无底漆一体化多层涂层制造技术

在电沉积涂料层上不包含底漆层的多层涂层体系。甚至在底漆层不存在下，由基础涂层保护电沉积涂料层以免紫外光的影响，该基础涂层包含ＵＶ阻断组合物，该组合物包括炭黑、氧化铁、二氧化钛、和铝颜料或任何这些物质的混合物的至少两种。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
在典型的汽车涂覆工艺中，存在许多涂料层。设计每个涂料层以对涂料体系赋予某些性能。将基材首先由电沉积(ED)涂料涂覆。ED涂料用于腐蚀控制。在ED涂料上，施加底漆/二道底漆涂层。底漆必须阻断来自太阳的紫外(UV)射线到达ED层。在底漆层上，施加一个或多个基础涂层。基础涂层对基材提供所需的颜色。在基础涂层上，施加一个或多个透明涂层。透明涂层向基础涂层提供耐擦划性，耐擦伤性，环境保护，光泽，和鲜映度(DOI)。典型的涂覆工艺见附图说明图1。ED涂料通常不具有耐UV性。如果UV光要与ED涂料层反应，ED涂料层会降解，和整个涂料体系从基材分层。当首先使用ED涂料时出现此问题。基础涂层不阻挡UV光到达ED涂料。加入底漆以保护ED涂料和防止这样的分层。为保护ED涂料，典型地底漆需要是至少1密耳(25.4μm)厚以降低通过底漆透射的UV光(电磁辐射)百分比到在290-360nm之间小于＜0.1％透射和在400nm下＜0.5％透射。在0.5密耳(12.7μm)或更小的膜厚度下，大于10％的UV光通过底漆层透射。尽管需要底漆以保护ED涂料，底漆的使用对多层涂层的形成增加成本。首先，存在底漆材料的成本，和提供UV保护所需要的uv阻断或吸收材料的数量成本。同样，需要固化步骤以在可以施加基础涂层之前固化底漆和固化步骤消耗能量，大气。同样，存在底漆的施加系统的资金成本，该系统包括底漆制备台，施加棚，底漆固化烘箱，和底漆砂和检查台。这要求涂覆生产线中的另外空间。同样，底漆通常是基于溶剂的材料和底漆的使用增加从涂覆工艺释放的挥发性有机化合物(VOC)的数量。需要从涂料体系消除底漆和仍然为ED涂料提供UV保护。专利技术概述一种多层涂层，包括a.基材上的电沉积涂料层，b.电沉积涂料层上的至少一个第一基础涂层，c.第一基础涂层上的至少一个第二基础涂层，d.第二基础涂层上的至少一个透明涂层，其中在电沉积涂料层和第一基础涂层之间没有底漆层，和其中第一基础涂层不大于0.6密耳(15.2μm)厚和具有紫外光透射使得到达第一基础涂层的小于0.5％紫外光通过第一基础涂层到电沉积涂料层。附图简述图1是常规涂覆工艺的说明。图2是无底漆3-湿一体化工艺涂覆工艺的说明。图3是根据实施例1采用和不采用UV阻断组合物制备的褐灰色底漆在不同UV波长下的％紫外光透射的比较图。将采用UV阻断组合物的例子在0.3密耳(7.6μm)膜厚度下比较，和将不采用的例子在0.5密耳(12.7μm)膜厚度，和1密耳(25.4μm)膜厚度下，在80％遮盖下制备，它得到在(290-360)nm下的0.1％透射和在400nm下的＜0.1％透射。图4是在0.5密耳(12.7μm)的膜厚度下根据Ford Spec M6720制备的采用和不采用UV阻断组合物的Silver Frost基础涂层组合物在不同波长下的％紫外光透射的图。图5是在0.5密耳(12.7μm)的膜厚度下根据Ford Spec M6720制备的采用和不采用UV阻断组合物的Arizona Beige基础涂层组合物在不同波长下的％紫外光透射的图。图6是具有UV阻断组合物的绿色基础涂层组合物在不同波长下的％紫外光透射的图。详细描述整篇使用的范围用作描述范围中每个数值的速记。范围中的任何数值可以选择为范围的终点。当使用时，短语″至少一个″表示单独地任何一个组元的选择或组元的任何组合。″和″或″或″的联合可用于组元的列举中，但″至少一个″短语是控制语言。例如，A，B，和C中的至少一个是对于单独的A，单独的B，单独的C，A和B，B和C，A和C，或A和B和C的速记。提供不包含底漆层的多涂层涂料体系。多层涂层包括基材上的电沉积(ED)涂料层，电沉积涂料层上的至少一个第一基础涂层，第一基础涂层上的至少一个第二基础涂层，和第二基础涂层上的至少一个透明涂层。在一个实施方案中，仅存在一个第一基础涂层。