形成优异的多层涂膜的方法转让专利

申请号 : CN201380044979.6

文献号 : CN104736259B

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相似专利:

发明人 : 藤井弘明青木良子久保田宽筱田雅史常冈辰夫平野文美S.中野

申请人 : 日涂汽车涂料有限公司马自达汽车株式会社

摘要 :

本发明的目的是获得一种形成具有高色度和亮度以及浓色的优异的多层涂膜的方法。利用该方法,即使不严格控制涂布期间膜厚的变化,涂膜中也不容易出现颜色斑点,获得的设计是均匀的。该形成优异的多层涂膜的方法包含:通过施涂含有光泽材料的金属基涂料,在待涂布的物体表面上形成金属基涂膜;然后通过施涂有色基涂料形成有色基涂膜;随后通过在有色基涂膜上施涂透明涂料,形成透明涂膜;热固化获得的金属基涂膜,有色基涂膜和透明涂膜。在该方法中,金属基涂膜的反光率在特定范围内,将通过热固化有色基涂膜作为单一薄膜获得的单一有色基涂膜的透光率调节至特定范围。

权利要求 :

1.一种形成多层涂膜的方法,其包括以下步骤:

(1) 在涂布基材上施涂金属基涂料组合物,形成金属基涂膜,其中该金属基涂料组合物包含有色颜料和光泽颜料,(2) 向由步骤(1)获得的金属基涂膜施涂有色基涂料组合物,形成有色基涂膜,其中该有色基涂料组合物包含有色颜料和不包含光泽颜料,(3) 向由步骤(2)获得的有色基涂膜施涂透明涂料组合物,形成透明涂膜,和(4) 同时加热和固化步骤(1),(2)和(3)中形成的金属基涂膜、有色基涂膜和透明涂膜,形成多层涂膜,其中通过加热和固化步骤(1)中的金属基涂膜获得的单层金属基涂膜在650至700 nm的波长范围内具有45至50%的反光率,在410至440 nm和510至590 nm的波长范围内具有不超过

20%的反光率,和

通过加热和固化步骤(2)中的有色基涂膜获得的单层有色基涂膜在400至700 nm的波长范围内具有50至70%的透光率,在650至700 nm的波长范围内具有88至92%的透光率,和在

410至440 nm和510至590 nm的波长范围内具有20至60%的透光率。

2.根据权利要求1的形成多层涂膜的方法,其中金属基涂料组合物中的有色颜料和有色基涂料组合物中的有色颜料为相同的有色颜料。

3.根据权利要求2的形成多层涂膜的方法,其中所述有色颜料为苝颜料。

说明书 :

