本发明涉及一种形成由天然材料制成的多层涂覆膜(multilayer coating film)的方法。例如，该方法可以包括形成彩色涂覆膜(color coating film)用于向基底的软木(cork)提供粘附性和颜色、以及在彩色涂覆膜上形成透明涂覆膜(clear coating film)用于提供纹理(结构)和补充性能，从而在包含软木的基底上制造多层涂覆膜。因此，由天然材料例如软木制成的多层涂覆膜可以使来自天然材料(软木)的颜色和光泽度多样化，并且额外地提高内部材料(内饰材料，interior material)的可销售性并提供各种外部(外饰)。此外，多层涂覆膜可以防止由于光(例如紫外光)和水渗透引起的变色，并且增强抵抗磨损、擦伤等的耐久性。
背景技术：
近来，已经使用包括含有实木的组分的材料从而为车辆的外部提供精致、奢华等。例如，在生产含有实木的内部材料的过程中，首先将使用木质材料覆盖的基底铺设为基底层，然后使用实木覆盖该基底，随后作为精整工艺(finishing process)，涂覆/抛光实木的表面。通过涂覆/抛光，实木的表面变得光滑且有光泽，并且同时可以获得如同木纹的视觉奢华。
软木典型地提供优异的隔热性(绝缘性，insulation)、隔音性、电绝缘性、弹性等以及奢华感，奢华感是天然材料的特征之一。此外，软木去除较多的挥发性有机化合物(VOC)、排出远红外辐射、除臭、并且具有抗菌功能等。因此，已经使用软木来代替传统的实木材料。
然而，这种天然软木可以是栓皮栎(cork oak)的表皮和柔软材料，其耐擦伤性、耐磨性等可能较弱。此外，由于天然软木是木质材料，所以其可能易受到光导致的变色或湿气导致的变形的影响。
因此，当在苛刻条件下如在车辆部件中使用天然软木时，可能需要对天然软木的表面进行涂覆。关于这种表面涂覆，需要研究在不降低天然软木的表面奢华的情况下防止天然软木由于光(例如紫外光)所引起的变色，并且增强诸如耐擦伤性和耐磨性的耐久性以及光泽度。
在该背景技术部分中公开的上述信息仅是为了增强对本发明背景的理解，因此其可能包含并不形成在这个国家对于本领域普通技术人员而言已经已知的现有技术的信息。
技术实现要素：
本发明在努力解决与现有技术相关的上述问题而提出。
本发明的发明人确认，通过形成用于向软木材料上的软木提供粘附性和颜色的彩色涂覆膜、以及在彩色涂覆膜上形成用于实现纹理和补充性能的透明涂覆膜，而形成了多层涂覆膜。
如本文中使用的，术语“软木”是指从木质树皮组织(wooden bark tissue)获得的材料，对于其树的种类、制造工艺或其它化学和物理性能没有特别限制。
如本文中使用的，术语“彩色涂覆膜”是指包含可以含有因为波长选择性吸收而反射或透射部分光的颜料的一个或多个层的涂覆膜或涂覆层，使得能够通过裸眼检测彩色涂覆膜具有由颜料反射的颜色。因此，彩色涂覆膜可以反射依赖于其中的颜料的波长内的光。例如，彩色涂覆膜可以反射或透射在约300至800nm、或400至700nm范围内的可见光，其包含从红色到紫色的颜色范围。此外，取决于颜料的组合而不受限制，彩色涂覆膜可以反射或透射各种可见光波长。彩色涂覆膜可以完全地或部分地反射或透射所吸收的可见光的约10％或更多、约20％或更多、约30％或更多、约40％或更多、约50％或更多、约60％或更多、约70％或更多、约80％或更多、约90％或更多、约95％或更多或约99％或更多。
如本文中所使用的，术语“透明涂覆膜”是指包含可以是透明的或基本上透明的一个或多个层的涂覆膜或涂覆层。因此，透明涂覆膜可以完全地或基本上透射部分光，诸如具有在约300至800nm范围内波长的可见光。例如，大量的可见光，诸如至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约95％或至少约99％的可见光可以透射或穿过本发明的透明涂覆膜。
因此，可以使作为天然材料的软木的颜色和光泽度多样化，可以额外地提高来自内部材料的可销售性，内部材料可以具有各种外观，可以防止由于光(紫外光等)和水渗透所引起的变色，并且可以增强抵抗磨损、擦伤等的耐久性。
在优选的方面，本发明提供了一种由天然材料诸如软木制成的多层涂覆膜和生产该多层涂覆膜的方法，从而防止由于光、水渗透等所引起的软木材料的变色，并且提供耐久性，同时使软木材料的颜色和光泽度多样化。
