〜１：１、及びこれに代えて約１：２〜１：１の範囲内にすることができる。
【０１８７】
例示の実施形態において、フリーラジカル重合性樹脂構成要素は、（メタ）クリル化ウレタン（すなわち、ウレタン（メタ）クリレート）、（メタ）クリル化エポキシ（すなわち、エポキシ（メタ）クリレート）、（メタ）クリル化ポリエステル（すなわち、ポリエステル（メタ）クリレート）、（メタ）クリル化（メタ）クリル、（メタ）クリル化シリコーン、（メタ）クリル化アミン、（メタ）クリル化アミド、（メタ）クリル化ポリスルホン、（メタ）クリル化ポリエステル、（メタ）クリル化ポリエーテル（すなわち、ポリエーテル（メタ）クリレート、ビニル（メタ）クリレート、及び（メタ）クリル化オイルなどの１又は２以上の樹脂を含むのが望ましい。実際に、そのクラス（例えば、ポリウレタン、ポリエステル、シリコーン、その他）により樹脂を参照すると、たとえ樹脂が別のクラスの部分を含むとしても、樹脂がそのクラスの少なくとも１つの部分の特性を含むことを意味する。従って、ポリウレタン樹脂は、少なくとも１つのウレタン結合を含むが、また１又は２以上の他の種類のポリマー結合も含む可能性がある。
【０１８８】
フリーラジカル重合性樹脂材料の代表的な実施例は、米国特許第５，４５３，４５１号、米国特許第５，７７３，４８７号及び米国特許第５，８３０，９３７号で記載される材料などの放射線硬化性（脂肪族ポリエステルウレタン（メタ）クリレートを含む）（メタ）クリレート、複数のウレタン及び１つのウレタン（メタ）クリレートを含む。適切であることになる追加のフリーラジカル重合性樹脂は、ＰＣＴ公開第ＷＯ  ０２／０７７１０９号で記載されるものを含む。広範囲のこのような材料は商業的に入手可能である。
【０１８９】
樹脂構成要素の実施形態は、少なくとも５０°Ｃのガラス遷移温度（Ｔｇ）を有し、フリーラジカル重合性官能性に対して少なくとも三官能性、又は代替として少なくとも四官能性、又は代替として少なくとも五官能性、及びこれに代えて少なくとも六官能性である、少なくとも第１のフリーラジカル重合性樹脂を含む。この第１の樹脂は、少なくとも約６０°Ｃ、又は代替として少なくとも８０°Ｃ、及びこれに代えて少なくとも約１００°ＣのＴｇを有する。１つの実施モードでは、約５０°Ｃ〜６０°ＣのＴｇを有し、（メタ）クリレート官能性に対して６価であるフリーラジカル重合性ウレタン樹脂は、適切であることになる。このような六官能性樹脂の例示的な実施形態は、Ｒａｈｎから販売名Ｇｅｎｏｍｅｒ  ４６２２で商業的に入手可能である。
【０１９０】
一部の実施形態において、第１の樹脂は、１又は２以上の他の種類の樹脂と組み合わせて用いられる。任意選択的に、このような他の樹脂のうちの少なくとも１つはまた、フリーラジカル重合性である。例えば、一部の実施形態は、フリーラジカル重合性部分に対して単又は多官能性とすることができる少なくとも第２のフリーラジカル重合性樹脂と組み合わせて第１の樹脂を組み込む。存在する場合、第２のフリーラジカル重合性樹脂は、−３０°Ｃ〜１２０°Ｃなどの広い範囲にわたってＴｇを有することができる。一部の実施形態において、第２の樹脂は、５０°Ｃ未満、又は代替として約３０°Ｃ未満、及びこれに代えて約１０°Ｃ未満のＴｇを有する。第２の樹脂の多くの実施形態は、ポリウレタン材料である。このような樹脂の例示的な実施形態は、Ｂａｙｅｒ  ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｃ  ＡＧにより提供される販売名Ｄｅｓｍｏｌｕｘ  Ｕ５００（以前はＤｅｓｍｏｌｕｘ  ＸＰ２６１４）で商業的に入手可能である。
【０１９１】
樹脂は、所望の光沢目的を達成するように選択することができる。例えば、約３０°Ｃ未満などの比較的低いＴｇを有する任意の第２のフリーラジカル重合性樹脂と組み合わせて約５０°Ｃを超える比較的高いＴｇを有する第１のフリーラジカル重合性樹脂と組成物の調合は、中範囲の光沢（例えば、約５０〜約７０）又は高範囲の光沢（約７０を上回る）を有する被覆を提供するのに役立つ。比較的高いＴｇを有する１又は２以上のフリーラジカル重合性樹脂だけとの調合は、より低い光沢（例えば、約５０を下回る）を被覆に提供するのに役立つ傾向がある。
【０１９２】
第１及び第２の樹脂の重量比は、広い範囲にわたって異なる場合がある。第２の樹脂のＴｇが約５０°Ｃを下回る実施形態に対して優れた耐磨滅性及び強靭性を被覆に提供するために、第２のより低いＴｇ樹脂対第１のより高いＴｇ樹脂の比率は、約１：２０〜〜２０：１、又は代替として約１：２０〜約１：１の範囲内などの１：１未満、又は代替として約１：２０〜約４：５、又は代替として約１：２０〜約１：３の範囲内にある場合に望ましい。１つの例示の実施形態において、約９：１の重量比が適切であることになる。
【０１９３】
非定型的高含有量の三官能性以上の官能性を有する反応性希釈剤を含むフリーラジカル重合性構成要素の例示的な実施形態は、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンなどのラクタムの約１〜約１０重量部、又は代替として約４〜約８重量部、オクトデシルアクリレートなどの約５００未満の分子量を有する別の単官能性材料の約１〜約１０重量部、又は代替として約２〜約８重量部、１，６−ヘキサンジアクリレートなどの二官能性反応性希釈剤の約５〜約２５重量部、又は代替として約７〜約３０重量部、トリメチロールプロパントリアクリレートＴＭＰＴＡなどの約５００未満の分子量を有する三官能性反応性希釈剤の約１〜約８重量部、又は代替として約２〜５重量部、約５００〜約２０００の範囲内の分子量を有する三官能性オリゴマーの約１〜約２０重量部、エポキシ官能性を有する二官能性オリゴマーの約５００〜約２０００の範囲内の分子量で約１〜約４０重量部、第１の樹脂の約１〜約１５重量部、及び第２の樹脂の約１〜約１５重量部を含む。
【０１９４】
代替の実施形態において、被覆は、高転写効率塗布器の助けによる着色被覆の塗布によってパターンなどの着色イラストを提供する第１のコートを含む。１又は２以上の被覆層（又はトップコート）から成る第２の透明コートは、上述の第１の着色コートを保護する目的のためにこの第１のコート上に重ね合わせられる。
【０１９５】