两个第二基础涂层有时用于显现提供鲜艳颜色效果的浓色。ED层的UV保护由第一基础涂层提供。第一基础涂层包含UV阻断组合物。UV阻断组合物包括炭黑、氧化铁、二氧化钛、和铝颜料、或其任何组合的至少两种。UV阻断组合物的引入允许第一基础涂层阻断UV光通过第一基础涂层透射到ED层上。第一基础涂层可降低通过可见光谱的紫外范围(即290-450nm范围)中开始的光的透射。第一基础涂层可阻断UV光使得小于2％的UV光通过第一基础涂层透射。各种实施方案提供从小于1％到小于0.05％的UV光透射。UV透射的降低也可以在比底漆涂料层薄的涂层中完成。常规底漆是至少1密耳(25.4μm)厚。第一基础涂层在小于1密耳(25.4μm)的厚度下提供UV阻断。在一个实施方案中，厚度小于0.6密耳(15.2μm)，或小于0.5密耳(12.7μm)，或小于0.4密耳(10.2μm)。在一个实施方案中，厚度是0.3密耳(7.6μm)到0.5密耳(12.7μm)。需要使用可能最薄的膜。这降低了要求的涂料数量，它降低多层涂层的总体成本。第一基础涂层除UV阻断组合物以外包含基料。可以用作汽车涂料用基料的任何基料可用于第一基础涂层。本领域已知用于基础涂层组合物的聚合物包括丙烯酸类、乙烯基类、聚氨酯、聚碳酸酯、聚酯、醇酸类、聚环氧和聚硅氧烷以及改性的树脂或上述树脂体系的组合。所需的聚合物包括丙烯酸类和聚氨酯。在本专利技术的一个实施方案中，基础涂层组合物也采用氨基甲酸酯官能的丙烯酸类聚合物。基础涂层聚合物可以是热塑性的，但优选可交联的(即热固性的)和包括一种或多种类型的可交联官能团。这样的基团包括，但不限于羟基、异氰酸酯、胺、环氧、丙烯酸酯、乙烯基、硅烷、和乙酰乙酸酯基团。可以将这些基团采用一定的方式掩蔽或封闭使得它们在所需的固化条件下，通常在高温下解封闭和可用于交联反应。有用的可交联官能团包括，但不限于羟基、氨基、环氧、酸、酸酐、硅烷、和乙酰乙酸酯基团。在一个实施方案中，基料是由单体或聚合物蜜胺交联的羟基聚酯聚合物和羟基丙烯酸类聚合物的共混物。用作UV阻断剂的颜料以0.30-0.50的颜料对基料重量比采用。基于涂料固体总重量的总颜料浓度是10.0-18.0wt％。炭黑可以是用于涂料组合物的任何炭黑颜料。当与其它颜料结合使用时炭黑在第一基础涂层中存在的数量是提供紫外光透射的所需降低。炭黑可以在基础涂层组合物中存在的数量为颜料固体的0％直到约10wt％。在一个实施方案中，炭黑的使用数量为颜料固体的约0.05-约1.0wt％(参见褐灰色颜料配制剂)。在固化的涂料中，炭黑存在的数量为固化涂料的约0.05-约5.0wt％，或固化涂料的约0.05-约1.0wt％，或固化涂料的约0.22-约5.0wt％。氧化铁可以是用于涂料组合物的任何氧化铁颜料。氧化铁的例子包括，但不限于SICOTRANSTMRED L2818红氧化铁、KROMATMRED R03097、SICOTRANSTM黄1916黄氧化铁、MAPICOTM黄1050黄氧化铁。在一些实施方案中，红氧化铁表现比黄氧化铁好。当与其它颜料结合使用时炭黑在第一基础涂层涂料组合物中存在的数量是提供紫外光透射的所需降低。在一个实施方案中，氧化铁在基础涂层组合物中存在的数量为颜料固体的约5％-约70wt％。在固化的涂料中，氧化铁存在的数量为固化涂料的约0.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
多层涂层，包括ａ．基材上的电沉积涂料层，ｂ．电沉积涂料层上的至少一个第一基础涂层，ｃ．第一基础涂层上的至少一个第二基础涂层，ｄ．第二基础涂层上的至少一个透明涂层，其中在电沉积涂料层和第一基础涂层之间没有底漆层，和其中第一基础涂层不大于０．６密耳（１５．２μｍ）厚和具有紫外光透射使得到达第一基础涂层的小于０．５％紫外光通过第一基础涂层到电沉积涂料层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G梅诺维斯克，D桑特尔，L贝泽尔，L纽鲍尔，
申请(专利权)人：巴斯福公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]