在一个方面，本发明提供了一种由天然材料制成的多层涂覆膜。优选地，多层涂覆膜可以包含天然软木材料，该天然软木材料包括基底层(base layer)、非织造织物层(无纺布层，非编织织物层，non-woven fabric layer)和软木层(木栓层，cork layer)。在示例性实施方式中，多层涂覆膜可以包含：基底层、非织造织物层和软木层，该软木层可以包含彩色涂覆组合物和透明涂覆组合物(clear coating composition)。特别地，彩色涂覆组合物可以涂覆在软木层上以形成彩色涂覆膜，并且透明涂覆组合物可以涂覆在彩色涂覆膜上以形成透明涂覆膜。彩色涂覆组合物可以包含水性聚氨酯树脂(waterborne polyurethane resin)、水性丙烯酸树脂(水性丙烯酸类树脂，waterborne acrylic resin)、着色颜料、润湿剂、消泡剂、硬化促进剂(早强剂，促硬剂，hardening accelerator)、光稳定剂、增稠剂和溶剂，并且透明涂覆组合物可以包含丙烯酸树脂、聚酯多元醇(polyester polyol)、反应催化剂、润湿添加剂、光稳定剂、猝灭剂(quencher)、硬化剂和溶剂。
优选地，彩色涂覆膜的厚度可以为约5至10μm并且透明涂覆膜的厚度可以为约25至35μm。
优选地，彩色涂覆组合物可以包含按重量计约30至50％的量的水性聚氨酯树脂、按重量计约10至30％的量的水性丙烯酸树脂、按重量计约0.3至5％的量的着色颜料、按重量计约0.1至1.0％的量的润湿剂、按重量计约0.1至2.0％的量的消泡剂、按重量计约0.01至1.0％的量的硬化促进剂、按重量计约0.5至5.0％的量的光稳定剂、按重量计约0.1至3.0％的量的增稠剂、和按重量计约5至30％的量的溶剂，所有的按重量计的％均基于彩色涂覆组合物的总重量。
优选地，透明涂覆组合物可以包含按重量计约20至40％的量的丙烯酸树脂、按重量计约5至15％的量的聚酯多元醇、按重量计约0.1至1.5％的量的反应催化剂、按重量计约0.1至1.0％的量的润湿添加剂、按重量计约1.0至2.0％的量的光稳定剂、按重量计约1.0至5.0％的量的猝灭剂、按重量计约10至20％的量的硬化剂、和按重量计约25至30％的量的溶剂，所有的按重量计的％均基于透明涂覆组合物的总重量。
对于彩色涂覆组合物，水性聚氨酯树脂基于该水性聚氨酯树脂的总重量可以包含按重量计约20至40％的量的固体含量，并且该水性聚氨酯树脂具有约6至10的pH。
优选地，水性聚氨酯树脂可以包含按重量计约5至30％的量的异氰酸酯、按重量计约2至10％的量的亲水性多元醇、按重量计约30至60％的量的聚碳酸酯二醇、按重量计约5至25％的量的溶剂、和按重量计约1至5％的量的中和剂，所有的按重量计的％均基于水性聚氨酯树脂的总重量。
对于彩色涂覆组合物，水性丙烯酸树脂可以具有约7至10的pH以及约300至1,000mPa·s的粘度。
优选地，水性丙烯酸树脂可以包含按重量计约50至80％的量的具有脂肪族基团的甲基丙烯酸单体(methacrylic monomer)、按重量计约5至20％的量的具有羟基基团的甲基丙烯酸单体、按重量计约3至10％的量的具有酸基的甲基丙烯酸单体、和按重量计约10至20％的量的丙烯酸单体，所有的按重量计的％均基于水性丙烯酸树脂的总重量。
对于彩色涂覆组合物，着色颜料的平均颗粒尺寸可适当地为约1至10μm。
对于彩色涂覆组合物，润湿剂可以是选自由用聚醚改性的硅氧烷、聚醚-硅氧烷共聚物、聚二甲基硅氧烷和用聚醚改性的聚二甲基硅氧烷组成的组中的一种或多种。
对于彩色涂覆组合物，硬化促进剂可以是选自由三亚甲基二胺(亚丙基二胺，三甲烯二胺，trimethylene diamine)、辛酸亚锡(stannous octoate)、二月桂酸二丁锡和2-乙基己酸铅组成的组中的一种或多种。
对于彩色涂覆组合物，光稳定剂可以适当地为选自由二苯甲酮类、草酰苯胺类、苯并三唑类、三嗪类、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、和2,4-二叔丁基苯基-3,5-二叔丁基羟基苯甲酸(2,4-di-tert-butylphenyl-3,5-di-tert-butyl-hydroxybenzoic acid)组成的组中的一种或多种。
对于彩色涂覆组合物，增稠剂可以是选自由丙烯酸增稠剂、氨基甲酸乙酯(氨基甲酸酯，聚氨酯，urethane)和乙烯-乙酸乙烯酯组成的组中的一种或多种。
此外，对于透明涂覆组合物，丙烯酸树脂可以适当地具有约3至10mg/KOH的酸值，可以包含约1至3％的含量的羟基，并且可以适当地具有约40至50℃的玻璃化转变温度和约6,000至15,000的重均分子量(Mw)。
对于透明涂覆组合物，聚酯多元醇可以包含约4至6％的含量的羟基并且可以适当地具有约3,000至10,000的重均分子量(Mw)。
对于透明涂覆组合物，反应催化剂可以优选为二月桂酸二丁锡。
对于透明涂覆组合物，润湿添加剂可以优选为聚二甲基硅氧烷类材料。
