CN104271262B - 形成多层漆膜的方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种多层漆膜的形成方法,利用所述方法甚至在涂覆第一水性底漆并形成第一底漆膜,然后不进行预干燥而将第二水性底漆涂覆于上述第一底涂膜上的情况下得到满足汽车漆膜所要求的漆膜性能如防水性、抗冲击性等且具有优异漆膜外观的多层漆膜。[解决方法]形成多层漆膜的方法,其中将第一水性底漆(A)涂覆于电沉积固化漆膜上并形成第一底漆膜,然后在形成所述第一底漆膜以后不通过加热进行预干燥而将第二水性底漆(B)涂覆于上述第一底漆膜上并形成第二底漆膜,在所述第二底漆膜形成方法以后通过加热进行预干燥,将单液型透明油漆(C)涂覆于上述第二底漆膜上并形成透明涂层漆膜,将这三个漆膜层同时加热和固化,其中上述第一水性底漆(A)包含具有小于15mgKOH/g的酸值和10-100mgKOH/g的羟值的水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1),和比表面积不大于13m2/g的二氧化钛(A2),上述水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1)包含相对于上述水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1)的树脂固体含量4-15质量%的氧化乙烯单元和氧化丙烯单元中的至少一种,且上述二氧化钛(A2)的质量含量比相对于上述第一水性底漆(A)的油漆固体含量为40-60质量%。
Description
[技术领域]
本发明涉及形成可用于各种领域,尤其是汽车上漆领域中的多层漆膜的新方法。
[技术背景]
一般而言,如果待上漆的物体为车体,则形成多层漆膜的方法如下进行:在待上漆的物体上形成静电漆膜并加热和固化,然后形成包含中涂层漆膜、底漆膜和透明漆膜的多层漆膜。此外,此时水性漆用于中涂层油漆和底漆以削减挥发性有机溶剂(VOC)。
因此,从能量节约观点看,近年来采用所谓的三涂一烘(3C1B)体系多层漆膜形成方法,其中在中涂层漆膜上形成底漆膜和透明漆膜,所述中涂层漆膜已经受预干燥而在将中涂层油漆涂覆于电沉积漆膜上并形成中涂层漆膜以后不将中涂层漆膜加热和固化,和将这三层漆膜都同时加热和固化。
此外,提出用新3C1B体系形成多层漆膜的方法,其中涂覆第一水性底漆、第二水性底漆和透明油漆,其中在该3C1B型多层漆膜形成方法中不使用中涂层油漆。在形成多层漆膜的这一方法中,中涂层底漆在涂覆方法中的使用不是必要的,因为涂覆可以仅用顶涂层室实现,可实现能量节约。
专利文件1中公开了包含指定酸值和羟值且具有指定氧化乙烯单元和/或氧化丙烯单元含量的含羟基非离子树脂作为主要组分的第一水性底漆在3C1B型多层漆膜形成方法中的使用,其中将第一水性底漆、第二水性底漆和透明油漆涂覆于电沉积漆膜上,例如用3C1B体系形成多层漆膜的方法,其中不使用中涂层油漆。
此外,早期申请,专利文件2公开了包含具有指定比表面积的二氧化钛的第一水性色漆在3C1B型多层漆膜形成方法中的使用,其中将第一水性色漆、第二水性色漆和透明油漆涂覆于电沉积漆膜上。
优异的漆膜外观在其中不使用中涂层油漆的3C1B型多层漆膜形成方法中得到,此外,借助专利文件1和2中所述发明得到甚至在其中在涂覆第一水性底漆以后不进行预干燥而涂覆第二水性底漆的那些情况下可得到优异漆膜外观的多层漆膜形成方法。
[现有技术文献]
[专利文件]
专利文件1:
公开号2009-039626的日本未审查专利申请
专利文件2:
日本专利申请2010-282286
[发明概述]
[待通过本发明解决的问题]
因此,本发明提供多层漆膜形成方法,利用所述方法在通过在其中用3C1B体系且不使用中涂层油漆的多层漆膜形成方法中涂覆第一水性底漆而形成上述第一底漆膜以后不进行预干燥而将第二水性底漆涂覆于第一底漆膜上的那些情况下可得到满足汽车外部漆膜所要求的漆膜性能如防水性、抗冲击性等且具有优异漆膜外观的多层漆膜。
[解决这些问题的方法]
