用于在金属基材上制备多层涂层的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在金属基材上制备多层涂层的方法，该方法以给定顺序包括：(1)在金属基材上制备聚氯乙烯增塑溶胶层，其包括将聚氯乙烯增塑溶胶材料施用于金属基材，(2)直接在聚氯乙烯增塑溶胶层上制备热固性和/或热塑性面漆层，其包括将热固性和/或热塑性涂料直接施用于聚氯乙烯增塑溶胶层，其中聚氯乙烯增塑溶胶材料以及热固性和/或热塑性涂料包含层状双氢氧化物。

Process for preparing multilayer coatings on a metal substrate

The invention relates to a method for preparing multilayer coatings on metal substrates, the method in a given order including: (1) preparation of PVC plastisol layer on the metal substrate, which comprises the PVC plastisol material applied to the metal substrate (2) plastisol and preparation of thermosetting layer and / or thermoplastic topcoat layer directly in poly vinyl chloride, including thermoset and / or thermoplastic coating applied directly to PVC plastisol layer, including PVC plastisol and thermosetting material and / or thermoplastic coatings containing layered double hydroxide.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在金属基材上制备多层涂层的方法本专利技术涉及一种用于在金属基材上制备多层涂层的新方法和通过所述方法制备的多层涂层。多层涂层在宽范围气候条件下具有出色的耐气候老化性。特别地，其具有优异的耐腐蚀性和耐太阳辐射性。因此，用于制备多层涂层的方法以及多层涂层本身非常适合于生产建筑领域中的耐候性构件如建筑物构件。该新方法可以有利地通过卷材涂覆进行，即多层涂层的各层可以有利地通过卷材涂覆施用。在制备该多层卷材涂层之后，可以将卷材在任何时候辊平，切割并形成用于生产例如建筑物构件所需的各构件。现有技术在建筑领域中使用的金属基材上的许多耐久性有机卷材涂层具有在产品寿命期间维持成品外观的保用期。然而，该保用期通常由于由固有弱点所导致的涂覆体系的性能而限制于某些地理位置。这些气候弱点降低了超耐久性体系的预期寿命。例如，聚氯乙烯(PVC)增塑溶胶涂层具有优异的耐UV和耐腐蚀性能，并且以长达40年的保用期包含在地区如北欧中。然而，在较热的气候，例如南欧，特别是长时间高温地区如中东、北非等中，PVC增塑溶胶的使用变得受限。相反地，典型的热固性和/或热塑性涂层具有特别的耐UV和耐热性能，因此非常适合高UV和热气候。然而，在高水分含量的地区，例如沿海地区和高降雨地区中，该热固性和/或热塑性涂层具有更有限的耐受性，导致更高程度的腐蚀和起泡。存在并已开发出不同的多层体系，以尝试并最小化一个特定弱点如耐腐蚀性。然而，在建筑卷材涂料工业中仍需要使PVC增塑溶胶涂层的耐腐蚀性中的主要技术与热固性和/或热塑性涂层的耐UV和耐热性适当组合的体系。将PVC增塑溶胶与热固性和/或热塑性涂层如丙烯酸类组合的现有技术不具有建筑工业所需的延长的预期寿命。问题和技术方案因此，本专利技术提出的问题为找到在金属基材上制备多层涂层的方法，其得到在宽范围气候条件下提供优异的耐气候老化性的多层涂层。