形成多层涂膜的方法_5

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加热固化,获得固化的电沉积涂膜。
[0116] 该电沉积涂料组合物不受特别限制,并可W使用常规阳离子电沉积涂料组合物或 常规阴离子电沉积涂料组合物作为电沉积涂料组合物。施加电沉积涂料组合物和通过加热 固化的方法和条件可W是汽车车身的电沉积涂布中的常规方法和条件。
[0117] 首先,在涂布材料的表面上施加第一水基底涂料组合物W形成未固化的第一水基 底涂膜。例如,可通过用空气静电喷涂机(所谓的"反应枪");旋转喷涂静电涂布机(所谓的 "micromicro(JiJi)bell"'"micro(Ji)bell"或"metallie(meta)bell")等喷涂施 加第一水基底涂料组合物。
[0118]调节第一水基底涂料组合物的涂布量W使所得第一底涂膜具有5至40微米,优选 10至30微米的固化涂膜厚度。当膜厚度小于5微米时,所得涂膜的膜外观和耐崩裂性可能 降低。另一方面,当膜厚度大于40微米时,可能出现如涂料组合物在其施加过程中流挂和 在加热和固化涂料组合物时产生针孔的问题。
[0119] 在根据本发明的形成多层涂膜的方法中,在第一水基底涂料组合物的涂布中不加 热和固化第一水基底涂膜,在所得未固化的第一水基底涂膜上施加第二水基底涂料组合物 W形成未固化的第二水基底涂膜。在根据本发明的形成多层涂膜的方法中,有利地可在未 固化的第一水基底涂膜上涂布第二水基底涂料组合物时进行无预热的湿碰湿涂布。
[0120] 在传统湿碰湿涂布中,通常在涂布第二水基底涂料组合物前进行未固化的第一水 基底涂膜的预热步骤。进行运样的预热步骤的原因是防止下列缺陷: 可能常常出现在固化和加热多层涂膜时由未固化的第一水基底涂膜中所含的残留水 的暴沸造成的针孔,和 在涂布第二水基底涂料组合物时可能出现由未固化的第一水基底涂膜和未固化的第 二水基底涂膜的混合造成的混合层W降低多层涂膜的膜外观。运样的预热步骤包括例如在 大约80°C的溫度下干燥1至10分钟。 阳121] 在本发明中,指定第一水基底涂料组合物和第二水基底涂料组合物中所含的组分 可W在未固化的第一水基底涂膜上涂布第二水基底涂料组合物时提供无预热的湿碰湿涂 布的有利效果。术语"无预热"在本说明书中是指例如,在室溫(例如10至3(TC)下施加第 一水基底涂料组合物,然后在涂布第一水基底涂料组合物后的0至30分钟内施加第二水基 底涂料组合物。本发明中的运种有利效果看起来归因于在未固化的第一水基底涂膜上涂布 第二水基底涂料组合物时防止第二水基底涂料组合物中所含的水向未固化的第一水基底 涂膜转移和通过由亲水缔合型增粘剂调节未固化的水基底涂膜的粘度而防止流挂和混合 层。
[0122] 在未固化的第一水基底涂膜上施加第二水基底涂料组合物W形成未固化的第二 水基底涂膜。 阳123]例如,可通过用空气静电喷涂机(所谓的"反应枪");旋转喷涂静电涂布机(所谓的"micromicro(JiJi)bell"'"micro(Ji)bell"或"metallie(meta)bell")等喷涂施 加第二水基底涂料组合物。
[0124] 调节第二水基底涂料组合物的涂布量W使所得第二底涂膜具有5至30微米的固 化涂膜厚度。当膜厚度小于5微米时,可能出现不足的遮盖性质或颜色不均匀外观。另一 方面,当膜厚度大于30微米时,可能出现如涂料组合物在其施加过程中流挂和在加热和固 化涂料组合物时产生针孔的问题。
[01巧]考虑到所得多层涂膜的平滑度,在施加第二水基底涂料组合物后,未固化的第一 水基底涂膜在20°C下的粘度可优选为在0. 01/s的剪切速率下45至100Pa?S,更优选60 至90化?S。可如下测量未固化的第一水基底涂膜的粘度: (1)在基底上的固化电沉积涂膜的表面上施加第一水基底涂料组合物,然后在25°C下 凝固6分钟,接着施加第二水基底涂料组合物, (2) 在25°C下凝固3分钟后,将侣锥置于所得第二水基底涂膜上,然后剥离该侣锥W 除去粘附的仅第二水基底涂膜, (3) 用刮刀收集剩余的第一水基底涂膜,然后用Anton化arCO巧oration生产的粘度 计(MCR-301)在0. 01/s的剪切速率下测量未固化的第一水基底涂膜的粘度。