形成优异的多层涂膜的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种形成多层涂膜的方法,特别是一种形成优异的多层涂膜的方法。
[0002] 发明背景
[0003] 近年来,已知具有高饱和度,高亮度和优异色深的优异多层涂膜作为车身涂膜,其中该优异的多层涂膜通过在含有光泽颜料的金属基涂膜上施涂含有有色颜料的有色透明薄膜来形成。这种优异的多层涂膜被称为“糖果色”涂膜。
[0004] 作为汽车外饰,糖果色涂膜获得许多关注。但是,制造糖果色涂膜要求严格控制涂布条件,例如抑制膜厚变化,以便在具有复杂形状的整个车体中获得均匀的薄膜设计。涂布条件缺乏控制会提供常见的颜色不均以及不均匀的薄膜设计。另外,在涂膜形成中抑制膜厚变化使生产效率降低。
[0005] JP 2001-314807 A (专利文献1)描述一种形成多层涂膜的方法,包括通过向待涂布的物体表面施涂含有光泽颜料的第一涂料组合物来形成第一涂膜的工艺,在不烘干和固化第一涂膜的情况下通过向第一涂膜表面施涂第二涂料组合物来形成第二涂膜的工艺,所述第二涂料组合物包含含量为该涂料组合物的树脂固体含量的0.01-1 wt%的有色组分,和在不烘干和固化第二涂膜的情况下通过向第二涂膜表面施涂透明涂料组合物来形成透明涂膜的工艺,然后将涂膜加热并固化。该方法包括控制第二涂膜中有色颜料的含量,以解决有色透明涂料组合物使用中的问题。该方法可以防止颜色不均匀以及涂膜颜色暗淡。即使使用这种技术,制造糖果色涂膜经常伴随有颜色不均匀,均匀的薄膜设计和均匀的涂层颜色存在困难。另外,在涂膜形成中要求抑制膜厚变化,这使生产效率降低。
[0006] JP 2007-167720 A (专利文献2)描述一种形成多层涂膜的方法,包括以下步骤:
[0007] 在涂布基材上施涂金属基涂料组合物,形成金属基涂膜,其中该金属基涂料组合物包含光泽颜料,
[0008] 向金属基涂膜施涂有色基涂料组合物,形成有色基涂膜,其中该有色基涂料组合物包含有色颜料,
[0009] 向有色基涂膜施涂透明涂料组合物,形成透明涂膜,和
[0010] 同时加热和固化金属基涂膜,有色基涂膜和透明涂膜,形成多层涂膜,其中[0011] 金属基涂膜的亮度L*值不大于60,有色基涂膜的400 nm至700 nm波长的透光率为30至50%。专利文献2也描述归因于糖果色涂膜的膜厚变化的颜色不均匀降低。但是,该方法不足以改进生产效率。另外,需要具有优异色深的糖果色涂膜。
[0012] 现有技术文献
[0013] 专利文献
[0014] 专利文献1:JP 2001-314807 A
[0015] 专利文献2:JP 2007-167720 A。发明概要
[0016] 本发明所解决的问题
[0017] 本发明的主要目的是提供一种形成多层涂膜的方法,特别是一种形成优异的多层涂膜的方法,该多层涂膜颜色不均匀较少和薄膜设计均匀,无需严格控制膜厚变化,以及具有高饱和度,高亮度和优异的色深。形成多层涂膜的方法可以提供所谓的糖果色涂膜。
[0018] 解决问题的手段
[0019] 本发明提供一种形成优异的多层涂膜的方法,其包括以下步骤:
[0020] (1) 在涂布基材上施涂金属基涂料组合物,形成金属基涂膜,其中该金属基涂料组合物包含有色颜料和光泽颜料,
[0021] (2) 向由步骤(1)获得的金属基涂膜施涂有色基涂料组合物,形成有色基涂膜,其中该有色基涂料组合物包含有色颜料和不包含光泽颜料,
[0022] (3) 向由步骤(2)获得的有色基涂膜施涂透明涂料组合物,形成透明涂膜,和[0023] (4) 同时加热和固化步骤(1),(2)和(3)中形成的金属基涂膜,有色基涂膜和透明涂膜,形成多层涂膜,其中
[0024] 通过加热和固化步骤(1)中的金属基涂膜获得的单层金属基涂膜在650至700 nm的波长范围内具有45至50%的反光率,在410至440 nm和510至590 nm的波长范围内具有不超过20%的反光率,和
[0025] 通过加热和固化步骤(2)中的有色基涂膜获得的单层有色基涂膜在400至700 nm的波长范围内具有50至70%的透光率,在650至700 nm的波长范围内具有88至92%的透光率,和在410至440 nm和510至590 nm的波长范围内具有20至60%的透光率。
