多层膜f的制备方法和其用途的制作方法

文档序号:3731293阅读:318来源:国知局
专利名称:多层膜f的制备方法和其用途的制作方法
技术领域
本发明涉及一种制备多层膜F的新方法。本发明还涉及根据该新方法制备的膜F用于在三维基材,尤其是在汽车车身上制备颜色和/或效果涂层的用途。
背景技术
汽车车身,特别是小轿车车身的颜色和/或效果涂层体系目前优选是由相互上下涂覆并且具有不同性质的多个涂料层组成。
举例来说,在基材上先后施加电沉积的电浸涂层(ETL)作为底漆层,二道底漆层或者碎石保护底漆层,基础涂层和透明涂层。
在此情况下,ETL尤其用于金属片材的腐蚀保护。它被本领域技术人员经常地称作为底漆层。
二道底漆层用于遮盖基材上的不均匀性并且由于其弹性而保证抗碎石冲击性。任选地,二道底漆层还可以用于增强涂层体系的遮盖力和加深涂层体系的色调。
基础涂层有助于颜色和/或随角度的光学效果。在此过程中,不仅反射光的亮度(数量)而且其颜色(通过波长特异性的吸收或通过干涉)根据观察角度而变化,这也称作亮度变化和/或颜色变化(flop)。
透明涂层用于增强光学效果和保护涂层免受机械和化学损伤。
基础涂层和透明涂层经常也合称为面涂层。进一步细节也可参见Rmpp Lexikon Lacke und Druckfarben,Georg Thieme Verlag,Stuttgart,New York,1998,第49和51页,″Automobillacke″。
这种类型的多层涂层体系完全满足了对其提出的所有要求,也经常被本领域技术人员称作A级表面。
其缺点是,这种颜色和/或效果涂层体系的涂覆经常是必须分成四个单独的步骤进行,在每一个之间必须进行凉干以及任选地还要烘烤,这在每一个汽车生产厂中对于车身的涂覆和在每一个供应商处对于模件和附装部件的涂覆都需要一条非常费事的、三维的涂覆生产线,并且总之导致高的时间和劳力花费以及导致升高的能量和设备成本。
此外,在实践中发现,特别是基础涂料的涂覆条件会严重影响基础涂层的颜色性质和变化性质。同样的情况也适合于用于涂覆的基础涂料层的不同干燥条件,它们由于使用不同的基材,如塑料和金属而必须进行调节。这些因素在实践中需要昂贵的措施以在色调上匹配在车身中直接相互邻接的构件(颜色匹配)。
为了事先避免这些问题,最近提出了多层的颜色和/或效果膜用于涂覆汽车车身。
这种多层的颜色和/或效果膜众所周知包括一个载体膜、至少一个颜色和/或效果基础涂层和一个透明涂层。因此,其结构上相应于传统的颜色和/或效果多层涂层体系。
但这种多层的颜色和/或效果膜应该在保持相同的条件下制备,并且可以涂覆在任意的基材上,由此得到不依赖于基材和工艺的色调和/或光学效果。涂覆应该通过在金属上层压、用热塑性塑料后注塑、后发泡或后压制进行。相应的方法和膜例如从美国专利US 4,810,540 A,US 4,931,324 A或US 5,114,789 A,欧洲专利EP 0 266 109 B1,EP 0 285 071 B1,EP 0 352 298 B1或EP 0 449 982 B1,欧洲专利申请EP 0 050 794 A1,EP 0 261 815 A1,EP 0 395 266 A2,EP 0 754 740 A2或EP 0 949 120 A1或国际专利申请WO 96/40449A1或WO 03/016095 A1已知。以此方式,可以更好地满足汽车工业对于制备新型汽车模型的模件和附装部件的A级表面的要求。
但是至今已知的方法和颜色和/或效果膜不能完全满足这种要求。
由于已知的颜色和/或效果膜在涂覆三维基材,特别是涂覆汽车车身和模件及其附装部件时被高度拉伸,其基础涂层和透明涂层必须比传统的基础涂层和透明涂层厚得到多,由此全面地保证基础涂层各向同性的颜色位点、各向同性的变化性质和高的遮盖能力以及保证透明涂层的光学和保护功能。但干膜厚度的提高在制备和使用已知的颜色和/或效果膜时会产生一系列的问题,它们相加起来使A级表面的制备变得很困难。
例如,已知的颜色和/或效果膜经常不能以如对于涂覆复杂成型的三维基材所必须的程度拉伸。但如果尝试这么做的话,可能导致单个或所有的层发生机械损害和/或脱层。
需要的较高干层厚度在制备已知的颜色和/或效果膜时会造成在涂覆和控制单个层中的挥发性物质含量时高得多的花费。