在另一个方面，提供了一种生产多层涂覆膜的方法。在示例性的实施方式中，该方法可以包含：提供软木层；在软木层上涂覆彩色涂覆组合物以形成彩色涂覆膜；以及在彩色涂覆膜上涂覆透明涂覆组合物以形成透明涂覆膜。特别地，彩色涂覆组合物可以包含按重量计约30至50％的量的水性聚氨酯树脂、按重量计约10至30％的量的水性丙烯酸树脂、按重量计约0.3至5％的量的着色颜料、按重量计约0.1至1.0％的量的润湿剂、按重量计约0.1至2.0％的量的消泡剂、按重量计约0.01至1.0％的量的硬化促进剂、按重量计约0.5至5.0％的量的光稳定剂、按重量计约0.1至3.0％的量的增稠剂、和按重量计约5至30％的量的溶剂，所有的按重量计的％均基于彩色涂覆组合物的总重量。此外，透明涂覆组合物可以包含按重量计约20至40％的量的丙烯酸树脂、按重量计约5至15％的量的聚酯多元醇、按重量计约0.1至1.5％的量的反应催化剂、按重量计约0.1至1.0％的量的润湿添加剂、按重量计约1.0至2.0％的量的光稳定剂、按重量计约1.0至5.0％的量的猝灭剂、按重量计约10至20％的量的硬化剂、和按重量计约25至30％的量的溶剂，所有的按重量计的％均基于透明涂覆组合物的总重量。
优选地，彩色涂覆膜的厚度可以为约5至10μm并且透明涂覆膜的厚度可以为约25至35μm。
本发明中进一步提供的是可以包括如本文描述的多层涂覆膜的车辆。
下文讨论了本发明的其它方面和优选的实施方式。
具体实施方式
本文中所使用的术语仅是为了描述具体示例性实施方式的目的，而不旨在限制本发明。除非上下文另有明确说明，否则如本文中所使用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式。应当进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”规定了所述特征、整数(整体)、步骤、操作、元件(要素)和/或组件(组分)的存在，但不排除一种或多种其它特征、整数(整体)、步骤、操作、元件(要素)、组件(组分)和/或它们的组的存在或添加。如本文中所使用的，术语“和/或”包括所关联的列出项目中的一个或多个的任何和所有组合。
除非具体陈述或根据上下文显而易见，否则如本文中所使用的，将术语“约”理解为在本领域中正常公差的范围内，例如，在平均值的2个标准偏差内。可以将“约”理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非从上下文中另外清楚，否则本文中提供的所有数值由术语“约”修饰。
应理解的是，如在本文中使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语包括广义的机动车辆，如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客车辆(passenger automobile)；包括各种艇和船的水运工具；航空器等，并且包括混合动力车辆(hybrid vehicle)、电动车辆、插入式混合动力电动车辆(plug-in hybrid electric vehicle)、氢动力车辆和其他可替代燃料车辆(例如，源自除了石油之外的资源的燃料)。如在本文中提及的，混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆，例如，汽油动力和电动力车辆。
现在将在下文中详细提及本发明的各种示例性实施方式，在下文中描述了本发明的实例。虽然将结合示例性实施方式描述了本发明，但应当理解的是，本发明的说明书并不旨在将本发明限制于那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不仅覆盖示例性实施方式，而且覆盖可以包括在由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的各种替代、修改、等价物和其它实施方式。
本发明提供了一种使用包括基底层、非织造织物层和软木层的天然软木材料由天然材料制成的多层涂覆膜，以及制造该多层涂覆膜的方法。
多层涂覆膜可以包括基底层、非织造织物层和软木层，该软木层可以包含在软木层上的彩色涂覆组合物以形成彩色涂覆膜；和涂覆在该彩色涂覆膜上的透明涂覆组合物以形成透明涂覆膜。特别地，彩色涂覆组合物可以包括水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、着色颜料、润湿剂、消泡剂、硬化促进剂、光稳定剂、增稠剂和溶剂，并且透明涂覆组合物可以包含丙烯酸树脂、聚酯多元醇、反应催化剂、润湿添加剂、光稳定剂、猝灭剂、硬化剂和溶剂。
特别地，根据本发明的多层涂覆膜可以包含彩色涂覆膜，使得可以使软木的颜色多样化并且可以防止由于对光(紫外光等)的易损性(vulnerability)引起的变色。此外，由于天然材料的表面可以受到透明涂覆膜的保护，所以可以增加抵抗擦伤、磨损等的耐久性。另外，可以控制表面光泽度，并且可以获得各种外观。
优选地，彩色涂覆膜的厚度为约5至10μm并且透明涂覆膜的厚度可以为约25至35μm。特别地，当彩色涂覆膜的厚度小于约5μm时，可能不能确保耐光性。当彩色涂覆膜的厚度大于约10μm时，会隐蔽独特的软木装饰，并因此可能会损坏软木材料的特性。此外，当透明涂覆膜的厚度小于约25μm时，可能不能确保可靠性。当透明涂覆膜的厚度大于约35μm，可能增加透明的光泽度并因此可能损害软木材料的特性。
优选地，在形成透明涂覆膜时，可以实施透明涂覆两次或更多次以形成多层透明涂覆膜。在实施透明涂覆一次时，由于软木层材料吸收透明涂覆组合物，所以可能会降低表面性能。因此，可以优选实施透明涂覆两次或更多次。
优选地，彩色涂覆组合物可以包括按重量计约30至50％的量的水性聚氨酯树脂、按重量计约10至30％的量的水性丙烯酸树脂、按重量计约0.3至5％的量的着色颜料、按重量计约0.1至1.0％的量的润湿剂、按重量计约0.1至2.0％的量的消泡剂、按重量计约0.01至1.0％的量的硬化促进剂、按重量计约0.5至5.0％的量的光稳定剂、按重量计约0.1至3.0％的量的增稠剂、和按重量计约5至30％的量的溶剂。所有的按重量计的％均基于彩色涂覆组合物的总重量。
本文中使用的水性聚氨酯树脂可以提供柔性(flexibility)并且特别是耐冲击性和粘附性。在水性聚氨酯树脂中，基于该水性聚氨酯树脂的总重量，固体含量可以为按重量计约20至40％的量，或特别是按重量计约30％的量。此外，水性聚氨酯树脂的pH可以为约6至10，或约7.5至8.5。另外，水性聚氨酯树脂可以具有约5至35mPa的拉伸强度和约600至800％的断裂伸长率。
此外，水性聚氨酯树脂可以基于全部彩色涂覆组合物以按重量计30至50％的量使用。当水性聚氨酯树脂的含量低于按重量计约30％时，可能会劣化涂覆膜性能诸如粘附性和耐遮光剂性(耐防晒霜性，sunscreen resistance)。当水性聚氨酯树脂的含量大于按重量计约50％时，由于具有高分子量的树脂，所以可能会降低涂覆可加工性，并且因此会劣化外观。
优选地，基于水性聚氨基树脂的总重量，水性聚氨酯树脂可以包含按重量计约5至30％的量的异氰酸酯、按重量计约2至10％的量的亲水性多元醇、按重量计约30至60％的量的聚碳酸酯二醇、按重量计约5至25％的量的溶剂和按重量计约1至5％的量的中和剂。
优选地，异氰酸酯的官能团的数目平均可以为两个或更多个。异氰酸酯可以包括选自甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和多官能异氰酸酯或它们的衍生物中的一种或多种。优选地，异氰酸酯可以是异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯或它们的混合物。
亲水性多元醇的官能团的数目平均可以为两个或更多个。本文中使用的亲水性多元醇可以为氨基甲酸乙酯链提供亲水性以促进水分散。亲水性多元醇可以包括选自二甲基丙酸、二甲基丁酸、聚氧化亚乙基二醇(polyoxyethylene glycol)、在其侧链具有羧基基团的聚己内酯二醇、在其侧链具有磺酸基团的聚醚二醇、在其侧链具有用烷氧基基团取代的聚氧乙烯基团的多元醇、和碳酸酯二醇中的一种或多种。特别地，当聚碳酸酯二醇具有500至5,000的重均分子量(Mw)时，可以有利地确保耐冲击性和粘附性。
优选地，水性丙烯酸树脂可以通过下述来制备：使用热分解引发剂，在溶液中通过具有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的乙烯型双键的各种单体的自由基聚合来制备聚合物，然后使用胺等中和酸度，随后将聚合物分散在水中。
此外，具有低粘度的水性丙烯酸树脂可以提供优异的在涂覆后的可加工性、粘附性、耐湿性和耐光性。在水性丙烯酸树脂中，固体含量可以为按重量计约50％。此外，水性丙烯酸树脂可以具有约7至10的pH和约300至1,000mPa·s的粘度。可以使用水性丙烯酸树脂作为不包括硬化剂的单组分清漆(one-component lacquer)。可以基于全部彩色涂覆组合物以按重量计约10至30％的量使用水性丙烯酸树脂。当水性丙烯酸树脂的含量小于按重量计约10％时，可能会劣化涂覆膜性能如粘附性、耐遮光剂性和耐光性。当水性丙烯酸树脂的含量大于按重量计约30％时，可能降低耐冲击性。
优选地，基于水性丙烯酸树脂的总重量，水性丙烯酸树脂可以包含按重量计约50至80％的量的具有脂肪族基团的甲基丙烯酸单体、按重量计约5至20％的量的具有羟基基团的甲基丙烯酸单体、按重量计约3至10％的量的具有酸基的甲基丙烯酸单体、和按重量计约10至20％的量的丙烯酸单体。
具有脂肪族基团的甲基丙烯酸单体可以包括选自由甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸环己酯组成的组中的一种或多种。此外，具有脂肪族基团的丙烯酸单体可以是丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯、或它们的混合物。
此外，具有羟基基团的甲基丙烯酸单体可以是甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯或它们混合物，并且具有羧基基团的甲基丙烯酸单体可以是甲基丙烯酸酯。此外，自由基引发剂可以包括选自由过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯(t-butylperoxy-2-ethylhexanoate)和过氧化-2-乙基己酸叔戊酯(t-amylperoxy-2-ethylhexanoate)组成的组中的一种或多种。此外，可以单独使用作为有机过氧化物的可聚合自由基引发剂或者可以使用两种或更多种可聚合自由基引发剂的混合物。此外，胺可以是N-甲基二乙醇胺、三乙醇胺等。
例如，可以将具有脂肪族基团的甲基丙烯酸单体、具有羟基基团的甲基丙烯酸单体和丙烯酸单体引发剂在约100至130℃的温度下聚合约8至11小时，同时在约2至5小时期间以前述组成比率逐滴添加。随后，将所得到的产物冷却到约70℃或以下的温度，然后可以向其中供给胺，随后将反应状态维持约30分钟至1小时。随后，可以将得到的产物分散在水中。
优选地，着色颜料的平均颗粒尺寸可以为约1至10μm，其可以具有比传统颜料更小的尺寸。此外，由于着色颜料可以具有高着色强度和优异的渗透性，因此可容易地突出软木材料的图案。当着色颜料具有小于约1μm的平均颗粒尺寸时，可能降低透明度。当着色颜料具有大于约10μm的平均颗粒尺寸时，可能在涂覆过程中产生污点。着色颜料具有约1至5μm，或特别为约3μm的平均颗粒尺寸。
此外，可以基于全部的彩色涂覆组合物以按重量计约0.3至5％的量使用着色颜料。当着色颜料的含量小于按重量计约0.3％时，不能容易实现着色。当着色颜料的含量大于按重量计约5％时，隐蔽力(concealment force)增加并因此可能不会充分获得材料的独特图案。
本文中使用的润湿剂可以通过降低水类涂料(基于水的涂料，water based paint)的表面张力而增加可润湿性，防止缩孔，并且向表面提供滑动性能。润湿剂可以包括选自由用聚醚改性的硅氧烷、聚醚-硅氧烷共聚物、聚二甲基硅氧烷和用聚醚改性的聚二甲基硅氧烷组成的组中的一种或多种。
本文中使用的消泡剂可以是非硅类试剂，并且可以通过在涂覆材料制备和涂覆过程中破坏泡沫而防止外观缺陷。可以基于全部的彩色涂覆组合物以按重量计约0.1至2.0％的量使用消泡剂。当消泡剂的含量小于按重量计约0.1％时，消泡效果可能不充分。当消泡剂的含量大于按重量计约2.0％时，可能在再涂覆之后降低粘附性。
硬化促进剂可以包括选自由三亚甲基二胺、辛酸亚锡、二月桂酸二丁锡和2-乙基己酸铅组成的组中的一种或多种。作为氨基甲酸乙酯反应催化剂的硬化促进剂可以提高主要材料(羟基基团)和硬化剂(异氰酸酯)之间的反应速率。当以大于预定量，例如，基于彩色涂覆组合物的总重量以大于按重量计约1％添加硬化促进剂时，可能降低贮存期(pot life)并因此降低可加工性。
光稳定剂可以是选自由二苯甲酮类、草酰苯胺类、苯并三唑类、三嗪类、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶和2,4-二叔丁基苯基-3,5-二叔丁基羟基苯甲酸组成的组中选择的一种或多种。光稳定剂防止由于长期暴露于光引起的涂覆膜的老化、变色等。
增稠剂可以防止涂覆材料在储存过程中的沉淀并且可以有效地防止涂覆材料在涂覆过程中的流动。增稠剂可以是选自由丙烯酸增稠剂、氨基甲酸乙酯和乙烯-乙酸乙烯酯组成的组中的一种或多种。
溶剂可以优选蒸馏水。当使用蒸馏水作为溶剂时，可以在涂覆过程中控制粘度，并因此可以增强涂覆可加工性。
优选地，透明涂覆组合物可以包括按重量计约20至40％的量的丙烯酸树脂、按重量计约5至15％的量的聚酯多元醇、按重量计约0.1至1.5％的量的反应催化剂、按重量计约0.1至1.0％的量的润湿添加剂、按重量计约1.0至2.0％的量的光稳定剂、按重量计约1.0至5.0％的量的猝灭剂、按重量计约10至20％的量的硬化剂、和按重量计约25至30％的量的溶剂，所有的按重量计的％均基于透明涂覆组合物的总重量。
丙烯酸树脂可以包括按重量计约60％以上的量的固体，可以具有约3至10mg/KOH的酸值，可以包含约1至3％的量的羟基，并且可以具有约40至50℃的玻璃化转变温度以最小化涂覆膜的粘性。此外，丙烯酸树脂可以具有约6,000至15,000的重均分子量(Mw)。可以基于全部的透明涂覆组合物以按重量计约20至40％的量使用丙烯酸树脂。当丙烯酸树脂的含量小于按重量计约20％时，可能会降低所形成的涂覆膜的耐化学性(耐遮光剂性)和热循环。当丙烯酸树脂的含量大于按重量计约40％时，可能会降低柔性和耐冲击性并且特别是由于缺乏柔性而可能使涂覆膜开裂。
