形成多层涂膜的方法技术

本发明专利技术提供多层涂膜形成方法，在基于3C1B体系的多层涂膜形成方法中，在涂覆水性中间涂层涂料和形成中间涂层之后，甚至在未进行闪蒸而将水性底涂层涂料涂覆于中间涂层的情况下，可得到多层涂膜，所述多层涂膜具有杰出的涂膜外部外观，而且在其抗崩裂性和涂膜硬度方面杰出，此外满足汽车外部涂膜在耐刮擦性、防水性和耐酸性方面要求的涂膜性能，其中上述水性中间涂层涂料和上述水性底涂层涂料包含：核/壳型树脂乳液(A)，其中核部分为丙烯酸系树脂(A1)且壳部分为聚氨酯树脂(A2)，水溶性或水分散性聚氨酯树脂(B)，水溶性或水分散性聚酯树脂(C)和三聚氰胺树脂(D)，且上述丙烯酸系树脂(A1)的羟值为10-30mgKOH/g，酸值为0-10mgKOH/g且玻璃化转变温度为0-100℃，上述聚氨酯树脂(A2)的羟值为20-80mgKOH/g，酸值为10-60mgKOH/g，且数均分子量为2,000-10,000，由{上述组分(A1)/上述组分(A2)}表示的固体含量质量比为0.80-1.25，并且基于上述组分(A)-(C)的质量计组合树脂固体含量，上述组分(A)的质量计固体含量为5-25质量％，上述组分(B)的质量计固体含量为45-65质量％，上述组分(C)的质量计固体含量为20-40质量％，且上述组分(D)的质量计固体含量为35-45质量％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】形成多层涂膜的方法[
]本专利技术涉及可用于各个领域，特别是汽车涂层领域中的新多层涂膜形成方法。[
技术介绍
]一般而言，在车体构成待涂覆对象的情况下，多层涂膜的形成通过一种方法进行，其中首先在待涂覆对象上形成电沉积涂层，然后进行加热和硬化，其后形成包含中间涂层、底涂层和透明涂层的多层涂膜。目前，水性涂料用作中间和底涂层涂料以降低挥发性有机化合物(VOC)的使用。近年来，从节约能源的观点看，开始采用借助所谓的3涂1烘(3C1B)体系形成多层涂膜的方法，其中代替将中间涂层涂料施涂于电沉积涂层(电涂层)上以形成中间涂层，然后使该中间涂层经受加热和硬化，在这经受低温干燥(闪蒸)之后在中间涂层上形成底涂层和透明涂层，然后使这三个涂层经受同时加热和硬化。关于通过3C1B体系形成多层涂膜的方法，在专利文件1中，公开了通过3C1B体系使用第一水性涂料、第二水性涂料和透明涂层涂料形成多层涂膜的方法，其中在形成多层涂膜的所述方法中，通过在第二水性涂料中包含由指定乙烯基单体混合物乳液聚合得到的具有核/壳结构的乳液树脂，以及包含氨基甲酸酯乳液等，得到在其外部外观和防水性方面优异的多层涂膜。此外，在专利文件2中，公开了通过3C1B体系使用水性第一有色涂料、水性第二有色涂料和透明涂层涂料形成多层涂膜的方法，其中在所述方法中，通过在水性第一有色涂料中包含指定含羟基聚酯树脂和通过指定单体组分聚合得到的具有核/壳结构的水分散性丙烯酸系树脂等，形成在光滑性和图像清晰度方面杰出的多层涂膜。然而，在上述专利文件1和2中所述通过3C1B体系形成多层涂膜的方法中，当在形成中间涂层之后省略闪蒸以实现仍然更大的能量节约时，中间涂层与底涂层之间发生层混合，并且不能得到满意的涂膜外部外观。[现有技术文献][专利文献][专利文件1]JP-A-2007-297545[专利文件2]Tokuhyō2011-525415[专利技术概要][本专利技术待解决的问题]本专利技术旨在提供通过3C1B体系形成多层涂膜的方法，其中在形成多层涂膜的所述方法中，甚至在中间涂层通过施涂水性中间涂层涂料而形成，然后未进行闪蒸而将水性底涂层涂料施涂于所述中间涂层上的情况下，可得到多层涂膜，所述多层涂膜除具有杰出的涂膜外部外观外，在其抗崩裂性和涂膜硬度方面也是杰出的，此外满足汽车外部涂膜在耐刮擦性、防水性和耐酸性等方面要求的涂膜性能。