形成多层涂膜的方法
【技术领域】
[0001] 相关技术的交叉引用
[0002] 本申请要求于2012年10月1日提交的第2012-219561号日本专利申请的优先权， 该申请的公开内容整体以援引方式并入本文。
[0003] 本发明提供了通过依次涂装水性涂料组合物来形成具有优异的外观和涂膜性能 的多层涂膜的方法。
【背景技术】
[0004] 3-涂2-烘法和2-涂2-烘法已广泛用作在汽车车体上形成涂膜的方法。3-涂 2-烘法依次包括以下步骤：在使被涂物进行电沉积涂装并加热固化之后，涂装中涂涂料组 合物一加热固化一涂装底涂涂料组合物一预热（初步加热）一涂装透明涂料组合物一加热 固化。2-涂2-烘法依次包括以下步骤：在使被涂物进行电沉积涂装并加热固化之后，涂装 中涂涂料组合物一加热固化一涂装面涂涂料组合物一加热固化。
[0005] 通常，3-涂2-烘法通过使用包含效应颜料的底涂涂料组合物来用于形成所谓金 属色的涂膜，而2-涂-2-烘法通过使用包含着色颜料的面涂涂料组合物来用于形成所谓纯 色（例如白色或黑色）的涂膜。
[0006] 然而，近年来，出于节能的目的，已经考虑省略在涂装中涂涂料组合物之后进行的 加热-固化步骤，并且已对依次包括以下步骤的3-涂1-烘法进行了研宄：涂装中涂涂料组 合物一预热（初步加热）一涂装底涂涂料组合物一预热（初步加热）一涂装透明涂料组合 物一加热固化，并且对依次包括以下步骤的2-涂1-烘法进行了研宄：涂装中涂涂料组合物 -预热（初步加热）一涂装面涂涂料组合物一加热固化。从使由有机溶剂的挥发引起的环 境污染最小化的角度，对使用水性涂料组合物作为中涂涂料组合物、底涂涂料组合物和面 涂涂料组合物的3-涂1-烘法或2-涂-1-烘法存在着特殊的需求。
[0007] 然而，在使用水性中涂涂料组合物和水性底涂涂料组合物的3-涂1-烘法中，以及 在使用水性中涂涂料组合物和水性面涂涂料组合物的2-涂1-烘法中，所得的涂膜由于在 涂料组合物中使用水溶性或水分散性树脂而可能具有不足的耐水性，以及由于在水性中涂 涂料组合物与水性底涂涂料组合物之间或在水性中涂涂料组合物与水性面涂涂料组合物 之间形成混合层而可能具有不足的平滑性和鲜映性。这些已成为要求解决的问题。
[0008] 此外，热固化型涂料组合物通常已知在加热和固化步骤中当温度显著升高时在所 得的固化涂膜中引起称为"起泡（popping)"的现象。此类起泡由涂膜表面上的泡状涂膜缺 陷构成。留在涂膜内部的溶剂在加热和固化期间迅速蒸发在涂膜中形成气泡，而涂膜中的 树脂组分同时固化，因此导致含气泡的部分呈现为泡状缺陷。该起泡还简称为"针孔"。
[0009] 起泡的发生是因为涂膜中的溶剂在加热和固化期间迅速蒸发。因此，通常通过在 涂料组合物中使用具有相对高沸点的有机溶剂作为溶剂以减缓溶剂的蒸发速率，从而改善 起泡。然而，因为水性涂料组合物包含水作为溶剂的主要组分，并且具有相对高沸点的有机 溶剂的量是受限的，因此与溶剂型涂料组合物相比趋于更容易地出现起泡。
[0010] 特别地，在使用水性中涂涂料组合物和水性底涂涂料组合物的3-涂1-烘法以及 使用水性中涂涂料组合物和水性面涂涂料组合物的2-涂1-烘法中，因为省略了在涂装中 涂涂料组合物之后的加热和固化步骤，并且通过加热同时固化相对厚的涂装的涂膜，因此 可能发生起泡，其也已经成为要求解决的问题。
[0011] 例如，专利文献1公开了在包括通过湿碰湿（wet-on-wet)法在基材上依次形成中 涂涂膜、底涂涂膜和透明涂膜的形成涂膜的方法中，当用于形成中涂涂膜的中涂涂料组合 物和用于形成底涂涂膜的底涂涂料组合物包含含酰胺基的丙烯酸树脂和固化剂、并且在该 中涂涂料组合物中包含的固化剂包含脂肪族异氰酸酯系活性亚甲基封端异氰酸酯、并且该 脂肪族异氰酸酯系活性亚甲基封端异氰酸酯的平均官能度大于3时，含酰胺基的丙烯酸树 脂发挥控制粘度的作用，并且可以控制在每一涂层之间的界面处的渗出或反转。此外，使用 具有优异的低温固化性的脂肪族异氰酸酯系活性亚甲基封端异氰酸酯作为固化剂致使中 涂涂膜的固化比底涂涂膜和透明涂膜的固化更早，并且还确保充足的流动性，因此为遮盖 电沉积涂膜的表面粗糙度提供了优异的被涂物遮盖力，因此提供了具有优异成品外观和优 异涂膜性质、特别具有优异耐崩裂性的多层涂膜。
[0012] 另一方面，当具有低分子量的聚酯树脂用作用于形成涂膜的树脂时，所得的涂料 组合物通常易于流动，因此在水平面上产生具有优异平滑性的涂膜；相反，在垂直面上易于 出现流挂并易于降低平滑性。特别地，在3涂1-烘法中，其中三层未固化涂膜被涂装在彼 此顶部上，当具有低分子量的聚酯树脂用于最底层的水性中涂涂料组合物时，由于上层的 未固化涂膜的重量而出现流挂，因此所得的涂膜的平滑性通常降低。此外，当具有低分子量 的聚酯树脂用作用于形成涂膜的树脂时，所得的涂膜的膜性能，如耐水附着性以及耐崩裂 性常常降低。
[0013] 专利文献2公开了在根据3-涂1-烘法形成涂膜的方法中，其中依次涂装水性中 涂涂料组合物、水性底涂涂料组合物和透明涂料组合物并同时加热固化所得的三层涂膜， 包含特定的含羟基或含羧基的聚酯树脂、特定的三聚氰胺树脂和聚碳二亚胺化合物（C)作 为树脂组分的水性中涂涂料组合物可以形成具有高交联密度和相对均匀的交联点的网络 结构，因此形成很难发生流挂并且平滑性、耐水附着性以及耐崩裂性优异的涂膜。
[0014] 引用目录
[0015] 专利文献
[0016] PTL 1:JP2002-153806A
[0017] PTL 2:W02010/047352
[0018] 发明概述
[0019] 技术问题
[0020] 然而，在专利文献（PTL) 1公开的形成多层涂膜的方法中，使用水性涂料组合物作 为中涂涂料组合物和底涂涂料组合物可能由于在中涂涂料组合物层与底涂涂料组合物层 之间形成混合层而导致所得的多层涂膜的平滑性和鲜映性降低，或所得的多层涂膜具有不 足的耐水性。所得的多层涂膜还具有偶然的起泡。
[0021] 尽