ある実施形態において、例えば、当業者によく知られている顔料、オリゴマー、反応性希釈剤及び他の添加剤を含む被覆組成物が使用される。適切な顔料は、例えば、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ２１３、ＰＹ  １５１、ＰＹ  ９３、ＰＹ  ８３、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２、ＰＲ  １６８、ＰＲ  ２５４、ＰＲ  １７９、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １６６、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ４８：２、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  １９、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：１、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：４、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ３６、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  ７又はＰｉｇｍｅｎｔ  Ｗｈｉｔｅ  ６である。適切なオリゴマーは、例えば、脂肪族及び芳香族ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート及びエポキシアクリレートであり、これらのアクリレートは、任意に、単官能性又は多官能性、例えば、二官能性、三官能性〜六官能性、及び十官能性とすることができる。適切な反応性希釈剤は、例えば、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリメチレングリコールジアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート及びイソデシルアクリレートである。更なる添加剤は、例えば、分散添加剤、消泡剤、光開始剤、及びＵＶ吸収剤などのこれらの特性の調整のためにインクに加えることができる。
【０１９６】
ある実施形態において、被覆層が使用される。適切な被覆層は、例えば、単一構成要素（１Ｋ）又は二構成要素（２Ｋ）イソシアネート架橋系（ポリウレタン）に基づく、或いは１Ｋ又は２Ｋエポキシ系（エポキシ樹脂）に基づく生成物である。特定の実施形態において、２Ｋシステムが使用される。本発明により使用される被覆層は、透明又は半透明とすることができる。
【０１９７】
二構成要素イソシアネート架橋系では、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、又はトルイジンジイソシアネート（ＴＤＩ）、例えば、イソシアヌレート、ビウレット、アロファネートなどのイソシアネート、及び多価アルコール及びその混合物と共に述べたイソシアネートの付加物は、硬化構成要素として使用される。例えば、ＯＨ基含有ポリエステル、ポリエーテル、アクリレート及びポリウレタン、並びにこれらの混合物などのポリオールは、ポリオールが溶媒系、無溶媒、又は水希釈性とすることができる結合構成要素として使用される。
【０１９８】
二構成要素エポキシ系では、例えば、ビスフェノールＡ又はビスフェノールＢなどのビスフェノールのグリシジルエーテル、及びエポキシ化脂肪族親物質並びにこれらの混合物などのエポキシ樹脂は、結合構成要素として使用される。例えば、アミン、アミド及びアミン並びにこれらの混合物の付加物などのＮＨ官能性物質は、硬化構成要素として使用される。
【０１９９】
ポリオール含有バインダ、普通の商業用のイソシアネート硬化剤の場合に、及びエポキシ樹脂含有バインダの場合に、ＮＨ官能性硬化剤は、硬化構成要素として使用することができる。
【０２００】
バインダと硬化構成要素の混合比は、何れの場合にも反応基の物質の量に基づいてそれぞれの構成要素の重量が、１：０．７〜１：１．５、又は代替として１：０．８〜１：１．２又は代替として１：１の範囲内のＯＨ：ＮＣＯ又はエポキシ：ＮＨ比で存在しているように選択される。
【０２０１】
３層被覆は、種々の産業部門にて使用することができる。ベースコートは、木材、金属、ガラス、及びプラスチック材料に塗布することができるプライマーによって形成される。使用に好適なプライマーの実施例は、単一構成要素（ＩＫ）又は２構成要素（２Ｋ）イソシアネート架橋系（ポリウレタン）に基づく、或いは１Ｋ又は２Ｋエポキシ系（エポキシ樹脂）に基づく生成物である。
【０２０２】
上記で紹介したように、被覆組成物は、顔料を更に含むことができる。被覆組成物に使用するための当該技術分野で公知のあらゆる顔料は、被覆組成物に利用することができる。適切な顔料の非限定的な実施例は、金属酸化物、金属水酸化物、金属薄片を含む効果顔料、鉛クロム酸塩などのクロム酸塩、硫化物、硫酸塩、カーボネート、カーボンブラック、シリカ、タルク、陶土、フタロシアニンブルー及びグリーン、有機レッド、有機マルーン、真珠光沢顔料、他の有機顔料及び染料、並びにこれらの組み合わせを含む。必要に応じて、メタホウ酸バリウム、リン酸亜鉛、アルミニウム三リン酸塩及びこれらの組み合わせなどのクロメートフリー顔料をまた利用することができる。
【０２０３】
適切な効果顔料の更なる非限定的な実施例は、明るいアルミニウム薄片、極細アルミニウム薄片、中程度の粒度のアルミニウム薄片、及び明るい中程度の粗いアルミニウム薄片を含み、二酸化チタン顔料で被覆された雲母薄片はまた、真珠顔料及びこれらの組み合わせとして公知である。適切な着色顔料の非限定的な実施例は、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、カーボンブラック、モノアゾ赤色トナー、赤色酸化鉄、キナクリドンマルーン、透明赤色酸化鉄、ジオキサジンカルバゾール紫、紺青、インダントロンブルー、チタン酸クロム、チタニウム黄色、モノアゾ顔料オレンジ、フェライト黄色、モノアゾベンズイミダゾロン黄色、透明黄色酸化物、イソインドリン黄色、テトラクロロイソインドリン黄色、アンサンスロンオレンジ、鉛クロム酸塩黄色、フタロシアニン緑色、キナクリドン赤色、ペリレンマルーン、キナクリドン紫色、事前に暗くしたクロム黄色、チオインジゴ赤色、透明赤色酸化物チップ、モリブデートオレンジ、モリブデートオレンジ赤色、及びこれらの組み合わせを含む。
【０２０４】
