用于施加多层涂层的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于施加多层涂层到基材的方法，其包括步骤：1.施加赋予颜色和/或赋予特效的水基底涂层组合物的底涂层到基材上，该基材可选地预涂布，2.施加透明涂层组合物的透明涂层到底涂层上，和3.固化步骤3中施加的透明涂层，其中赋予颜色和/或赋予特效的水基底涂层组合物包括：A)至少一种水可稀释性聚氨酯混合粘合剂，其中通过将含有至少一个侧乙烯基和/或端乙烯基的至少一种聚氨酯大分子单体在与所述聚氨酯大分子单体可共聚的至少一种不饱和单体存在下聚合获得所述水可稀释性聚氨酯混合粘合剂，B)可选地至少一种固化剂，以及C)至少一种颜料，其特征在于至少一种聚氨酯大分子单体基于至少一种多羟基化合物，所述多羟基化合物包含至少50wt％的至少一种在20℃为液态的聚碳酸酯多元醇，重量百分比基于多羟基化合物的总量计。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用着色的水基底涂层组合物和透明涂层对基材施加多层涂层的方法。所述方法尤其适合交通工具的涂层和修补涂层。
技术介绍
出于环境原因，水基涂料组合物和相关的涂布方法正日益用于交通工具涂层中，既用于原始涂层，也用于修补涂层。归因于其优异特性，常见做法是使用处于含水分散体形式的水可稀释性聚氨酯树脂作为含水涂料组合物中的以及特别地还作为水基底涂层组合物中的主要粘合剂。水基底涂层组合物和由其获得的涂料的特性基本上由所用聚氨酯的特定化学结构决定。例如，EP 0 427 979描述了含有水可分散性粘合剂和铝颜料的含水涂料组合物，其中粘合剂包含水可分散性聚氨酯聚脲，该水可分散性聚氨酯聚脲含有每100g固形物至少200毫当量化学掺入的碳酸酯基和每100g固形物总计不多于320毫当量的化学掺入的氨基甲酸酯基和化学掺入的脲基。使用这些水可分散性聚氨酯聚脲作为水性金属底涂层组合物的粘合剂或粘合剂组分。EP 98 752描述了通过以下方式制备的含水聚氨酯分散体：首先使含有离子基团的二醇、多元醇-聚醚或多元醇-聚酯和二异氰酸酯反应以形成含有NCO基的聚氨酯预聚物。在第二步骤中，该预聚物与(甲基)丙烯酸羟烷基酯反应。如此获得的含有侧乙烯基的预聚物随后通过自由基聚合法聚合。EP 0 522 419还描述了适于产生涂料组合物的聚氨酯分散体。通过以下方式制备这些聚氨酯分散体：聚合含有羧基、膦酸基和/或磺酸基和侧乙烯基、可选地还含有端乙烯基的聚氨酯大分子单体。以上涂料组合物的主要缺点是耐水性不够。另外，EP 0 661 321描述了水基物理干燥的涂料组合物，所述涂料组合物包含45-95wt％的聚氨酯和5-55wt％的含有脲基或碳酸酯基的聚氨酯树脂的混合物，其中通过在不饱和单体存在下聚合含有羧基、膦酸基和/或磺酸基和侧乙烯基的聚氨酯大分子单体获得所述聚氨酯，通过制备具有OH基的聚氨酯预聚物并随后用聚异氰酸酯延长链获得所述聚氨酯树脂。然而，当使用含水涂料组合物时产生的涂料没有在全部方面实现基于有机溶剂的常规涂料的高品质水平。例如，尤其在水基特效底涂层组合物的情况下，水基底涂层组合物的长期稳定性不令人满意。例如，可以在储存期间观察到水基组合物变稠。这对于其中要求多于12个月的长期稳定性的全部应用而言是不可接受的，例如在交通工具修补涂层中。EP 1 736 490描述了待作为柔软感涂剂使用的水解稳定的透明涂层组合物，所述柔软感涂剂包括无羟基的聚氨酯和含有羟基的聚氨酯，其中聚氨酯包括了含有至少25wt％的1,4-丁二醇的聚碳酸酯多元醇。另外，EP 1 736 490描述了包括无羟基聚氨酯/脲粘合剂、含羟基的聚氨酯/脲粘合剂和交联剂的水基涂料组合物，其中聚氨酯/脲粘合剂包括具有至少25wt％份额的1,4-丁二醇作为合成组分的聚碳酸酯多元醇。所述水基涂料组合物特别地用作塑料或木材基材上的柔软感涂剂。基于现有技术的聚氨酯分散体的水基底涂层组合物和水基底涂层色浆经常在储存期间显现斑点的形成。特别地，在较低温度或低于0℃，例如，在储存或运输期间，粘合剂粒子的团聚可能出现。在另一方面，在施加涂料组合物后，这可能导致品质问题。在另一方面，在较高的温度储存和运输造成更高的成本和物流问题。大部分车体翻新店不具有加热的储存区域。此外WO 2011/075718公开了着色水基涂料组合物，所述水基涂料组合物包括基于多羟基化合物的水可稀释性聚氨酯/聚脲粘合剂，所述多羟基化合物包括至少50wt％的至少一种在20℃为液态的聚碳酸酯多元醇。该水基涂料组合物的物理干燥以及特效颜料(如铝颜料)的取向仍然需要改进。其中未公开聚氨酯混合粘合剂。因此仍然需要用于在交通工具涂层中用着色的水基涂料组合物、尤其用水基效果底涂层组合物施加多层涂层的方法，其中该方法中所使用的水基涂料组合物应当是长期稳定的，例如至少12-24个月、在储存期间不应变稠，甚至在较低温度和低于0℃的温度不变稠，并且需要所述组合物的施加形成具有完美光学品质和良好金属特效的涂层。获得的涂料还应当达到适用于交通工具涂层、尤其交通工具修补涂层的常规要求例如在耐化学性和耐侯性及耐机械影响性方面的要求。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于施加多层涂层到基材、尤其交通工具本体和交通工具本体部件的方法，包括以下步骤：1.