特别地，多层涂层应结合优异的耐腐蚀性和高耐UV和耐热性能。此外，多层涂层还应提供其他技术优点，例如用装饰性图案或公司标志来压印涂层的能力，或者具有特征如水饮用性、增强的耐火性和特殊光学效果。通过该方式，可以提供非常适合于生产在例如建筑领域中的耐候性构件如建筑物构件的经多层涂覆的金属基材。发现通过用于在金属基材上制备多层涂层的新方法解决了上述问题，该方法以给定顺序包括：(1)在金属基材上制备聚氯乙烯增塑溶胶涂层，其包括将聚氯乙烯增塑溶胶材料施用于金属基材，(2)直接在聚氯乙烯增塑溶胶层上制备热固性和/或热塑性面漆层，其包括将热固性和/或热塑性涂料直接施用于聚氯乙烯增塑溶胶层，其特征在于聚氯乙烯增塑溶胶材料以及热固性和/或热塑性涂料均包含层状双氢氧化物。上述方法在下文中也称为本专利技术方法，因此构成本专利技术主题的一部分。本专利技术方法的优选实施方案可以在下文的描述和从属权利要求中找到。本专利技术还提供了通过本专利技术方法制备的多层涂层。本专利技术方法允许制备在宽范围气候条件下具有优异耐气候老化性，特别是优异的耐腐蚀性和耐太阳辐射性的多层涂层。详细描述首先将阐明本专利技术中使用的一些术语。将涂料如聚氯乙烯增塑溶胶材料施用于基材应如下理解。相应涂料以使得由其制备的涂层设置在基材上，但不一定需要与基材直接接触的方式施用。例如，其他层也可以设置在该涂层和基材之间。例如，在本专利技术方法的阶段(1)中，在金属基材上制备聚氯乙烯增塑溶胶涂层，但可以将其他层如转化涂层(例如磷酸锌涂层)和/或典型的底漆层设置在基材和增塑溶胶涂层之间。相同的原则适用于将涂料(b)施用于借助另一涂料(a)制备的涂层(A)或者在例如设置在金属基材上的另一涂层(A)上制备涂层(B)。涂层(B)不一定需要与涂层(A)接触，而是仅仅必须设置在其之上，即在涂层(A)远离金属基材的一侧。相反地，将涂料直接施用于基材应如下理解。相应涂料以使得由其制备的涂层设置在基材上并与基材直接接触的方式施用。因此，更特别地，在涂层和基材之间没有设置其他层。当然，同样适用于将涂料(b)直接施用于借助另一种涂料(a)制备的涂层(A)，或者直接在例如设置在金属基材上的另一涂层(A)上制备涂层(B)。在该情况下，两个涂层直接接触，即直接彼此叠层设置。更特别地，在涂层(A)和(B)之间不存在其他层。在本专利技术的上下文中，“固化”应理解为具有与用于制备多层涂层的方法相关的领域中技术人员熟知的含义。因此，涂层的固化应理解为意指将该层转化为即用型状态，即其中提供有相应涂层的基材可按预期运输、储存和使用的状态。更特别地，经固化的涂层不再是柔软的或粘性的，而是已被调节为固体涂层，其甚至在进一步暴露于如下所述的固化条件下不会在其性能如硬度或基材上的粘合方面经历任何其他显著变化。如所熟知的，涂料原则上可以根据所存在的组分，例如粘合剂和交联剂物理和/或化学固化。在化学固化的情况下，应描述热化学固化。如果涂料是可热化学固化的，则它可以是自交联和/或外部交联的。在本专利技术的上下文中，涂料是自交联和/或外部交联的描述应理解为意指该涂料包含聚合物作为粘合剂和任选的交联剂，其可以借助反应性官能团的化学反应而相应地彼此交联。这些化学反应的活化能可以通过热能，即通过加热而提供。下面更详细地描述潜在机制以及可用的粘合剂和交联剂。该可热化学固化的材料也称为热固性涂料。在本专利技术的上下文中，“可物理固化”或术语“物理固化”意指通过例如聚合物溶液中的聚合物链的串套(interlooping)和/或聚合物分散体如有机溶胶或水溶胶中的聚合物颗粒的联合(unification)和融合而形成经固化的涂层，由此所述串套和/或联合和融合通常伴随着溶剂蒸发。通常，借助加热涂料例如以蒸发溶剂而触发或增强物理固化。如所述，物理固化可能涉及不同的方法和机制。然而，物理固化本身不涉及粘合剂和任选交联剂的反应性官能团的化学反应。例如，聚氯乙烯增塑溶胶材料的固化过程也是物理固化过程。