作为着眼于解决上述问题进行彻底研究的结果,发明人发现上述问题可通过在第一水性底漆中包含指定水溶性或水分散性聚氨酯树脂和指定二氧化钛而解决,且本发明基于该发现。
即,本发明涉及形成多层漆膜的方法,所述方法包括:第一底漆膜形成方法,其中将第一水性底漆(A)涂覆于电沉积固化漆膜上并形成第一底漆膜,第二底漆膜形成方法,其中在所述第一底漆膜形成方法以后不通过加热进行预干燥而将第二水性底漆(B)涂覆于上述第一底漆膜上并形成第二底漆膜,透明漆膜形成方法,其中在所述第二底漆膜形成方法以后通过加热进行预干燥,将单液型透明油漆(C)涂覆于上述第二底漆膜上并形成透明涂层漆膜,以及加热和固化方法,其中将这三个漆膜层同时加热和固化,其中上述第一水性底漆(A)包含具有小于15mgKOH/g的酸值和10-100mgKOH/g的羟值的水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1),和比表面积不大于13m2/g的二氧化钛(A2),且上述水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1)在树脂中包含4-15质量%的氧化乙烯单元和氧化丙烯单元中的至少一种,且上述二氧化钛(A2)的质量含量比相对于上述第一水性底漆(A)的油漆固体含量为40-60质量%。
此外,本发明涉及形成多层漆膜的方法,其中在上述形成多层漆膜的方法中,水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1)为通过聚酯多元醇和多异氰酸酯化合物反应而得到的水溶性或水分散性聚氨酯树脂。
另外,本发明涉及形成多层漆膜的方法,其中在上述形成漆膜的方法中,通过涂覆第一水性底漆(A)而形成的第一底漆膜的干膜厚度为20-40μm。
此外,本发明涉及通过该上述形成多层漆膜的方法形成的漆膜。
[发明效果]
在本发明形成多层漆膜的方法中,甚至在通过涂覆第一水性底漆形成上述第一底漆膜以后不进行预干燥而将第二水性底漆涂覆在第一底漆膜上的那些情况下可得到满足汽车外部漆膜所要求的漆膜性能如防水性、抗冲击性等且具有优异漆膜外观的多层漆膜。
[本发明实施方案]
第一水性底漆(A)包含水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1)作为基础树脂。水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1)用已知方法用多元醇、多异氰酸酯化合物、二羟甲基链烷酸、多元醇等作为原料组分而得到,且树脂中存在氧化乙烯单元和氧化丙烯单元中的至少一种,优选氧化乙烯单元。
多元醇的实例包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇等,但从抗碎裂性观点看,优选聚酯多元醇。
聚酯多元醇可通过已知方法得到,其中使用具有多元酸和多元醇作为原料组分的酯化反应。
一般而言,聚羧酸用于为聚酯多元醇的原料组分的多元酸,但根据需要可联合使用单羧酸。聚羧酸的实例包括邻苯二甲酸、间苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、四氢间苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、六氢对苯二甲酸、偏苯三酸、己二酸、癸二酸、琥珀酸、壬二酸、富马酸、马来酸、衣康酸、苯均四酸和这些酸的酐。多元酸可单独地使用,也可使用两类或更多类的组合。
聚酯多元醇为原料组分,此外,二醇和为三元或更多的多元醇可作为也是水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1)的原料组分的多元醇引用。二醇的实例包括乙二醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、新戊二醇、己二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、甲基丙二醇、环己烷二甲醇、3,3-二乙基-1,5-戊二醇等。此外,三元和更高多元醇的实例包括甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等。这些多元醇可单独使用,也可使用两类或更多类的组合。
