[发明专利]用于制造多层涂层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造多层涂层的方法。

现有技术

通常，汽车涂层由单独烘烤的电沉积涂料(EDC)底漆(primer)，施加其上的并且通常20-35μm厚的单独烘烤的二道底漆层(填料层)和施加其上的面漆组成，该面漆包含湿对湿施加的着色和/或赋予特殊效应的底涂层(base coat layer)，通常10-25μm厚，和保护性的赋予光泽的透明涂层。总的二道底漆加上底涂层的厚度通常是30-60μm。

期望降低二道底漆层和底涂层的总厚度并且避免二道底漆层的施加和其单独的烘烤。

用于制造装饰的多层涂层的方法从WO97/47401和U.S.5976343中是已知的，该方法允许取消二道底漆层的施加和单独烘烤，其当然减少了涂覆材料的消耗和总层厚。这些方法具有共同的事实，即包含第一个改性的水性底涂层、第二个未改性的水性底涂层和透明涂层的多层涂层结构是通过包括将这三个被施加到烘烤过的EDC底漆上的涂层共同固化的湿对湿对湿的方法而被施加的。实际上，这些方法使用两种底涂层来得到将总层厚度显著的降低到比常规二道底漆和底漆低大约15-25μm。在这些方法中的改性水性底涂层是通过将未改性的水性底漆与一种混合组分进行混合而制造的，并且其目的是取代常规的二道底漆的作用。WO97/47401推荐作为混合组分加入的是多异氰酸酯交联剂，而U.S.5976343描述了加入聚氨酯树脂。

从WO97/47401和U.S.5976343中已知的方法的缺点是不太可能来制造可靠色调(color shade)的多层涂层(“问题色调”)。其原因是在没有二道底漆层存在时，作为自然光的一种成分的UV光(UV辐射)穿过施加到EDC底漆上的涂层至EDC底漆的表面到了一种显著的程度，并引起该EDC底漆的降解。

与无二道底漆的多层涂层制造相关的色调问题是那些，尽管其(类似于无问题色调)具有对观察者而言不透明的涂层，但是允许不许可的大量的UV光来穿透由透明涂层、未改性的水性底涂层和改性的水性底涂层组成的多层结构而到达EDC底漆表面并对该EDC层造成长期的损害。这样的问题色调被发现存在于单(普通)色调和特殊效应色调二者中。具体的实例，特别是可以在具有基于酞菁颜料的深蓝单色调水性底漆和具有特殊效应色调的水性底漆中(例如，深蓝金属色调或浅金属色调例如特别是银色调)和在颜料组分中包含比例提高的，例如50重量％或更多云母颜料(以涂覆的，特别是金属氧化物涂覆的云母为基础的特殊效应颜料)的具有特殊效应色调的水性底漆中被发现。在问题色调的情况中，UV光可以穿透所述的多层涂层结构，例如，达到一种超出规定的UV透射水平的程度并到达EDC层。

汽车制造商的说明书规定，例如，通过车体全部外表面区域内的底涂层的UV透射量应当在280-380nm波长范围总计低于0.1％，在380-400nm波长范围总计低于0.5％，和在400-450nm波长范围总计低于1％。不许可量的穿透到EDC层的UV光的可能的不期望的长期后果是该EDC层的粉化和该多层涂层在所涂覆基材的使用期内分层。

替代地，所述改性的和/或未改性的水性底涂层可以以整体更高的层厚度而施加，该厚度足以阻止足够程度的UV光到达EDC底漆。但是，这将是在高总膜厚方向的技术退步。

在透明涂层或底涂层中使用UV吸收剂是例如从U.S.5574166和WO94/18278中已知的，并且是分层问题的一种解决办法。但是由于UV吸收剂的迁移倾向和UV吸收剂的逐渐降解以及由于成本原因，在底涂层和/或透明涂层中的UV吸收剂不能用到很大的程度。

其它从EDC方面解决分层问题的解决办法是从EP0576943A1、U.S.6368719、U.S.2003/0054193A1和U.S.2003/0098238A1中已知的，这些公开了由于特别选择的粘合剂或由于合适的添加剂的加入而抗UV光作用的EDC涂料组合物的使用。这不可避免的限制了该EDC组合物，这样就可能必须进行相关的其它技术性能的让步，例如防腐性能。

已经发现如果将厚度为10-100nm、包含少量的至少一种金属小片(platelet)颜料(金属片状颜料)的水性涂料组合物的第一薄涂层、水性底漆的第二涂层和透明涂层以湿对湿对湿施加并共同烘烤，则制造具有低总涂层厚度而无需常规的二道底漆层的单独烘烤的多层涂层和能够充分地防止到达EDC底漆的UV光的长期的损害是可能的。

发明概述

本发明涉及一种用于制造多层涂层的方法，其包括连续的(successive)步骤：