上記でも紹介したように、被覆組成物は、体質顔料を更に含むことができる。体質顔料は、一般的に、被覆組成物中のより高いコストの顔料を交換するように利用されるが、本明細書で企図するような体質顔料は、体質顔料を含まない被覆組成物と比べて被覆組成物の剪断粘度を増加させる場合がある。被覆組成物の剪断粘度の増加は、高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布するために被覆組成物の適合性を改善することができる。体質顔料は、約０．０１〜約４４ミクロンの粒度を有することができる。体質顔料は、限定ではないが、結節状、小板、弓状、針状、及び繊維状を含む様々な構成を有することができる。適切な体質顔料の非限定的な実施例、ホワイティング、重晶石、非晶質シリカ、ヒュームドシリカ、珪藻シリカ、陶土、炭酸カルシウム、フィロケイ酸塩（雲母）、桂灰石、マグネシウムケイ酸塩（タルク）、硫酸バリウム、カオリン、及びアルミノケイ酸塩を含む。
【０２０５】
被覆組成物は、被覆組成物の総重量に基づいて約０．１〜約５０、又は代替として約１〜約２０、又は代替として約１〜約１０重量％の量の体質顔料を含むことができる。特定の実施形態において、被覆組成物は、マグネシウムケイ酸塩（タルク）、硫酸バリウム、又はこれらの組み合わせを含む。種々の実施形態において、体質顔料として硫酸バリウムを含めることは、体質顔料としてタルクを含めることと比べてより大きな剪断粘度を有する被覆組成物をもたらす。
【０２０６】
上記でも紹介したように、被覆組成物は染料を更に含むことができる。適切な染料の非限定的な実施例は、トリフェニルメタン染料、アントラキノン染料、キサンテン及び関連染料、アゾ染料、反応染料、フタロシアニン化合物、キナクリドン化合物、及び蛍光増白剤、並びにこれらの組み合わせを含む。被覆組成物は、被覆組成物の総重量に基づいて約０．０１〜約５、又は代替として約０．０５〜約１、又は代替として約０．０５〜約０．５重量％の量の染料を含むことができる。特定の実施形態において、被覆組成物は、Ｓｏｌ．Ｏｒａｓｏｌ  Ｎｅｇｒｏ  ＲＬなどの１０％黒色染料を含む。
【０２０７】
上記でも紹介したように、被覆組成物は、レオロジー修飾剤を更に含むことができる。多くの様々なタイプのレオロジー修飾剤は、被覆組成物で用いることができ、被覆組成物で利用される場合がある。例えば、レオロジー修飾剤を含まない被覆組成物と比べて被覆組成物のレオロジーを増加させることができる、レオロジー修飾剤を用いることができる。被覆組成物のレオロジーの増加は、高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に塗布するために被覆組成物の適合性を改善することができる。適切なレオロジー修飾剤の非限定的な実施例は、尿素系化合物、ラポナイトプロピレングリコール溶液、アクリルアルカリエマルジョン、及びこれらの組み合わせを含む。被覆組成物は、被覆組成物の総重量に基づいて約０．０１〜約５、又は代替として約０．０５〜約１、又は代替として約０．０５〜約０．５重量％の量のレオロジー修飾剤を含むことができる。特定の実施形態において、被覆組成物は、ラポナイトプロピレングリコール溶液、アクリルアルカリエマルジョン、又はこれらの組み合わせを含む。ラポナイトプロピレングリコール溶液は、合成層状ケイ酸塩、水及びポリプロピレングリコールを含む。合成層状ケイ酸塩は、商品名Ｌａｐｏｎｉｔｅ  ＲＤでドイツウェーゼルのＡｌｔａｎａ  ＡＧから商業的に入手可能である。アクリルアルカリエマルジョンは、商品名Ｖｉｓｃａｌｅｘ（登録商標）ＨＶ  ３０で米国ニュージャージー州フローラムパークのＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商業的に入手可能である。
【０２０８】
上記でも紹介したように、被覆組成物は、有機溶媒を更に含むことができる。実施形態において、被覆組成物は、有機溶媒含有量が、被覆組成物中の液体キャリアの総重量に基づいて約５０重量％より大きい、又は代替として６０重量％より大きい、又は代替として７０重量％より大きい、又は代替として８０重量％より大きい、又は代替として９０重量％より大きいとき、溶剤系被覆組成物である。適切な有機溶媒の非限定的な実施例は、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアリルケトン及びジイソブチルケトンなどのケトン、エチルアセテート、ｎ−ブチルアセテート、イソブチルアセテートなどのエステル、及びこれらの組み合わせを含むことができる。実施形態において、溶媒の蒸発率は、印刷するために被覆組成物の適合性に影響を与える場合がある。特定の共溶媒は、蒸発率を増加又は減少させる被覆組成物内に組み込むことができ、これにより被覆組成物の蒸発率を増加又は減少させる。
【０２０９】
上記でも紹介したように、被覆組成物は、水を更に含むことができる。実施形態において、被覆組成物は、含水量が、被覆組成物中の液体キャリアの総重量に基づいて約５０重量％より大きい、又は代替として６０％より大きい、又は代替として７０％より大きい、又は代替として８０％より大きい、又は代替として９０％より大きいときに、水性被覆組成物である。被覆組成物は、約１〜約１４、又は代替として約５〜約１２、又は代替として約８〜約１０のｐＨを有することができる。
【０２１０】
上記でも紹介したように、被覆組成物は、触媒を更に含むことができる。被覆組成物は、周囲温度で被覆組成物の硬化時間を短縮して硬化を可能にするように触媒を更に含むことができる。周囲温度は、典型的には、１８°Ｃ〜３５°Ｃの範囲内の温度を指す。適切な触媒の非限定的な実施例は、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫二塩化物、ジブチル錫二臭化物、亜鉛ナフテン酸塩などの有機金属塩、トリフェニルホウ素、テトライソプロピルチタン酸塩、トリエタノールアミンチタン酸塩キレート、ジブチル二酸化錫、ジブチル錫オクトエート、錫オクトエート、アルミニウムチタン酸塩、アルミニウムキレート、ジルコニウムキレート、エチルトリフェニルヨウ化ホスホニウム及び他のこのようなホスホニウム塩などの炭化水素ホスホニウムハロゲン化物、及び他の触媒、又はこれらの組み合わせを含むことができる。適切な酸触媒の非限定的な実施例は、カルボン酸、スルホン酸、リン酸又はこれらの組み合わせを含むことができる。一部の実施形態において、酸触媒は、例えば、酢酸、ギ酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸、パラ−トルエンスルホン酸、リン酸、又はこれらの組み合わせを含むことができる。被覆組成物は、被覆組成物の総重量に基づいて約０．０１〜約５、又は代替として約０．０５〜約１、又は代替として約０．０５〜約０．５重量％の量の触媒を含むことができる。