与多元醇反应的多异氰酸酯化合物的实例包括芳族二异氰酸酯,例如4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4-或2,6-甲苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、对-或间苯二异氰酸酯等,脂环族二异氰酸酯,例如异佛尔酮二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、1,4-亚环己基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯的氢化物等,脂族二异氰酸酯,例如六亚甲基二异氰酸酯等,二甲苯二异氰酸酯、间-四甲基二甲苯二异氰酸酯等。在这些中,就抗发黄性观点看,优选脂环族二异氰酸酯。这些多异氰酸酯化合物可单独使用,也可使用两类或更多类的组合。
二羟甲基链烷酸的实例包括二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基戊酸、二羟甲基庚酸、二羟甲基辛酸、二羟甲基壬酸等。这些二羟甲基链烷酸可单独使用,也可使用两类或更多类的组合。
在制备水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1)时使用聚乙二醇、聚丙二醇或其单烷基醚等作为反应组分的方法可作为将氧化乙烯单元和氧化丙烯单元引入水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1)的方法的实例引用。
UniolD-1000(聚丙二醇,由Ni.Yu.Co.生产)、UnioxM-1000(聚乙二醇单甲基醚,由Ni.Yu.Co.生产)可作为商业聚乙二醇、聚丙二醇及其单烷基醚的实例引用。
包含在水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1)中的氧化乙烯单元和氧化丙烯单元的总质量含量比相对于水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1)的树脂固体含量为4-15质量%,从树脂在水性油漆中的乳液稳定性和漆膜的防水性观点看优选5-12质量%。在其中它小于4质量%的那些情况下,存在树脂在油漆中凝结的情况,如果它超过15质量%,则存在漆膜的防水性降低的情况。
水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1)的酸值为小于15mgKOH/g,从漆膜外观的观点看,它优选为8-13mgKOH/g。如果它为15mgKOH/g或以上,则在第一底漆膜与第二底漆膜之间的界面上发生相混合,且存在漆膜外观衰退的情况。
水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1)的羟值为10-100mgKOH/g,从树脂在水性油漆中的乳液稳定性和防水性观点看,它优选为20-80mgKOH/g。小于10mgKOH/g,存在树脂在水性油漆中凝结的情况,如果它超过100mgKOH/g,则存在漆膜的防水性降低的情况。
从抗碎裂性和漆膜外观观点看,水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1)的数均分子量优选为500-20,000,更理想的是1,000-10,000。此外,本说明书中的数均分子量为通过凝胶渗透色谱法(GPC)用聚苯乙烯作为标准材料得到的值。
已知的水溶性或水分散性树脂可与上述水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1)一起联合作为基础树脂用于第一水性底漆(A)中。已知水溶性或水分散性树脂的实例包括水溶性或水分散性聚酯树脂、水溶性或水分散性丙烯酸类树脂、水溶性或水分散性丙烯酸/氨基甲酸酯树脂等。
