[发明专利]制造多层涂膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造具有优异外观和优异设计性质的多层涂膜的方 法。

背景技术

可以在车辆(如机动车)车身之类的基材(substrate)表面上涂施 各有独立作用的多个涂层。这些涂层可以保护基材并提供适当的外观。 通常，形成多层涂膜的方法包括在具有足够电导率的基材上涂施底涂 膜(under-coating film)，例如电沉积涂膜；在其上涂施中间涂膜；然 后在其上涂施顶涂膜的步骤。顶涂膜包括基底(base)涂膜和透明涂膜。 特别地，顶涂膜可以显著影响所得涂层外观和所得涂层设计性质。本 领域技术人员已知的是，所涂施的涂膜数的增加和/或烘焙和/或固化步 骤数的增加，和如果必要，在烘焙或固化步骤后砂磨(sanding)或抛 光步骤的存在可以为所得涂膜提供进一步优异的外观。在本领域中， 需要一个烘焙步骤以提供三层涂膜的三涂一烘程序(3C1B)，和需要 两个烘焙步骤以提供三层涂膜的三涂两烘程序(3C2B)是本领域技术 人员公知的，并因此用于节省能量和财务费用，并实现良好的涂施可 操作性。最近，已经在车身上施加具有优异的纵深透明度的深色涂层 外观，尤其是在豪华车领域中。相应地，已经研究了用于提供这种涂 层外观的涂布方法。

专利文献1：JP-A-2001-314807公开了制造具有优异设计性质的多 层涂膜的方法。该方法包括下列步骤：(1)在制品表面上涂施包含着 色剂和/或光泽色颜料的第一涂料组合物以形成第一涂膜；(2)在不烘 焙和/或固化第一涂膜的情况下在其上涂施包含着色剂的第二涂料组合 物以在其上形成第二涂膜；和(3)在不烘焙和/或固化第二涂膜的情况 下在其上涂施透明涂料组合物以在其上形成透明涂膜，即三涂一烘程 序(3C1B)。图1是根据专利文献1中所述的方法获得的多层涂膜的 截面示意图。从图1中可以看出，第二涂膜是所谓的有色透明涂膜。 第二涂膜包含相对于固体树脂含量在0.01至1重量份范围内的着色剂。 第二涂膜在其颜色上与第一涂膜(即基底涂膜)匹配，即类似。因此， 这种多层涂膜可以提供优异的纵深透明度。

根据如图1中所示的专利文献1中公开的方法，在依次形成三层， 即第一涂膜、第二涂膜和第三涂膜后立即进行烘焙或固化。因此，所 得多层涂膜通常出现涂布故障，例如流挂、爆裂和光泽降低。因此， 在深色中，纵深透明度变差。为了改进上述专利文献1中所公开的方 法，考虑如图2中所示对第二涂膜施以烘焙或固化步骤。在图2中所 示的这种情况下，在没有这类烘焙或固化步骤的情况下，所得涂膜中 的涂布故障减少。此外，可以用磨料，例如砂纸对固化的第二涂膜施 以砂磨或抛光步骤以改进对透明涂料组合物，即为了在其上形成透明 涂膜而涂施的顶涂层组合物的润湿性。在与这类砂磨或抛光相关的这 种情况下，有色透明涂膜，即第二涂膜的厚度会改变，因此观察到其 颜色的不均匀性。或者，透过透明涂膜的光会在砂磨或抛光表面上反 射和衍射。这提供了与原始色调不同的色调。在这种情况下，所得涂 膜的纵深透明度和色调消失。

专利文献2：JP-A-2005-305424，对应于US2005/0214483A1，公 开了制造具有优异的纵深色彩性质的多层涂膜的方法。这种方法包括 在基材上涂施含效果颜料(例如光泽色颜料)的底漆(A)，在所得基 底涂层上涂施透明漆(B)，此后通过加热将涂膜硬化，在所得透明涂 层上进一步涂施含有彩色颜料和/或染料的有色透明漆(C)，并在所 得有色透明涂层上涂施顶部透明漆(D)。

专利文献2中公开的方法是所谓的四涂两烘程序，其中需要两个 烘焙步骤以提供四层涂膜(4C2B)，其可以提供品质和透明度良好的 外观。这种方法包括数量增加的涂布程序，即四个涂布程序。因此， 涂布程序数的增加会造成频繁出现涂布故障。

专利文献3：JP-A-11-104563，对应于USP6017589，公开了形成 涂膜的方法，其中该方法包括下列步骤(a)用包含热固性树脂组合物、 着色颜料、炭黑颜料和干涉色颜料的深色涂料涂布基材，和(b)用包 含热固性树脂组合物和炭颜料，例如炭黑颜料和如果必要其它着色颜 料的有色透明涂料涂布该深色涂层。

专利文献3中公开的方法是所谓的两涂一烘程序，其中需要一个 烘焙步骤以提供两层涂膜(2C1B)。所得涂膜的纵深透明度不足且的 纵深色调不足。所得涂膜中的涂布故障减少，因为涂膜仅由两层构成。 但是，这种涂膜不适用于需要具有纵深透明度和纵深色调的深色的豪 华车。