[0026] 根据本发明,金属基涂料组合物中的有色颜料和有色基涂料组合物中的有色颜料可以优选为相同的有色颜料。
[0027] 有色颜料可以优选为苝颜料。
[0028] 本发明的有益效果
[0029] 就控制单层金属基涂膜的反光率和单层有色基涂膜的透光率而言,本发明可以提供一种在涂布工艺下在膜厚存在少量变化的情况下具有高饱和度,高亮度和优异色深的优异的多层涂膜。在本发明中,反光率和透光率在高波长带,即650至700 nm的波长范围内的可见区中为高值,在其它波长范围内为低值。
[0030] 图1显示绘制满足本发明规范的反光率(%)和透光率(%)的图表,显示横轴为波长,纵轴为透射率和反射率(%)。如图1所示,长波长带,即650至700 nm波长范围内的单层金属基涂膜的高反光率(图1中的黑色方块)和单层有色基涂膜的高透光率(图1中的黑色菱形),和短波长带,即410至590 nm波长范围内的单层金属基涂膜的低反光率(黑色方块)和单层有色基涂膜的低透光率(黑色菱形)可以提供优异的多层涂膜,其具有高饱和度,高亮度,优异的色深和较少的颜色不均。特别地,本发明可以优选用于形成具有红色糖果色的多层涂膜。
[0031] 优选实施方案的详细描述
[0032] 本发明涉及一种形成优异的多层涂膜的方法,其包括以下步骤:
[0033] (1) 在涂布基材上施涂金属基涂料组合物,形成金属基涂膜,其中该金属基涂料组合物包含有色颜料和光泽颜料,
[0034] (2) 向由步骤(1)获得的金属基涂膜施涂有色基涂料组合物,形成有色基涂膜,其中该有色基涂料组合物包含有色颜料和不包含光泽颜料,
[0035] (3) 向由步骤(2)获得的有色基涂膜施涂透明涂料组合物,形成透明涂膜,和[0036] (4) 同时加热和固化步骤(1),(2)和(3)中形成的金属基涂膜,有色基涂膜和透明涂膜,形成多层涂膜。
[0037] 步骤(1)
[0038] 形成本发明优异的多层涂膜的方法中的步骤(1)为在涂布基材上施涂金属基涂料组合物以形成金属基涂膜的步骤,其中金属基涂料组合物包含有色颜料和光泽颜料。
[0039] 通过组合如下所述的有色基涂膜和透明涂膜,金属基涂膜可以遮盖涂布基材的表面色,并且可以提供具有高亮度,高饱和度和高半透明度的优异的薄膜设计。
[0040] 涂布基材
[0041] 涂布基材可以包括例如金属产品,例如铁,钢,铝,锡,锌及其合金化金属,以及通过金属化或汽相沉积获得的模塑产品,以及玻璃,塑料或泡沫的模塑产品。这种涂布基材的具体实例包括例如车体或车辆部件。涂布基材可以优选进行预加工,例如去脂,或表面加工。涂布基材可以在其表面上具有底涂膜。
[0042] 底涂膜可以提供基材表面的遮盖性能,防腐性能和防锈性能。底涂膜可以通过施涂底涂料组合物,然后加热和固化所得涂膜获得。底涂膜的膜厚可以例如为10至50 μm,以干燥膜厚计。这种底涂料组合物没有限制,包括例如阳离子电沉积涂料组合物或阴离子电沉积涂料组合物,具体地本领域技术人员已知的电沉积涂料组合物,例如包含具有羟基的树脂组分和嵌段多异氰酸酯的电沉积涂料组合物,包含具有硫鎓基团和炔丙基基团的树脂的电沉积涂料组合物。底涂膜可以通过电涂底涂料组合物,然后在该种底涂料组合物的条件下加热和固化获得。
[0043] 涂布基材可以进一步在底涂膜上具有中间涂膜。该中间涂膜可以提供基材表面或底涂膜表面的遮盖性能,粘附性能,和耐破裂性能。中间涂膜可以通过在底涂膜上施涂中间涂料组合物获得。中间涂膜的膜厚可以例如为10至50 μm,以干燥膜厚计。形成中间涂膜的这种中间涂料组合物可以包括例如包含本领域技术人员已知的成膜树脂的中间涂料组合物,例如含有羟基的聚酯树脂和/或含有羟基的丙烯酸树脂,与三聚氰胺树脂和/或嵌段多异氰酸酯的组合。中间涂料组合物对应于中间涂料组合物的种类施涂,然后所得涂膜在室温下干燥,或在加热下固化。步骤(1)可以在不固化中间涂膜的情况下,以所谓的湿压湿涂布法进行。
[0044] 金属基涂料组合物
[0045] 用于形成本发明多层涂膜的方法的金属基涂料组合物可以优选为可固化涂料组合物。金属基涂料组合物包含成膜树脂、有色颜料和光泽颜料。
[0046] 成膜树脂为所得基涂膜中的粘结剂。成膜树脂包括例如丙烯酸树脂,聚酯树脂,环氧树脂,氨基甲酸酯树脂和同类物。成膜树脂可以包括具有可固化官能团的树脂,可以根据需要进一步含有可以与可固化官能团反应的固化剂,例如氨基树脂或具有嵌段异氰酸酯基的异氰酸酯树脂。
