涂膜的形成方法技术

本发明专利技术的目的是提供一种当中间涂层涂料和顶涂层涂料采用湿压湿方式涂覆在基材上时，形成具有优异外观和抗削蚀性的涂覆复合膜的方法。所述湿压湿涂布采用中间涂层涂料进行，所述中间涂层涂料含有（ａ）氨基甲酸乙酯改性的聚酯树脂，它通过含羟基聚酯树脂和脂族二异氰酸酯化合物反应制得，所述含羟基聚酯树脂通过多元醇和含有８０ｍｏｌ％或更多间苯二酸的酸性组分的缩聚获得；（ｂ）蜜胺树脂；（ｃ）由含活性亚甲基的化合物封闭的１，６－己二异氰酸酯化合物；（ｄ）具有芯－壳结构的非水分散丙烯酸树脂；和（ｅ）片状颜料。

【技术实现步骤摘要】
涂膜的形成方法
本专利技术涉及一种在汽车车体等上形成涂覆复合膜的方法。
技术介绍
有两种形成汽车涂覆复合膜的方法，其中一种为烘烤和固化每层形成的涂膜的方法；另一种为同时固化多层涂覆复合膜的方法。例如，通常采用双层单烘(twocoat one bake)法，即同时固化或烘烤金属底涂膜和透明涂膜的方法形成金属涂膜。此外，JP11-114489A公开了通过三层单烘(three coat one bake)法形成涂覆复合膜，所述方法包括相继形成有色底涂膜、金属底涂膜和透明涂膜，然后同时烘烤固化上述三层膜，从而改善膜的外观。已知，在某些情况下会发生涂覆复合膜的剥落，即所谓“削蚀(chipping)”：行进中的车辆溅起石子而石子又撞击涂膜。形成涂覆复合膜的传统方法包括：形成中间涂膜，然后固化一次此中间涂膜。因此，修整削蚀缺陷的策略既可以通过形成一种特殊的具有抗削蚀性能的中间涂膜，或可通过形成一种利用底涂膜调节光泽度而使削蚀不明显的中间涂膜来实现。例如，在JP6-256714A或JP6-254482A中，从中间涂料组合物角度，已经对改善抗削蚀性能进行了研究，但是在同时烘烤或固化三层的方法中，外观和性能不足。另外，当两层或三层涂覆复合膜通过湿压湿(wet-on-wet)方式形成时，可以省去用于中间涂层的烘烤和干燥烘炉，并且从经济和环境性质角度获得了较大的效益。但是，当存在许多凹凸不平的汽车车体整个表面采用湿压湿方式涂布时，劣质外表如爆裂和混溶性会出现在表面的某些部位。特别是，倘若使用了低粘度的低溶剂型涂料将出现下述问题：当在未固化的中间涂膜上涂覆一层底涂膜时，这两种涂料将在其接触面混合(通常称作“相混合”)，而且涂膜的颜色容易混浊。专利技术目的本专利技术的目的是提供一种形成分层涂膜的方法，所述方法在当中间层涂料和-->顶层涂料，特别是含有底涂料和透明涂料的顶层涂料采用湿压湿方式相继涂覆在基材上时，控制相应涂膜层间接触面的混溶性和转化，同时减少由削蚀引起的电涂膜表面的剥落和剥落面积的大小。为了避免中间涂料和底涂料的层混合，下列方法是有效的：(i)增加中间涂料的粘度；和(ii)增加中间涂料和底涂料之间的溶解度参数差值。于是，本专利技术人尝试开发一种接触面控制树脂，它在涂覆后通过迁移入中间涂层的表面而可以增加粘度和溶解度参数差值。
技术实现思路
本专利技术提供一种形成涂膜的方法，其包括在形成于基材上的电涂膜上相继涂覆中间涂料、底涂料和透明涂料的步骤，以及同时烘烤和固化所涂覆三层的步骤，其中中间涂料包含：(a)40-56wt％氨基甲酸乙酯改性的聚酯树脂，其数均分子量为1,500-3,000，通过脂族异氰酸酯化合物和玻璃转化点(Tg)为40-80℃的含羟基聚酯树脂反应获得，所述聚酯通过含有80mol％或更多间苯二酸和多元醇的酸性组分的缩聚获得；(b)10-30wt％蜜胺树脂；(c)15-30wt％氰酸酯化合物，它由具有活性亚甲基的化合物封闭，所述异氰酸酯化合物通过1，6-己二异氰酸酯和与之反应的化合物反应获得；(d)4-15wt％