如所已知的，增塑溶胶材料是热塑性聚合物颗粒在液体增塑剂中的悬浮液，由此聚合物实际上不会在中等温度如室温(即例如15-30℃的温度)下溶于增塑剂中。然而，当将增塑溶胶充分加热时，增塑剂扩散至分散的聚合物颗粒中，其中它们埋入大分子之间，因此产生PVC增塑溶胶的增塑。在冷却时，产生永久增塑的固体(“固化”)产品，例如经固化的PVC增塑溶胶层。热塑性涂料，例如热塑性聚偏二氟乙烯涂料的固化也是物理固化过程。通常，将聚偏二氟乙烯涂料配制为有机溶胶，即基于有机溶剂中的聚偏二氟乙烯的分散体。同样，该材料的固化不涉及官能团，例如粘合剂聚合物的化学反应，而是物理固化过程的机制。例如，通过加热热塑性材料而使热塑性聚合物流化并且使溶剂蒸发，由此聚合物颗粒会聚并形成均匀的层，其在冷却至例如室温(20-25℃)时固化。当然，在描述为可化学固化的涂料固化时，还总是可能发生物理固化。然而，在该情况下，该涂料组合物被描述为可化学固化的。本专利技术方法在本专利技术方法中，在金属基材上形成多层涂层。如所已知的，用有机保护性材料涂覆金属的最有效方法是经由卷材涂覆线方法。在下文中，将一般性描述卷材涂覆方法。卷材涂覆是连续的大容量方法，其与后涂覆方法相比产生一致的产品。卷材涂覆提供大多数其他涂漆方法几乎不可能实现的控制。处理平板能够很好地控制预处理和聚合物基涂料的涂料重量。例如，在一个连续的方法中，将以高达20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在金属基材上制备多层涂层的方法，其以给定顺序包括(1)在金属基材上制备聚氯乙烯增塑溶胶层，其包括将聚氯乙烯增塑溶胶材料施用于金属基材，(2)直接在聚氯乙烯增塑溶胶层上制备热固性和/或热塑性面漆层，其包括将热固性和/或热塑性涂料直接施用于聚氯乙烯增塑溶胶层，其特征在于聚氯乙烯增塑溶胶材料以及热固性和/或热塑性涂料均包含层状双氢氧化物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.06 EP 15154190.11.一种在金属基材上制备多层涂层的方法，其以给定顺序包括(1)在金属基材上制备聚氯乙烯增塑溶胶层，其包括将聚氯乙烯增塑溶胶材料施用于金属基材，(2)直接在聚氯乙烯增塑溶胶层上制备热固性和/或热塑性面漆层，其包括将热固性和/或热塑性涂料直接施用于聚氯乙烯增塑溶胶层，其特征在于聚氯乙烯增塑溶胶材料以及热固性和/或热塑性涂料均包含层状双氢氧化物。2.根据权利要求1的方法，其特征在于阶段(1)还包括聚氯乙烯增塑溶胶层的固化，并且阶段(2)还包括热固性和/或热塑性面漆层的固化。3.根据权利要求2的方法，其特征在于经固化的PVC增塑溶胶层的层厚度为50-400微米，并且经固化的热固性和/或热塑性面漆层的层厚度为2-50微米。4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其特征在于聚氯乙烯增塑溶胶层以及热固性和/或热塑性面漆层通过卷材涂覆制备。5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其特征在于在阶段(1)之前，直接在金属基材上制备经固化的转化涂层，并且直接在经固化的转化涂层上制备经固化的底漆涂层，由此然后直接在经固化的底漆涂层上制备聚氯乙烯增塑溶胶层。6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其特征在于至少一种层状双氢氧化物是水滑石。7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其特征在于聚氯乙烯增塑溶胶材料以及热...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·鲍蒂斯塔梅斯特，P·戴维斯，S·科基斯，S·伯驰，
申请(专利权)人：阿克佐诺贝尔国际涂料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL