形成多層涂膜的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 相關(guān)技術(shù)的交叉引用
[0002] 本申請要求于2012年10月1日提交的第2012-219561號日本專利申請的優(yōu)先權(quán)， 該申請的公開內(nèi)容整體以援引方式并入本文。
[0003] 本發(fā)明提供了通過依次涂裝水性涂料組合物來形成具有優(yōu)異的外觀和涂膜性能 的多層涂膜的方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 3-涂2-烘法和2-涂2-烘法已廣泛用作在汽車車體上形成涂膜的方法。3-涂 2-烘法依次包括以下步驟：在使被涂物進行電沉積涂裝并加熱固化之后，涂裝中涂涂料組 合物一加熱固化一涂裝底涂涂料組合物一預(yù)熱（初步加熱）一涂裝透明涂料組合物一加熱 固化。2-涂2-烘法依次包括以下步驟：在使被涂物進行電沉積涂裝并加熱固化之后，涂裝 中涂涂料組合物一加熱固化一涂裝面涂涂料組合物一加熱固化。
[0005] 通常，3-涂2-烘法通過使用包含效應(yīng)顏料的底涂涂料組合物來用于形成所謂金 屬色的涂膜，而2-涂-2-烘法通過使用包含著色顏料的面涂涂料組合物來用于形成所謂純 色（例如白色或黑色）的涂膜。
[0006] 然而，近年來，出于節(jié)能的目的，已經(jīng)考慮省略在涂裝中涂涂料組合物之后進行的 加熱-固化步驟，并且已對依次包括以下步驟的3-涂1-烘法進行了研宄：涂裝中涂涂料組 合物一預(yù)熱（初步加熱）一涂裝底涂涂料組合物一預(yù)熱（初步加熱）一涂裝透明涂料組合 物一加熱固化，并且對依次包括以下步驟的2-涂1-烘法進行了研宄：涂裝中涂涂料組合物 -預(yù)熱（初步加熱）一涂裝面涂涂料組合物一加熱固化。從使由有機溶劑的揮發(fā)引起的環(huán) 境污染最小化的角度，對使用水性涂料組合物作為中涂涂料組合物、底涂涂料組合物和面 涂涂料組合物的3-涂1-烘法或2-涂-1-烘法存在著特殊的需求。
[0007] 然而，在使用水性中涂涂料組合物和水性底涂涂料組合物的3-涂1-烘法中，以及 在使用水性中涂涂料組合物和水性面涂涂料組合物的2-涂1-烘法中，所得的涂膜由于在 涂料組合物中使用水溶性或水分散性樹脂而可能具有不足的耐水性，以及由于在水性中涂 涂料組合物與水性底涂涂料組合物之間或在水性中涂涂料組合物與水性面涂涂料組合物 之間形成混合層而可能具有不足的平滑性和鮮映性。這些已成為要求解決的問題。
[0008] 此外，熱固化型涂料組合物通常已知在加熱和固化步驟中當(dāng)溫度顯著升高時在所 得的固化涂膜中引起稱為"起泡（popping)"的現(xiàn)象。此類起泡由涂膜表面上的泡狀涂膜缺 陷構(gòu)成。留在涂膜內(nèi)部的溶劑在加熱和固化期間迅速蒸發(fā)在涂膜中形成氣泡，而涂膜中的 樹脂組分同時固化，因此導(dǎo)致含氣泡的部分呈現(xiàn)為泡狀缺陷。該起泡還簡稱為"針孔"。
[0009] 起泡的發(fā)生是因為涂膜中的溶劑在加熱和固化期間迅速蒸發(fā)。因此，通常通過在 涂料組合物中使用具有相對高沸點的有機溶劑作為溶劑以減緩溶劑的蒸發(fā)速率，從而改善 起泡。然而，因為水性涂料組合物包含水作為溶劑的主要組分，并且具有相對高沸點的有機 溶劑的量是受限的，因此與溶劑型涂料組合物相比趨于更容易地出現(xiàn)起泡。