二氧化钛(A2)可通过称为氯气方法或硫酸方法的已知方法得到,且它优选具有金红石型晶体形式。
二氧化钛(A2)的比表面积为小于13cm2/g,从基底掩蔽性能观点看,优选至少12cm2/g但小于13cm2/g。此外,在本说明书中,比表面积为通过BET方法得到的值。
二氧化钛(A2)的质量含量比例相对于第一水性底漆(A)的油漆固体含量为40-60质量%,从基底掩蔽性能和抗冲击性观点看,它优选为45-55质量%。如果二氧化钛(A2)的质量含量比例相对于第一水性底漆(A)的油漆固体含量为小于40质量%,则存在基底掩蔽性能不足的情况,如果二氧化钛(A2)的质量含量比例相对于第一水性底漆(A)的油漆固体含量超过60质量%,则存在抗冲击性等降低的情况。
对形成本发明多层漆膜的方法的第二水性底漆(B)不施以特殊限制,条件是它包含水溶性或水分散性树脂作为基础树脂。
优选选自聚氨酯树脂、聚酯树脂和丙烯酸树脂的一类或多类水溶性或水分散性树脂可用作水溶性或水分散性树脂。
对于水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1)以及为第一水性底漆(A)的基础树脂和第二水性底漆(B)的基础树脂的其它水溶性或水分散性树脂,理想的是将树脂具有的至少一些酸基团用碱性物质中和。用这种方法,树脂可以以稳定的形式存在于水性油漆中。
碱性物质的实例包括氨、吗啉、N-烷基吗啉、单异丙醇胺、甲基乙醇胺、甲基异丙醇胺、二甲基乙醇胺、二异丙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙基乙醇胺、甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、2-乙基己胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、三甲胺、三乙胺、三异丙胺、三丁胺等。可单独使用这些碱性物质中的一种,或者可使用两类或更多类的组合。
第一水性底漆(A)和第二水性底漆(B)优选包含交联剂。交联剂的实例包括氨基树脂、多异氰酸酯化合物、封端多异氰酸酯化合物等。可单独使用这些交联剂中的一种,或者可使用两类或更多类的组合。
氨基树脂是甲醛加成在包含氨基的化合物上并缩合的树脂的一般名称,实际实例包括三聚氰胺树脂、脲树脂、胍胺树脂等,但优选三聚氰胺树脂。
三聚氰胺树脂的实例包括通过三聚氰胺和甲醛反应而得到的部分或完全羟甲基化三聚氰胺树脂,通过将羟甲基化三聚氰胺树脂的羟甲基用醇组分部分或完全醚化而得到的部分或完全烷基醚化三聚氰胺树脂,含亚氨基类三聚氰胺树脂,和为这些的混合物的三聚氰胺树脂。此处烷基醚类三聚氰胺树脂的实例包括甲基化三聚氰胺树脂、丁基化三聚氰胺树脂、甲基/丁基混合烷基类三聚氰胺树脂等。
当氨基树脂用作交联剂时,从防水性和抗碎裂性观点看,相对于基础树脂的固体含量总和的质量含量比优选为20/80-60/40,更理想的是25/75-35/65。
多异氰酸酯化合物的实例包括芳族二异氰酸酯,例如4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4-或2,6-甲苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、对-或间苯二异氰酸酯等,脂环族二异氰酸酯,例如异佛尔酮二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、1,4-亚环己基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯的氢化物等,脂族二异氰酸酯,例如六亚甲基二异氰酸酯等,二甲苯二异氰酸酯、间-四甲基二甲苯二异氰酸酯等。在这些中,就抗发黄性观点看,优选脂环族二异氰酸酯。
其中多异氰酸酯化合物的异氰酸酯基团被封端剂保护的化合物为封端多异氰酸酯化合物封。端剂的实例包括醇类如丁醇等,肟类如甲基乙基酮肟等,内酰胺类如ε-己内酰胺等,二酮类如乙酰乙酸二酯等,咪唑类如咪唑、2-乙基咪唑等,或酚类如间甲酚等。
