提供了一种涂覆的基材，其包括具有至少一个表面的基材：和布置在该表面上的颜料体积浓度(“PVC”)高于临界PVC的第一涂层；和布置在所述的第一涂层上的透明的亚光第二涂层，该第二涂层包含基于该第二涂层的重量计1-99重量％的粒径0.5微米-30微米的微粒聚合物。还提供的是一种用于提供涂覆的基材的方法和用于改进PVC高于临界PVC的涂层的耐污染性的方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种底涂层/透明涂层体系，特别是涉及施涂到基材上的底涂层/亚光透明涂层体系。本专利技术还涉及一种用于在基材上提供底涂层/亚光透明涂层的涂覆结构的方法。更具体的，本专利技术涉及一种涂覆的基材，其包括(a)具有至少一个表面的基材和，布置在该表面上的，(b)颜料体积浓度(“PVC”)高于临界PVC的第一涂层；和，布置在该第一涂层上的，(C)透明的亚光第二涂层，该第二涂层包括基于该第二涂层的重量为1-99重量％的粒径O. 5微米-30微米的微粒聚合物。
技术介绍
透明面涂层用于许多应用中，特别是汽车修饰领域中。在这种方案中，涂层的颜色和外观性能是在下面的涂层(底涂层)中构建的，并且在最后的步骤施涂透明的顶涂层来 保持该外观和为该修饰提供最终的表面光泽。在汽车应用中，通常修饰的镜面光泽是非常高的(极高光泽度)。本专利技术人所面临的问题与在颜料体积浓度(这里表示为“PVC”)高于临界颜料体积浓度的涂层中通常所观察到的低的性能属性有关。这种术语的颜料部分包括涂层中的全部的无机固体材料例如二氧化钛，碳酸钙，粘土，滑石，云母，氧化锌，二氧化硅和其他非成膜固体例如球形或者非球形硬聚合物粒子。PVC的等式是全部无机颜料+增量剂+非成膜固体材料的干体积_r y (Zi■ I.11- ---1.1■■一■.I---1— '■ 1—■■一(全部无机颜料+增量剂+非成膜固体材料的干体积)+成膜聚合物的体积当不存在足够的粘合剂来涂覆(或者粘合)涂料配方中全部的无机材料时，就达到了涂层的临界PVC。在等于和高于临界PVC时，涂层的连续性受到破坏，并且在涂层中开始形成空穴。一旦出现不连续，则该涂层将失去物理强度，并且变成多孔的。这削弱了该涂层，并且降低了至少一种或多种性能属性例如耐擦洗性，耐污染性，抗烧性，耐水性，抗擦伤性，室外耐久性和膜抗拉强度。涂料配方设计师使用较高的PVC作为一种降低涂料配方成本的手段。该成本的降低对涂料配方设计师和用户是有益的，但是这些成本改进付出了性能损失的代价。美国专利第4403003号公开了在基材表面上的多层涂层，在其中首先向该表面上施涂颜料化的底涂料组合物，然后向该底涂膜上施涂透明的顶涂层组合物。期望的是提供一种含水的高于CPVC的底涂料/含水亚光透明涂料体系，其能够提供用其涂覆的基材，和一种用于提供该涂覆的基材的方法，其具有优于底涂层组合物本身的性能，同时保持了底涂层的视觉观感和控制了顶涂层的光泽。
技术实现思路
在本专利技术的第一方面，这里提供一种涂覆的基材，其包含(a)具有至少一个表面的基材；和，布置在所述表面上的，(b)颜料体积浓度(“PVC”)高于临界PVC的第一涂层；和，布置在所述第一涂层上的，(C)透明的亚光第二涂层，该第二涂层包括基于所述第二涂层的重量计1-99重量％的粒径O. 5微米-30微米的微粒聚合物。在本专利技术的第二方面，提供一种用于提供涂覆的基材的方法，其包括(a)提供具有至少一个表面的基材；(b)向所述的表面上施涂颜料体积浓度(“PVC”)高于临界PVC的第一含水涂料，来提供第一涂层；(C)向所述的第一涂层上施涂透明的第二含水涂料，该涂料包含基于所述的第二涂层的重量计1-99重量％的粒径O. 5微米-30微米的微粒聚合物；和(d)干燥所述的第一和所述的第二涂层，或者使得所述的第一和所述的第二涂层干燥。具体实施例方式这里的“亚光涂层”定义为具有以下性质的涂层，其的光泽度低于仅仅包含相同组成的平均粒径200nm的乳液聚合物的连续涂层。这里的“透明涂层”定义为满足以下要求 的涂层，无论是含水涂层还是干燥涂层，其基本上没有无机粒子例如本领域称作颜料和增量剂的这些粒子；在任何情况中，该涂层包括0-10重量％,优选0-5重量更优选0-1重量％，和最优选0-0. 2重量％的无机粒子，所述含量基于该透明涂层的重量计。本专利技术的具有至少一个表面的基材可以是不透明的，透明的，半透明的或者颜料化的，并且包括例如木头，金属，塑料，皮革，机织织物或者无纺织物，水泥基材例如诸如混凝土，泥灰和灰泥，玻璃，石膏，干壁，事先涂漆的或者涂底漆的表面，和风化表面。