【０２１１】
上記でも紹介したように、被覆組成物は、従来の添加剤を更に含むことができる。被覆組成物は、紫外線安定剤を更に含むことができる。このような紫外線安定剤の非限定的な実施例は、紫外線吸収剤、選別機、消光剤、及びヒンダードアミン光安定剤を含む。酸化防止剤はまた、被覆組成物に加えることができる。典型的な紫外線安定剤は、ベンゾフェノン、チアゾール、トリアジン、ベンゾエート、ヒンダードアミン及びこれらの混合物を含むことができる。商品名Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）で米国ニューヨーク州タリタウンのＣｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから全て商業的に入手可能な、Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）３２８及びＴｉｎｕｖｉｎ（登録商標）１２３などのヒンダードアミン光安定剤の配合物を利用することができる。
【０２１２】
適切な紫外線吸収剤の非限定的な実施例は、２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−３級アミル−フェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２［２−ヒドロキシ−３，５−ジ（１，１−ジメチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３−３級ブチル−５−プロピオン酸メチル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールの反応生成物などのヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール、及び３００の重量平均分子量を有するポリエチレンエーテルグリコール、２−（２−ヒドロキシ−３−３級ブチル−５−イソ−オクチルプロピオン酸塩）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−［４（（２，−ヒドロキシ−３−ドデシルオキシ／トリデシルオキシプロピル）−オキシ）−２−ヒドロキシフェニル］−４，６−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−１，３，５−トリアジン、２−［４（２−ヒドロキシ−３−（２−エチルヘキシル）−オキシ）−２−ヒドロキシフェニル］−４，６−ビス（２，４−ジメチルフェニル）１，３，５−トリアジン、２−（４−オクチルオキシ−２−ヒドロキシフェニル）−４，６−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−１，３，５−トリアジンなどのヒドロキシフェニルｓ−トリアジン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシベンゾフェノン、及び２−ヒドロキシ−４−ドデシルオキシベンゾフェノンなどのヒドロキシベンゾフェノンＵ．Ｖ．吸収剤を含む。
【０２１３】
適切なヒンダードアミン光安定剤の非限定的な実施例は、Ｎ−（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）−２−ドデシルコハク酸イミド、Ｎ（１アセチル−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）−２−ドデシルコハク酸イミド、Ｎ−（２ヒドロキシエチル）−２，６，６，６−テトラメチルピペリジン−４−オール−コハク酸コポリマー、１，３，５トリアジン−２，４，６−トリアミン、Ｎ，Ｎ'''−［１，２−エタンジイルビス［［［４，６−ビス［ブチル（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）アミノ］−１，３，５−トリアジン−２−イル］イミノ］−３，１−プロパンジイル］］ビス［Ｎ，Ｎ'''−ジブチル−Ｎ’，Ｎ'''−ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）］、ポリ−［［６−［１，１，３，３−テトラメチルブチル］−アミノ］−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル］［２，２，６，６−テトラメチルピペリジニル］−イミノ］−１，６−ヘキサン−ジイル［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）イミノ］）、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）セバシン酸塩、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）セバシン酸塩、ｂｉｓ（１−オクチルオキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）セバシン酸塩、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）［３，５ビス（１，１−ジメチルエチル−４−ヒドロキシフェニル）メチル］ブチルプロパンジオエート、８−アセチル−３−ドデシル−７，７，９，９，−テトラメチル−１，３，８−トリアザスピロ（４，５）デカン−２，４−ジオン、及びｄドデシル／テトラデシル−３−（２，２，４，４−テトラメチル−２ｌ−オキソ−７−オキサ−３，２０−ジアゾールジスピロ（５．１．１１．２）ヘニコサン−２０−イル）プロピオン酸塩を含む。
【０２１４】