当多异氰酸酯化合物或封端多异氰酸酯化合物用作交联剂时,从防水性、抗碎裂性等观点看,交联剂的异氰酸酯基团与基础树脂的羟基的当量比(NCO/OH)优选为0.5-2.0,更理想的是0.8-1.5。
各类颜料如有色颜料、闪光颜料、真颜料等可包含在第一水性底漆(A)和第二水性底漆(B)中。有色颜料的实例包括无机颜料,例如铬黄、氧化铁黄、氧化铁、炭黑、二氧化钛等,和有机颜料,例如偶氮色淀颜料、不溶性偶氮基颜料、缩合偶氮基颜料、酞菁基颜料、靛蓝颜料、芘酮基颜料、二萘嵌苯基颜料、二烷基颜料、喹吖啶酮基颜料、异吲哚啉酮基颜料、金属配合物颜料等。此外,闪光颜料的实例包括铝片状颜料、氧化铝片状颜料、云母颜料、二氧化硅片状颜料、玻璃片状颜料等。此外,真颜料的实例包括碳酸钙、氧化钡、沉淀硫酸钡、粘土、滑石等。可单独使用这些颜料中的一种,或者可使用两类或更多类的组合。
各类添加剂如表面控制剂、消泡剂、表面活性剂、成膜促进剂、防腐剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂等,各类流变控制剂和各类有机溶剂等中的一种或多种可包含在第一水性底漆(A)和第二水性底漆(B)中。
第一水性底漆(A)和第二水性底漆(B)可用于在使用水以及取决于特定情况使用少量有机溶剂、胺等稀释至合适的粘度以后涂覆。
单液型透明油漆(C)可用于本发明形成多层漆膜的方法的透明油漆。透明油漆的基础树脂的实例包括丙烯酸树脂、聚酯树脂、醇酸树脂等。对固化体系不施以特殊限制,条件是它可用于单液型油漆,实例包括三聚氰胺固化、酸/环氧树脂固化、封端异氰酸酯固化等。从抗风化性和抗酸性观点看,从这些中优选酸/环氧树脂固化型单液型透明油漆,其具有丙烯酸树脂用于基础树脂。
通常用于汽车工业中的方法,例如空气喷雾上漆、空气雾化型静电上漆、旋杯雾化型静电上漆等,可用作在本发明形成多层漆膜的方法中施涂各种油漆的方法。
对于本发明形成多层漆膜的方法,首先将第一水性底漆(A)涂覆于电沉积且固化的漆膜上。
对涂覆第一水性底漆(A)时的温度和湿度条件不施以特殊限制,例如它们为10-40℃和65-85%(相对湿度)。此外,涂覆含水第一底涂层油漆(A)时第一底漆膜的干膜厚度为例如10-40μm,就抗风化性和抗碎裂性观点看,优选20-40μm。
在本发明形成多层漆膜的方法中,在涂覆第一含水底油漆(A)以后,将第二水性底漆(B)涂覆于第一含水底漆膜上而不进行预干燥。
对涂覆第二水性底漆(B)时的温度和湿度条件不施以特殊限制,例如它们为10-40℃和65-85%(相对湿度)。此外,涂覆含水第二底涂层油漆(B)时第二底漆膜的干膜厚度为例如5-15μm。
在本发明形成多层漆膜的方法,在涂覆第二水性底漆(B)以后可进行预干燥。此外,在进行预干燥的那些情况下,条件优选为30-100℃下3-10分钟。
在本发明形成多层漆膜的方法,将单液型透明油漆(C)涂覆于第二底漆膜上。
对在涂覆单液型透明油漆(C)时透明漆膜的干膜厚度不施以特殊限制,但它例如为10-100μm。
在本发明形成多层漆膜的方法,具有优异漆膜外观的多层漆膜可通过将用上述方法形成的第一底漆膜、第二底漆膜和透明漆膜同时加热和固化而得到。
本发明形成多层漆膜的方法的加热和固化方法中的加热和固化温度和时间是120-170℃和10-60分钟。
[说明性实施例]
下面通过说明性实施例更详细地描述本发明,但本发明不受这些说明性实施例限制。此外,在不存在任何特殊的相反指示下,份、%和比每种情况下表示质量份、质量%和质量比。
制备实施例1-1:聚酯树脂溶液P-1的制备
将月桂酸(10份)、30份邻苯二甲酸酐、6.7份聚乙二醇单甲基醚(商品名UnioxM1000,由Ni.Yu.Co.生产,数均分子量1,000)、14.9份己二酸、30.3份新戊二醇和8.1份三羟甲基丙烷引入装配有备有反应水分离管的回流冷凝器、氮气输送设备、温度计和搅拌设备的反应容器中,使温度上升至120℃并将原料溶解,然后在搅拌的同时使温度上升至160℃。在160℃下保持1小时以后,使温度经5小时时间逐步上升至230℃。将温度保持在230℃下2小时,继续反应,在酸值达到5mgKOH/g以后,将温度降至80℃,然后加入23份甲苯,得到聚酯树脂溶液P-1。聚酯树脂溶液P-1的特性值为固体含量80质量%,数均分子量1,500,羟值72mgKOH/g和酸值5mgKOH/g。
