车辆底漆涂层用水性涂料组合物和使用该水性涂料组合物的车辆涂装方法技术

本发明专利技术涉及一种车辆底漆涂层用涂料组合物、以及一种利用该涂料组合物涂装车辆的方法，基于全部涂料组合物的重量，所述组合物包含：20重量％至50重量％的聚酯树脂、1重量％至20重量％的丙烯酸树脂、1重量％至15重量％的水分散型聚氨酯树脂、1重量％至15重量％的聚氨酯树脂和10至30重量％的三聚氰胺固化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车辆底漆涂层用水性涂料组合物和使用该水性涂料组合物的车辆涂装方法
本专利技术涉及车辆底漆涂层用水性涂料组合物和使用该水性涂料组合物的涂装方法。
技术介绍
高度的工业化给人类在实际生活中提供了舒适的环境。汽车作为现代社会最优秀的专利技术物之一，从80年代开始随着技术上的成长其外观也得到重视，为对应于此在技术上也作出了努力。然而，近年来，人们急速强调了全球环境保护的重要性，并且在各工业界中正在不断进行制定对策的技术的改进。最近，欧洲等发达国家积极限制挥发性有机化合物(VOC)的应用，并对使用它们的产品实施制裁。通常已知的挥发性有机化合物在室温下容易挥发，如果它们以气相存在，则它们会自发地在空气中扩散并成为空气污染的重要因素。由于挥发性有机化合物具有固有的生物毒性和化学反应性，已知会引发各种环境问题，并造成严重的环境破坏，包括臭氧层的产生、平流层中臭氧层的破坏、温室的产生、以及恶臭的产生。最近，正在制定限制这种挥发性有机化合物的新法律，作为一个例子，美国将涂料和涂装领域中，每体积的电沉积涂布用有机溶剂的使用量限制在230g/l以下(推荐值为228g/l)，欧盟将车辆(汽车)车身的涂装区域的有机溶剂的用量限制为30g/m2以下，英国将其限制为50g/m2以下。在韩国，没有关于限制有机溶剂的用量的规定，但总排出量的约40％以上来自涂装设施和储存设施。因此，政府根据“清洁空气保护法”第28条第2条规定了挥发性有机化合物的种类、排放设施的种类和规模、预防设施的建立及其控制标准。除了完成外观和保护环境的重要主张之外，车辆涂料对国际经济和市场具有很大的影响，并且从根本上需要改进经济可行性和质量。为此，需要减少涂料中溶剂和有害重金属的用量，同时，要求大幅缩短涂料固化过程，以达到由于原料的供需而产生的外币节约效果和能源节约效果。因此，可以通过工艺效率节省单位成本，并且可以通过优化空气循环来实现成本降低。通常，用作车辆的新型涂装系统的2Coat1Bake(2C1B)车辆涂装系统是这样一种工艺，其包括将电沉积涂料涂覆到车身上，通过底漆涂层涂装工艺涂覆底漆涂层，在140℃至150℃下固化25分钟以完成固化，在其上连续涂覆面漆涂层和清漆涂层，并干燥，并且该系统是最通用的车辆涂装系统。然而，最近，车辆制造商更喜欢开发环保和经济的涂装系统，由此，各种涂装系统正在开发中。例如，韩国注册专利No.10-0484060公开了“低温可固化和高固体型水性涂料组合物”，该专利涉及一种水性涂料组合物，其具有高固体含量并赋予涂层以高抗冲击性，该专利还公开了降低烘烤温度并增加固体含量，从而节省工艺成本和能量的系统。另外，韩国注册专利No.10-0665882公开了“车辆用水性多层涂装系统”，这是一种环保涂装技术，其通过使底漆涂层和面漆涂层部分为水溶性，从而使挥发性有机化合物的含量最小化，并且该技术被称为“水性3Coat1Bake(3C1B)涂装系统”。这是一种新颖的涂装系统技术，通过省略底漆涂层烘烤工艺(在150℃下完全固化25分钟)可以实现非常经济的车辆生产，而底漆涂层烘烤工艺在2C1B涂装系统中基本上是必需的。然而，这种系统不易应用于近年来车辆制造商所使用的溶剂型涂装设施系统，并且关于新建水性涂装系统的生产设施和现有设施的大量更换存在限制。
技术实现思路
技术问题现有的水性涂料系统不适用于常规使用的溶剂型涂装设施系统，并且需要建立新的生产设施，或者需要更换大多数现有设施。本专利技术的一个方面提供了一种水性底漆涂层系统，其可以直接应用而无需改变现有的溶剂型涂料系统和设施。技术方案基于本专利技术的车辆底漆涂层用涂料组合物的总重量，该涂料组合物包含20重量％至50重量％的聚酯树脂、1重量％至20重量％的丙烯酸树脂、1重量％至15重量％的水分散型聚氨酯树脂、1重量％至15重量％的聚氨酯树脂和10至30重量％的三聚氰胺固化剂。车辆涂布方法包括在溶剂型底漆涂层涂装生产线中涂覆作为底漆涂层的涂料组合物。有益效果本专利技术的涂料组合物可以直接应用，而不需要改变通常广泛使用的溶剂型涂装技术和设施，并且由于用水性底漆涂层涂料代替溶剂型底漆涂层涂料，所以该涂料组合物是经济且环保的。