例如,过高的湿层厚度导致所得基础涂层有错误的色调。干燥不足可能引起基础涂层不希望的粘性。过高的残余溶剂和/或残余水含量和/或过快地去除溶剂和/或水从20μm的湿层厚度开始就已经可能导致基础涂层中形成破裂洞和针孔。由此得到基础涂层具有不足的工艺性质,特别是在粘结性、抗碎石冲击性、抗冷凝水性和色调以及变化性质方面。
在基础涂料和透明涂料湿对湿涂覆之后,可能在湿层之间出现不希望的相互作用。特别是可能出现透明涂料塌陷,结果是所得透明涂层发黯淡。现有技术提出了仅仅某些条的建议以解决单个问题-例如根据EP 0 395266 A1,第5页,第47-58行,涂覆的基础涂料层在一分钟至一小时期间在71-93℃下预干燥。这样选择温度,使得载体膜不变形或不分解。
-根据EP 0 754 740 A2,第6页,第9栏,第7-11行,涂覆的基础涂料层在5分钟期间在60℃下预干燥。
-根据EP 0 266 109 A2,制备由基础涂料层和透明涂料层形成的自支承复合体,但是其中没有给出特定的干燥参数。
甚至是在透明涂料层情况下,高的湿层厚度也可能引起严重的问题,使得得到的透明涂层具有不足的工艺性质。特别是过高的挥发性物质含量-直接在干燥之后在透明涂料表面上引起表面缺陷,导致透明涂层变黯淡,-在膜贮存期间例如由于扩散产生表面缺陷,导致透明涂层出现波纹,和/或-在透明涂料层最终固化时引起表面缺陷,导致破裂洞,以及在进一步加工时引起问题,如在热成型时形成气泡和对保护膜产生过强的粘结。此外,在预干燥时还必须严格注意,干燥温度不要高于载体膜的软化温度和没有出现透明涂料层的热交联和/或产生过高的分子量,因为否则的话所述的问题还会进一步加剧。
在此方面,现有技术也是提出了仅仅某些条的建议以解决单个问题-根据EP 0 395 266 A1,第6页,第39-45行,涂覆的透明涂料层在一分钟至一小时期间在71-93℃下预干燥或固化。这样选择温度,使得载体膜不变形或不分解。
-根据EP 0 754 740 A2,第6页,第9栏,第11-15行,涂覆的透明涂料层在5分钟期间在23℃下风干并在80℃下固化45分钟。
-根据EP 0 266 109 A2,制备由基础涂料层和透明涂料层形成的自支承复合体,但是其中没有给出特定的干燥参数。
另外的问题是在施加第二个基础涂料层和透明涂料层时对流平性的干扰,它们在上面施加有后续涂料层的调理的涂料层的温度太高时会出现。这样的流平性干扰特别导致涂漆膜中出现光学不均匀性。

发明内容
本发明的目的是提出一种制备多层膜F的方法,是通过用下列层涂覆任选地预处理的载体膜进行1)一个着色的基础涂料层,2)任选地第二个着色的基础涂料层,以及3)一个透明涂料层,这种方法不再具有现有技术中的上述缺点,而是能够以简单安全的方式实施,并且提供了突出地可再现的多层载体膜F,该膜可以无问题地贮存,可以对单个层或所有层拉伸而没有机械损害和/或脱层,在施加到三维基材上,例如通过膜F的预成型和后注塑,和优选随后的最终固化,得到涂覆的三维基材,特别是具有颜色和/或效果A级表面的涂覆汽车车身或模件和用于汽车车身的附装部件。
特别地,提出一种新方法,用于产生所需的高的湿层厚度的基础涂料层,而不会导致所得基础涂层错误的色调和/或不希望的粘性。还应该避免在基础涂层中形成破裂洞。由此,最后得到具有突出的工艺性质,特别是在粘结性、抗碎石冲击性、抗冷凝水性和色调以及变化性质方面的基础涂层。
在该新的方法中,在基础涂料和透明涂料湿对湿涂覆之后不再出现在湿层之间不希望的相互作用。特别地,应该避免透明涂料的塌陷,因为这样的结果是得到的透明涂层发黯淡。
借助于该新的方法,也应该可以没有问题地以需要的高湿层厚度制备透明涂料层,以至于得到具有突出的工艺性质的透明涂层。特别地,-直接在干燥之后在透明涂料表面上不再产生导致透明涂层黯淡的表面缺陷,-在膜贮存期间不再产生导致透明涂层波纹的表面缺陷,以及-在透明涂料层最终固化时不再出现导致破裂洞的表面缺陷。
此外,在进一步加工时不再出现问题,例如在热成型时形成气泡和在保护膜上过强的粘结性。
此外,应该避免在施加第二基础涂料层以及在施加透明涂料层时出现的流平问题。
