CN104114597A - 用于生产汽车oem多层涂层的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于生产汽车OEM多层涂层的方法，包括步骤：(1)施加底漆层到汽车基材上，(2)施加透明面漆层到底漆层上，以及(3)共同固化底漆层和透明面漆层，其中从通过利用静态混合器混合未改性水性底漆与聚异氰酸酯交联剂组分产生的改性水性底漆施加底漆层，并且其中所述聚异氰酸酯交联剂组分包含至少一种聚异氰酸酯交联剂和γ-丁内酯作水混溶性溶剂。

Description

用于生产汽车OEM多层涂层的方法
发明领域
本发明涉及一种生产汽车OEM(原始设备制造，original equipmentmanufacture)多层涂层(multi-layer coating)的方法。
现有技术的描述
汽车涂层通常由单独烘烤的电沉积涂料(EDC)底漆、单独烘烤的施加在其上的底漆表面层(填料层)和施加其上的面漆组成，其包含湿叠湿式(wet-on-wet)施加的赋予颜色和/或特殊效果的底漆层和赋予光泽的保护性透明面漆层。
从WO97/47401A1已知用于的生产装饰性多层涂层的方法，所述方法允许消除底漆表面层的施加和单独烘烤。在这种方法中，施加包含(i)改性水性底漆和透明面漆或(ii)改性水性底漆、未改性水性底漆和透明面漆的多层涂层结构，该方法包含共同固化向烘烤的EDC底漆施加的这些涂覆层。通过混合含有羟基功能性粘合剂的未改性水性底漆与聚异氰酸酯混合物组分产生改性水性底漆。聚异氰酸酯混合物组分可以是聚异氰酸酯交联剂在含有N-烷基吡咯烷酮的有机溶剂混合物中的溶液。可以将聚异氰酸酯混合物组分添加至各自具有不同颜色的许多未改性水性底漆。在自循环管路中各自引导未改性水性底漆和聚异氰酸酯混合物组分并且循环管路借助阀门与静态混合器连接。
可以使用静态混合器，例如，常规的静态混合器如，例如凯尼斯混合器(Kenics mixer)进行混合。凯尼斯混合器(Kenics mixer)是一般在汽车原始设备制造(OEM)大批生产涂装线中使用的静态混合器。用静态混合器混合允许紧邻喷雾施加改性水性底漆之前，连续混合未改性水性底漆和聚异氰酸酯混合物组分。改性水性底漆离开静态混合器并且它被传送至喷雾施加装置。
当需要颜色变化时，必需淋洗已经与先前颜色的涂料接触的装置(静态混合器、喷雾施加装置、阀门和任何连接管工具(work))换句话说，在转换成施加新颜色(即后续颜色)之前，从装置清除具有先前加工颜色的任何残余物；这种淋洗汽车大批生产涂装装置中自动地进行并且一般使用水质清洁组合物作为淋洗介质。
WO2007/073871A2公开了水性涂料，所述水性涂料含有(A)至少一种离子稳定的和/或非离子稳定的聚氨酯，所述聚氨酯可以是饱和的、不饱和的和/或用烯烃不饱和化合物接枝的，(B)至少一种润湿剂或分散剂和(C)选自以下所组成的组中的至少一种有机溶剂：二甲基亚砜、环丁砜、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-戊醇、己基二醇、1,6-己二醇、二甘醇、三甘醇、甘油、三羟甲基丙烷溶液、季戊四醇溶液、山梨醇溶液、具有110-6000数均分子量和25mg KOH/g至1000mg KOH/g羟值的活性聚醚多元醇、丙二醇单丁醚、二丙二醇二甲醚、甘油乙氧基化物、3-乙氧基丙酸乙酯、γ-丁内酯(伽马-丁内酯)、N-(2-羟乙基)-哌啶、N-甲基吗啉、N-(2-羟乙基)-吗啉、N-乙酰基吗啉、N-环己基吡咯烷酮和N-辛基-2-吡咯烷酮。
发明简述