施加赋予颜色和/或赋予特效的水基底涂层组合物的底涂层到基材上，该基材可选地预涂布，2.施加透明涂层组合物的透明涂层到底涂层上，和3.固化步骤3中施加的透明涂层，其中赋予颜色和/或赋予特效的水基底涂层组合物包括：A)至少一种水可稀释性聚氨酯混合粘合剂(hybrid binder)，通过将含有至少一个侧乙烯基和/或端乙烯基(lateral and/or terminal vinyl group)的至少一种聚氨酯大分子单体在与所述聚氨酯大分子单体可共聚的至少一种不饱和单体存在下聚合获得，B)可选地至少一种固化剂，以及C)至少一种颜料，其中至少一种聚氨酯大分子单体基于至少一种多羟基化合物，所述多羟基化合物包括以重量计至少50％的至少一种在20℃为液态的聚碳酸酯多元醇，重量百分比基于多羟基化合物的总量计。令人惊讶地已经发现在本专利技术方法中所使用的水基底涂层组合物在储存期间在12-24个月内不变稠并且发现该方法导致总是具有良好光学外观并显示很好效果或金属效果的涂层。另外，该使用的涂料组合物对冷冻不敏感并且在储存期间在低于室温的温度不导致斑点形成。该水基涂料组合物的物理干燥很好，并且特效颜料(如铝颜料)的取向也充分形成。相比之下，基于固态聚碳酸酯多元醇的具有现有技术的涂布方法中所使用的聚氨酯的涂料组合物具有储存期间变稠的倾向性，例如在12-24个月内或甚至在4至6个月后变稠。储存期间变稠可以导致至少3倍高于初始粘度的粘度。此外，这些涂料组合物对低温例如0℃以下敏感。另外，在略低于室温的温度下的储存期间内这些涂料组合物导致斑点的形成。具体实施方式下文将更详细地解释本专利技术。将理解，为清楚起见在上文及下文的独立实施方案的情景下描述的本专利技术某些特征也可以在单个实施方案中组合地提供。相反，为简洁起见在单个实施方案的情景下描述的本专利技术的多个特征也可以单独地或以任何子组合方式提供。此外，除非上下文另外特别说明，否则对单数的指称也可以包括复数(例如，“一”和“一种”可以指一个或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于施加多层涂层到基材的方法，所述方法包括步骤：1.施加赋予颜色和/或赋予特效的水基底涂层组合物的底涂层到基材上，该基材可选地预涂布，2.施加透明涂层组合物的透明涂层到底涂层上，和3.固化步骤3中施加的透明涂层，其中赋予颜色和/或赋予特效的水基底涂层组合物包含：A)至少一种水可稀释性聚氨酯混合粘合剂，通过将含有至少一个侧乙烯基和/或端乙烯基的至少一种聚氨酯大分子单体在与所述聚氨酯大分子单体可共聚的至少一种不饱和单体存在下聚合获得，B)可选地至少一种固化剂，以及C)至少一种颜料，其特征在于，所述至少一种聚氨酯大分子单体基于至少一种多羟基化合物，所述多羟基化合物包括以重量计至少50％的至少一种在20℃为液态的聚碳酸酯多元醇，重量百分比基于多羟基化合物的总量计。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.26 US 61/664,2081.用于施加多层涂层到基材的方法，所述方法包括步骤：
1.施加赋予颜色和/或赋予特效的水基底涂层组合物的底涂层到基材上，
该基材可选地预涂布，
2.施加透明涂层组合物的透明涂层到底涂层上，和
3.固化步骤3中施加的透明涂层，
其中赋予颜色和/或赋予特效的水基底涂层组合物包含：
A)至少一种水可稀释性聚氨酯混合粘合剂，通过将含有至少一个侧乙烯
基和/或端乙烯基的至少一种聚氨酯大分子单体在与所述聚氨酯大分子单体可
共聚的至少一种不饱和单体存在下聚合获得，
B)可选地至少一种固化剂，以及
C)至少一种颜料，
其特征在于，所述至少一种聚氨酯大分子单体基于至少一种多羟基化合物，
所述多羟基化合物包括以重量计至少50％的至少一种在20℃为液态的聚碳酸
酯多元醇，重量百分比基于多羟基化合物的总量计。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过反应如下组分获得至少
一种聚氨酯大分子单体，所述组分包含：
a)至少一种聚异氰酸酯，
b)至少一种多羟基化合物，所述多羟基化合物包括以重量计至少50％的
至少一种在20℃为液态的聚碳酸酯多元醇，重量百分比基于多羟基化合物的
总量计，
c)至少一种化合物，其含有对异氰酸酯基有反应性的至少一个官能团以
及选自离子基团、能够形成离子的基团和非离子亲水基团至少一个基团，以及
d)含有至少一个乙烯基和至少一个羟基的至少一种化合物。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，水可稀释性聚氨酯混合
粘合剂的每100g聚氨酯粘合剂固形物包括至少100毫当量的碳酸酯基团。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，水可稀释性聚氨酯混合粘合

\t剂的每100g聚氨酯粘合剂固形物包括至少100毫当量的碳酸酯基团...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·弗洛斯巴赫，P·P·布鲁伊兰茨，JL·维托尔，
申请(专利权)人：涂料外国IP有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US