在该新方法中,干燥温度应该不高于载体膜的软化温度。此外,在该新方法中,不应该出现透明涂料层的热交联和产生过高的分子量,以至于多层膜F的成型性和拉伸性象以前一样得到保持。
本发明解决方案因此,发现了一种制备多层膜F的方法,是通过用下列层涂覆任选地预处理的载体膜进行1)一个着色的基础涂料层,2)任选地第二个着色的基础涂料层,以及3)一个透明涂料层,
其中a.在载体膜上施加着色的基础涂料,由此得到湿的基础涂料层1a,将其调节到挥发性物质残余含量x<10%重量,基于基础涂料层计,由此得到调理过的基础涂料层1b,b.将由载体膜和调理过的基础涂料层1b形成的复合体调节到在基础涂料层1b表面上的温度<50℃,c.任选地将第二种着色的基础涂料或者相同的着色的基础涂料第二次施加到调理过和调温过的基础涂料层1b上,由此得到湿的基础涂料层2a,将其调节到挥发性物质残余含量y<10%重量,基于基础涂料层计,由此得到调理过的基础涂料层2b,d.任选地将由载体膜和调理过的基础涂料层1b和2b形成的复合体调节到在基础涂料层2b表面上的温度<50℃,e.在调理和调温的基础涂料层1b或2b上施加透明涂料,由此得到湿的透明涂料层3a,将其调节到挥发性物质残余含量z<5%重量,基于透明涂料层计,由此得到调理过的可成型的可热和/或用光化射线固化的透明涂料层3b。
下面,将用于制备多层膜F的该新方法称作为“本发明方法”。
另外发现了借助于本发明方法制备的多层膜F用于制备用于涂覆三维基材的颜色和/或效果膜的新用途,在下面称作为“本发明用途”。
本发明解决方案的优点相对于现有技术,令人意外和对于本领域技术人员来说无法预见的是,本发明基于的任务借助于本发明方法和本发明用途可以得到解决。
特别地,令人意外的是,本发明方法不再具有现有技术中的缺点,而是可以以简单和安全的方式实施并且提供了具有突出重现性的多层膜F,该膜可以无问题地贮存和对单个层或所有层拉伸而没有机械损害和/或脱层,并且在施加到三维基材上,例如通过膜F的预成型和后注塑,和优选随后的最终固化,得到涂覆的三维基材,特别是具有颜色和/或效果A级表面的涂覆汽车车身或模件和用于汽车车身的附装部件。
特别地,本发明方法可以用于产生所需的高的湿层厚度的基础涂料层,而不会导致所得基础涂层错误的色调和/或不希望的粘性。还应该避免在基础涂层中形成破裂洞。由此,最后得到具有突出的工艺性质,特别是在粘结性、抗碎石冲击性、抗冷凝水性和色调以及变化性质方面的基础涂层。
在本发明方法中,在基础涂料和透明涂料湿对湿涂覆之后不再出现在湿层之间不希望的相互作用。特别地,应该避免透明涂料的塌陷和因此得到的透明涂层发黯淡。
借助于本发明方法,也应该可以没有问题地以需要的高湿层厚度制备透明涂料层,以至于得到具有突出的工艺性质的透明涂层。特别地,-直接在干燥之后在透明涂料表面上不再产生导致透明涂层黯淡的表面缺陷,-在膜贮存期间不再产生导致透明涂层波纹的表面缺陷,以及-在透明涂料层最终固化时不再出现导致破裂洞的表面缺陷。
此外,在进一步加工时不再出现问题,例如在热成型时形成气泡和在保护膜上过强的粘结性。
此外,借助于本发明方法,应该可以避免在施加第二基础涂料层以及在施加透明涂料层时出现的流平问题。
在本发明方法中,要确保干燥温度不高于载体膜的软化温度。此外,在该新方法中,不再出现透明涂料层的热交联和/或产生过高的分子量,以便多层膜F的成型性和拉伸性象以前一样得到保持。
本发明详细描述本发明方法中使用的材料在本发明方法中,可以使用所有常见和已知的载体膜、保护膜和粘结层,例如如在美国专利US 4,810,540 A,US 4,931,324 A或US 5,114,789 A,欧洲专利EP 0 266 109 B1,EP 0 285 071 B1,EP0 352 298 B1或EP 0 449 982 B1,欧洲专利申请EP 0 050 794 A1,EP 0 261 815 A1,EP 0 395 266 A2,EP 0 754 740 A2或EP0 949 120 A1或国际专利申请WO96/40449 A1或WO03/016095 A1中所描述的。该载体膜可以是着色的或未着色的。特别地,可以使用从WO 03/016095 A1,第16页第19行至第17页第3行描述的载体膜。在此,着色的载体膜在其色调上与后面位于上面的基础涂层相匹配。待涂覆的载体膜表面可以在涂覆涂料之前以常见和已知的方式进行化学和/或物理预处理。施加到复合体载体膜/涂料层复合体上的保护膜与透明涂料层3b是相容的。