[0047] 有色颜料可以提供涂布基材表面的遮盖性能和所得多层涂膜的饱和度。有色颜料包括例如无机有色颜料,例如二氧化钛,炭黑,氧化铁,黄色氧化铁和同类物;和有机有色颜料,例如酞菁蓝,酞菁绿,咔唑紫,蒽吡啶(anthrapyridine),偶氮橙,flavan slon yellow,二氢异吲哚黄,偶氮黄,阴丹士林蓝,dibromo anza slon red,苝红,偶氮红,蒽醌红,喹吖啶红,二酮基吡咯并吡咯红和同类物。就饱和度和亮度而言,有色颜料可以优选为苝颜料,特别为苝红。
[0048] 光泽颜料可以为所得多层涂膜提供亮度。光泽颜料没有限制,只要其具有特定的反光率,包括例如铝粉,氧化铝粉,青铜粉,铜粉,锡粉,锌白,磷化铁,金属涂布云母粉,二氧化钛涂布云母粉和同类物。就获得特定的反光率而言,光泽颜料可以优选为铝粉。
[0049] 就亮度和饱和度而言,有色颜料的量没有限制,可以优选为3至20质量%,更优选为7至17质量%和最优选为10至15质量%,以颜料质量浓度计,即(涂料组合物中一种或多种颜料的质量含量)/(一种或多种颜料的质量含量和成膜组分的固体含量的总和)。当有色颜料的量低于3质量%时,短波长带,即410至590 nm波长范围内的反光率的抑制可能不足,不能防止颜色不均发生。另一方面,当有色颜料的量大于20质量%时,不能获得优异的性能,因为缺乏饱和度和亮度,以及多层涂膜的质量可能降低。
[0050] 就亮度和饱和度而言,光泽颜料的量没有限制,可以优选为2至20质量%,更优选为3至15质量%以及最优选为5至10质量%,以颜料质量浓度计。当光泽颜料的量低于2质量%时,不能获得优异的多层涂膜,因为缺乏饱和度和亮度。另一方面,当光泽颜料的量大于20质量%时,多层涂膜的质量可能降低。
[0051] 金属基涂料组合物可以任选含有本领域中通常使用的体质颜料(extender pigment),固化催化剂,表面调理剂,紫外线吸收剂,抗氧化剂和同类物。
[0052] 金属基涂料组合物的种类没有限制,可以为任何溶剂基涂料组合物,水性分散体型涂料组合物或水溶性型涂料组合物。
[0053] 在形成本发明优异的多层涂膜的方法中使用的金属基涂料组合物中,要求从其中获得的单层金属基涂膜中650至700 nm波长范围内的反光率为45至50%,410至440 nm和510至590 nm波长范围内的反光率不超过20%,特别是多层涂膜的涂层颜色在红色域中。当波长范围在上述范围以外时,涂膜的涂层颜色不在红色域中。
[0054] 反光率可以由以下方法测量。将阳离子电沉积涂料组合物施涂在钢板上并固化,然后向钢板施涂中间涂料组合物并固化。由喷涂法向所得钢板施涂金属基涂料组合物,以获得10 μm的干燥涂膜厚度,然后将所得涂膜在140℃的温度下加热和固化20分钟,获得单层金属基涂膜。本说明书中的术语“单层金属基涂膜”表示在具有阳离子电沉积涂膜和中间涂膜的基材上施涂的金属基涂膜,并且表示该金属基涂膜上没有任何涂膜的情况。
[0055] 反光率可以由U-3310型分光光度计(由Hitachi Ltd.制造)获得,通过测量300至780 nm范围,300 nm/分钟扫描速率,0.5 nm采样间隔的波长扫描模式条件下朝向单层金属基涂膜的反射光强度相对于辐射光强度的比率。
[0056] 由上述方法测量的反光率在650至700 nm波长范围内为45至50%,优选为47至49%。波长区域可以影响饱和度和亮度。当反光率低于45%时,所得多层涂膜的亮度降低。当反光率大于50%时,所得多层涂膜的饱和度降低。
[0057] 此外,反光率在410至440 nm和510至590 nm波长范围内不超过20%,优选不超过15%,最优选不超过10%。在该波长区域内,在涂层颜色为红色的情况下,单层有色基涂膜的透光率显著变化。波长区域也可能影响多层涂膜的薄膜设计。因此,降低波长区域内金属基涂膜的入射光的反光率可以提供抑制的颜色,并且可以将归因于膜厚变化的薄膜设计不均减到最小。当波长区域内的反光率大于20%时,归因于涂层下膜厚变化的薄膜设计不均增大,并且薄膜设计劣化。
