水性中间涂层涂料组合物及多层涂膜的形成方法技术

本发明专利技术涉及一种多层涂膜的形成方法，其特征在于，使用含有由以二异氰酸酯为必须成分的多异氰酸酯组分，以平均分子量５００～５０００的聚碳酸酯二醇和含羧基的二醇为必须成分的多元醇组分，以一元胺化合物为必须成分的胺组分，羧基中和剂组分和水得到的水分散型聚氨酯组合物的水性中间涂层涂料，在形成有电沉积涂膜的被涂物上，涂敷上述水性中间涂层涂料、水性底基涂料和透明涂料，利用湿碰湿工艺形成３层涂膜，然后同时进行烘烤固化，形成多层涂膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及水性中间涂层涂料组合物和多层涂膜的形成方法。
技术介绍
近年来，出于对地球环境问题和节省资源的考虑，涂料中所用的一部分或全部有机溶剂被水替换制成的适应环境型水性涂料，广泛应用于汽车涂料等工业涂敷用涂料，建筑、建材涂料等领域。例如，在汽车涂料，其中尤其是中间涂层涂料，特别是最近由于特别节能而被寄予厚望的三湿方式(Three Wet，利用湿碰湿(Wet-on-wet)工艺法形成的三层涂膜一次性烘烤的涂敷方式。也表达为三涂一烘干——3C1B)的中间涂层涂料使用现有水性涂料的情况下，涂膜的特性，尤其是抗破裂性差，在其与作为涂底剂的电沉积涂膜的界面之间，以及与作为外涂层的底漆(base coat)的界面之间会产生剥离，导致涂膜外观差、耐水性差、耐溶剂性差、持久性差等问题。此外，还存在着在涂敷生产线上清洗喷枪(spray guns)时，与溶剂型涂料相比，除掉附着的涂料比较费事的问题。因此，从溶剂型涂料向水性涂料的替代没有进展。在此，对三湿方式(three wet)的中间涂层涂料进行说明。在汽车车体涂敷工艺中，形成有多层涂膜。即，首先在经过磷酸锌处理的钢板上，利用阳离子电沉积涂敷，形成电沉积涂膜；然后在电沉积涂膜上涂敷中间涂层涂料，形成中间涂层涂膜；出于美观的考虑，在中间涂层涂膜上涂敷底基涂料，形成底基涂膜；最后，在底基涂膜上涂敷透明涂料，形成透明外涂膜(clear top)。在这种多层涂膜的形成工艺中，迄今为止，在形成中间涂层涂膜后以及形成透明涂膜之后，两者都需要实施烘烤固化工序。而三涂一烘干涂敷方式则省略了中间涂层涂膜形成后的烘烤固化工序，使原有的两次烘烤固化工序简化为一次烘烤固化。由于省略了中间涂层涂膜形成后的烘烤固化工序，因此不仅能极大地节约能源，而且能缩短涂敷工序时间，起到降低成本的效果。但另一方面，为避免中间涂层涂膜的物性变差，就要求不仅能确保清洁性等品质，而且还要避免涂膜性能下降。例如，在日本特开平8-33865号公报(文献1)中，揭示了涂敷热固性水性涂料(A)，不经固化即在该涂面上涂敷热固性水性涂料(B)的湿碰湿涂敷方法。文献1表明，水性涂料(A)的基体树脂的中和值为10～40mgKOH/g，水性涂料(B)的基体树脂的中和值比水性涂料(A)还高10～20mgKOH/g，水性涂料(A)含有带羧基以及交联型基团的基体树脂和交联剂，水性涂料(A)的基体树脂的酸值为10～50mgKOH/g。此外，在日本特开2001-205175号公报(文献2)中，揭示了在形成有电沉积涂膜的被涂物上，依次由水性中间涂层涂料形成中间涂层涂膜、利用水性金属底基涂料形成金属底基涂膜、以及利用透明涂料形成透明涂膜的涂膜形成方法。在文献2中，则揭示了水性中间涂层涂料含有含酰胺基的乙烯系不饱和单体与其它乙烯系不饱和单体经乳液聚合而得的含酰胺基的丙烯酸树脂颗粒的水性分散体，并指出含酰胺基的丙烯酸树脂颗粒的酸值为0～100mgKOH/g，所揭示的其它乙烯系不饱和单体有含羧基的单体、含羟基的单体、(甲基)丙烯酸酯单体，所揭示的交联性单体有多元醇的聚合性不饱和一元羧酸酯。此外，在日本特开平7-166093号公报(文献3)中，则揭示了使用聚氨酯乳剂和丙烯酸乳剂的汽车用抗破裂性涂料，在日本特开平6-9925号公报(文献4)中，则揭示了采用了以乙烯和带羧基的乙烯系不饱和单体为主要成分的共聚树脂和聚氨酯的抗破裂性水性涂料。此外，在日本特开2000-119556号公报(文献5)中，则揭示了采用了以带聚硅氧基(polysiloxy)的聚合物、乙烯系不饱和单体和带羧基的乙烯系不饱和单体为主要成分的共聚树脂、水性聚氨酯的水性涂料组合物。