一种形成多层涂覆膜和涂覆产品的方法技术

本发明专利技术涉及一种形成具有金属涂覆膜特有的光亮感和有光泽的彩色颜料的细度的多层涂覆膜的方法，当以湿上加湿方法依次涂覆含有中间涂层组合物、基底涂层组合物和透明涂层组合物的最终涂层以形成时，该方法控制了每个涂覆膜之间的掺混性。该形成多层涂覆膜的方法包括在形成的具有电沉积涂覆膜的基体上，依次涂覆中间涂层组合物、基底涂层组合物和透明涂层组合物的步骤以及同时烘烤和固化所涂覆的三个层的步骤，其中基底涂层组合物包含交联聚合物微粒和非水分散体树脂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种以湿上加湿(wet-on-wet)的方式，在待涂覆基体例如汽车车体上依次涂覆中间涂层组合物、基底涂层组合物和透明涂层组合物来形成涂覆膜的方法，本专利技术也涉及一种含有通过该涂覆方法制备的多层涂覆膜的涂覆产品。
技术介绍
在形成用于汽车等车体的多层涂覆膜的过程中，有一种方法是其中在构成多层涂膜的每一层形成后每次都要被烘烤和固化；另一种方法是其中复合多层涂覆膜同时固化。在这些方法中，复合多层涂覆膜同时固化的方法，其优势在于可以省去烘烤/干燥工序。例如，日本专利申请公开出版物JP2001-302964A描述了一种以湿上加湿的方式依次形成中间涂覆膜、基底涂覆膜和透明涂覆膜的三次涂覆/一次烘烤的方法。该专利技术提出的方法是通过在中间涂层组合物中混合一种含酰胺基团的丙烯酸树脂，对涂层之间边界处的掺混和反转进行控制，从而避免特别是由于碎裂而引起的从电沉积层表面的剥落。日本专利出版物JP2002-153805A也提出了一种方法，该方法中使用了包括有含酰胺基团的丙烯酸树脂、氨基树脂和作为固化剂的封端异氰酸酯的中间涂层组合物，它控制涂层之间的边界处的掺混和反转，该专利也提供了一种涂层性能优异、尤其是碎裂性能优异的多层涂覆膜。当通过三次涂覆/一次烘烤方法形成多层涂覆膜时，可以省掉用于中间层的烘烤干燥炉，从而在经济和环境方面产生很大影响。然而相反，当其用于形成汽车等车体的涂覆膜时，提供到中间涂覆膜的热能的减少会导致涂层性能的下降，从而引起严重的缺陷。日本专利出版物JP2003-211085A公开了一种形成多层涂覆膜的方法，该方法中的中间涂层组合物含有聚氨酯改性的聚酯树脂(a)、三聚氰胺树脂(b)、封端的异氰酸酯化合物(c)、具有芯—壳结构的非水分散体树脂(d)和片状颜料(e)，从而对涂层之间边界处的掺混和反转进行控制，也减少了碎裂引起的从电沉积层表面的剥落的发生和剥落面积的尺寸，涂层性能也得到进一步提高。一般认为赋予被涂覆产品优良质感的涂覆膜是一重要因素，因为它的功能是使产品的平滑涂覆膜具有类似镜子光泽的质感。在市场上，对用于汽车的涂层外观进行高水平改进的需求在年复一年地增加。但是，该专利技术并不能充分消除抑制所述功能的“显微纹理”。日本专利出版物JP2001-276724A公开了一种形成具有金属涂层的金属涂覆膜的方法，该金属涂层含有交联聚合物微粒和平均粒子直径(D50)为0.05-10μm的非交联聚合物微粒。作为对控制基底涂层组合物和透明涂层组合物两层之间边界处基底涂层组合物被撞击到透明涂层组合物中的研究结果，该涂覆方法是从改善金属涂覆膜的垂直面的外观、并且特别是研发一种致密的光亮质感的考虑而而专利技术的。然而，该专利技术并未涉及本专利技术所致力于的三次涂覆/一次烘烤体系的方法，并且本专利技术体系中的中间涂层/基底涂层/透明涂层是在未固化的状态下被彼此叠置的，然后在一次烘烤操作中固化这三个涂层。