[0058] 通过选择有色颜料和光泽颜料的种类,其颜料质量浓度以及所得涂膜的膜厚,进行金属基涂膜的反光率的控制。具体地,在使用其中有色颜料为苝红,光泽颜料为铝粉,有色颜料的颜料质量浓度为10至15质量%以及铝粉的颜料质量浓度为5至10质量%的金属基涂料组合物的情况下,可以通过施涂金属基涂料组合物,获得7至12 μm的干燥膜厚,获得具有较小颜色不均,薄膜设计均匀,高饱和度,高亮度和优异色深的多层涂膜。
[0059] 金属基涂料组合物的固体含量和粘度可以通过用有机溶剂和/或水将其稀释来控制。步骤(1)中金属涂料组合物的涂布方法的具体实例可以包括空气喷涂,无空气喷涂,静电喷涂和同类物。上述涂布方法中,考虑到涂布效率,静电喷涂可能是优选的。
[0060] 此外,考虑到防止由步骤(1)获得的金属基涂膜和由步骤(2)获得的有色涂膜的中间层部分处的溢流和渗出,设定步骤(1)和步骤(2)之间的时间间隔可能是优选的。时间间隔可以提供充足的有机溶剂和/或水挥发,改善所得多层涂膜的薄膜设计。时间间隔可以例如为15秒至15分钟。此外,可以在时间间隔中对具有金属基涂膜的涂布基材进行加热操作。对于加热操作,考虑到节能,所谓的预热操作可能是优选的。预热为利用短时加热以有效挥发含有机溶剂和/或水的金属基涂膜,而非固化该金属基涂膜的加热操作。另一方面,加热操作可以为提供金属基涂膜固化的加热操作。预热可以为在40至80℃的温度下进行2至10分钟的加热操作。预热可以使用风扇加热器或红外加热器进行。
[0061] 步骤(2)
[0062] 形成本发明优异的多层涂膜的方法中的步骤(2)为向由步骤(1)获得的金属基涂膜施涂有色基涂料组合物,以形成有色基涂膜的步骤,其中有色基涂料组合物含有有色颜料并且不含光泽颜料。有色基涂膜可以提供金属基涂膜的细微有色调节,以增强饱和度和色深。
[0063] 有色基涂料组合物
[0064] 用于形成本发明多层涂膜的方法的有色基涂料组合物可以优选为可固化涂料组合物。有色基涂料组合物含有成膜树脂和有色颜料。另一方面,有色基涂料组合物不含光泽颜料。如果有色基涂料组合物含有光泽颜料,则所得有色基涂膜削弱了下层金属基涂膜的反光,获得较差的色深。
[0065] 对于有色基涂料组合物中含有的成膜树脂和有色颜料,可以使用上述金属基涂料组合物的成膜树脂和有色颜料。有色基涂膜的色调和金属基涂膜的色调可以优选为相似颜色,更优选为相同颜色。本发明中的术语“相似颜色”表示两种颜色属于Munsell颜色体系的色调环的相同或相邻颜色位置。在本发明中,苝颜料可以优选作为金属基涂料组合物中含有的有色颜料。因此,苝颜料,特别是苝红,可以优选作为有色基涂料组合物中含有的有色颜料。
[0066] 有色颜料的量可以优选为0.1至5质量%,更优选为0.5至3质量%,最优选为1至2质量%,以颜料质量浓度计。当有色颜料的量低于0.1质量%时,不能获得多层涂膜的饱和度的改进。另一方面,当有色颜料的量大于5质量%时,多层涂膜的半透明度可能劣化。
[0067] 有色基涂料组合物可以任选含有本领域中通常使用的体质颜料、固化催化剂,表面调理剂,紫外线吸收剂,抗氧化剂和同类物。
[0068] 有色基涂料组合物的种类没有限制,可以为任何溶剂基涂料组合物、水性分散体型涂料组合物或水溶性型涂料组合物。
[0069] 在形成本发明优异的多层涂膜的方法中使用的有色基涂料组合物中,要求从其中获得的单层有色基涂膜中400至700 nm波长范围内的透光率为50至70%,650至700 nm波长范围内的透光率为88至92%,410至440 nm和510至590 nm波长范围内的透光率从20%至60%,特别是多层涂膜的涂层颜色在红色域中。当波长范围在上述范围以外时,涂膜的涂层颜色不在红色域中。
[0070] 透光率可以由以下方法测量。用喷涂法将有色基涂料组合物施涂到聚丙烯板上,以获得12 μm的干燥涂膜厚度,然后在140℃的温度下加热和固化20分钟,以及剥离所得涂膜,获得单层有色基涂膜。本说明书中的术语“单层有色基涂膜”表示施涂到基材上并被剥离的有色基涂膜。
[0071] 透光率可以由U-3310型分光光度计(由Hitachi Ltd.制造)获得,通过测量300至780 nm范围,300 nm/分钟扫描速率,0.5 nm采样间隔的波长扫描模式条件下入射光经由单层有色基涂膜的透射光强度的比率。