[解决问题的方法]作为旨在解决以上问题的辛苦研究的结果，本专利技术人发现该问题可通过使用核/壳型树脂乳液以及水溶性或水分散性聚氨酯树脂、水溶性或水分散性聚酯树脂和三聚氰胺树脂以指定固体含量质量比作为水性中间涂料和水性底涂层涂料而解决，其中核/壳型树脂乳液包含丙烯酸系树脂核部分和聚氨酯树脂壳部分且具有指定的性能值，并且基于该发现完成了本专利技术。具体而言，本专利技术涉及多层涂膜形成方法，所述方法包括：中间涂层形成步骤，其中将水性中间涂层涂料涂覆于电沉积且硬化涂膜上以形成中间涂层，底涂层形成步骤，其中在中间涂层形成步骤之后未进行闪蒸而将水性底涂层涂料涂覆于中间涂层上以形成底涂层，透明涂层形成步骤，其中将透明涂层涂料涂覆于未硬化的所述底涂层上以形成透明涂层，以及加热和硬化步骤，其中将这三个涂层同时加热和硬化，其中在所述多层涂膜形成方法中，上述水性中间涂层涂料和上述水性底涂层涂料包含：核/壳型树脂乳液(A)，其中核部分为丙烯酸系树脂(A1)且壳部分为聚氨酯树脂(A2)，水溶性或水分散性聚氨酯树脂(B)，水溶性或水分散性聚酯树脂(C)和三聚氰胺树脂(D)，且上述丙烯酸系树脂(A1)的羟值为10-30mgKOH/g，酸值为0-10mgKOH/g且玻璃化转变温度为0-100℃，上述聚氨酯树脂(A2)的羟值为20-80mgKOH/g，酸值为10-60mgKOH/g且数均分子量为2,000-10,000，由{上述组分(A1)/上述组分(A2)}表示的固体含量质量比为0.80-1.25，并且基于上述组分(A)-(C)的质量计组合树脂固体含量，上述组分(A)的质量计固体含量为5-25质量％，上述组分(B)的质量计固体含量为45-65质量％，上述组分(C)的质量计固体含量为20-40质量％，且上述组分(D)的质量计固体含量为35-45质量％。提及上述组分(A)-(C)的质量计组合树脂固体含量，意指组分(A)的质量计树脂固体含量、组分(B)的质量计树脂固体含量和组分(C)的质量计树脂固体含量的组合总量。此外，本专利技术还涉及多层涂膜形成方法，其中在以上多层涂膜形成方法中，透明涂层涂料为包含丙烯酸系树脂和多异氰酸酯化合物的透明涂层涂料，其中所述丙烯酸系树脂具有基于ε-己内酯的结构单元(a)和基于具有环结构的可自由基聚合单体的结构单元(b)，且基于ε-己内酯的结构单元(a)的含量为上述丙烯酸系树脂固体含量的至少15质量％，且基于具有环结构的可自由基聚合单体的结构单元(b)的质量计含量根据基于ε-己内酯的结构单元(a)为50-100质量％。此外，本专利技术还涉及通过以上多层涂膜形成方法形成的涂膜。[专利技术效果]在本专利技术多层涂膜形成方法中，甚至在施涂水性中间涂层涂料以形成中间涂层之后不首先进行闪蒸而将水性底涂层涂料涂覆于中间涂层上的情况下，可得到多层涂膜，所述多层涂膜具有杰出的涂膜外部外观并且在其抗崩裂性和涂膜硬度方面是杰出的，并且还满足汽车外部涂膜在耐刮擦性、防水性和耐酸性等方面要求的涂膜性能。[执行本专利技术的模式]用于本专利技术多层涂膜形成方法中的水性中间涂层涂料和水性底涂层涂料各自包含：核/壳型树脂乳液(A)，其中核部分包含丙烯酸系树脂(A1)且壳部分包含聚氨酯树脂(A2)，以及水溶性或水分散性聚氨酯树脂(B)，水溶性或水分散性聚酯树脂(C)和三聚氰胺树脂(D)。其中核部分包含丙烯酸系树脂(A1)且壳部分包含聚氨酯树脂(A2)的上述核/壳型树脂乳液(A)由分散于含水介质中以形成乳液状态的树脂组成，其中核部分包含丙烯酸系树脂(A1)且壳部分包含聚氨酯树脂(A2)。含水介质的实例包括去离子水、纯水等，且所述含水介质还可包含少量有机溶剂。其中核部分包含丙烯酸系树脂(A1)且壳部分包含聚氨酯树脂(A2)的核/壳型树脂乳液(A)通过使包含丙烯酸单体的可聚合单体在形成壳部分的聚氨酯树脂(A2)的水溶液或水分散体中聚合而合成形成核部分的丙烯酸系树脂(A1)而得到。