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是改善涂覆膜的外观，特别是涂覆产品的垂直面的外观，其方法包括依次在电沉积镀覆基体上涂覆中间涂层组合物、基底涂层组合物和透明涂层组合物的步骤以及同时烘烤和固化上述三个涂覆层的步骤。本专利技术努力解决了具有不充分平滑度和残留的显微纹理的涂覆产品的外观，特别是其垂直面的外观改善问题，其形成涂覆膜的方法包括依次在电沉积镀覆基体上涂覆中间涂层组合物、基底涂层组合物和透明涂层组合物的步骤以及同时烘烤和固化上述三个涂覆层的步骤。本专利技术的专利技术人经过认真的研究，结果发现，可以给基底涂层组合物触变性，这种触变性是通过混入非水分散体树脂(NAD)和交联聚合物微粒(MG)未曾观察到的。因此，除了在湿上加湿体系中的边界控制效果被极大地降低之外，由烘烤前涂覆产品的垂直面上涂覆膜的触变性引起的切变质感也可以被大大减少，而且涂覆膜的外观的显微纹理和具有光泽的彩色颜料的细度也得到改善。因此，本专利技术提供了一种形成多层涂覆膜的方法，该方法包括在形成于基体上的电涂膜上，依次地在其上涂覆中间涂层组合物、基底涂层组合物和透明涂层组合物的步骤以及同时烘烤和固化所涂覆的三个层的步骤，其中中间涂层组合物含有40-56Wt.％的聚氨酯改性聚酯树脂(a)，其数均分子量(Mn)为1500-3000，是通过使脂肪族二异氰酸酯化合物与玻璃转变温度(Tg)为40-80℃的含羟基的聚酯树脂反应而获得的，该聚酯是通过使含80mol％或以上的间苯二甲酸的酸组分与多羟基醇缩聚而获得的；10-30Wt.％的三聚氰胺树脂(b)；15-30Wt.％的通过使具有活性亚甲基的化合物与六亚甲基二异氰酸酯进行封端反应而获得的封端异氰酸酯化合物(c)或者是使通过六亚甲基二异氰酸酯与能和六亚甲基二异氰酸酯反应的化合物进行反应而获得的异氰酸酯化合物；以及4-15Wt.％的具有芯—壳结构的非水分散体树脂(d)；条件是(a)到(d)的量以树脂的固体含量为基础；以及0.4-2重量份的片状颜料(e)，其长直径为1-10μm，数均粒子直径为2-6μm，该片状颜料(e)的重量份基于为100重量份的树脂固体含量。其中基底涂层组合物是溶剂型基底涂层组合物，其含有10-90Wt.％丙烯酸树脂(i)，其数均分子量(Mn)为1000-20000，羟值为10-200，酸值为1-80mg KOH/g；5-60Wt.％三聚氰胺树脂(ii)；1-30Wt.％聚合物微粒(iii)；条件是(i)到(iii)的量以树脂的固体含量为基础；以及基于基底涂层组合物的固体含量，颜料重量浓度(PWC)为1-23.0％的有光泽的彩色颜料，其中聚合物微粒(iii)含有平均粒子直径(D50)为0.01-1μm的交联聚合物微粒(iii-1)以及平均微粒直径为(D50)为0.05-10μm并且具有芯—壳结构的非水分散体树脂(iii-2)，这两种组分(iii-1)和(iii-2)的固体含量比值范围都为40/60-60/40；并且其中，透明涂层组合物包括含羧基的丙烯酸树脂(A)、含羧基的聚酯树脂(B)和含环氧基的丙烯酸树脂(C)。由这一方法可完成上述目的。本专利技术也提供了一种由上述形成多层涂覆膜的方法获得的含有多层涂覆膜的涂覆产品。在本专利技术的方法中，通过湿上加湿的方式依次涂覆中间涂层组合物、基底涂层组合物和透明涂覆膜组合物而获得的多层涂覆膜是一种具有优良光泽的涂覆膜。