適切な酸化防止剤の非限定的な実施例は、テトラキス［メチレン（３，５−ジ−３級−ブチルヒドロキシヒドロケイ皮酸塩）］メタン、オクタデシル３，５−ジ−３級−ブチル−４−ヒドロキシヒドロケイ皮酸塩、トリス（２，４−ジ−３級−ブチルフェニル）亜リン酸塩、１，３，５−トリス（３，５−ジ−３級−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン及びベンゼンプロパン酸、３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシ−Ｃ７−Ｃ９分岐アルキルエステルを含む。特定の実施形態において、酸化防止剤は、Ｓａｎｋｏ（登録商標）ＨＣＡ（９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスフェナンスレン−１０−酸化物）などのヒドロペルオキシド分解剤と、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓからのＩｒｇａｆｏｓ（登録商標）ＴＮＰＰ、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓからのＩｒｇａｆｏｓ（登録商標）１６８、ＧＥ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓからのＵｌｔｒａｎｏｘ（登録商標）６２６、Ａｓａｈｉ  ＤｅｎｋａからのＭａｒｋ  ＰＥＰ−６、Ａｓａｈｉ  ＤｅｎｋａからのＭａｒｋ  ＨＰ−１０、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓからのＩｒｇａｆｏｓ（登録商標）Ｐ−ＥＰＱ、ＡｌｂｅｍａｒｌｅからのＥｔｈａｎｏｘ  ３９８、ＧＥ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓからのＷｅｓｔｏｎ  ６１８、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓからのＩｒｇａｆｏｓ（登録商標）１２、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓからのＩｒｇａｆｏｓ（登録商標）３８、ＧＥ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓからのＵｌｔｒａｎｏｘ（登録商標）６４１、及びＤｏｖｅｒ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓからのＤｏｖｅｒｐｈｏｓ（登録商標）Ｓ−９２２８などのトリフェニルリン酸塩及び他の有機リン化合物とを含む。
【０２１５】
被覆組成物は、被覆組成物に使用するための当該技術分野で公知の他の添加剤を更に含むことができる。このような添加剤の非限定的な実施例は、湿潤剤、レベリング剤及び流れ制御剤、例えば、それぞれの商品名でＲｅｓｉｆｌｏｗ（登録商標）Ｓ（ポリブチルアクリレート）、ＢＹＫ（登録商標）３２０及び３２５（高分子量ポリアクリレート）、ＢＹＫ（登録商標）３４７（ポリエーテル修飾シロキサン）、（メタ）クリンホモポリマーに基づくレベリング剤、レオロジー制御剤、部分的に架橋したポリカルボン酸又はポリウレタンなどの厚み、及び消泡剤を含むことができる。他の添加剤は、当業者によく知られている従来の量で用いることができる。実施形態において、被覆組成物の湿潤剤、レベリング剤、流れ制御剤、及び界面活性剤は、被覆組成物の表面張力に影響を与える可能性があり、従って、印刷するために被覆組成物の適合性に影響を与える場合がある。特定の湿潤剤、レベリング剤、流れ制御剤、及び界面活性剤は、被覆組成物の表面張力を増加又は減少させるために被覆組成物内に組み込むことができる。
【０２１６】
架橋剤のタイプに応じて、本発明の被覆組成物は、１パック（１Ｋ）又は２パック（２Ｋ）被覆組成物として調合することができる。１パック被覆組成物は、空気乾燥被覆又は未活性被覆とすることができる。用語「空気乾燥被覆」又は「未活性被覆」は、主として溶媒蒸発によって乾燥して架橋を必要とせず所望の特性を有する被覆フィルムを形成する被覆を指す。遊離イソシアネート基を有するポリイソシアネートが架橋剤として用いられる場合、被覆組成物は、被覆塗布直前にのみ架橋剤が被覆組成物の他の構成要素と混合されるという点で２パック被覆組成物として調合することができる。ブロックポリイソシアネートが例えば架橋剤として用いられる場合、被覆組成物は、１パック（１Ｋ）被覆組成物として調合することができる。
【０２１７】
「２パック被覆組成物」マーカー「２構成要素被覆組成物」は、別個の容器に貯蔵された２構成要素を含む熱硬化性被覆組成物を意味する。これらの容器は、典型的には、被覆組成物の構成要素の在庫保存期間を延ばすように密封される。構成要素は、使用前に混合されてポットミックスを形成する。ポットミックスは、自動車車体又は本体部品などの基板表面上に望ましい厚みの層として塗布される。塗布後、層は、周囲条件下で硬化され又は高温でオーブンで硬化されて、高光沢、平滑外観、及び耐久性などの所望の被覆特性を有する基板表面上に被覆を形成する。
【０２１８】
被覆組成物は、約５〜約９０、又は代替として５〜約８０、又は代替として約１５〜約７０重量％の固形分を有することができる。固形分は、ＡＳＴＭ  Ｄ２３６９−１０に従って決定することができる。特定の実施形態において、被覆組成物のより高い固形分は、従来の噴霧装置を利用して霧化を受けない被覆組成物によるのが望ましいとすることができる。
【０２１９】
被覆組成物は、被覆組成物の総重量に基づいて約０．１〜約３０重量％、又は代替として約０．５重量％〜約２０重量％、又は代替として約１重量％〜約１０重量％の量の基本的顔料又は着色顔料を含むことができる。
【０２２０】
被覆組成物は、被覆組成物の総重量に基づいて約５〜約７０重量％、又は代替として約１０〜約５０重量％、又は代替として約１５〜約２５重量％の量のバインダを含むことができる。
【０２２１】
被覆組成物は、被覆組成物の総重量に基づいて約１〜約２０重量％、又は代替として約２〜約１０重量％、又は代替として約４〜約６重量％の量の架橋剤を含むことができる。
【０２２２】
被覆組成物は、実質的に染料を含まない場合がある。本明細書で利用するような用語「実質的に」は、被覆組成物の色及び／又は特性が、依然として実質的に染料を含まないと考えられる染料の僅かな量の追加によって影響を受けないような、僅かな量の染料を含むことができる。実施形態において、実質的に染料を含まない被覆組成物は、５重量％以下、又は代替として１重量％以下、又は代替として０．１重量％以下を含む。
【０２２３】
システム５０は、基板１０の上にあるプライマー層、プライマー層の上にあるベースコート層、及びベースコート層の上にあるクリアコート層を含むことができる。システム５０は、上記で説明した被覆層の何れかなどの追加の１つの層又は複数の層を、プライマー層、ベースコート層、及び／又はクリアコート層の間、上、又は下のあらゆる位置に配置された追加の層と共に含むことができることを理解されたい。実施形態において、被覆組成物を利用して、プライマー層、ベースコート層、クリアコート層、又はこれらの組み合わせを形成するのに利用することができる。特定の実施形態において、被覆組成物を利用してベースコート層を形成する。