形成核/壳型树脂乳液(A)的壳部分的聚氨酯树脂(A2)可通过已知方法使用多元醇、二羟甲基链烷酸、多异氰酸酯化合物和多元醇作为原料组分而得到。作为用于合成所述聚氨酯树脂(A2)的多元醇的实例，存在聚酯多元醇、聚醚多元醇和聚碳酸酯多元醇，但根据抗崩裂性，优选聚酯多元醇。聚酯多元醇可通过使用酯化反应的已知方法使用多元酸和多元醇作为原料组分得到。通常，聚羧酸用作聚酯多元醇的多元酸原料组分，但如果需要的话也可联合使用一元脂肪酸等。聚羧酸的实例包括邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、四氢间苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、六氢对苯二甲酸、偏苯三酸、均苯四酸和其它这类聚羧酸、己二酸、癸二酸、琥珀酸、壬二酸、富马酸、马来酸、衣康酸和其它这类脂族聚羧酸以及其酐。这些多元酸可单独使用，或者可使用其两种或更多种的组合。聚酯多元醇的多元醇原料组分的实例以及用于合成聚氨酯树脂(A本文档来自技高网...

【技术保护点】
多层涂膜形成方法，其包括：中间涂层形成步骤，其中将水性中间涂层涂料涂覆于电沉积且硬化涂膜上以形成中间涂层，底涂层形成步骤，其中在中间涂层形成步骤之后未进行闪蒸而将水性底涂层涂料涂覆于中间涂层上以形成底涂层，透明涂层形成步骤，其中将透明涂层涂料涂覆于未硬化的底涂层上以形成透明涂层，以及加热和硬化步骤，其中将这三个涂层同时加热和硬化，其中在所述多层涂膜形成方法中，上述水性中间涂层涂料和上述水性底涂层涂料包含：核/壳型树脂乳液(A)，其中核部分为丙烯酸系树脂(A1)且壳部分为聚氨酯树脂(A2)，水溶性或水分散性聚氨酯树脂(B)，水溶性或水分散性聚酯树脂(C)和三聚氰胺树脂(D)，且上述丙烯酸系树脂(A1)的羟值为10‑30mgKOH/g，酸值为0‑10mgKOH/g且玻璃化转变温度为0‑100℃，上述聚氨酯树脂(A2)的羟值为20‑80mgKOH/g，酸值为10‑60mgKOH/g且数均分子量为2,000‑10,000，由{上述组分(A1)/上述组分(A2)}表示的固体含量质量比为0.80‑1.25，并且基于上述组分(A)‑(C)的质量计组合树脂固体含量，上述组分(A)的质量计固体含量为5‑25质量％，上述组分(B)的质量计固体含量为45‑65质量％，上述组分(C)的质量计固体含量为20‑40质量％，且上述组分(D)的质量计固体含量为35‑45质量％。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.17 JP 2013-0868761.多层涂膜形成方法，其包括：中间涂层形成步骤，其中将水性中间涂层涂料涂覆于电沉积且硬化涂膜上以形成中间涂层，底涂层形成步骤，其中在中间涂层形成步骤之后未进行闪蒸而将水性底涂层涂料涂覆于中间涂层上以形成底涂层，透明涂层形成步骤，其中将透明涂层涂料涂覆于未硬化的底涂层上以形成透明涂层，以及加热和硬化步骤，其中将这三个涂层同时加热和硬化，其中在所述多层涂膜形成方法中，上述水性中间涂层涂料和上述水性底涂层涂料包含：核/壳型树脂乳液(A)，其中核部分为丙烯酸系树脂(A1)，且壳部分为聚氨酯树脂(A2)，水溶性或水分散性聚氨酯树脂(B)，水溶性或水分散性聚酯树脂(C)和三聚氰胺树脂(D)，且上述丙烯酸系树脂(A1)的羟值为10-30mgKOH/g，酸值为0-10mgKOH/g，且玻璃化转变温度为0-100℃，上述聚氨酯树脂(A2)的羟值为20-80mgKOH/g，酸值为10-...

【专利技术属性】
技术研发人员：小山阳平，本田康史，森聪一，中岛久之，筒井宏典，
申请(专利权)人：巴斯夫涂料有限公司，日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：德国;DE