丙烯酸树脂可以通过使用热分解引发剂在溶液中使具有双键的各种单体诸如丙烯酸单体和乙烯基类单体(基于乙烯基的单体)自由基聚合以聚合物制备。特别地，丙烯酸单体或乙烯基类单体可以是非官能性单体，例如，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸月桂酯等。此外，具有羧基官能团的单体的实例可以包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、慢性酸(chronic acid)等。具有羟基基团的单体的实例可以包括甲基丙烯酸2-羟基酯、丙烯酸羟基丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸2-羟基乙酯等。此外，乙烯基类单体的实例可以包括丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、乙烯基甲苯、丙烯腈、乙酸乙烯酯等。
聚酯多元醇可以包括以按重量计约80％的含量的固体和以约4至6％的含量的羟基，并且可以具有约3,000至10,000的重均分子量(Mw)。由于聚酯多元醇可以具有相对大量的羟基，所以当与异氰酸酯反应时可以提高交联密度，因此可以补充耐湿性。可以基于全部的透明涂覆组合物以按重量计约5至15％的量使用聚酯多元醇。当聚酯多元醇的含量小于按重量计约5％时，可以稍微增强耐湿性。当聚酯多元醇的含量多于按重量计约15％时，可能会降低涂覆膜的硬度并且可能产生表面粘性。
可以将聚酯多元醇酯化。例如，可以向配备有搅拌器的反应器中加入酸性成分、多元醇成分、催化剂和各种添加剂。在将反应器保持在约200至230℃的温度时，可以将缩合的低分子量酯副产物移出到外部，并且同时，可以将聚酯多元醇酯化。此处，当基于低分子量酯副产物的理论流出量，酯化作用的转化率通常为约95％或更大时，基于该时间点可以终止反应。在终止酯化作用时，可以在将反应器的温度升高到约250至280℃的温度时引发聚酯缩合反应。当酸值为约2至4mg KOH/g或以下时，可以终止这种缩合反应。因此，可以生产聚酯树脂。
优选地，反应催化剂可以为二月桂酸二丁锡。
优选地，润湿添加剂可以是聚二甲基硅氧烷类物质，其作为增强在涂覆过程中的可润湿性以及涂覆膜的流平性能的物质。
光稳定剂可以是紫外线吸收剂并且可以增加耐光性。光稳定剂可以优选为UVA(二苯甲酮基团或三唑基团)和HALS(4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶或4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶)的混合物。
猝灭剂可以适当地具有约1.0至2.0μm的颗粒尺寸并且可以具有优异的渗透性以及疏水性能。因此，如本文中使用的猝灭剂可以不吸收水分，因此具有优异的耐湿性。此外，当经受柔性试验时，涂覆膜可以不会由于猝灭剂的小颗粒而导致变白。当猝灭剂的含量小于按重量计约1％时，可能不能预期猝灭效果。当猝灭剂的含量大于按重量计约5％时，可能降低光泽度，并且因此可能不会保持软木材料的特性。
硬化剂可以优选为具有优异的非黄变性能和耐候性的六亚甲基二异氰酸酯三聚体。
溶剂可以优选为酯类溶剂、酮类溶剂或它们的混合物，并且溶剂可以不包括烃类物质。如本文中使用的溶剂可以促进涂覆。此外，可以通过调整溶剂的挥发速率，控制涂覆膜的平滑度和外观。
生产如本文中描述的多层涂覆膜的方法可以包括：提供软木层；在软木层上涂覆彩色涂覆组合物以形成彩色涂覆膜；以及在该彩色涂覆膜上涂覆透明涂覆组合物以形成透明涂覆膜。
特别地，尤其是，彩色涂覆组合物可以包括水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、着色颜料、润湿剂、消泡剂、硬化促进剂、光稳定剂、增稠剂和溶剂，并且透明涂覆组合物可以包含丙烯酸树脂、聚酯多元醇、反应催化剂、润湿添加剂、光稳定剂、猝灭剂、硬化剂和溶剂。在上文中描述了组分的含量。
优选地，彩色涂覆膜的厚度可以为约5至10μm并且透明涂覆膜的厚度可以为约25至35μm。
根据本发明的各个示例性实施方式，由天然材料制成的多层涂覆膜可以提供作为天然材料的软木的多样化的颜色和光泽度。生产多层涂覆膜的方法可以尤其是包括：在软木材料上形成彩色涂覆膜，该彩色涂覆膜提供至软木材料的粘附性和颜色；和在该彩色涂覆膜上形成透明涂覆膜，该透明涂覆膜提供纹理和补充性能。因此，如本文所描述的多层涂覆膜及其生产方法可以提高内部材料的可销售性并且实现各种外观效果。