【０２２４】
被覆組成物を利用して基板１０を塗布するためのプロセスもまた、本明細書で提供される。プロセスは、第１の湿潤被覆層を形成するように、基板１０の少なくとも一部分の上に上記で説明した被覆組成物を含む第１の被覆組成物を塗布するステップを含む。プロセスは、基板１０の上に第１の乾燥被覆層を形成するように、約１８°Ｃ（６４°Ｆ）〜約１８０°Ｃ（３５６°Ｆ）の範囲内の温度で第１の湿潤被覆層を硬化又は乾燥させるステップを更に含むことができる。第１の湿潤被覆層は、約１０分〜約３日の時間量の間硬化又は乾燥することができる。プロセスは、第１の湿潤被覆層がフラッシュすることを可能にするステップを更に含むことができる。プロセスは、多層被覆を形成するように、第２の被覆組成物を基板１０に塗布するステップを更に含むことができる。特定の実施形態において、第２の被覆組成物は、第２の湿潤被覆層を形成するように第１の湿潤被覆層の上に塗布して、多層被覆を形成するように共に第１及び第２の湿潤被覆層を硬化させることができ、第２の被覆組成物は、第１の被覆組成物と同じ又は異なる。他の実施形態において、第２の被覆組成物は、第２の湿潤被覆層を形成するように第１の乾燥被覆層の上に塗布され、多層被覆を形成するように第２の湿潤被覆層を硬化させ、第２の被覆組成物は、第１の被覆組成物と同じ又は異なる。種々の実施形態において、第１の被覆組成物はベースコート組成物であり、第２の被覆組成物はクリアコート組成物である。他の実施形態において、第１の被覆組成物及び第２の被覆組成物の両方はベースコート組成物である。
【０２２５】
ノズルを含む高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に被覆組成物を塗布する方法が、本明細書で提供される。ノズルは、０．００００２ｍ〜０．０００４ｍのノズル直径を有するノズルオリフィスを定める。被覆組成物はキャリア及びバインダを含む。被覆組成物は、約０．００２Ｐａ＊ｓ〜約０．２Ｐａ＊ｓの粘度、約８３８ｋｇ／ｍ3〜約１５５７ｋｇ／ｍ3の密度、約０．０１５Ｎ／ｍ〜約０．０５Ｎ／ｍの表面張力、及び約０．０００５ｓ〜約０．０２ｓの緩和時間を有することができる。本方法は、被覆組成物を高転写効率塗布器１２に提供するステップを含む。本方法は、被覆層を形成するようにノズルオリフィス７２を通って基板１０に被覆組成物を塗布するステップを更に含む。ノズル直径、粘度、密度、表面張力、及び緩和時間に対する範囲は、本明細書で記載される範囲の何れかによって定めることができることを理解されたい。
【０２２６】
ノズルを含む高転写効率塗布器１２を利用して基板１０に被覆組成物を塗布する方法が、本明細書で提供される。ノズルは、０．００００２ｍ〜０．０００４ｍのノズル直径を有するノズルオリフィスを定める。被覆組成物はキャリア及びバインダを含む。被覆組成物は、約０．０１〜約１２．６のオーネゾルゲ数（Ｏｈ）を有することができ、被覆組成物は、約０．０２〜約６，２００のレイノルズ数（Ｒｅ）を有することができ、及び被覆組成物は、０よりも大きく約１７３０までのデボラ数（Ｄｅ）を有することができる。本方法は、被覆組成物を高転写効率塗布器１２に提供するステップを含む。本方法は、被覆層を形成するようにノズルオリフィス７２を通って基板１０に被覆組成物を塗布するステップを更に含む。
【０２２７】
第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０を利用して第１の被覆組成物及び第２の被覆組成物を塗布する方法もまた、本明細書で提供される。第１の高転写効率塗布器８８は第１のノズルを含み、第１のノズルは第１のノズルオリフィス９２を定める。第２の高転写効率塗布器９０は第２のノズルを含み、第２のノズルは第２のノズルオリフィス９４を定める。本方法は、第１の標的区域８０及び第２の標的区域８２を定める基板１０を提供するステップを含む。本方法は、第１のノズルオリフィス９２を通って第１の被覆組成物を基板１０の第１の標的区域８０に塗布するステップを更に含む。本方法は、第２のノズルオリフィス９４を通って第２の被覆組成物を基板１０の第２の標的区域８２に塗布するステップを更に含む。
【０２２８】
第１の高転写効率塗布器８８は、複数の第１のノズルを含み、第１のノズルの各々が第１のノズルオリフィス９２を定める。第２の高転写効率塗布器９０は、複数の第２のノズルを含み、第２のノズルの各々が第２のノズルオリフィス９４を定める。第１の被覆組成物を塗布するステップは、互いに独立した第１のノズルオリフィス９２ｓの各々を通って第１の被覆組成物を放出すると更に定められる。第２の被覆組成物を塗布するステップは、互いに独立した第２のノズルオリフィス９２ｓの各々を通って第２の被覆組成物を放出すると更に定められる。
【０２２９】
基板１０は、これらの間に配置された基板１０の第１の標的区域８０及び基板１０の第２の標的区域８２を有する第１の端部及び第２の端部を含む。本方法は、第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０を第１の端部から第２の端部に移動させるステップを更に含む。第１のノズルオリフィス９２及び第２のノズルオリフィス９４を通って第１の被覆組成物及び第２の被覆組成物を放出するステップは、第１の端部から第２の端部に単一パスに沿って行われる。
【０２３０】
第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０を利用して被覆組成物を塗布する方法。第１の高転写効率塗布器８８は第１のノズルを含む。第１のノズルは第１のノズルオリフィス９２を定める。第２の高転写効率塗布器９０は第２のノズルを含む。第２のノズルは第２のノズルオリフィス９４を定める。本方法は、第１の標的区域８０及び第２の標的区域８２を定める基板１０を提供するステップを含む。本方法は、第１のノズルオリフィス９２を通って基板１０の第１の標的区域８０に被覆組成物を塗布するステップを含む。本方法は、第２のノズルオリフィス９４を通って基板１０の第２の標的区域８２に被覆組成物を塗布するステップを含む。
【０２３１】
第１の高転写効率塗布器８８は、複数の第１のノズルを含み、第１のノズルの各々が第１のノズルオリフィス９２を定める。第２の高転写効率塗布器９０は、複数の第２のノズルを含み、第２のノズルの各々が第２のノズルオリフィス９４を定める。被覆組成物を塗布するステップは、互いに独立した第１のノズルオリフィス９２ｓの各々を通って被覆組成物を放出するものとして更に定められる。被覆組成物を塗布するステップは、互いに独立した第２のノズルオリフィス９４ｓの各々を通って被覆組成物を放出するものとして更に定められる。