[0010] 特別地，在使用水性中涂涂料組合物和水性底涂涂料組合物的3-涂1-烘法以及 使用水性中涂涂料組合物和水性面涂涂料組合物的2-涂1-烘法中，因為省略了在涂裝中 涂涂料組合物之后的加熱和固化步驟，并且通過加熱同時固化相對厚的涂裝的涂膜，因此 可能發(fā)生起泡，其也已經(jīng)成為要求解決的問題。
[0011] 例如，專利文獻1公開了在包括通過濕碰濕（wet-on-wet)法在基材上依次形成中 涂涂膜、底涂涂膜和透明涂膜的形成涂膜的方法中，當(dāng)用于形成中涂涂膜的中涂涂料組合 物和用于形成底涂涂膜的底涂涂料組合物包含含酰胺基的丙烯酸樹脂和固化劑、并且在該 中涂涂料組合物中包含的固化劑包含脂肪族異氰酸酯系活性亞甲基封端異氰酸酯、并且該 脂肪族異氰酸酯系活性亞甲基封端異氰酸酯的平均官能度大于3時，含酰胺基的丙烯酸樹 脂發(fā)揮控制粘度的作用，并且可以控制在每一涂層之間的界面處的滲出或反轉(zhuǎn)。此外，使用 具有優(yōu)異的低溫固化性的脂肪族異氰酸酯系活性亞甲基封端異氰酸酯作為固化劑致使中 涂涂膜的固化比底涂涂膜和透明涂膜的固化更早，并且還確保充足的流動性，因此為遮蓋 電沉積涂膜的表面粗糙度提供了優(yōu)異的被涂物遮蓋力，因此提供了具有優(yōu)異成品外觀和優(yōu) 異涂膜性質(zhì)、特別具有優(yōu)異耐崩裂性的多層涂膜。
[0012] 另一方面，當(dāng)具有低分子量的聚酯樹脂用作用于形成涂膜的樹脂時，所得的涂料 組合物通常易于流動，因此在水平面上產(chǎn)生具有優(yōu)異平滑性的涂膜；相反，在垂直面上易于 出現(xiàn)流掛并易于降低平滑性。特別地，在3涂1-烘法中，其中三層未固化涂膜被涂裝在彼 此頂部上，當(dāng)具有低分子量的聚酯樹脂用于最底層的水性中涂涂料組合物時，由于上層的 未固化涂膜的重量而出現(xiàn)流掛，因此所得的涂膜的平滑性通常降低。此外，當(dāng)具有低分子量 的聚酯樹脂用作用于形成涂膜的樹脂時，所得的涂膜的膜性能，如耐水附著性以及耐崩裂 性常常降低。
[0013] 專利文獻2公開了在根據(jù)3-涂1-烘法形成涂膜的方法中，其中依次涂裝水性中 涂涂料組合物、水性底涂涂料組合物和透明涂料組合物并同時加熱固化所得的三層涂膜， 包含特定的含羥基或含羧基的聚酯樹脂、特定的三聚氰胺樹脂和聚碳二亞胺化合物（C)作 為樹脂組分的水性中涂涂料組合物可以形成具有高交聯(lián)密度和相對均勻的交聯(lián)點的網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)，因此形成很難發(fā)生流掛并且平滑性、耐水附著性以及耐崩裂性優(yōu)異的涂膜。
[0014] 引用目錄
[0015] 專利文獻
[0016] PTL 1:JP2002-153806A
[0017] PTL 2:W02010/047352
[0018] 發(fā)明概述
[0019] 技術(shù)問題
[0020] 然而，在專利文獻（PTL) 1公開的形成多層涂膜的方法中，使用水性涂料組合物作 為中涂涂料組合物和底涂涂料組合物可能由于在中涂涂料組合物層與底涂涂料組合物層 之間形成混合層而導(dǎo)致所得的多層涂膜的平滑性和鮮映性降低，或所得的多層涂膜具有不 足的耐水性。所得的多層涂膜還具有偶然的起泡。
[0021] 盡