制备实施例1-2至1-5:聚酯树脂溶液P-2至P-5的制备
聚酯树脂溶液P-2至P-5以与制备实施例1-1中相同的方法基于表1所示配制剂和条件得到。所得聚酯树脂溶液的特性值汇总于表1中。
表1
聚酯树脂溶液 | P-1 | P-2 | P-3 | P-4 | P-5 |
月桂酸 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
邻苯二甲酸酐 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
聚乙二醇单甲基醚(注释1) | 6.7 | 16.0 | 4.5 | 25.0 | 6.7 |
己二酸 | 14.9 | 10.2 | 16.1 | 5.0 | 15.7 |
新戊二醇 | 30.3 | 23.4 | 31.6 | 19.5 | 27.3 |
三羟甲基丙烷 | 8.1 | 10.4 | 7.8 | 10.5 | 10.3 |
小计 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100 | 100 |
(合成期间消除的水的量) | 8.1 | 6.8 | 8.4 | 5.6 | 8.0 |
甲苯 | 23.0 | 23.3 | 22.9 | 23.6 | 23.0 |
总计 | 114.9 | 116.5 | 114.5 | 118.0 | 115.0 |
树脂固体含量(质量%) | 80.0 | 80.0 | 80.0 | 80.0 | 80.0 |
数均分子量 | 1,500 | 1,500 | 1,500 | 1,500 | 2,000 |
羟值(mgKOH/g) | 72 | 72 | 72 | 72 | 72 |
树脂酸值(mgKOH/g) | 5 | 10 | 5 | 5 | 156 --> |
氧化乙烯结构单元含量(质量%) | 7.3 | 16.6 | 4.9 | 26.5 | 7.3 |
描述表1所示复合组分各自的细节和补充事实。
(注释1):聚乙二醇单甲基醚(商品名UnioxM1000,由Ni.Yu.Co.生产,数均分子量1,000)
制备实施例2-1:聚氨酯树脂溶液PUR-1的制备
将聚酯树脂溶液P-1(83.9份)、1.6份二羟甲基丙酸、2.3份新戊二醇、22.7份异佛尔酮二异氰酸酯和40份甲乙酮引入装配有氮气输送设备、温度计和搅拌设备的反应容器中,并在搅拌的同时将温度升高至80℃,各种组分反应,同时保持在80℃下。当异氰酸酯值达到0.52meq/g时,加入6.3份三羟甲基丙烷并使反应在80℃下继续。然后当异氰酸酯值达到0.01meq/g时,加入25.0份丁基溶纤剂并使反应终止。随后使温度升高至100℃,并在降低的压力下除去甲苯和甲乙酮。然后使温度降至50℃,加入1.3份二甲基乙醇胺并将酸基团中和,然后加入258.4份去离子水,得到聚氨酯树脂溶液PUR-1。聚氨酯树脂溶液PUR-1的特性值为固体含量26质量%,数均分子量4,000,羟值52mgKOH/g,酸值10mgKOH/g。
制备实施例2-2至2-5:聚氨酯树脂溶液PUR-2至5的制备
聚氨酯树脂溶液PUR-2至P-5以与制备实施例2-1中相同的方法基于表2所示配制剂和条件得到。所得聚氨酯树脂溶液的特性值汇总于表2中。
表2
聚氨酯树脂溶液 | PUR-1 | PUR-2 | PUR-3 | PUR-4 | PUR-5 |
P-1(注释2) | 83.9 | ||||
P-2(注释2) | 83.9 | ||||
P-3(注释2) | 83.9 | ||||
P-4(注释2) | 83.9 | ||||
P-5(注释2) | 83.9 | ||||
二羟甲基丙酸 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 |