【０２３２】
基板１０は、これらの間に配置された基板１０の第１の標的区域８０及び基板１０の第２の標的区域８２を有する第１の端部及び第２の端部を含む。本方法は、第１の高転写効率塗布器８８及び第２の高転写効率塗布器９０を第１の端部から第２の端部に移動させるステップを更に含む。第１のノズルオリフィス９２及び第２のノズルオリフィス９４を通って被覆組成物を放出するステップは、第１の端部から第２の端部に単一パスに沿って行われる。
【０２３３】
高転写効率塗布器１２によって被覆組成物を塗布するための別のシステムもまた、本明細書で提供される。システムは、効率の改善、環境への影響の低減、廃棄物の削減によるコストの削減を示す場合がある。システムは、低転写効率塗布方法による過剰噴霧及び霧化の排除による空気ハンドラの数の減少を含む場合がある。システムは、低転写効率塗布方法による過剰噴霧及び霧化の排除による廃棄物処理の削減又は排除を示す場合がある。システムは、高転写効率塗布器１２の能力による基板１０の遮蔽及び破蔽の減少又は排除を示して、被覆組成物の液滴７４を基板１０に直接塗布することができる。システムは、低転写効率塗布方法による過剰噴霧及び霧化の排除により環境システム又はブース表面の又は掃除及び保守の削減又は排除を示す場合がある。システムは、高転写効率塗布器１２及び適切なエネルギー源を有するＵＶ／ＥＢ／レーザ励起性被覆を利用することによよってベーキングプロセスの削減又は排除を示す場合がある。
【０２３４】
高転写効率塗布器を利用して基板１０に被覆組成物を塗布するための別のシステムが、本明細書で提供される。システムは、ノズルを含む高転写効率塗布器を含む。ノズルは、約０．００００２ｍ〜約０．０００４ｍの量のノズル直径を有するノズルオリフィスを定める。システムは、高転写効率塗布器と流体連通状態にあり、被覆組成物を含有するように構成されたリザーバを更に含む。高転写効率塗布器は、リザーバから被覆組成物を受け取るように構成され、ノズルオリフィス７２を通って被覆組成物を基板１０に放出して被覆層を形成するように構成される。高転写効率塗布器から放出された被覆組成物の液滴の少なくとも８０％は、基板１０と接触する。
【０２３５】
特定の実施形態において、基板１０は、過剰噴霧捕捉デバイス１０２を含む環境内に配置される。空気流は、環境を通って過剰噴霧捕捉デバイス１０２に移動することができる。高転写効率塗布器から放出された被覆組成物の２０重量％以下が、被覆組成物の総重量に基づいて過剰噴霧捕捉デバイス１０２と接触することができる。他の実施形態において、１５重量％以下、又は代替として１０重量％以下、又は代替として５重量％以下、又は代替として３重量％以下、又は代替として２重量％以下、又は代替として０．１重量％以下が、被覆組成物の総重量に基づいて過剰噴霧捕捉デバイス１０２と接触することができる。過剰噴霧捕捉デバイス１０２は、フィルタ、スクラバー、又はこれらの組み合わせを含むことができる。
【０２３６】
追加の考慮事項は、限定ではないが、以下を含むことができる。
マルチパス印刷が好ましい。厳密にワンパスは可視欠陥をもたらすことになる。マルチパスは本質的により遅い印刷プロセスと考えることができるが、単一パス方式で印刷された２又は３以上の互い違いに配置されたプリントヘッドを用いて擬マルチパスプロセスについて考えることができる。このようなプロセス（並びに真のマルチパス）は、より多くの塗料を堆積させることによって構築されたフィルムを増加させる許容度、又は代替として他の利点を有することができるより小さな液滴の噴射を呈することができる。
垂直面への印刷。噴射のための低粘度要件のために、被覆調合に剪断薄化を与える垂直面への印刷を可能にする通常の手法は、可能でない場合がある。考慮することができる代替の手法は、以下を含む：
Ａ．２つのプリントヘッド噴射：基板１０の上に塗料を堆積させるように高転写効率塗布器に加えて、第２の高転写効率塗布器を用いてある種の「活性化因子」を堆積させる。基板１０上の塗料と接触／混合するときこの活性化因子は、塗料を厚くさせ、これによりたるみ／低迷を抑制する。このような活性化因子の実施例は、ｐＨ又は溶解力変化を誘導する可能性がある。
Ｂ．温度変化：高転写効率塗布器中の塗料は高温にあるが、噴射後、温度は、基板１０上に堆積する前に、周囲条件並びに溶媒蒸発の両方により低下する。
【０２３７】
他の実施形態において、電子撮像デバイスは、高転写効率塗布器を利用して基板に塗布するように標的被覆の標的画像データを生成するのに利用することができる。標的画像データは、色、輝度、色調、彩度又は他の外観特徴に関係している場合がある。色適合プロトコルを利用して、ピクセルによって標的画像データピクセルを分析して塗布命令を生成することができる。特定の実施形態において、数学モデルを利用して、画像内のピクセルに基づいて標的画像データの値を決定し、標的画像値を生成することができる。結果として得られる１又は２以上の標的画像値は、サンプル被覆に基づいて類似のサンプル画像値を生成しているサンプルデータベースと比較することができ、ここでサンプル被覆は調整されて分析され、特定の外観を提供するサンプル被覆式を提供する。
【０２３８】
高転写効率塗布器を利用して基板に被覆組成物を塗布するためのシステムが、本明細書で提供される。システムは、適合プロトコルを実施するために命令を記憶するための記憶デバイスを含む。システムは、１又は２以上のデータプロセッサを更に含み、該データプロセッサが、命令を実行して、電子撮像デバイスによって生成された標的被覆の標的画像データを１又は２以上のデータプロセッサによって受け取って、適合プロトコルに標的画像データを適用して、塗布命令を生成するように構成される。
【０２３９】
システムは、ノズルを含む高転写効率塗布器を更に含み、ノズルは、約０．００００２ｍ〜約０．０００４ｍのノズル直径を有するノズルオリフィスを定める。システムは、高転写効率塗布器と流体連通状態にあり、被覆組成物を含有するように構成されたリザーバを更に含む。高転写効率塗布器は、リザーバから被覆組成物を受け取るように構成され、ノズルオリフィス７２を通って被覆組成物を基板に放出して被覆層を形成するように構成される。高転写効率塗布器は、塗布命令に基づいて被覆組成物を放出するように構成される。
【実施例】
【０２４０】
下の実施例１〜５は、本開示の種々の被覆組成物の調製を記述している。