作为用于制备着色的基础涂料层1a以及任选地2a的着色的基础涂料,可以使用所有常见已知的,特别是水性的基础涂料,如例如在WO 03/016095 A1,第10页第15行至第14页第22行中所描述的。此外优选的是水性基础涂料,如例如在EP 0 754 740和US 5,030,514A中所描述的。在此,对于着色的基础涂料层1a以及任选地2a的制备,可以使用不同的基础涂料或相同的基础涂料。
作为用于制备透明涂料层3a的透明涂料,可以使用所有常见已知的、可热和/或光化射线固化的液体透明涂料,如例如在WO 03/016095A1,第25页第7行至第27页第11行中所描述的。此外优选的透明涂料用UV射线最终固化并且例如在DE 199 17 965 A1所描述的。
光化射线这里和在下面理解为电磁射线,如近红外(NIR)、可见光、UV射线、X射线和γ射线,特别是UV射线,和粒子射线,如电子射线、α射线、β射线、质子射线和中子射线,特别是电子射线。
实施本发明方法中使用的方法和装置优选地,在本发明方法中使用允许用基础涂料和透明涂料连续涂覆带状载体膜的装置。在此,涂覆装置和载体膜处于相对移动的状态。特别地,涂覆装置是固定的,其中载体膜连续移动通过涂覆装置。在此,涂覆装置横向于载体膜的移动方向来回移动。
优选地,基础涂料借助于定向的涂覆方法施加。适合的定向涂覆方法的例子从WO 03/016095 A1,第15页第6至19行已知。特别地,使用刮刀、浇注装置和辊。
如果由于着色而需要一定的分布均匀度和/或目的是通过着色调节完全特别的色调和/或光学效果,则在调理的基础涂料层1b上还施加基础涂料层2a。优选地,在此过程中借助于非定向的涂覆方法涂覆基础涂料,这种方法在所得到的基础涂料层2a或2b中不会引起颜料沿优选方向排列;也就是说,颜料在基础涂料层2a和因此也在调理的基础涂料层2b中各向同性地分布。适合的非定向涂覆方法和其装置的例子从WO 03/016095 A1,第20页第4页至第23页第25行中已知。特别地,使用气动或静电喷涂装置,如例如在WO03/016095 A1,第20页第4行第23页第25行中所描述的。
为了实现最终所得到的基础涂层中与预定的色调源(Vorlage)相匹配所需的颜色和/或变化效果,基础涂料层2a的涂覆也可以通过静电高速旋转或静电支持的气动雾化进行。
在此情况下,基础涂料层1a借助于上述的定向涂覆方法之一进行,这种方法在所得到的基础涂料层1a或1b中引起颜料沿优先方向排列;也就是说,颜料各向异性地分布。
如果使用在其颜色方面基本上或完全与最后所得到的基础涂层要达到的颜色相应的载体膜,可以是通过静电支持的气动雾化或气动的、静电高速旋转仅仅涂覆一个非遮盖性的颜色和/或效果层。
液体透明涂料可以借助于上述的定向和非定向的涂覆方法施加。优选地,透明涂料用定向的涂覆方法施加,完全优选地用挤出涂覆法。如果液体透明涂料(也)可用光化射线固化的话,它在隔绝光化射线的情况下施加和进一步加工。
对于湿基础涂料层1a和任选地2a以及湿透明涂料层2a的调理,优选使用热和/或对流方法,其中使用常见已知的装置,如连续炉、NIR和IR辐射加热器、鼓风机和鼓风炉。这些装置也可以相互结合。
在本发明方法过程中得到的由载体膜和基础涂料层1b或者载体膜、基础涂料层1b和基础涂料层2b形成的复合体,在涂覆各下一层之前可以卷绕、存放、运输和送到其它涂覆装置,其中它们用所述下一层涂覆。为此目的,复合体可以用保护膜覆盖,该保护膜在涂覆下一层之前可以再去除。
但是优选地,本发明方法在一个包括了所有的必要涂覆装置和调理装置的连续设备中进行。此外,该连续的设备包括用于将基础涂料和透明涂料输送到涂覆装置的常见已知的装置、用于载体膜和保护膜的卷绕装置和用于多层膜F的卷绕装置、用于移动膜和任选地涂覆装置的驱动装置、用于挥发性物质的抽吸装置、用于调节调理过的涂料层的表面温度的冷却鼓风机和/或冷却辊、测量和调整装置以及任选地用于掩蔽光化射线的装置。
本发明方法的实施方法步骤a.
