[发明专利]水性双组分型透明涂料组合物和形成多层面漆膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水性双组分型透明涂料组合物和使用该涂料组合物形成具有面漆膜的多层膜的方法。 

背景技术

近年来，环境问题已经成为全球广泛关注的问题。在汽车工业中，已经积极推广制造过程中的环境保护措施。在汽车制造过程中，减少涂装过程中释放的挥发性有机化合物(VOC)的量已经成为尤其紧迫的任务。 

汽车车体的外板通常涂有包括由阳离子电泳涂料组合物形成的底涂膜、中间涂膜和面漆膜在内的多层涂膜，以赋予耐蚀性和美感。为了减少VOC的量，已经推广了水性中间涂料和面漆组合物的使用。 

从膜性质、固化性、膜表面平滑度等的观点来看，已经研究了将包含多异氰酸酯化合物作为交联剂的水性双组分型透明涂料组合物作为用于面漆组合物的透明涂料组合物。然而，多异氰酸酯化合物通常是疏水性的，因此存在在水性涂料组合物中的分散稳定性不足的问题。 

采用这样的方法：其中使用非离子表面活性剂作为分散剂来分散在水性涂料组合物中用作交联剂的多异氰酸酯化合物。然而，由于非离子表面活性剂的表面活化能力差，因此需要使用大量非离子表面活性剂来将多异氰酸酯化合物稳定地分散在水中。因此，涂膜的硬度低且诸如耐酸性等的膜性能不足。 

此外，作为用于水性涂料组合物的自乳化型多异氰酸酯化合物，已知通过使多异氰酸酯化合物与具有能够与NCO基团反应的活性氢基团的亲水性表面活性剂反应而获得的改性多异氰酸酯化合物。 

特开平第7-113005号公报公开了用诸如聚亚烃基醚醇等非离子化合物改性的多异氰酸酯化合物。该公报还公开了能够通过将诸如聚亚 烃基醚醇的亲水链引入多异氰酸酯中以改善多异氰酸酯的分散稳定性。该公报提出预期具有多异氰酸酯在水性涂料组合物中的分散稳定性和NCO基团的稳定性的水性涂料组合物。 

然而，当多异氰酸酯用不具有极性基团的非离子化合物改性时，需要使用带有长链非离子基团部分的化合物以实现充分的水分散稳定性。因此，多异氰酸酯化合物具有柔性结构，从而使用多异氰酸酯化合物作为交联剂而获得的涂膜硬度降低，并引起膜性能不足的问题。 

上述特开平第7-113005号公报还公开了用诸如脂肪酸盐、磺酸盐、磷酸酯、硫酸酯盐等阴离子化合物的离子化合物改性的多异氰酸酯化合物。然而，该公报公开了使用离子化合物经常影响异氰酸酯的反应性以及涂膜的着色和变性，并取决于水性树脂和用作涂层剂主成分的树脂的离子性而引起诸如沉淀和凝聚等的问题。 

特表第2003-533566号公报提出了水性涂料组合物，其使用磺酸改性的多异氰酸酯化合物而获得，所述磺酸改性的多异氰酸酯化合物通过使多异氰酸酯化合物与特定的磺酸化合物反应而获得，以改善在水性涂料组合物中的分散稳定性。 

然而，当涂料组合物被用作两涂一烤法中的透明涂料组合物时，使用离子化合物改性的多异氰酸酯化合物而获得的涂料组合物，例如上述水性涂料组合物存在因烘烤过度而涂膜显著黄化的问题。 

此外，包含多异氰酸酯化合物作为交联剂的水性双组分型透明涂料组合物存在诸如在固化期间涂膜可能发泡，以及诸如膜表面平滑度等的涂膜的完成后的外观性能不足的问题。 

特表第2000-506195号公报公开了组合物，其包含含有阴离子官能团和聚乙二醇链片段的化合物以及异氰酸酯。该公报还公开了双组分型涂料组合物，其包含异氰酸酯组合物以及包含酸性基团和羟基的丙烯酸聚合物。然而，该公报中所获得的涂膜在耐发泡性和膜表面平滑度方面不足。 

发明内容

发明所要解决的问题 

本发明的目的在于提供水性双组分型透明涂料组合物和使用该涂料组合物形成多层面漆膜的方法，所述涂料组合物作为在以两涂一烤金属涂装为代表的汽车表面涂料涂装中使用的透明涂料组合物，具有优秀的多异氰酸酯化合物的分散稳定性，并且所述涂料组合物所形成的涂膜能够具有优秀的膜性能，例如涂膜硬度、耐酸性、耐刮痕性和耐热黄化性等的膜性能，以及能够具有优秀的固化期间消泡性和诸如表面平滑度的完成后的外观等。 

解决问题的方法 

本发明者对水性双组分型透明组合物中的基体树脂和多异氰酸酯固化剂在耐热黄化性、耐发泡性、表面平滑度等方面进行了广泛研究。因此，他们发现当使用包含仲羟基作为交联官能团的特定的丙烯酸树脂的水性分散体，以及通过将多异氰酸酯化合物和具有特定官能团的化合物混合而获得的多异氰酸酯固化剂的水性双组分型透明涂料组合物时，能够实现上述目的。本发明已经基于该发现而完成。