也可以包括具有表面的基材(包括多元相例如诸如定向的刨花板)，和层化的基材。在本专利技术中，该基材具有至少一个带有第一涂层的表面，该涂层的颜料体积浓度(“PVC”)高于临界PVC，其颜料体积浓度是通过本文的试验方法来定义的。本专利技术的第一涂层通常包含第一聚合物粘合剂，例如乳液聚合物或者聚氨酯分散体，其具有_60°C到150°C的计算的Tg和50nm-490nm的平均粒径。该第一聚合物粘合剂通常包括至少一种非离子型共聚的烯键式不饱和单体例如诸如(甲基)丙烯酸酯单体，包括(甲基)丙烯酸甲酯，(甲基)丙烯酸乙酯，(甲基)丙烯酸丁酯，(甲基)丙烯酸2-乙基己酯，(甲基)丙烯酸癸酯，(甲基)丙烯酸羟乙酯，(甲基)丙烯酸羟丙酯，脲基官能化的(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸的乙酰乙酸酯，乙酰胺或者氰基乙酸酯；乙烯，苯乙烯或者取代的苯乙烯；乙烯基甲苯；丁二烯；单烯键式不饱和苯乙酮或者苯甲酮衍生物例如诸如US专利第5162415号中所教导的；乙酸乙烯酯或者其他乙烯基酯；乙烯基单体例如氯乙烯，偏二氯乙烯，偏二氟乙烯，和N-乙烯基吡咯烷酮；(甲基)丙烯腈；N-烷基醇(甲基)丙烯酰胺。作为在整个申请中所使用的，在术语“(甲基)”之后使用另外一个术语例如(甲基)丙烯酸酯或者(甲基)丙烯酰胺分别指的是丙烯酸酯或者丙烯酰胺和甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酰胺二者。该第一聚合物粘合剂还可以包括氨基甲酸酯聚合物和成膜空穴化聚合物例如核/壳聚合物粒子，该粒子具有当干燥时包含至少一个直径为100-1200nm的空穴的核；和基本上包覆着所述的核的外壳，该外壳的计算的Tg是-60°C到50°C。其公开在US专利申请公开第US20070043159A1号中。在某些实施方案中，该第一聚合物粘合剂包含0-7重量％的共聚多烯键式不饱和单体，所述含量基于第一聚合物粘合剂的重量计。多烯键式不饱和单体包括例如(甲基)丙烯酸烯丙基酯，邻苯二甲酸二烯丙基酯，1，4_ 丁二醇二(甲基)丙烯酸酯，1，2_乙二醇二(甲基)丙烯酸酯，1，6_己二醇二(甲基)丙烯酸酯，和二乙烯基苯。在某些实施方案中，该第一聚合物粘合剂包含0-7重量％的共聚烯键式不饱和酸单体，所述含量基于该第一聚合物粘合剂的重量计。酸单体包括羧酸单体例如诸如丙烯酸，甲基丙烯酸，巴豆酸，衣康酸，富马酸，马来酸，衣康酸单甲酯，富马酸单甲酯，富马酸单丁酯，和马来酸酐；和含硫-和含磷-的酸单体。优选的酸单体是羧酸单体。更优选的单体是(甲基)丙烯酸。该第一聚合物粘合剂的所计算的玻璃化转变温度(“Tg”)是_60°C到150°C，优选-20°C到60°C。这里聚合物的Tg是使用Fox公式来计算的(T. G. Fox, Bull. Am. PhysicsSoc.，第I卷，第3期第123页(1956))。即，对于计算单 体Ml和M2的共聚物的Tg来说，1/Tg (计算)=w (Ml) /Tg (Ml) +w (M2) /Tg (M2)，其中Tg(计算)是所计算的共聚物的玻璃化转变温度W(Ml)是单体Ml在共聚物中的重量分数w (M2)是单体M2在共聚物中的重量分数Tg(Ml)是Ml的均聚本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种涂覆的基材，其包含：(a)具有至少一个表面的基材：和，布置在所述表面上的，(b)颜料体积浓度(“PVC”)高于临界PVC的第一涂层；和，布置在所述的第一涂层上的，(c)透明的亚光第二涂层，该第二涂层包含基于所述第二涂层的重量计1?99重量％的粒径为0.5微米?30微米的微粒聚合物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：M·多诺万，A·J·法苏拉，李倩倩，S·纳姆哈特，E·H·农格瑟，W·张，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，陶氏环球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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