在方法步骤a中,着色的基础涂料涂覆到载体膜上,由此得到湿基础涂料层1a,优选通过加热和/或对流调节到挥发性物质残余含量为x<10%重量,优选<7%重量,特别优选<5%重量,分别基于基础涂料层计,从而得到调理的基础涂料层1b。涂覆在舱室调节下进行,如例如从OEM生产线涂漆中已知的。
优选地,湿的基础涂料层1a具有50-150μm的层厚。
在这里和下面,“挥发性物质”理解为在由基础涂料和透明涂料制备的基础涂料层和透明涂料层固化之后没有保留在所得到的基础涂层和透明涂层中的基础涂料和透明涂料的所有组分。特别地,挥发性物质是有机溶剂和水。
优选地,在调理之前,基础涂料层1a风干1-6分钟,特别优选2-4分钟。特别优选地,在风干时调节在涂覆区域中笼罩的温度、空气湿度和空气速度。如果干燥之前进行风干,则干燥在独立的干燥区域中进行。
在调理基础涂料层1a时,优选使用下列的干燥动力学-在第一干燥阶段使用10-40%重量/分钟的平均干燥速率,基于涂覆的基础涂料层中挥发性物质的总含量计,直到达到挥发性物质的残余含量x=12-30%重量,基于基础涂料层计,和-在最后的干燥阶段使用1-6%重量/分钟的平均干燥速率,基于涂覆的基础涂料层中挥发性物质的总含量计,直到达到挥发性物质的残余含量x<10%重量,特别优选<7%重量,特别是<5%重量,分别基于基础涂料层计。
优选地,基础涂料层1a的调理在30-100℃下进行。优选地,在此期间空气湿度调节为3-15g/kg。特别优选地,调理时间为1-10分钟。特别地,空气速度为0.2-15m/s。
优选地,所得到的调理的基础涂料层1b具有10-30μm的层厚。
方法步骤b.
在方法步骤b中,所得到的由载体膜和调理的基础涂料层1b形成的复合体调节到基础涂料层1b表面处的温度为<50℃,特别是<35℃。
方法步骤c.
在任选的方法步骤c中,第二种着色的基础涂料或相同的基础涂料第二次施加到调理和调温的基础涂料层1b上,由此得到湿的基础涂料层2a,优选通过加热和/或对流将其调节到挥发性物质残余含量y<10%重量,特别优选<7%重量,特别是<5%重量,分别基于基础涂料层计,由此得到调理过的基础涂料层2b。
优选地,湿的基础涂料层2a具有25-100μm的层厚。
优选地,在调理之前,基础涂料层2a风干1-6分钟,特别优选3-5分钟。特别优选地,在风干时调节在涂覆区域中笼罩的温度、空气湿度和空气速度。如果干燥之前进行风干,则干燥在独立的干燥区域中进行。
在调理基础涂料层2a时,优选使用下列的干燥动力学-在第一干燥阶段使用10-40%重量/分钟的平均干燥速率,基于涂覆的基础涂料层中挥发性物质的总含量计,直到达到挥发性物质的残余含量y=12-30%重量,基于基础涂料层计,和-在最后的干燥阶段使用1.5-4%重量/分钟的平均干燥速率,基于涂覆的基础涂料层中挥发性物质的总含量计,直到达到挥发性物质的残余含量x<10%重量,特别优选<7%重量,特别是<5%重量,分别基于基础涂料层计。
优选地,基础涂料层2a的调理在30-100℃下进行。优选地,在此期间空气湿度调节为3-15g/kg。特别优选地,调理时间为1-10分钟。特别地,空气速度为0.2-15m/s。
优选地,所得到的调理的基础涂料层2b具有5-20μm的层厚。
优选地,基础涂料层1b和2b的总层厚为15-50μm。
方法步骤d.
在本发明方法范围内,当存在第二个基础涂料层2b时进行方法步骤d。在方法步骤d中,所得到的由载体膜和调理的基础涂料层1b和2b形成的复合体调节到基础涂料层2b表面处的温度为<50℃,特别是<35℃。
方法步骤e.