2021505750.tif 000011
層状ケイ酸塩レオロジー制御剤は、水と商品名Ｌａｐｏｎｉｔｅ  ＲＤでＡｌｔａｎａから商業的に入手可能な溶液と類似のポリプロピレングリコールの溶液に提供される。
アルカリ膨潤性エマルジョン増粘剤は、商品名Ｒｈｅｏｖｉｓ  ＡＳ１１３０でＢＡＳＦから商業的に入手可能な溶液と類似の１０％水の溶液として提供される。
ポリエステルポリウレタン分散Ｉは、ドイツレーバークゼンのＣｏｖｅｓｔｒｏ  ＡＧから商業的に入手可能な商品名Ｂａｙｈｙｄｒｏｌ（登録商標）Ｕ  ２４１を有するポリエステルポリウレタンポリマーである。
スチレンアクリルラテックス分散は、２ステップエマルジョン重合プロセスによって形成される。
ポリエステルポリウレタン分散ＩＩは、線状ポリエステルジオール樹脂（モノマー１，６−ヘキサンジオール、アジピン酸、及びイソフタル酸）及びイソホロンジイソシアネートから形成されたポリウレタン分散樹脂である。このポリエステルポリウレタンポリマーは、約３０，０００の重量平均分子量、約３５重量％の固形分、及び約２５０ナノメートルの粒度を有する。
ポリエステルポリウレタン分散ＩＩＩは、線状ポリカーボネートポリエステル及びイソホロンジイソシアネートから形成されたポリウレタン分散樹脂である。このポリエステルポリウレタンポリマーは、約７５，０００の重量平均分子量、約３５重量％の固形分、及び約１８０ナノメートルの粒度を有する。
メラミンホルムアルデヒド樹脂は、商品名Ｇｙｍｅｌ  ３０３でＡｌｌｎｅｘから商業的に入手可能なヘキサ（メトキシメチル）メラミン（ＨＭＭＭ）と類似している。
微粉タルク体質顔料の分散は、商品名Ｍｉｓｔｒｏｎ  ＭｏｎｏｍｉｘでＩｍｅｒｙｓから商業的に入手可能な体質顔料と類似している。
微粉硫酸バリウム体質顔料の分散は、商品名Ｂｌａｎｃ  ＦｉｘｅＦでＨｕｎｔｓｍａｎから商業的に入手可能な体質顔料と類似している。
非晶質カーボンブラック顔料の分散は、商品名Ｒａｖｅｎ  ５０００  Ｕｌｔｒａ  ＩＩでＢｉｒｌａ  Ｃａｒｂｏｎから商業的に入手可能なカーボンブラック顔料と類似している。
インダントロンブルー６０顔料の分散は、商品名Ｍｏｎｏｌｉｔｅ  Ｂｌｕｅ  ３ＲＸ  ＨでＨｅｕｃｏｔｅｃｈから商業的に入手可能な体質顔料と類似している。
１，２−クロム錯体黒色染料の溶液は、商品名Ｏｒａｓｏｌ  Ｂｌａｃｋ  Ｘ５５でＢＡＳＦから商業的に入手可能な体質顔料と類似している。
【０２４１】
図２０を参照すると、例示的な被覆組成物の各々は、例示的な被覆組成物の構成要素に基づいて弾性及び剪断粘度の差を示す。
【０２４２】
下の実施例６〜１０は、本開示の種々の被覆組成物の調製を説明する。ブチルアセテートによる１１〜７５重量パーセント減少の従来のブラックモノコートは、商品名ＣｈｒｏｍａＤｙｎｅ（商標）でＡｘａｌｔａ  Ｃｏａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓから商業的に入手可能なブラックモノコートと組成的に類似していると評価された。実施例は、以下の特性を有する。
2021505750.tif 000012
従来のブラックモノコートは、商品名ＣｈｒｏｍａＤｙｎｅ（商標）でＡｘａｌｔａ  Ｃｏａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓから商業的に入手可能なブラックモノコートと類似している。
【０２４３】
セルロースアセテートブチレートは、商品名ＣＡＢ  ３８１−２０でＥａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから商業的に入手可能である。少なくとも１つの例示的な実施形態は、上述の詳細な説明に呈されているが、莫大な数の変形形態が存在することを理解されたい。１つの例示的な実施形態又は複数の例示的な実施形態は、実施例に過ぎず、範囲、適用性、又は構成を制限することを意図するものではないことも理解されたい。むしろ、上述の詳細な説明は、例示的な実施形態を実装するための好都合なロードマップを当業者に提供することになる。添付の請求項に記載された範囲から逸脱することなく、例示的な実施形態において記載された要素の機能及び配列において、種々の変更を行うことができることは理解されている。
【符号の説明】
【０２４４】
１０  基板
１２  高転写効率塗布器
５０  システム
１０２  過剰噴霧捕捉デバイス
【図１】
2021505750.tif 000013
【図２】
2021505750.tif 000014
【図３】
2021505750.tif 000015
【図４Ａ】
2021505750.tif 000016
【図４Ｂ】
2021505750.tif 000017
【図５Ａ】
2021505750.tif 000018
【図５Ｂ】
2021505750.tif 000019
【図６】
2021505750.tif 000020
【図７Ａ】
2021505750.tif 000021
【図７Ｂ】
2021505750.tif 000022
【図８Ａ】
2021505750.tif 000023
【図８Ｂ】
2021505750.tif 000024
【図９Ａ】
2021505750.tif 000025
【図９Ｂ】
2021505750.tif 000026
【図１０Ａ】
2021505750.tif 000027
【図１０Ｂ】
2021505750.tif 000028
【図１０Ｃ】
2021505750.tif 000029
【図１０Ｄ】
2021505750.tif 000030
【図１１】
2021505750.tif 000031
【図１２】
2021505750.tif 000032
【図１３】
2021505750.tif 000033
【図１４】
2021505750.tif 000034
【図１５】
2021505750.tif 000035
【図１６】
2021505750.tif 000036
【図１７】
2021505750.tif 000037
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2021505750.tif 000040
【国際調査報告】
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2021505750.tif 000042
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