但是，上述文献所述技术不能同时达到对喷枪等的清洗性能强的水性中间涂层涂料、形成多层涂膜时的抗破裂性好、呈现出漂亮的涂膜外观等目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供能表现出对喷枪等的清洗性能强、形成多层涂膜时的抗破裂性好的特性，并呈现出漂亮的涂膜外观的水性中间涂层涂料组合物，以及使用该水性中间涂层涂料组合物形成多层涂膜的方法。本专利技术的水性中间涂层涂料组合物的特征在于，含有水分散型聚氨酯组合物(A)，该聚氨酯组合物(A)由下述组分得到(a1)以二异氰酸酯为必须成分的多异氰酸酯组分，(a2)以平均分子量500～5000的聚碳酸酯二元醇和含羧基的二元醇为必须成分的多元醇组分，(a3)以一元胺化合物为必须成分的胺组分，(a4)羧基中和剂组分以及(a5)水。在本专利技术的水性中间涂层涂料组合物中，上述多异氰酸酯组分(a1)还可含有上述二异氰酸酯之外的多异氰酸酯作为任选组分，上述多元醇组分(a2)还可含有上述聚碳酸酯二元醇和含羧基的二元醇之外的多元醇作为任选组分，上述胺组分(a3)还可含有二胺化合物作为任选组分。此外，本专利技术的水性中间涂层涂料组合物除上述水分散型聚氨酯组合物(A)之外，还可以含有水分散型丙烯酸树脂(B)，和固化剂(C)，其中，(B)通过将(b1)选自(甲基)丙烯酸烷基酯的至少一种单体、(b2)含酸基的聚合性不饱和单体、(b3)含羟基的聚合性不饱和单体、以及(b4)交联性单体的混合物，即玻璃化转变温度为-50℃～20℃，酸值为2～60mgKOH/g、羟值为10～120mgKOH/g的单体混合物进行乳液聚合所得到。这种情况下，上述单体(b1)还可含有选自苯乙烯系单体、(甲基)丙烯腈和(甲基)丙烯酰胺中的至少一种单体。相对于上述水分散型聚氨酯组合物(A)、水分散型丙烯酸树脂(B)和固化剂(C)的树脂总固态成分，水分散型聚氨酯组合物(A)的固态成分优选占5～35质量％，水分散型丙烯酸树脂(B)的固态成分优选占15～90质量％，固化剂(C)的固态成分优选占5～50质量％。在上述水分散型聚氨酯组合物(A)中，多元醇组分(a2)中的羟基摩尔数与胺组分(a3)中的胺基摩尔数之和，优选为多异氰酸酯组分(a1)中的异氰酸酯基摩尔数的0.50～2.0倍。此外，上述水分散型聚氨酯组合物(A)的胺组分(a3)优选含有一元胺化合物和二元胺化合物，上述水分散型聚氨酯组合物(A)的胺组分(a3)中所含二元胺化合物量能占到胺组分(a3)总量的5～99摩尔％。上述水分散型聚氨酯组合物(A)的胺组分(a3)中所含的一元胺化合物优选为烷醇胺。上述水分散型丙烯酸树脂(B)的交联性单体组分(b4)可以是选自含羰基的聚合性不饱和单体、含有水解聚合性的甲硅烷基的单体、以及多官能乙烯基单体的至少一种交联性单体。上述水分散型丙烯酸树脂(B)的交联性单体组分(b4)优选至少包括含羰基的聚合性不饱和单体，并含有交联助剂肼(hydrazine)化合物。此外，在上述水分散型丙烯酸树脂(B)中，以其它单体组分(b1)、(b2)、(b3)的总合计量为100质量份，交联性单体组分(b4)的量可以是0.5～10质量份。上述固化剂(C)优选为选自三聚氰胺树脂、异氰酸酯树脂、噁唑啉系化合物以及碳化二亚胺系化合物的至少一种固化剂。在本专利技术的水性中间涂层涂料组合物中，在固化剂(C′)的存在下，还可含有固化剂复合乳剂(D)，(D)通过将(d1)聚合性不饱和单体、(d2)含酸基的聚合性不饱和单体、(d3)含羟基的聚合性不饱和单体的混合物，即玻璃化转变温度为-30℃～30℃、酸值为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性中间涂层涂料组合物，其特征在于，含有水分散型聚氨酯组合物（Ａ），该聚氨酯组合物（Ａ）由下述组分得到：（ａ１）以二异氰酸酯为必须成分的多异氰酸酯组分，（ａ２）以平均分子量５００～５０００的聚碳酸酯二元醇和含羧基的二元醇为必须成分的多元醇组分，（ａ３）以一元胺化合物为必须成分的胺组分，（ａ４）羧基中和剂组分，和（ａ５）水。

【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：中江泰彦，马越淳夫，今村毅，竹迫祥一，濑川大介，
申请(专利权)人：日本油漆株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]