[发明专利]制备OEM基底涂层/透明罩面涂层多层涂层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备OEM (原始设备制造商)基底涂层/透明罩面涂层多层涂层的方法。

背景技术

汽车涂层通常由EDC (电沉积涂层)底漆层，任选存在的中涂层(填料层)，以及罩面涂层组成，该罩面涂层包含赋予色彩和/或特殊效果的基底涂层以及外部赋予防护和光泽的透明涂层。基底涂层可以由单独的一个或者两个或更多个相同或不同的基底亚涂层组成，即该基底亚涂层可以由相同的基底涂料组合物或不同的，例如不同颜色的基底涂料组合物施加。

当今，水性基底涂料组合物是现有技术，非常常见的是使用水性聚氨酯脲树脂分散体作为其中的粘结剂。

制备水性聚氨酯脲树脂分散体的公知方法是所谓的丙酮法(参见Ullmann's Encyclopaedia of Industrial Chemistry，第五版，第A21卷，678-679页)：典型地，在丙酮作为稀释剂存在下，由多元醇和多异氰酸酯的加成反应制备NCO-官能亲水性聚氨酯预聚物。该NCO-官能亲水性聚氨酯预聚物可以与NCO-反应性扩链剂，例如多胺或肼衍生物反应。通过与水混合，将丙酮溶液转化成水性分散体。如果进行扩链反应，其可以在转化成水性分散体之前和/或之后发生。最后，特别地通过蒸馏出丙酮，将丙酮去除至所需程度。

US 2006/0240264 A1和US 2007/0238830 A1公开了不含N-烷基吡咯烷酮的水性聚氨酯脲分散体和制备该分散体的方法。

发明内容

本发明涉及一种制备OEM基底涂层/透明罩面涂层多层涂层的方法，其包括以下步骤：

(1) 提供用于承载OEM基底涂层/透明罩面涂层多层涂层的基材，

(2) 通过静电辅助的高速旋转雾化在所述基材上喷涂水性基底涂料组合物，形成基底涂层，

(3) 在基底涂层上喷涂透明涂料组合物，形成透明罩面涂层，和

(4) 共同固化所述基底涂层和透明罩面涂层，

其中该水性基底涂料组合物包含水，至少一种颜料和树脂固体，该树脂固体由粘结剂固体，和任选交联剂(交联试剂)固体组成，

其中所述粘结剂固体由20至100 wt% (重量%)的羧基数为10至50 mg KOH/g的水性分散聚氨酯脲树脂，和0至80 wt%的其它粘结剂组成，

其中wt%的总和总计为100 wt%，

其中所述水性分散聚氨酯脲树脂由包括以下步骤的方法制备：

(i) 在至少一种惰性有机溶剂存在下，通过使至少一种多元醇，至少一种具有一个伯或仲胺基团和摩尔质量为31至300的化合物，至少一种叔胺中和的多羟基羧酸，和至少一种多异氰酸酯反应，制备游离异氰酸酯基含量为0.5至4.5 wt%的非凝胶化聚氨酯脲预聚物，

(ii) 通过与水混合，将如此获得的聚氨酯脲预聚物的惰性有机溶剂溶液(=聚氨酯脲预聚物在惰性有机溶剂中的溶液)转化成水性分散体，和

(iii) 通过使聚氨酯脲预聚物的游离异氰酸酯基与至少一种具有至少两个能够与异氰酸酯基加成的氨基的化合物反应，形成另外的脲基来将该聚氨酯脲预聚物扩链，

其中相对于步骤(i)中使用的至少一种多异氰酸酯提供的NCO，该至少一种具有一个伯或仲胺基团和摩尔质量为31至300的化合物以0.02至0.15当量的比例使用。

具体实施方式在本文中使用术语“固体”；其表示非挥发性组分。例如，本发明方法中使用的水性基底涂料组合物的固体由其树脂固体加上颜料加上任选存在的填料加上任选存在的非挥发性添加剂形成。树脂固体表示粘结剂固体加上，如果存在，交联剂固体。粘结剂固体表示一种或多种粘结剂(成膜剂)的固体贡献。交联剂固体表示一种或多种交联剂的固体贡献。含挥发物的涂料组合物或涂料中间体，例如粘结剂溶液或粘结剂分散体的固体，可以根据DIN EN ISO 3251 (60分钟150℃)测定。

在本文中使用术语“静电辅助的高速旋转雾化”。静电辅助的高速旋转雾化是一种基材的常见OEM喷涂法，即用于为批量生产的基材提供原始涂层的常见工业喷涂法。典型地，工业上被喷涂成具有OEM基底涂层/透明罩面涂层多层涂层的基材的实例包括各种批量生产的制品；实例特别包括汽车基材，例如车体，车体部件和其它汽车部件。

在本文使用术语“惰性有机溶剂”。其表示对游离异氰酸酯基惰性的有机溶剂。