此外，本专利技术的涂料组合物具有改善涂层的各种物理性质的效果，例如涂层的硬度、避免爆裂和针孔、储存稳定性、底漆涂层的速干性、紫外线阻挡效果、可作业性、附着性、耐水性、抗冲击性、耐碎石性以及防止层间混合。另外，可以在不进行闪蒸工艺的情况下涂装面漆涂层和清漆涂层(闪蒸工艺是在涂装之后和在进行烘焙工艺之前去除水分的工艺)，因此是经济的。具体实施方式本专利技术提供了一种车辆底漆涂层用涂料组合物，基于全部涂料组合物的重量，其包含20重量％至50重量％的聚酯树脂、1重量％至20重量％的丙烯酸树脂、1重量％至15重量％的水分散型聚氨酯树脂、1重量％至15重量％的聚氨酯树脂和10至30重量％的三聚氰胺固化剂。本专利技术的车辆底漆涂层用水性涂料组合物是用于底漆涂层的涂料组合物，其可以用于车辆的涂装系统(2C1B涂装系统)中并且可以包含聚酯树脂、丙烯酸树脂、水分散型聚氨酯树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺固化剂和其他添加剂，因此，仅需要在室温下干燥(约10分钟)而不需要作为常规水性工序之一的闪蒸工序(在80℃下5分钟)就可以提供车辆以充分的外观和物理性能。聚酯树脂是本专利技术的涂料组合物的主要树脂，其赋予涂层以柔韧性、光泽和耐久性，并且可以通过合成多元酸和多元醇来制备，以实现与电沉积涂层和面漆涂层间的优异附着性。优选地，聚酯树脂可以是这样的亲水性聚酯树脂，其使用1,6-己二醇和己二酸作为基本结构合成并且具有20mgKOH/g至50mgKOH/g范围内的酸值，但是可以不限于此。基于全部涂料组合物的重量，聚酯树脂的含量可以为20重量％至50重量％。如果聚酯树脂的量小于20重量％或大于50重量％，则涂料的机械/化学性质可能会劣化。丙烯酸树脂可以通过混合两种或更多种丙烯酸类单体来制备，其用于赋予颜料的分散稳定性和储存稳定性，并且可以优选是这样的亲水性丙烯酸树脂，其使用丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯作为基本结构合成并且具有40mgKOH/g至100mgKOH/g范围内的酸值，但不限于此。基于全部涂料组合物的重量，丙烯酸树脂的含量可以为1重量％至20重量％，3重量％至10重量％。如果丙烯酸树脂的量小于1重量％，则外观可能会劣化，并且如果该含量大于20重量％，则涂料的物理性质可能会劣化。水分散型聚氨酯树脂用于改善涂层的柔韧性和耐崩裂性，并且其可以是数均分子量为20,000至50,000、酸值为4mgKOH/g至8mgKOH/g、并且粒径为50μm至200μm的水分散型聚氨酯树脂，通过使用二甲基丙酸、数均分子量为500至4,000的聚碳酸酯多元醇和4,4'-亚甲基二环己基二异氰酸酯来合成该水分散型聚氨酯树脂，但不限于此。如果水分散型聚氨酯树脂的数均分子量小于20,000，则耐崩裂性降低，如果数均分子量大于50,000，则喷涂工作期间的雾化可能会劣化。基于全部涂料组合物的重量，水分散型聚氨酯树脂的含量可以为1重量％至15重量％。如果水分散型聚氨酯树脂的量小于1重量％，则弹性可能会降低并且耐崩裂性可能会降低，并且如果该含量大于15重量％，则由于固体含量低，全部涂料的物理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆底漆涂层用水性涂料组合物，基于全部所述涂料组合物的重量，所述水性涂料组合物包含：20重量％至50重量％的聚酯树脂；1重量％至20重量％的丙烯酸树脂；1重量％至15重量％的水分散型聚氨酯树脂；1重量％至15重量％的聚氨酯树脂；和10至30重量％的三聚氰胺固化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.29 KR 10-2016-00116971.一种车辆底漆涂层用水性涂料组合物，基于全部所述涂料组合物的重量，所述水性涂料组合物包含：20重量％至50重量％的聚酯树脂；1重量％至20重量％的丙烯酸树脂；1重量％至15重量％的水分散型聚氨酯树脂；1重量％至15重量％的聚氨酯树脂；和10至30重量％的三聚氰胺固化剂。2.根据权利要求1所述的车辆底漆涂层用水性涂料组合物，其中所述聚酯树脂是酸值在20mgKOH/g至50mgKOH/g范围内的亲水性聚酯树脂。3.根据权利要求1所述的车辆底漆涂层用水性涂料组合物，其中所述丙烯酸树脂是酸值在40mgKOH/g至...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑奉基，崔明基，
申请(专利权)人：株式会社KCC，
类型：发明
国别省市：韩国,KR