本发明的发明人发现，可以通过由γ-丁内酯替换聚异氰酸酯混合物组分中的N-烷基吡咯烷酮而改进涉及在WO97/47401A1中所公开方法的前述汽车OEM多层涂层方法。明显地，但是出乎意料地，在γ-丁内酯存在的情况下聚异氰酸酯针对羟基功能性粘合剂的羟基基团和针对水的反应性降低。能够增加离开静态混合器的改性水性底漆的活化寿命(potlife)，这可以在成品多层涂层的改善的外观中找到其表现。另外，就更易自动淋洗涂装设备而言，施加过程更稳健的，即当聚异氰酸酯混合物组分中的N-烷基吡咯烷酮由γ-丁内酯替换，感知到涂布装置内部更少的结块形成。尽管不希望受任何理论约束，但是据推测结块形成是聚异氰酸酯与源自水性底漆或水质清洁组合物的痕量水意外接触的反应的结果并且作为这种反应的结果，脲块或脲壳可以在涂布装置内部形成。
本发明涉及一种用于生产汽车OEM多层涂层的方法，所述方法包括步骤：
(1)施加底漆层到汽车基材上，
(2)施加透明面漆层到底漆层上，以及
(3)共同固化底漆层和透明面漆层，
其中从通过利用静态混合器混合未改性水性底漆与聚异氰酸酯交联剂组分产生的改性水性底漆施加底漆层，并且其中聚异氰酸酯交联剂组分包含至少一种聚异氰酸酯交联剂和γ-丁内酯作水混溶性溶剂。
实施方案详述
本文中使用短语“汽车OEM多层涂层”。它指与汽车翻新涂料或修复涂涂料相反的汽车原初涂料。汽车OEM多层涂层一般应用于具有高度自动化水平的工业大批生产涂装线中。
在本发明的方法中，将汽车基材得到多层涂覆。汽车基材可以是塑料或金属基材或包含塑料以及金属的所谓混合结构基材。汽车基材尤其可以是车体或车体零件；车体可以是金属基材或混合结构基材，而车体零件可以是金属基材、塑料基材或混合结构基材。汽车塑料基材可以是未涂覆的或它们可以具有预涂层如导电性底漆层(primer layer)。汽车金属基材可以具有预涂层如常规的EDC底漆层以及，任选地，还具有常规的底漆表面层，不过常规的厚电沉积涂料底漆层(EDC primer layer)仅(在无额外涂覆层情况下)优选作为预涂层。
在方法步骤(1)中，首先向汽车基材提供底漆层。底漆层是在本发明方法产生的汽车OEM多层涂层内部赋予颜色和/或特殊效果的涂覆层。换而言之，由本发明方法产生的汽车OEM多层涂层可以具有在每种情况下均由底漆层决定的纯色(solid color)(与观察角度无关的颜色)或效果色(具有取决于观察角度的颜色和/或亮度随角异色的颜色)，所述底漆层可以透过完成的汽车OEM多层涂层的外透明面漆层视觉感知。
底漆膜总厚度可以处于例如10μm至40μm范围内。底漆层可以由所谓改性水性底漆得到施加或在一种实施方式中可以在两个层或亚层中得到施加。在后一种情况下，施加第一层改性水性底漆并且随后施加后续第二层的相应未改性水性底漆，或，换而言之，在施加改性水性底漆和透明面漆之间，由相应的未改性水性底漆施加额外的涂覆层；由改性水性底漆施加的层的膜厚度可以例如是5μm至25μm并且由相应的未改性水性底漆施加的后续层的膜厚度可以例如是3μm至20μm。
在本说明书中和在权利要求中对涂覆层所示的膜厚度在每种情况下均指干膜厚度。
在本说明书中和在权利要求中，在未改性和改性的水性底漆之间进行区别。改性水性底漆是未改性水性底漆(即给定颜色的相应未改性水性底漆)和聚异氰酸酯交联剂组分的混合物，所述混合物利用静态混合器制备。通常，未改性水性底漆和聚异氰酸酯交联剂组分之间存在限定和规定的混合比率。制备改性水性底漆的混合比率处于例如0.05至0.3pbw(parts by weight，重量份)聚异氰酸酯交联剂组分：1pbw未改性水性底漆(unmodified water-borne base coat)的范围内。
未改性水性底漆是具有例如10wt.％至50wt.％(重量％)范围内总固形物含量的水性涂料组合物。未改性水性底漆包含水、颜料和树脂固形内容物，所述树脂固形内容物由至少一种水质成膜粘合剂的固形物以及以下任选组分的固形物贡献形成：糊状树脂和除聚异氰酸酯交联剂之外的交联剂。未改性水性底漆还可以包含以下任选的组分：填料、有机溶剂和常规添加物。未改性水性底漆具有以重量计例如0.05:1至2.5:1颜料含量对树脂固形物含量的比率。
未改性水性底漆含有离子稳定的和/或非离子稳定的含水粘合剂系统。这些粘合剂系统优选地是阴离子稳定的和/或非离子稳定的。阴离子稳定作用优选地通过粘合剂中至少部分中和的羧基基团实现，而非离子型稳定作用优选地由粘合剂中的侧部或端部的聚环氧乙烷单元实现。