另外，使用含有带有光泽的彩色颜料的基底涂层组合物而获得的金属涂覆膜在外观评估款项中具有特别优异的透明质感，因此能够产生如此细度的光亮以致于带有光泽的彩色颜料被均匀地分散。而且也能够形成具有其金属质感相应于观察角度有显著变化的涂覆膜，因而在FF质感方面是优异的。本专利技术能够确保涂覆产品的垂直面外观、特别是显微纹理能够显著地得到改善。因为在三次涂覆/一次烘烤体系中省去了一个用于中间组合物的烘烤干燥炉，所以本专利技术具有经济节约和环境负荷小的优点。因此，本专利技术使在三次涂覆/一次烘烤体系中形成多层涂覆膜、而不产生由基底涂覆膜和透明涂覆膜间的易掺混性引起的色彩波动、涂覆膜外观变差、特别是涂覆膜垂直面的外观变差或者涂覆膜性能降低成为可能。本专利技术的形成涂覆膜的方法确保能形成涂覆膜外观优良的多层涂覆膜。优选实施方式的详述 在本专利技术的形成涂覆膜的方法中使用了中间涂层组合物、基底涂层组合物和透明涂层组合物。将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成多层涂覆膜的方法，该方法包括在形成于基体上的电涂膜上依次涂覆在其上形成的中间涂层组合物、基底涂层组合物和透明涂层组合物的步骤以及同时烘烤和固化所涂覆的三个层的步骤，其中中间涂层组合物含有：４０－５６Ｗｔ．％的聚氨酯改性的聚酯树脂（ａ），其数均分子量（Ｍｎ）为１５００－３０００，它是通过使脂肪族二异氰酸酯化合物与玻璃化转变温度（Ｔｇ）为４０－８０℃的含羟基的聚酯树脂反应而获得的，该聚酯是通过使含８０ｍｏｌ％或以上间苯二甲酸的酸组分与多羟基醇缩聚而获得的；１０－３０Ｗｔ．％的三聚氰胺树脂（ｂ）；１５－３０Ｗｔ．％的通过使具有活性亚甲基的化合物与六亚甲基二异氰酸酯进行封端反应而获得的封端的异氰酸酯化合物（ｃ），或者是通过六亚甲基二异氰酸酯与能和该六亚甲基二异氰酸酯反应的化合物进行反应而获得的异氰酸酯化合物；和４－１５Ｗｔ．％的具有芯－壳结构的非水分散体树脂（ｄ）；条件是（ａ）到（ｄ）的量以树脂的固体含量为基础；以及０．４－２重量份的片状颜料（ｅ），其长直径为１－１０μｍ，数均粒子直径为２－６μｍ，其中该片状颜料（ｅ）的重量份基于１００重量份的树脂固体含量；并且其中基底涂层组合物是溶剂型基底涂层组合物，其含有：１０－９０Ｗｔ．％丙烯酸树脂（ｉ），其数均分子量为１０００－２００００，羟值为１０－２００，酸值为１－８０ｍｇＫＯＨ／ｇ；５－６０Ｗｔ．％三聚氰胺树脂（ｉｉ）；１－３０Ｗｔ．％聚合物微粒（ｉｉｉ）；条件是（ｉ）到（ｉｉｉ）的量以树脂的固体含量为基础；以及基于基底涂层组合物的固体含量，颜料重量浓度（ＰＷＣ）为１－２３．０％的有光泽的彩色颜料，其中聚合物微粒（ｉｉｉ）含有平均粒子直径（Ｄ↓［５０］）为０．０１－１μｍ的交联聚合物微粒（ｉｉｉ－１）以及平均微粒直径为（Ｄ↓［５０］）为０．０５－１０μｍ并且具有芯－壳结构的非水分散体树脂（ｉｉｉ－２），这两种组分（ｉｉｉ－１）和（ｉｉｉ－２）的固体含量比值范围都为４０／６０－６０／４０；并且其中，透明涂层组合物包括含羧基的丙烯酸树脂（Ａ）、含羧基的聚酯树脂（Ｂ）和含环氧基的丙烯酸树脂（Ｃ）。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：垣井拓广，西村刚，佐佐木成幸，重永勉，山根贵和，神田辉夫，
申请(专利权)人：日本油漆株式会社，马自达汽车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]