此外，可以通过使用彩色涂覆组合物和透明涂覆组合物形成多层涂覆膜，该彩色涂覆组合物和透明涂覆组合物可以通过以示例性比率混合所述组分来适当地制备，可以防止由于光(例如紫外光)引起的变色、水渗透等并且可以增强抵抗磨损、擦伤等的耐久性。
实施例
下列实施例示出了本发明并且不旨在限制本发明。
实施例1
以下列表1中总结的比率使用成分，根据通常的方法制备了彩色涂覆组合物和透明涂覆组合物(双组分油类组合物)。特别地，彩色涂覆组合物是液体型水类涂覆材料，并且使用水作为稀释剂在没有硬化剂的情况下调节其粘度。
此外，顺序堆叠基底层(下层)、非织造织物层(中间层)和软木层(上层)以制造由天然材料制成的膜。
随后，使用彩色涂覆组合物喷涂由天然材料制成的膜的上层，即软木层。特别地，将彩色涂覆组合物的粘度调节至约15.0至17.0秒(福特杯(FordCup)#4)，然后喷涂彩色涂层以形成具有约10μm厚度的彩色涂覆层。之后，在室温下将彩色涂覆膜干燥10分钟。
随后，使用溶剂将透明涂覆组合物的粘度稀释至约13.0至15.0秒(福特杯#4)，然后喷涂在彩色涂覆膜上，从而形成厚度为30μm的第一透明涂覆膜。之后，将第一透明涂覆膜在80℃的温度下干燥30分钟。随后，根据前述方法将透明涂覆组合物涂覆在第一透明涂覆膜上，从而形成第二透明涂覆膜。随后，在80℃的温度下进行第二次干燥30分钟。关于硬化(涂覆膜形成)，施用了3次涂覆2次烘烤系统。
组合物
(1)彩色涂覆组合物
1)水性聚氨酯，该水性聚氨酯基于水性聚氨酯的总重量包括按重量计15％的异氰酸酯、按重量计7％的亲水性多元醇、按重量计50％的聚碳酸酯二醇、按重量计25％的溶剂和按重量计3％的中和剂(由NRB制造)。
2)水性丙烯酸树脂，该水性丙烯酸树脂基于水性丙烯酸树脂的总重量包括按重量计71％的具有脂肪族基团的甲基丙烯酸单体、按重量计9％的具有羟基基团的甲基丙烯酸单体、按重量计5％的具有酸基的甲基丙烯酸单体、按重量计12％的丙烯酸单体、按重量计2％的引发剂和按重量计1％的胺，并且具有按重量计50％的固体、8的pH、以及1,000至1,200mPa·s的粘度(由NRB制造)。
3)着色颜料，该着色颜料具有5μm的平均颗粒尺寸，并且使用MICROLIPH(由BASF制造)。
4)作为彩色涂覆组合物的其它添加剂，加入按重量计1％的润湿剂、按重量计2％的消泡剂、按重量计1％的硬化促进剂、按重量计5％的光稳定剂和按重量计3％的增稠剂。取决于着色颜料的含量来控制溶剂的含量，使得彩色涂覆组合物的总量为按重量计100％。
(2)透明涂覆组合物
1)丙烯酸树脂：N3-0540(由NRB制造)
2)聚酯多元醇：K6-0670(由NRB制造)
3)疏水性猝灭剂：使用平均颗粒尺寸为1.0至2.0μm的疏水性二氧化硅
4)作为透明涂覆组合物的其它添加剂，加入按重量计1.5％的反应催化剂(二月桂酸二丁锡)、按重量计1％的润湿添加剂(BYK-306)、按重量计2％的光稳定剂(Tinuvin 479(UVA)和Tinuvin 1130(UVA)的混合物)和按重量计20％的硬化剂(HI-100，由BASF制造)。取决于疏水性猝灭剂的含量调节溶剂的量，使得透明涂覆组合物的总量为按重量计100％。
实施例2和比较例1至9
使用下列表1中总结的组分和比率，并且以与实施例1中相同的方式，在天然材料的软木层上形成包括彩色涂覆膜和透明涂覆膜的多层涂覆膜。
[表1]
实验性实施例
评价了根据实施例1和2以及比较例1至9制造的在其上形成有多层涂覆膜的天然材料膜的性能，诸如初始粘附性、耐冲击性、耐遮光剂性、耐热性、耐湿性和耐光性。结果总结于下表2中。
[测量方法]
(1)软木材料的外观：在彩色涂覆之后用裸眼观察软木材料的图案(水平1至5)，水平1(未显示出图案)，水平5(观察到清楚的图案)→水平4或以上被确定为是令人满意的。
(2)光泽度：使用由BYK GARDNER制造的光泽度仪(gloss meter)在60°进行测量。当光泽度为5.0或以上时，由于高光泽度而引起软木的独特纹理降低。当光泽度为3.0或以下时，展现出强烈的猝灭效果，因此不会感觉到软木的纹理。
(3)初始粘附性：使用切刀横跨涂覆膜表面绘制虚线，使得也横跨基底材料绘制虚线，从而制备100个尺寸为2mm×2mm的正方形单元。将粘合透明胶带(adhesive cellophane tape)附着到该正方形单元，然后以90°快速地从正方形单元剥离。随后，评价在单元中保留的涂覆膜的数目。
(4)耐冲击性：通过ISO 6272落锤灵敏度测试仪(falling weight sensitivity tester)从20cm的高度落下0.5Kg重量，以评价涂覆膜的破损和外观。
