[发明专利]制备耐刮划涂层、尤其是制备多层漆层的方法

说明书

本发明的目的是提供一种制备耐刮划的涂层、尤其是耐刮划的多层漆层的方法。

本发明此外还涉及为实施该方法适宜的涂层组合物。

在以往年中，在开发用于汽车车身漆的耐酸和耐蚀清漆的过程中已取得了很大的进程。在近年，汽车工业对耐刮划的清漆的要求不断提高，该清漆的常规性能要同时保持在至今已达到的性能水平上。

目前已有不同种定量评价涂层的耐到划性能的检验方法，例如借助BASF-刷洗试刷的检验法，借助AMTEC公司的刷洗装置或汽车制造商的不同检验方法。不利的是，各个检验者提供的结果并非总是可互相转换的，即根据所选用的检验方法，对一种涂层提供的检验结果可能很不一致，且能经受一种耐刮划性试验的涂层在某种情况下并不能合乎逻辑地表明它在另一种刮划试验中的性能。

因此存在着一种提供定量评价耐刮划性的方法的愿望，在该方法中，仅借助对试样作一次研究就能提供该涂层耐刮划性能的可信评价结果。特别是，该研究的结果应对在上述不同的耐刮划性试验中获得的涂层耐刮划特性指标提供令人信服的和合乎逻辑的解释。

在文献中，现已叙述了一些关于产生刮划痕的物理过程的研究法以及由此得出的、涂层的耐刮划性和其它物理指标之间的相关性。例如从J.L.Courter，Waterborne第23届国际年会，高固体-和粉末涂料论文集，New Orleas 1996。

此外，例如在S.Sano等的文章“盖层涂层清漆膜的粘弹性和耐刮划性之间的关系”，Toso Kagaku 1994，29，(12)，475-480页中，用一种刷洗试验法评价了不同种类热硬化的蜜胺/丙烯酸酯-或异氰酸酯/丙烯酸酯体系的耐刮划性，并将测得的涂层耐刮划性与粘弹性关联起来。

从上述文章所叙检验结果，其作者推断，当所说的“相互交联分子量”低于500时，或当玻璃转化温度为15℃或更低时，则涂层具有好的耐刮划性。不过对于汽车车身的清漆膜而言需满足的是，为了使涂层达到足够的硬度，玻璃化转化温度要达到15℃以上。通过增加交联点的数量来改善耐刮划性还导致许多方面的实际问题，例如不足够的储存稳定性以及通常只发生所有交联点的不完全反应。

在M.Rsler、E.Klinke和G.Kunz发表在颜料+漆，第10册，1994，837-843页的文章中，借助不同检验方法研究了不同涂层的耐刮划性质。其中发现，与软漆相比，相同涂敷量的硬漆有较多的损伤并因此有较低的耐刮划性。

此外，在B.V.Gregorovich和P.J.Mc Gonical的会议通报，高级涂料工艺大会论文集，Illinois，U.S.A，1992年11月3-5日，121-125页中也断定，通过提高涂层的塑性(韧性)特征，其耐刮划性将由于其改进的塑性流动性(刮划痕迹的愈合)而得到改善，但通过增强塑性特性也就设置了改进涂层的常规性能的界限。

由P.Betz和A.Bartelt，有机涂料进展，22(1993)，27-37页已知了确定涂层耐刮划性的不同方法。在该文章中还表明，涂层的耐刮划性除了受玻璃转化温度影响之外，还受例如网络均匀性的影响。

该文章中建议，通过将硅氧烷大分子单体嵌入其中而提高清漆涂层的耐刮划性，因为该硅氧烷大分子单体导致清漆表面均匀性提高，且在60℃以上导致改善的塑性流动性。

还从例如Loren W.Hill，涂料工艺杂志，64卷，808期，1992年5月，29-41页中已知了存储模数与交联厚度之间的相关性。但是从该文章中并没有包含关于如何能得到耐刮划涂层的提示或说明。

此外，从EP-A-540884已知了一种制备尤其是在机动车辆上的多层漆涂层的方法，该漆涂层是在使用可自由基和/或阳离子聚合的、含硅酮的清漆的情况下得到的，其中在用一种波长为超过550nm的光照射下或在隔绝光的情况下，施用该清漆，并随后在能量足够的射线作用下使该清漆层硬化。这样获得的表面应该具有好的光学性能和好的耐刮划性。关于耐刮划程度的更详细的说明和关于如何测定耐刮划性的说明却没有包含在EP-A-540 884中。

最后，从EP-A-568 967中还已知一种制备尤其是在机动车辆上的多层漆层的方法，该漆层是在使用可射线照射硬化的清漆的情况下得到的。按照EP-A-568967，其发明点主要在于，为了获得具有高的光学质量的清漆层，首先涂敷一种热硬化性的清漆，然后再涂一种可射线照射硬化的清漆。