[01%] 接着,在未固化的第二水基底涂膜上施加透明涂料组合物W形成未固化的透明涂 膜。可W在与透明涂料组合物的类型对应的涂布方法中施加该透明涂料组合物。通常,调 节透明涂料组合物的涂布量W使所得透明涂膜具有10至70微米的干涂膜厚度。当膜厚度 小于10微米时,可能发生外观,如多层涂膜的光泽的降低。另一方面,当膜厚度大于70微 米时,可能发生涂膜装饰性(锐度)的降低、涂料组合物在其施加过程中的流挂或不均匀性。 在形成未固化的第二水基底涂膜后可优选施加例如在40至100°C的溫度下的预热2至10 分钟,W获得更优异的膜外观。
[0127] 接着,同时加热和固化未固化的第一水基底涂膜、未固化的第二水基底涂膜和未 固化的透明涂膜。该加热通常可在110至180°c,优选120至160°C的溫度下。该加热可提 供具有高交联程度的固化涂膜。当加热溫度小于IKTC时,可能获得不足的固化。当加热 溫度大于180°C时,可能获得硬和脆的涂膜。可W根据加热溫度调节加热时间,并可W为例 如,在120至160°C的加热溫度下10至60分钟。
[0128] 通过根据本发明的形成多层涂膜的方法获得的多层涂膜具有优异的平滑度和优 异的膜外观,即使在施加第一水基底涂料组合物后无预热地在未固化的第一水基底涂膜上 湿碰湿施加第二水基底涂料组合物。根据本发明的形成多层涂膜的方法具有运样的优点。 本发明因此不需要在施加第一水基底涂料组合物后的预热步骤,运提供了涂布步骤中的节 能和C〇2排放的降低。此外,本发明具有设施成本和涂布线空间的优势。 实施例
[0129] 下面根据实施例更具体例示本发明,但本发明不仅限于运些实施例。在实施例中, 除非另行指明,"份数"和"%"按质量计。
[0130] 制备例1 巧備酸到,液树胎的制备 将水(445份)和5份化wcol293(NipponNy址azaiCo. ,Ltd.制造的乳化剂)装入 带有揽拌器、溫度计、滴液漏斗、回流冷凝器和氮气入口管的惯常用于制备丙締酸树脂乳液 的反应容器中,并在揽拌下将溫度升至75 °C。145份甲基丙締酸甲醋、50份苯乙締、220份 丙締酸乙醋、70份甲基丙締酸2-径乙醋和15份甲基丙締酸的单体混合物;和240份水和 30份化wcol293 (Ni卵onNy址azaiCo. ,Ltd.制造)的混合物用均化器乳化W形成单体 预制乳液。将该单体预制乳液在揽拌下滴加到反应容器中3小时。与单体预制乳液的滴加 同时,将通过1份过硫酸锭作为聚合引发剂溶解在50份水中制成的水溶液均匀滴加到该反 应容器中直至完成单体预制乳液的滴加。在单体预制乳液的滴加完成后,该反应在80°C下 进一步继续1小时,然后冷却。在冷却后,将通过2份二甲基氨基乙醇溶解在20份水中制 成的水溶液倒入该反应容器中W获得具有40. 6质量%的固体组分的丙締酸乳液树脂。 阳131] 所得丙締酸乳液树脂具有20m巧OH/g的固体酸值、60m巧OH/g的固体径基值和 30°C的Tg。根据JISK5601-1-2,Determinationofnon-volatilemattercontent测 定固含量。
[01扣]制备俩I2 麵料分前細剂的制备 预混作为分散剂的Disperbyk190 (4. 5份,非离子-阴离子型分散剂,BYK-化emie公 司生产)、作为消泡剂的0. 5份BYK-Oll(消泡剂,BYK-化emie公司生产)、22. 9份去离子水 和72. 1份二氧化铁,然后将玻璃珠介质添加到漆调节器(paintconditioner)中含有的所 得混合物中,并在室溫下混合和分散直至粒度不大于5微米,W获得颜料分散糊剂。
[01扣]制备俩I3 聚酷树胎水分前体的制备 在带有揽拌器、溫度计、回流冷凝器和氮气入口管的惯常用于制备聚醋树脂的反应容 器中,装入19份间苯二甲酸、36份六氨邻苯二甲酸酢、7份=径甲基丙烷、12份新戊二醇、26 份1,6-己二醇和0. 1份作为催化剂的二下基氧化锡,将溫度从15(TC升至23(TC3小时并 在230°C下保持5小时。