具有芯-壳结构的非水分散树脂，其中壳部分由通过α，β-烯键式不饱和单体混合物共聚产生的丙烯酸树脂组成，所述α，β-烯键式不饱和单体混合物的溶解度参数(SP值)不小于8.5且不大于12.0，并且丙烯酸树脂的数均分子量为1,000-20,000；其中芯部分由通过α，β-烯键式不饱和单体混合物共聚产生的丙烯酸树脂组成，所述α，β-烯键式不饱和单体混合物的溶解度参数(SP值)大于12.0且不大于16.0，并且丙烯酸树脂的数均分子量为15,000-50,000；以及形成壳部分的α，β-烯键式不饱和单体混合物的SP值和形成芯部分的α，β-烯键式不饱和单体混合物的SP值之间的差值(ΔSP值)为1.0-5.0；((a)至(d)中的量以树脂固体含量为基础计)；和(e)0.4-2份(按重量计)(涂料树脂固体物质的重量是按重量计100份)片-->状颜料，所述片状颜料长直径为1-10μm，数均颗粒直径为2-6μm。下面将对本专利技术作更详细地描述。附图说明图1是显示具有芯-壳结构的非水分散树脂(d)的芯-壳结构示意性截面图。图2是显示在壳部分色差和SP值之间关系的图表。图3是显示在芯部分色差和SP值之间关系的图表。图4是显示在芯部分色差和数均分子量之间关系的图表。具体实施方式中间涂膜在本专利技术的涂膜形成方法中，一种中间涂料用于形成中间涂膜，所述中间涂料包含氨基甲酸乙酯改性的聚酯树脂(a)，蜜胺树脂(b)，封闭的异氰酸酯化合物(c)，具有芯-壳结构的非水分散树脂(d)和片状颜料(e)。所述中间涂料可以进一步包含有机或无机不同颜色的颜料和填充剂颜料。氨基甲酸乙酯改性的聚酯树脂(a)的例子包括那些通过含羟基聚酯树脂和脂族二异氰酸酯化合物反应制得的那些氨基甲酸乙酯改性的聚酯树脂，其数均分子量为1,500-3,000。以树脂固体含量为基础计，氨基甲酸乙酯改性的聚酯树脂(a)的含量为40-56wt％。当含量低于40wt％时，抗削蚀性不足，当含量超过56wt％时，涂膜硬度降低。优选的聚酯树脂含量为43-50wt％。氨基甲酸乙酯改性的聚酯树脂(a)的数均分子量为1,500-3,000，优选1,200-2,500。当数均分子量低于1,500时，可加工性和固化性能不足，当数均分子量超过3,000时，涂料中的非挥发性物质过低，可加工性反而破坏。此处，分子量采用以苯乙烯聚合物作为标准物的凝胶渗透色谱法(GPC)测定。氨基甲酸乙酯改性的聚酯树脂的羟基值优选为30-180，更优选为40-160。当羟基值超过上限时，涂膜的耐水性降低，当含羟基值小于下限时，涂膜的固化性能降低。优选地，氨基甲酸乙酯改性的聚酯树脂的酸值为3-30mgKOH/g，优选5-25mgKOH/g。当酸值超过上限时，涂膜的耐水性降低，当酸值小于下限时，涂膜的固化性能降低。通常，聚酯树脂可以通过酸性组分如多元羧酸和/或酸酐，和多元醇缩聚产生，其条件是，本专利技术使用的含羟基聚酯树脂含有以酸性组分总摩尔数为基础计，80-->mol％或更多的在酸性组分中的间苯二甲酸。当在酸性组分中的间苯二甲酸的量小于80mol％时，含羟基聚酯树脂的玻璃转化点(Tg)就会太低。含羟基聚酯树脂的玻璃转化点(Tg)为40-80℃，优选45-75℃。当玻璃转化点(Tg)低于下限时，涂膜的固化性能降低，当玻璃转化点高于上限时，涂膜的抗削蚀性变差。多元羧酸和酸酐的例子除了间苯二甲酸外，并无特别地限制，但包括：邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、四氢化邻苯二甲酸、四氢化邻苯二甲酸酐、六氢化邻苯二甲酸、六氢化邻苯二甲酸酐、甲基四氢化邻苯二甲酸、甲基四氢化邻苯二甲酸酐、himic酐、1，2，4-苯三酸、1，2，4-苯三酸酐、1，2，4，5-苯四酸、1，2，4，5-苯四酸酐、对苯二酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、琥珀酸、琥珀酸酐、十二碳烯琥珀酸、十二碳烯琥珀酸酐等。