(5)耐遮光剂性：使用预定的遮光剂(防晒霜，sunscreen)涂覆天然材料膜，然后在烘箱中在80℃的温度下放置1小时。从烘箱中取出该天然材料膜并且经受外观评价及粘附性测试。
(6)耐热性：将测试片放置在室中在90±2℃的温度下300小时。随后，从室中取出该测试片并且经受外观评价和粘附性测试。
(7)耐湿性：将测试片放置在具有50±2℃的测试温度和95±2％RH的相对湿度的室中240小时。随后，从室中取出该测试片并且经受外观评价和初始粘附性测试。
(8)耐光性：使用氙弧灯在89±3℃的黑色面板温度、50±5％RH的内部湿度和0.55±0.02W/m2(340nm)的辐照度(irradiation illumination)下将光照射到涂覆试样直到总累积光量为700kJ/m2。随后，从氙弧灯下取出试样并且使用中性水性洗涤剂洗涤。干燥洗涤的试样并且使其经受外观评价和初始粘附性测试。
(※灰度：水平1(变色严重，差)至5(不变色，好))
[表2]
如表2中所示，可以确认的是，在其中彩色涂覆组合物中的水性取聚氨酯的含量以及透明涂覆组合物中的丙烯酸树脂的含量较低的比较例1的情况下，未表现出初始粘附性，与粘附性有关的试验结果(耐遮光剂性、耐热性、耐湿性和耐光性)均较差，并且涂覆膜在冲击后破裂，原因在于当水性丙烯酸树脂的含量增加时增加了硬度。
此外，可以确认的是，在其中彩色涂覆组合物中的水性聚氨酯的含量以及透明涂覆组合物中的丙烯酸树脂的含量较高的比较例2的情况下，未表现出初始粘附性，并且评价粘附性的试验结果(耐遮光剂性、耐热性、耐湿性和耐光性)均不令人满意。尤其是，可以确认的是，当在透明涂覆组合物中使用的丙烯酰基(丙烯酸基，acryl)的含量较高时，在耐冲击性评价试验中发生了破损现象。
此外，可以确认的是，在其中未在彩色涂覆组合物中使用着色颜料的比较例3的情况下，表现出了最清楚的软木图案，但是在耐光性试验中表现出最差的变色。
此外，可以确认的是，在其中彩色涂覆组合物中的着色颜料的含量较高的比较例4的情况下，在耐光性试验中表现出最低的变色，但是由于增加的隐蔽力而隐蔽了软木图案，由此降低了作为天然材料的软木的纹理。
此外，可以确认的是，在其中彩色涂覆组合物的含量是适当的并且增加了透明涂覆组合物中聚酯的含量的比较例5的情况下，降低了耐遮光剂性。
此外，可以确认的是，在其中透明涂覆组合物中的疏水性猝灭剂的含量较低或者在透明涂覆组合物中未使用疏水性猝灭剂的比较例6的情况下，增加了光泽度，并且因此降低了天然软木的感觉。
此外，可以确认的是，在其中增加了透明涂覆组合物中使用的疏水性猝灭剂的含量的比较例7的情况下，光泽度过低，因此由于粗糙的纹理而降低了软木的感觉。此处，其中表现出天然软木材料的感觉的光泽度范围为3.0至4.0(60度)。此外，可以确认的是，当过分大量地使用猝灭剂或使用具有大颗粒尺寸的猝灭剂时，在耐冲击性评价后发生变白(白化)。
进一步地，在其中分别单独地形成彩色涂覆膜或透明涂覆膜的比较例8和9的情况下，当仅涂覆彩色涂覆膜时，耐遮光剂性和耐光性较差，并且当仅涂覆透明涂覆膜时，与材料的粘附性不好。
另一方面，可以确认的是，在实施例1和实施例2的情况下，当在彩色涂覆组合物中使用在前面描述的范围内的水性聚氨酯和水性丙烯酸树脂时，诸如粘附性的性能是令人满意的，并且当使用着色颜料时，耐光性是令人满意的并且没有天然软木感觉的劣化。此外，在透明涂覆组合物的情况下，当在前面描述的范围内使用新合成的丙烯酸树脂和聚酯多元醇时，耐遮光剂性、耐热性、耐湿性和耐光性是令人满意的，并且当使用疏水性猝灭剂时最大化了天然软木感觉的实现。
因此，可以确认的是，通过向具有根据实施例1和2制造的多层涂覆膜的天然材料膜施加彩色涂覆膜，可以使软木的颜色多样化，并且可以防止由于对光(紫外光等)的易损性引起的天然膜材料的变色。此外，由于通过施加透明涂覆膜而保护了天然材料膜的表面，因此可以增加抵抗擦伤、磨损等的耐久性。此外，可以控制光泽度，从而实现各种外观效果。
从上述内容明显证明，本发明有利地提供了一种多层涂覆膜以及形成由天然材料制成的多层涂覆膜的方法，从而使作为天然材料的软木的颜色和光泽度多样化。此外，通过在软木材料上形成彩色涂覆膜用于向软木提供粘附性和颜色以及在彩色涂覆膜上形成透明涂覆膜用于实现纹理和补充性能而形成多层涂覆膜，多层涂覆膜可以获得内部材料可销售性的提高并且给内部材料提供各种外观。
此外，通过分别使用以适当含量比率混合上述组分而制备的彩色涂覆组合物和透明涂覆组合物，可以形成多层涂覆膜。这种多层涂覆膜可以防止由于光(例如紫外光)、水渗透等引起的变色并且可以增强抵抗磨损、擦伤等的耐久性。
已经参照本发明的各个示例性实施方式详细描述了本发明。然而，本领域技术人员应当理解的是，在不背离本发明的原理和精神的情况下可以在这些实施方式中进行改变，所附权利要求以及它们的等价物限定了本发明的范围。