在方法步骤e中,一种透明涂料施加到调理和调温的基础涂料层1b或2b上,由此得到湿的透明涂料层3a,通过加热和/或对流将其调节到挥发性物质残余含量z<5%重量,特别<3%重量,基于透明涂料层计,由此得到调理过的、可成型的可热和/或光化射线固化的透明涂料层3b。
优选地,湿的透明涂料层3a具有80-160μm的层厚。
优选地,在调理之前,透明涂料层3a风干2-8分钟,特别优选5-7分钟。特别优选地,在风干时调节在涂覆区域中笼罩的温度、空气湿度和空气速度。如果干燥之前进行风干,则干燥在独立的干燥区域中进行。
在调理透明涂料层3a时,优选使用下列的干燥动力学-在第一干燥阶段使用10-30%重量/分钟的平均干燥速率,基于涂覆的透明涂料层中挥发性物质的总含量计,直到达到挥发性物质的残余含量z=10-15%重量,基于透明涂料层计,和-在最后的干燥阶段使用0.5-3%重量/分钟的平均干燥速率,基于涂覆的透明涂料层中挥发性物质的总含量计,直到达到挥发性物质的残余含量z<7%重量,特别优选<5%重量,特别是<3%重量,分别基于基础涂料层计。
优选地,透明涂料层3a在80-140℃,特别是在90-120℃的炉温下进行调理。
优选地,所调理的透明涂料层3b的层厚为40-80μm。
使用方法步骤e得到了多层膜F,由此本发明的方法基本上结束。但是也可以后接进一步的合适的方法步骤。
方法步骤f.
在任选的方法步骤f中,所得到的由载体膜、调理的基础涂料层1b以及任选地调理的基础涂料层2b和调理的透明涂料层3b形成的复合体(=多层膜F)调节到透明涂料层3b表面处的温度为<50℃,特别是<35℃。
方法步骤g.
在任选的方法步骤g中,在多层膜F上放置一个常见已知的保护膜。
方法步骤h.
在任选的方法步骤h中,将多层膜F卷成卷或切成小片材。将卷存放和/或运输直到进一步使用该多层膜。
本发明用途借助于本发明方法制备的多层膜F特别适合于制备颜色和/或效果膜。该颜色和/或效果膜又特别适合于涂覆基材,优选地三维基材,特别是汽车车身和模件或其附装部件。为此目的,多层膜F与基材接合。在此期间,将多层膜在其接合之前、期间或之后进行拉伸。优选地,多层膜在其与基材接合之后通过热固化和/或以光化射线固化转变成颜色和/或效果膜。优选地,固化如在WO 03/016095 A1第27页第19行至第28页第24行所述的进行。
特别地,本发明膜F在其预成型、后注塑和随后的最终固化之后得到涂覆的三维基材,特别是涂覆的汽车车身或模件和汽车车身附装部件,具有颜色和/或效果A级表面。
实施例1-3多层膜F1-F3的制备为了制备实施例1中的多层膜F1,使用市场可购的深灰色的800μm厚度的基于BASF AG公司的Luran的载体膜以及BASF CoatingsAG的市场可购的基础涂料Brillantsilber(非挥发性物质含量大约20%重量,基于涂料计)。
为了制备实施例2中的多层膜F2,使用市场可购的浅灰色的800μm厚度的基于BASF AG公司的Luran的载体膜以及BASF CoatingsAG的市场可购的基础涂料Travertinbeige(非挥发性物质含量大约20%重量,基于涂料计)。
为了制备实施例3中的多层膜F3,使用市场可购的黑色的800μm厚度的基于BASF AG公司的Luran的载体膜以及BASF Coatings AG的市场可购的基础涂料Obsidianschwarz(非挥发性物质含量大约20%重量,基于涂料计)。
对于实施例1-3,使用根据DE 199 17 965 A1的实施例1的透明涂料(非挥发性物质含量大约50%重量,基于涂料计)。
多层膜F1-F3根据下列一般性制备步骤制备。
一般性制备步骤载体膜待涂覆的表面使用0.5千瓦进行电晕预处理。
基础涂料借助于宽37cm的盒式刮刀在0.5m/min的边缘速度下涂覆在载体膜上。涂覆在0.2m/s的弱空气流动、21±1℃的恒定温度和65±5%的恒定相对湿度下进行。所得到的湿基础涂料层1a的层厚为100μm。
湿的基础涂料层1a在此条件下风干3分钟。
基础涂料层1a在第一干燥阶段以29%重量/分钟的平均干燥速率进行干燥3分钟,基于涂覆的基础涂料层中挥发性物质的总含量计,直到挥发性物质的残余含量x=13%重量,基于基础涂料层计。