[0072] 由上述方法测量的透光率在400至700 nm波长范围内为50至70%,优选为50至60%,更优选为50至55%。波长区域可以影响饱和度和亮度。当透光率低于50%时,所得多层涂膜的亮度降低。当透光率大于70%时,所得多层涂膜的饱和度降低。此外,透光率在650至700 nm波长范围内为88至92%,更优选为89至91%。波长区域可以影响饱和度和亮度。当透光率低于88%时,所得多层涂膜的亮度降低。当透光率大于92%时,所得多层涂膜的饱和度降低。
[0073] 此外,透光率在410至440 nm和510至590 nm波长范围内为20至60%,优选为20至50%,更优选为20至40%。在该波长区域内,在涂层颜色为红色的情况下,单层有色基涂膜的透光率显著变化。波长区域也可能影响多层涂膜的薄膜设计。因此,控制有色基涂膜在波长区域内的透光率可以提供抑制的归因于膜厚变化的变色。当透光率在波长范围内低于20%时,饱和度降低。当透光率在波长范围内大于60%时,归因于涂层下膜厚变化的薄膜设计不均增大,并且薄膜设计劣化。
[0074] 通过选择有色颜料的种类,其颜料质量浓度以及所得涂膜的膜厚,进行有色基涂膜的透光率的控制。具体地,使用其中有色颜料为苝红,有色颜料的颜料质量浓度为1至2质量%的有色基涂料组合物,通过施涂有色基涂料组合物获得10至15 μm的干燥膜厚,可以获得具有较小颜色不均,薄膜设计均匀,高饱和度,高亮度和优异色深的多层涂膜。
[0075] 有色基涂料组合物的固体含量和粘度可以通过用有机溶剂和/或水将其稀释来控制。
[0076] 此外,考虑到防止由步骤(2)获得的有色基涂膜和由步骤(3)获得的透明涂膜的中间层部分处的溢流和渗出,设定步骤(2)和步骤(3)之间的时间间隔可能是优选的。时间间隔可以例如为停留几分钟,任选以与步骤(1)之后的时间间隔同样方式,对具有有色基涂膜的涂布基材进行加热操作。时间间隔和加热操作可以以与步骤(1)之后的时间间隔同样的方式进行。
[0077] 步骤(3)
[0078] 形成本发明优异的多层涂膜的方法中的步骤(3)为向由步骤(2)获得的有色基涂膜施涂透明涂料组合物,以形成透明涂膜的步骤。透明涂膜可以防止金属基涂膜和有色基涂膜的颜色暗淡,此外可以提供优异的多层涂膜的半透明度和色深。
[0079] 透明涂料组合物
[0080] 用于形成本发明多层涂膜的方法的透明涂料组合物可以优选为可固化涂料组合物。透明涂料组合物含有成膜树脂。对于透明涂料组合物中的成膜树脂,可以使用金属基涂料组合物的树脂和固化剂。另一方面,考虑到耐酸性能,丙烯酸树脂和/或具有含活泼氢的官能团,例如羟基的聚酯树脂,与任选嵌段的多异氰酸酯树脂的固化剂的组合,或丙烯酸树脂和/或含有羧基的聚酯树脂与含有环氧基的丙烯酸树脂的组合可能是优选的。
[0081] 此外,透明涂料组合物可以任选含有本领域中通常使用的表面调理剂,粘度控制剂,紫外线吸收剂,光稳定剂和同类物。
[0082] 考虑到防止所得涂膜的颜色暗淡,耐候性和色深,透明涂料组合物可以优选既不含有有色颜料,也不含有光泽颜料。
[0083] 透明涂料组合物的种类没有限制,可以为任何溶剂基涂料组合物、水性分散体型涂料组合物、水溶性型涂料组合物或粉末涂料组合物。
[0084] 在步骤(3)中使用的透明涂料组合物为溶剂基涂料组合物、水性分散体型涂料组合物或水溶性型涂料组合物的情况下,可以通过用有机溶剂和/或水稀释,控制透明涂料组合物的固体含量和粘度。
[0085] 步骤(3)的涂布方法没有限制,可以根据透明涂料组合物的类型和形式来选择。在涂料组合物为溶剂基涂料组合物、水性分散体型涂料组合物或水溶性型涂料组合物的情况下,涂布方法可以为空气喷涂,无空气喷涂,静电喷涂和同类物。在涂料组合物为粉末涂料组合物的情况下,涂布方法可以为粉末涂布法。透明涂膜的膜厚没有限制,可以例如为30至50 μm,以干燥膜厚计。
[0086] 步骤(4)
[0087] 形成本发明优异的多层涂膜的方法中的步骤(4)为加热和固化在步骤(1),(2)和(3)中形成的金属基涂膜、有色基涂膜和透明涂膜,以形成多层涂膜的步骤。
[0088] 加热和固化的条件没有限制。例如,涂膜可以在适当的温度和时间内加热和固化,在涂布基材上获得优异的多层涂膜。上述温度和时间可以根据透明涂料组合物种类来选择。