[0134] 在冷却到135°C后,加入7. 7份偏苯S酸酢并混合1小时W获得具有50m巧OH/g 的固体酸值、45m巧OH/g的固体径基值和2500的数均分子量的聚醋树脂。将反应混合物冷 却到90°C,并向其中加入7. 3份二甲基乙醇胺和225份去离子水,W获得具有30%的固体组 分浓度的聚醋树脂水分散体。
[013引制备俩I4 第一水基底涂料紀合物(1)的制备 在混合206. 6份通过制备例2获得的颜料分散糊剂、45. 0份通过制备例1获得的丙締 酸乳液树脂、62. 4份通过制备例3获得的聚醋树脂水分散体和78. 7份作为固化剂的切mel 211 (化hon切tecIndustriesCo. ,Ltd.生产的S聚氯胺树脂,80%的非挥发物含量)后, 向其中加入6. 7份BYK-430 (BYK-化emie公司生产的亲水缔合型增粘剂(30%的非挥发物 含量),该量对应于基于第一水基底涂料组合物的树脂固含量的2质量%)作为增粘剂并混 合,W获得第一水基底涂料组合物(1)。 阳调 制备俩I5 第一水基底涂料紀合物(2)-(9)的制备 W与制备例4相同的方式制备水基底涂料组合物(2)-巧),只是与用作增粘剂的亲水 缔合型增粘剂BYK-430相比,根据表1改变增粘剂的类型和增粘剂的量。在水基底涂料组 合物(7)-巧)的制备中,使用疏水缔合型增粘剂代替亲水缔合型增粘剂。
[0137] 表中的数值是指基于第一水基底涂料组合物的树脂固含量计的质量%。
[0138] *1:BYK-化emie公司制造的亲水缔合型增粘剂 *2:KusumotoQiemincals,Ltd.制造的亲水缔合型增粘剂 *3:ADEKACo巧oration制造的疏水缔合型增粘剂 *4:ElementisPlc制造的疏水缔合型增粘剂 *5:BYK-化emie公司制造的疏水缔合型增粘剂。 制备俩I6 单房巧備酸到,液树胎(a)的制备 向反应容器中装入126. 5份离子交换水并在氮气气氛下在80°C下加热。接着,将27. 61 份丙締酸甲醋、53. 04份丙締酸乙醋、4. 00份苯乙締、9. 28份甲基丙締酸2-径乙醋、3. 07份 甲基丙締酸和3. 00份甲基丙締酸締丙醋的单体混合物(100份)W及0. 7份AQUARONHS-IO (Dai-ichiKogyoSeiyakuCO.,ltd.生产的聚氧乙締烷基丙締基苯基酸硫酸盐)和0.5 份ADEKAREASOAP肥-20(ADEKACORPORATION生产的a-[1-[(締丙氧基)甲基]-2-壬 基苯氧基]乙基-Q-径基氧基乙締)和80份离子交换水的混合物;和0. 3份过硫酸锭和 10份离子交换水的引发剂溶液分别经2小时同时逐滴添加到该反应容器中。在逐滴添加完 成后,在相同溫度下进行老化2小时。接着,在40°C下将反应混合物冷却并用400目过滤 器过滤。然后加入70份离子交换水和0.32份二甲基氨基乙醇W调节至抑6. 5,并获得具 有150纳米的平均粒径、25%的不挥发物、20m巧OH/g的固体酸值和40m巧OH/g的径基值 的单层丙締酸乳液树脂(a)。
[0140]制备俩I7 核-蒂巧巧備酸到,液树胎化)的制备 向配有揽拌器、回流冷凝器、滴液漏斗、氮气入口管和热传感器的可分离烧瓶(2升)中 装入651份离子交换水并在氮气气氛下在70°C下加热。从滴液漏斗经1. 5小时逐滴加入 300份甲基丙締酸甲醋、194份苯乙締、6份甲基丙締酸(通过运S种单体计算出的核的Tg 为104°C)、33份聚氧乙締壬基苯基酸硫酸锭(Dai-ichiKogyoSeiyakuCO.,ltd.生产的 Hi曲tenorN-08)的15%水溶液、40份聚氧乙締壬基苯基酸(SanyoQiemicalIndustries, ltd.生产的Nonipol200)的25%水溶液和102份离子交换水的预制乳液(I)作为第一步 骤单体组分。同时,经1.5小时将30份5%过硫酸锭同时逐滴添加到该烧瓶中。在逐滴添 加完成后,进行老化40分钟,并从滴液漏斗经1. 5小时逐滴加入116份丙締酸2-乙基己 醋、206份甲基丙締酸甲醋、150份苯乙締、28份丙締酸(通过运四种单体计算出的壳的Tg为 40°C)、33 份Hi曲tenorN-〇8(Dai-ichiKogyoS
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