在最后的干燥阶段,基础涂料层1a以3%重量/分钟的平均干燥速率干燥3分钟,基于涂覆的基础涂料层中挥发性物质的总含量计,直到挥发性物质的残余含量x=4%重量,基于基础涂料层计。
在此期间空气温度为90℃,空气湿度为10g/min和空气速度为10m/s。
所得到的层厚为约20μm的调理的基础涂料层1b用冷却辊调节到表面温度<30℃。
在调理和调温的基础涂料层1b上在下列条件下借助于用于气动喷涂应用的系统施加同样的基础涂料-流出速度100ml/min;-空气压力雾化器空气2.5巴;角空气2.5巴;-喷嘴移动速度很高,使得得到60%的喷射流重叠;-喷嘴-膜间距30cm。
涂覆在0.5m/s的弱空气流动(垂直流向膜)、21±1℃的恒定温度和65±5%的恒定相对湿度下进行。所得到的湿基础涂料层2a的层厚为50±2μm。基础涂料层2a在此条件下风干3分钟。
基础涂料层2a在第一干燥阶段以29%重量/分钟的平均干燥速率进行干燥3分钟,基于涂覆的基础涂料层中挥发性物质的总含量计,直到挥发性物质的残余含量y=13%重量,基于基础涂料层计。
在最后的干燥阶段,基础涂料层2a以3%重量/分钟的平均干燥速率干燥3分钟,基于涂覆的基础涂料层中挥发性物质的总含量计,直到挥发性物质的残余含量y=4%重量,基于基础涂料层计。
在此期间空气温度为90℃,空气湿度为10g/min和空气速度为10m/s。
所得到的层厚为约10μm的调理的基础涂料层2b用冷却辊调节到表面温度<30℃。
在调理和调温的基础涂料层2b上借助于宽37cm的盒式刮刀施加透明涂料。涂覆在0.2m/s的弱空气流动、21±1℃的恒定温度和65±5%的恒定相对湿度下进行。所得到的湿透明涂料层3a的层厚为120μm。将其在所述的条件下风干6分钟。
透明涂料层3a在第一干燥阶段以17.5%重量/分钟的平均干燥速率进行干燥5分钟,基于涂覆的透明涂料层中挥发性物质的总含量计,直到挥发性物质的残余含量z=12.5%重量,基于透明涂料层计。
在最后的干燥阶段,透明涂料层3a以1%重量/分钟的平均干燥速率干燥10分钟,基于涂覆的透明涂料层中挥发性物质的总含量计,直到挥发性物质的残余含量z=2.5%重量,基于透明涂料层计。
在此期间对于所有的干燥阶段,炉中的空气温度为119℃。
所得到的层厚为60μm的调理的透明涂料层3b用冷却辊调节到表面温度<30℃并用聚丙烯保护膜覆盖。
得到的多层膜F卷成卷并以此形式存放直到进一步的应用。
多层膜F1-F3可以无问题地卷成卷并存放和/或运输直到进一步的应用,而在此期间其突出的应用性能,特别是其尺寸稳定性和其可成型性不会受到损害。它们可以无问题地切成片材。片材可以焊接成不透空气和水分的膜并以此形式存放几个月。
多层膜F1-F3特别适合于在汽车车身上制成A级表面和适合于制备具有A级表面的模件和附装部件。
权利要求
1.制备多层膜F的方法,是通过用下列层涂覆任选地预处理的载体膜而进行1)一个着色的基础涂料层,2)任选地第二个着色的基础涂料层,以及3)一个透明涂料层,其特征在于a.在载体膜上施加着色的基础涂料,由此得到湿的基础涂料层1a,将其调节到挥发性物质残余含量x<10%重量,基于基础涂料层计,由此得到调理过的基础涂料层1b,b.将由载体膜和调理过的基础涂料层1b形成的复合体调节到在基础涂料层1b表面上的温度<50℃,c.任选地将第二种着色的基础涂料或者相同的着色的基础涂料第二次施加到调理过和调温过的基础涂料层1b上,由此得到湿的基础涂料层2a,将其调节到挥发性物质残余含量y<10%重量,基于基础涂料层计,由此得到调理过的基础涂料层2b,d.任选地将由载体膜和调理过的基础涂料层1b和2b形成的复合体调节到在基础涂料层2b表面上的温度<50℃,e.在调理过和调温过的基础涂料层1b或2b上施加透明涂料,由此得到湿的透明涂料层3a,将其调节到挥发性物质残余含量z<5%重量,基于透明涂料层计,由此得到调理过的可成型的可热和/或用光化射线固化的透明涂料层3b。
2.根据权利要求1的方法,其特征在于,在方法步骤a,c和/或e中挥发性物质的残余含量通过加热和/或对流调节。