[0089] 所得优异的多层涂膜具有优异的半透明度和色深以及高饱和度。另外,在不严格控制膜厚变化的情况下,该优异的多层涂膜具有较小的颜色不均,以及均匀的薄膜设计。该优异的多层涂膜的膜厚没有限制,可以例如为30至100 μm,以干燥膜厚计。
[0090] 以下根据实施例更具体地示例本发明,但是本发明并不仅限于这些实施例。
[0091] 制备例1
[0092] 制备金属涂料组合物1
[0093] 在不锈钢容器中,添加87.8质量份的丙烯酸树脂(Nippon Paint Co.,Ltd.生产,酸值20 mgKOH/g,羟基值75 mgKOH/g,数均分子量5000,固体含量60%),然后添加12.0份的Paliogen Maroon L3920 (商品名,BASF公司生产的苝红),将其分散直到粒度小于5 μm。接下来,添加47.2份的Uban 128 (商品名,Mitsui Chemicals Inc.生产的丁基化三聚氰胺树脂,固体含量60%)和7.0份的Alumipaste 7640 NS (商品名,Toyo aluminum K.K.生产的铝颜料),并用桌式搅拌器混合,获得金属基涂料组合物1。涂布之前控制所得涂料组合物的粘度。
[0094] 由以下方法测量金属涂料组合物1的反光率。结果在表1中示出。
[0095] 反光率的测量方法
[0096] 使用“POWERNIX 110”(阳离子电沉积涂料组合物,Nippon Paint Co.,Ltd.生产),向已经经历磷酸锌化学处理的无光的不锈钢板施加电涂,获得20 μm的干燥膜厚,然后将所得薄膜在160℃的温度下加热和固化30分钟,获得电涂薄膜。通过喷涂向所得电涂薄膜施涂Orga TO-H-880-3灰(中间涂料组合物(聚酯/三聚氰胺型),Nippon Paint Co.,Ltd.生产),获得30 μm的干燥膜厚,然后将所得涂膜在140℃温度下加热和固化20分钟,获得中间涂膜。所得中间涂膜的L*值为48,其中L*值用分光色差计(SE-6000,Nippon Denshoku Industries Co.,Ltd.生产)测量。通过喷涂在所得涂布板上施涂金属基涂料组合物1,获得
10 μm干燥膜厚,然后在热风干燥烘箱中将所得涂膜在140℃温度下加热和固化20分钟,获得单一金属涂膜。使用U-3310型分光光度计(Hitachi Ltd.生产)测量单一金属涂膜的反光率,通过测量在300至780 nm的范围,300 nm/分钟的扫描速率,0.5 nm的采样间隔下的波长扫描模式条件下,朝向单层金属基涂膜的反射光强度相对于辐射光强度的比率。
[0097] 制备例2至5
[0098] 制备金属基涂料组合物2至5
[0099] 用和制备例1一样的方法制备金属基涂料组合物2至5,除了使用表1中所示的组分和量。接下来,用和制备例1相同的方式测量金属基涂料组合物2至5的反光率。结果示于表1。
[0100] 制备例6
[0101] 制备有色基涂料组合物1
[0102] 在不锈钢容器中,添加213.4质量份的丙烯酸树脂(Nippon Paint Co.,Ltd.生产,酸值20 mgKOH/g,羟基值75 mgKOH/g,数均分子量5000,固体含量60%),然后添加3.0份的Paliogen Maroon L3920 (商品名,BASF公司生产的苝红),将其分散直到粒度小于5 μm。接下来,添加114.9份的Uban 128 (商品名,Mitsui Chemicals Inc.生产的丁基化三聚氰胺树脂,固体含量60%),并用桌式搅拌器混合,获得有色基涂料组合物1。涂布之前控制所得涂料组合物的粘度。
[0103] 用以下方法测量有色基涂料组合物1的透光率。结果在表1中示出。
[0104] 透光率的测量方法
[0105] 通过喷涂法将有色基涂料组合物1施涂于聚丙烯板,以获得12 μm的干燥涂膜厚,然后在140℃温度下加热和固化20分钟,剥离所得涂膜,获得单层有色基涂膜。透光率使用U-3310型分光光度计(Hitachi Ltd.生产)获得,通过测量300至780 nm的范围,300 nm/分钟的扫描速率,0.5 nm的采样间隔下的波长扫描方式条件下,经由单层有色基涂膜的入射光的透射光强度比率。
[0106] 制备例7和8
[0107] 制备有色基涂料组合物2和3
[0108] 用和制备例6一样的方法制备有色基涂料组合物2和3,除了使用表1中所示的组分和量。