新戊二醇 | 2.3 | 2.3 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
异佛尔酮二异氰酸酯 | 22.7 | 22.7 | 22.7 | 22.7 | 22.7 |
甲乙酮(注释3) | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 |
三羟甲基丙烷 | 6.3 | 6.3 | 6.3 | 6.3 | 6.3 |
丁基溶纤剂 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
二甲基乙醇胺 | 1.3 | 1.7 | 1.3 | 1.3 | 2.1 |
去离子水 | 258.4 | 258.0 | 258.4 | 258.4 | 257.6 |
总计 | 317.6 | 317.6 | 384.7 | 317.6 | 317.6 |
树脂固体含量(质量%) | 26.0 | 26.0 | 26.0 | 26.0 | 26.0 |
数均分子量 | 4,000 | 4,000 | 4,000 | 4,000 | 4,000 |
羟值(mgKOH/g) | 52 | 52 | 52 | 52 | 52 |
酸值(mgKOH/g) | 10 | 13 | 10 | 10 | 17 |
氧化乙烯单元含量(质量%) | 5 | 11 | 3 | 18 | 5 |
描述表2所示复合组分各自的细节和补充事实。
(注释2):将聚酯树脂溶液中的溶剂在降低的压力下除去,所以它不包含在表中的“总计”中。
(注释3):将甲乙酮在降低的压力下除去,所以它不包含在表中的“总计”中。
制备实施例3-1:第一水性底漆A-1的制备
将二氧化钛T-1(比表面积12m2/g,平均粒度0.28μm,30份)、100份聚氨酯树脂PUR-1、10份含水聚酯树脂(商品名BaihidrolE-270,由SumikaBeyerUrethaneCo.生产,固体含量70%)和60份去离子水加入容器中并在臼研机中分散直至颜料粒度变成10μm或以下。然后加入12份三聚氰胺树脂(商品名Cymel327,由CytecIndustriesCo.生产,甲基化三聚氰胺树脂,固体含量90%)、1.5份表面控制剂(商品名BiketolWS,由BichemieCo.生产)和0.3份流变控制剂(商品名PrimalASE-60,由DowChemicalCo.生产)并在溶解器中混合,得到第一水性底漆A-1。
制备实施例3-2至3-7:第一水性底漆A-2至A-7的制备
第一水性底漆A-2至A-7以与制备实施例3-1中相同的方法基于表3所示配制剂得到。
描述表3所示复合组分各自的细节和补充事实。
(注释4):二氧化钛T-2(比表面积18m2/g,平均粒径0.27μm)
(注释5):含水聚酯树脂(商品名BaihidrolE-270,由SumikaBeyerCo.生产,固体含量70%)
(注释6):三聚氰胺树脂(商品名Cymel327,由CytecIndustriesCo.生产,甲基化三聚氰胺树脂,固体含量90%)
(注释7):表面控制剂(商品名BiketolWS,由BichemieCo.生产)
(注释8):流变控制剂(商品名PrimalASE-60,由DowChemicalCo.生产)
漆膜性能评估(漆膜外观、防水性、抗冲击性、基底掩蔽性能)用下文所述方法进行。此外,第一水性底漆和第二水性底漆在用去离子水以这样的方式稀释以致Ford杯#4粘度为40秒(20℃)以后用于涂覆。此外,涂覆第一水性底漆和第二水性底漆时的温度和湿度条件设置为25℃和75%(相对湿度)。
实施例1
将阳离子电沉积油漆(商品名CathoGuardNo.500,由BASFCoatingJapanCo.Ltd.生产)电沉积涂覆于已经受磷酸锌化学成型处理的低碳钢板上,使得提供20μm的干膜厚度,并在160℃下加热和固化30分钟以提供具有电沉积漆膜的板(电沉积板)用于评估。
(1)漆膜外观、防水性和抗冲击性
