[发明专利]制备不含头二道混合底漆的多层涂层的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种制备不含头二道混合底漆(不含填料层)的多层涂层的方法。

现有技术描述

汽车涂层通常由单独烘烤的电沉积涂覆(EDC)底漆、在其上涂覆的单独烘烤的头二道混合底漆层(填料层)和在其上涂覆的包括湿碰湿涂覆着色和/或给予特殊效果的底涂层以及给予光泽的保护性透明涂层的面涂层组成。头二道混合底漆层与底涂层的总厚度一般为30至60μm。

一种制备装饰性多层涂层的方法可从U.S.5,976,343了解，所述方法允许消除涂覆和单独烘烤头二道混合底漆层，当然，其降低涂料消耗和层总厚度。在此方法中，包含第一改性的水性底涂层、第二未改性的水性底涂层和透明涂层的多层涂层结构通过湿碰湿碰湿方法涂覆，所述方法包括使涂覆到经烘烤EDC底漆的这三层涂层共同固化。实际上，此方法利用两层底涂层，这两层底涂层允许总层厚度比常规头二道混合底漆层和底涂层的总层厚度显著地低约15至25μm。改性的水性底涂层比未改性的水性底涂层具有更高的聚氨酯树脂含量，且可通过与聚氨酯树脂混合用未改性的水性底涂料制备，并且旨在代替常规头二道混合底漆层的功能。

从U.S.5,976,343了解的方法的弱点是，可能不易制备某些色调(“有问题的色调”)的多层涂层。原因是，在缺少头二道混合底漆层时，作为自然日光组成的紫外线(紫外辐射)显著地通过涂覆到EDC底漆层的涂层达到EDC底漆层的表面，并导致EDC底漆层降解。

与制备不含头二道混合底漆层的多层涂层相关有问题的色调是这些色调，这些色调在(类似于无问题的色调)提供对观察者似乎不透明的涂层同时，允许不可接受地大量紫外线穿透透明涂层、未改性的水性底涂层和改性的水性底涂层的多层结构，达到EDC底漆层的表面，导致长期损伤EDC层。这种有问题的色调会在单一(普通)色调和特殊效果色调二者中发现。实例可具体发现于，基于酞菁颜料的具有深蓝单色调的水性底涂层，具有特定特殊效果色调(例如，深蓝金属色调或亮金属色调，尤其如银色调)的水性底涂层，及在颜料内容物中含提高比率云母颜料的具有特定特殊效果色调的水性底涂层中。在有问题色调的情况下，紫外线可在例如超过规定紫外线透射水平的程度穿透多层涂层结构，并达到EDC层。

汽车制造商的技术规范规定，例如，在完全车体外皮区域通过底涂层的紫外透射应在280至380nm的波长范围小于0.1％，而在380至400nm的波长范围小于0.5％。不许可水平的紫外线穿透到EDC层的可能不合乎需要的长期后果是在所涂覆基底的使用期限里EDC层粉化，并且多层涂层脱层。

或者，以在足够程度充分防止紫外线进入到EDC底漆层的更高总层厚度涂覆改性的和/或未改性的水性底涂层。然而，在高的总薄膜厚度的方向来讲，这是一个落后的技术步骤。

在透明涂层或底涂层中使用紫外吸收剂可从例如U.S.5,574,166和WO94/18278了解，是解决脱层问题的一个方法。然而，由于紫外吸收剂有迁移倾向并且逐渐降解，也由于成本原因，紫外吸收剂不能在很大程度上用于底涂层和/或透明涂层。

从EDC侧处理脱层问题的其它解决方法可从EP0576943、US.6,368,719、U.S.2003/0054193A1和U.S.2003/0098238A1了解。这些专利公开了使用由于特殊选择的粘合剂或由于加入适合的添加剂可对抗紫外线作用的EDC涂料组合物。这不可避免地限制了EDCv组合物，可能不得不与其它技术性能相关做出折衷，例如腐蚀保护。

令人惊讶的是，如果将未改性的水性底涂料用一种以特殊方式着色的含粘合剂的制剂作为混合组分，而不使用自U.S.5,976,343了解的无颜料聚氨酯树脂形式的混合组分，则可保持根据U.S.5,976,343的方法的优点(无需施加头二道混合底漆并且提供低的总薄膜厚度)，同时仍充分阻止对EDC底漆层长期有破坏性的紫外线的进入。因此，可将穿透由改性水性底涂层和未改性水性底涂层形成的底涂层的紫外透射调节到在280至380nm的波长范围小于0.1％，而在380至400nm的波长范围小于0.5％，由此满足例如相应汽车制造商的技术规范。

将含聚氨酯树脂的含水填料(增量剂)糊剂加入水性底涂料可从U.S.5,968,655了解。填料糊剂可包含颜料。将通过加入填料糊剂改性的水性底涂料涂覆于具有EDC底漆层的基底上，用未改性的水性底涂料和透明涂料罩面涂覆，并且一起烘烤。由本发明解决的过高紫外透射的上述问题在U.S.5,968,655中既没有直接解决，也没有间接解决。

发明概述

本发明涉及一种制备多层涂层的方法，所述方法包括以下连续步骤：