[0109] 接下来,用和制备例6相同的方法测量有色基涂料组合物2和3的透光率。结果示于表1。
[0110]
[0111] 制备透明涂料组合物
[0112] 使用Mack flow O-1800透明(商品名,酸-环氧化物固化型透明涂料组合物,Nippon Paint Co.,Ltd.生产)。涂布之前控制透明涂料组合物的粘度。
[0113] 制备例9
[0114] 制备涂布基材
[0115] 使用“POWERNIX 110”(阳离子电沉积涂料组合物,Nippon Paint Co.,Ltd.生产),向已经经历磷酸锌化学处理的无光的不锈钢板施加电涂,获得20 μm的干燥膜厚,在160℃的温度下加热和固化30分钟,获得电涂薄膜。通过喷涂向所得电涂薄膜施涂Orga TO-H-880-3灰(中间涂料组合物(聚酯/三聚氰胺型),Nippon Paint Co.,Ltd.生产),获得30 μm的干燥膜厚,然后将所得涂膜在140℃的温度下加热和固化20分钟,获得中间涂膜施涂的涂布基材。
[0116] 实施例1
[0117] 使用meta bell向由制备例9获得的具有中间涂膜的涂布基材施涂制备例2获得的金属涂料组合物1,以获得10 μm的干燥膜厚。2分钟时间间隔之后,使用meta bell向其施涂有色基涂料组合物1,以获得12 μm的干燥膜厚。4分钟时间间隔之后,使用micro micro bell (μμ bell)向其施涂透明涂料组合物,以获得35 μm的干燥膜厚。10分钟时间间隔之后,将所得涂膜在140℃温度下加热和固化20分钟,获得优异的多层涂膜。
[0118] 由以下方法评价所得优异的多层涂膜的饱和度、色深、亮度和颜色不均。结果示于表2。在表2中,还显示特定波长下金属涂料组合物的反光率和特定波长下有色基涂料组合物的透光率。
[0119] 饱和度和色深
[0120] 由目视观察评价所得优异的多层涂膜的饱和度和色深。评价标准如下。
[0121] o:具有优异的饱和度和优异的色深
[0122] ×:具有较差的饱和度或无色深。
[0123] 亮度
[0124] 用分光光度法比色计(MA-68II,X-Rite公司制造)测量所得优异的多层涂膜的15°L*值,以及根据15°L*值评价亮度。评价标准如下。
[0125] o:15°L*值不小于45
[0126] ×:15°L*值小于45。
[0127] 颜色不均
[0128] 由目视观察评价所得优异的多层涂膜的颜色不均。评价标准如下。
[0129] o:具有均一颜色,没有显著的颜色不均
[0130] ×:具有显著的颜色不均。
[0131] 实施例2以及对比例1至5
[0132] 向制备例9获得的具有中间涂膜的涂布基材施涂表2中所示的金属基涂料组合物和有色基涂料组合物,以及施涂透明涂料组合物,用和实施例1一样的方法固化,获得优异的多层涂膜。用和实施例1一样的方法评价所得多层涂膜的饱和度和色深,亮度和颜色不均。结果示于表2。
[0133]
[0134] 在实施例1和2中,金属基涂膜的反光率和有色基涂膜的透光率在本发明范围之内。多层涂膜具有优异的饱和度、色深和亮度,没有颜色不均的缺陷。
[0135] 在对比例1和2中,使用金属基涂料组合物3或4,其具有在本发明范围之外的金属基涂膜的反光率。优异的多层涂膜具有颜色不均。
[0136] 在对比例3中,使用金属基涂料组合物5,其中650至700 nm波长范围内的金属基涂膜的反光率为42%,即低于本发明范围。在对比例3中,其它参数在本发明范围之内。但是,多层涂膜具有差的饱和度、色深和亮度。
[0137] 在对比例4和5中,使用有色基础涂料组合物2或3,其具有在本发明范围之外的有色基涂膜的透光率。在对比例4和5中,金属基涂膜的反光率在本发明范围之内。但是,多层涂膜具有差的饱和度和色深。对比例4中的多层涂膜具有差的亮度。
[0138] 工业实用性
[0139] 本发明的形成优异的多色涂膜的方法在没有颜色不均的情况下,提供在具有大涂布面积的涂布基材,特别是车辆上的所谓糖果色涂膜的涂布方法。本发明的方法可以在各种涂布基材上提供糖果色涂膜。
[0140] 附图简述
[0141] 图1为由本发明的形成优异的多层涂膜的方法获得的单一金属基涂膜的反光率和单一有色基涂膜的透光率的图表,通过在横轴中绘制波长,在纵轴中绘制单一金属基涂膜的反光率和单一有色基涂膜的透光率。