多元醇的例子并无特别地限制，但包括：乙二醇、二甘醇、聚乙二醇、丙二醇、双丙甘醇、聚丙二醇、新戊二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，4-环己二醇、2，2-二甲基-3-羟丙基-2，2-二甲基-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成涂膜的方法，其特征在于包括：在形成于基材上的电涂膜上相继涂覆中间涂料、底涂料和透明涂料的步骤，以及同时烘烤固化所涂覆的三个层的步骤，其中　　　　所述中间涂料包含：　　　　（ａ）４０－５６ｗｔ％的氨基甲酸乙酯改性的聚酯树脂，其数均分子量为１，５００－３，０００，并通过脂族异氰酸酯化合物和玻璃转化点（Ｔｇ）为４０－８０℃的含羟基聚酯树脂反应获得，所述聚酯通过含有８０ｍｏｌ％或更多间苯二酸和多元醇的酸性组分的缩聚获得；　　　　（ｂ）１０－３０ｗｔ％的蜜胺树脂；　　　　（ｃ）１５－３０ｗｔ％的异氰酸酯化合物，它由具有活性亚甲基的化合物封闭，所述异氰酸酯化合物通过１，６－己二异氰酸酯和与之反应的化合物反应获得；　　　　（ｄ）４－１５ｗｔ％具有芯－壳结构的非水分散树脂，　　　　其中壳部分由通过α，β－烯键式不饱和单体混合物共聚产生的丙烯酸树脂组成，所述α，β－烯键式不饱和单体混合物的溶解度参数（ＳＰ值）不小于８．５且不大于１２．０，并且丙烯酸树脂的数均分子量为１，０００－２０，０００；　　　　其中芯部分由通过α，β－烯键式不饱和单体混合物共聚产生的丙烯酸树脂组成，所述α，β－烯键式不饱和单体混合物的ＳＰ值大于１２．０且不大于１６．０，并且丙烯酸树脂的数均分子量为１５，０００－５０，０００；以及　　　　形成壳部分的α，β－烯键式不饱和单体混合物的ＳＰ值和形成芯部分的α，β－烯键式不饱和单体混合物的ＳＰ值之间的差值（ΔＳＰ值）为１．０－５．０；（（ａ）至（ｄ）中的量以树脂固体含量为基础计）；和　　　　（ｅ）０．４－２重量份（涂料树脂固体物质的重量是按重量计１００份）片状颜料，所述片状颜料的长直径为１－１０μｍ，数均颗粒直径为２－６μｍ。...

【技术特征摘要】
JP 2003-5-15 137626/031.一种形成涂膜的方法，其特征在于包括：在形成于基材上的电涂膜上相继涂覆中间涂料、底涂料和透明涂料的步骤，以及同时烘烤固化所涂覆的三个层的步骤，其中所述中间涂料包含：(a)40-56wt％的氨基甲酸乙酯改性的聚酯树脂，其数均分子量为1,500-3,000，并通过脂族异氰酸酯化合物和玻璃转化点(Tg)为40-80℃的含羟基聚酯树脂反应获得，所述聚酯通过含有80mol％或更多间苯二酸和多元醇的酸性组分的缩聚获得；(b)10-30wt％的蜜胺树脂；(c)15-30wt％的异氰酸酯化合物，它由具有活性亚甲基的化合物封闭，所述异氰酸酯化合物通过1，6-己二异氰酸酯和与之反应的化合物反应获得；(d)4-15wt％具有芯-壳结构的非水分散树脂，其中壳部分由通过α，β-烯键式不饱和单体混合物共聚产生的丙烯酸树脂组成...

【专利技术属性】
技术研发人员：山根贵和，重永勉，渡边正一，垣井拓广，
申请(专利权)人：马自达汽车株式会社，日本油漆株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]