将第一水性底漆A-1涂覆于电沉积板上以提供30μm的干膜厚度。在涂覆以后,使板静止5分钟,然后将第二水性底漆AquaBC-3(由BASFCoatingsJapanCo.Ltd.生产,银金属色)涂覆以提供12μm的干膜厚度。在涂覆以后,使板静止5分钟,然后在80℃下进行预热3分钟。在保持冷却至室温以后,将单液型透明油漆BelcoatNo.6100Clear(商品名,由BASFCoatingsJapanCo.Ltd生产,丙烯酸树脂/三聚氰胺固化类型)涂覆以提供35μm的干膜厚度。在涂覆以后,使板保持在室温下10分钟,然后在140℃下进行加热和固化25分钟,得到用于评估目的的板。
使用于评估目的的所得板经受以下漆膜性能评估,结果显示于表4中。
(1-1)漆膜外观
目测观察用于评估目的的板并基于以下标准评估:
○:当荧光灯被漆膜反射时,明显反射荧光灯的轮廓。
X:当荧光灯被漆膜反射时,荧光灯的轮廓模糊。
(1-2)防水性
将用于评估目的的板浸入40℃的温水中240小时,然后目测观察漆膜的表面状态,并基于以下标准评估:
○:不存在漆膜反常
X:反常,例如漆膜的光泽度等的损失。
(1-3)抗冲击性
根据“JISK5600-5-3Falling-WeightResistance”的“6.DuPontSystem”,使质量(500±1)g的砝码从20cm的高度落到框架上,其中用于评估目的的板保持在框架与接受台之间,其中涂漆面向上。目测观察漆面的受损状态并基于以下标准评估:
○:没有看到漆膜的裂化或剥落。
X:看到漆膜的裂化或剥落。
(2)基底掩蔽性能的评估
通过在与形成用于评估目的的板相同的涂覆条件下涂覆第一水性底漆A-1、第二水性底漆和透明油漆而形成其中商业白色掩蔽纸(商品名“RateofConcealmentTestPaper”,由NipponTestPanelCo.生产)粘在电沉积板和多层漆膜的漆膜表面上的板,用作用于评估基底掩蔽性能的板。目测观察用于评估基底掩蔽性能的板,对比在白色掩蔽纸上形成的多层漆膜和在电沉积漆膜上形成的多层漆膜的掩蔽程度,并基于以下标准评估:
○:在白色掩蔽纸和电沉积漆膜上的掩蔽是相同的。
X:当与在白色掩蔽纸上的掩蔽相比,在电沉积漆膜上的掩蔽是不满意的。
实施例2和3和对比例1-4
漆膜性能评估以与实施例1相同的方法使用表3所述第一水性底漆进行。漆膜性能评估汇总于表4中。
表4
Claims (4)
1.形成多层漆膜的方法,其包括:第一底漆膜形成方法,其中将第一水性底漆(A)涂覆于电沉积固化漆膜上并形成第一底漆膜,第二底漆膜形成方法,其中在所述第一底漆膜形成方法以后不通过加热进行预干燥而将第二水性底漆(B)涂覆于上述第一底漆膜上并形成第二底漆膜,透明漆膜形成方法,其中在所述第二底漆膜形成方法以后通过加热进行预干燥,将单液型透明油漆(C)涂覆于上述第二底漆膜上并形成透明涂层漆膜,以及加热和固化方法,其中将这三个漆膜层同时加热和固化,其中上述第一水性底漆(A)包含具有小于15mgKOH/g的酸值和10-100mgKOH/g的羟值的水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1),和比表面积不大于13m2/g的二氧化钛(A2),且上述水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1)包含相对于上述水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1)的树脂固体含量4-15质量%的氧化乙烯单元和氧化丙烯单元中的至少一种,且上述二氧化钛(A2)的质量含量比相对于上述第一水性底漆(A)的油漆固体含量为40-60质量%。
2.根据权利要求1的形成多层漆膜的方法,其中水溶性或水分散性聚氨酯树脂(A1)为通过聚酯多元醇和多异氰酸酯化合物反应而得到的水溶性或水分散性聚氨酯树脂。
3.根据权利要求1或权利要求2的形成多层漆膜的方法,其中通过涂覆上述第一水性底漆(A)而形成的第一底漆膜的干膜厚度为20-40μm。
4.通过根据权利要求1-3中任一项的形成多层漆膜的方法形成的漆膜。
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