3.根据权利要求1或2的方法,其特征在于,在方法步骤a中-在第一干燥阶段使用10-40%重量/分钟的平均干燥速率,基于涂覆的基础涂料层中挥发性物质的总含量计,直到达到挥发性物质的残余含量x=12-30%重量,基于基础涂料层计,和-在最后的干燥阶段使用1-6%重量/分钟的平均干燥速率,基于涂覆的基础涂料层中挥发性物质的总含量计,直到达到挥发性物质的残余含量x<10%重量,特别优选<7%重量,特别是<5%重量,分别基于基础涂料层计。
4.根据权利要求1-3之一的方法,其特征在于,在方法步骤b中将基础涂料层1b调节到其表面温度<35℃。
5.根据权利要求1-4之一的方法,其特征在于,在方法步骤c中-在第一干燥阶段使用10-40%重量/分钟的平均干燥速率,基于涂覆的基础涂料层中挥发性物质的总含量计,直到达到挥发性物质的残余含量y=12-30%重量,基于基础涂料层计,和-在最后的干燥阶段使用1.5-4%重量/分钟的平均干燥速率,基于涂覆的基础涂料层中挥发性物质的总含量计,直到达到挥发性物质的残余含量x<10%重量,特别优选<7%重量,特别是<5%重量,分别基于基础涂料层计。
6.根据权利要求1或5的方法,其特征在于,在方法步骤d中将基础涂料层2b调节到其表面2b的温度<35℃。
7.根据权利要求1-6之一的方法,其特征在于,在方法步骤e中-在第一干燥阶段使用10-30%重量/分钟的平均干燥速率,基于涂覆的透明涂料层中挥发性物质的总含量计,直到达到挥发性物质的残余含量z=10-15%重量,基于透明涂料层计,和-在最后的干燥阶段使用0.5-3%重量/分钟的平均干燥速率,基于涂覆的透明涂料层中挥发性物质的总含量计,直到达到挥发性物质的残余含量z<7%重量,特别优选<5%重量,特别是<3%重量,分别基于透明涂料层计。
8.根据权利要求1-7之一的方法,其特征在于,将由基础涂料层1b,任选地基础涂料层2b,和透明涂料层3b形成的复合体在方法步骤f中调节到在透明涂料层3b表面上的温度<50℃。
9.根据权利要求1-8之一的方法,其特征在于,将透明涂料层3b的表面在一个方法步骤g中用保护膜覆盖。
10.根据权利要求1-9之一的方法,其特征在于,在方法步骤a中借助于连续方法涂覆基础涂料。
11.根据权利要求1-10之一的方法,其特征在于,在方法步骤c中借助于连续方法涂覆基础涂料。
12.根据权利要求1-11之一的方法,其特征在于,在方法步骤e中借助于连续方法涂覆透明涂料。
13.根据权利要求1-12之一的方法,其特征在于,在方法步骤a中借助于定向涂覆方法施加基础涂料。
14.根据权利要求1-13之一的方法,其特征在于,在方法步骤c中借助于非定向涂覆方法施加基础涂料。
15.根据权利要求1-14之一的方法,其特征在于,载体膜的自由侧用粘结层覆盖。
16.借助于根据权利要求1-15之一的方法制备的多层膜F用于制备颜色和/或效果膜的用途。
17.根据权利要求16的用途,其特征在于,颜色和/或效果膜用于涂覆基材。
18.根据权利要求16或17的用途,其特征在于,多层膜F在其与基材接合之后通过热固化和/或用光化射线固化而转变成颜色和/或效果涂层。
19.根据权利要求18的用途,其特征在于,将多层膜F在其与基材接合之前、期间或之后进行拉伸。
20.根据权利要求17-19之一的用途,其特征在于,基材是汽车车身及其模件和附装部件。
全文摘要
本发明涉及制备多层膜F的方法,其中a.在载体膜上施加基础涂料层1a,将其调节到挥发性物质残余含量x<10%重量,由此得到调理过的基础涂料层1b,b.将得到的复合体调节到温度<50℃,c.任选地将第二个着色的基础涂料层2b施加到基础涂料层1b上,将其调节到挥发性物质残余含量y<10%重量,由此得到调理的基础涂料层2b,d.任选地得到的复合体调节到温度<50℃,e.在基础涂料层1b或2b上施加基础涂料层,将其调节到挥发性物质残余含量z<5%重量,由此得到调理过的可成型的可热和/或用光化射线固化的透明涂料层3b;以及涉及多层膜用于制备颜色和/或效果膜的用途。
文档编号B05D7/00GK1930220SQ200580007201
公开日2007年3月14日 申请日期2005年3月2日 优先权日2004年3月5日
发明者B·比亚拉斯, W·杜舍克, M·泽德勒, K·D·施特格曼 申请人:巴斯福涂料股份公司
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