如已经描述，未改性水性底漆含有一种或多种常规的成膜粘合剂。它们可以任选地还含有除聚异氰酸酯交联剂之外的交联剂。可以使用的常规成膜粘合剂的实例是常规聚酯、聚氨酯、(甲基)丙烯酸共聚物树脂和/或衍生自这些类别粘合剂的杂合粘合剂。除聚异氰酸酯交联剂之外的交联剂的实例包括常规的蜜胺甲醛树脂交联剂。
在一个优选实施方案中，未改性水性底漆包含一种或多种羟基功能性粘合剂或甚至由一种或多种羟基功能性粘合剂组成的树脂固形内容物。未改性水性底漆的树脂固形内容物的羟值则例如处于5mg KOH/g至120mg KOH/g范围内。
未改性水性底漆含有常规的颜料，例如，特殊效果颜料和/或选自白色、彩色和黑色颜料的颜料。换句话说，未改性水性底漆可以是单色(solid colour)底漆或具有颜色和/或亮度随角异色(color and/or lightness flop)的效果底漆。
特殊效果颜料的实例是向涂层赋予取决于观察角度的颜色随角异色和/或亮度随角异色(color flop and/or lightness flop)的常规颜料，如铝、铜或其他金属的非浮型金属颜料、干涉颜料，如金属氧化物涂覆金属颜料(例如，氧化铁涂覆铝)、涂覆云母(如二氧化钛涂覆云母)、石墨增效颜料(graphiteeffect-imparting pigments)、薄片形式氧化铁、液晶颜料、涂覆氧化铝颜料、涂覆二氧化硅颜料。
白色、彩色和黑色颜料的实例是本领域技术人员已知的常规无机或有机颜料，如二氧化钛、氧化铁颜料、炭黑、偶氮颜料、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料、吡咯并吡咯颜料和苝颜料。
未改性水性底漆也可以例如相对于树脂固形内容物按总比例0wt.％至30wt.％含有填料(增充剂(extender))。填料不构成未改性水性底漆的颜料内容物的部分。实例是硫酸钡、高岭土、滑石、二氧化硅和层状硅酸盐。
特殊效果颜料通常首先以常规的商业水性或非水糊状物形式引入，任选地，与优选水可稀释的有机溶剂和添加物组合并且随后与水性粘合剂混合。粉状特殊效果颜料可以首先与优选水可稀释的有机溶剂和添加物一起加工以产生糊状物。
白色、彩色和黑色颜料和/或填料可以例如在一定比例的水性粘合剂中研磨。碾磨可以优选地还在特定的水性糊状树脂中进行。碾磨可以在本领域技术人员已知的常规设备中进行。随后用剩余比例的水性粘合剂或水性糊状树脂完成配制。
未改性水性底漆可以含有例如相对于其固形物含量按总比例0.1至15wt.％的常规添加物。实例是消泡剂、润湿剂、黏附促进剂、催化剂、流平剂、防缩孔剂、流变学控制剂，例如，增稠剂和光稳定剂，例如，UV吸收剂和/或基于HALS的化合物(HALS，hindered amine light stabilizer空间位阻胺光稳定剂)。
未改性水性底漆可以含有常规溶剂，例如，按优选小于20wt.％，特别优选地小于15wt.％总比例，其中以重量计的百分数基于总的未改性水性底漆。这些溶剂是常规涂装溶剂，它们可以源自例如粘合剂生产或独立地添加。这类溶剂的实例是醇类，例如，丙醇、丁醇、己醇；二醇醚类，例如，二甘醇二-C1-C6-烷基醚、二丙甘醇二-C1-C6-烷基醚，乙氧基丙醇，乙二醇单丁基醚；二醇醚酯类，例如，乙酸甲氧基丙酯、丁基乙二醇乙酸酯；二醇类，例如，乙二醇和/或丙二醇及它们的二聚物或三聚物；酮类，如，甲乙酮、丙酮，环己酮；芳香烃或脂族烃，例如，甲苯、二甲苯或直链或支链脂族C6-C12烃类。
如已经提到，通过利用静态混合器混合未改性水性底漆与聚异氰酸酯交联剂组分制备在本发明的方法步骤(1)中施加的改性水性底漆。通常，混合操作可以遵循如上文已经提到的限定和规定混合比率进行。
聚异氰酸酯交联剂组分包含50wt.％至90wt.％的至少一种聚异氰酸酯交联剂和10wt.％至50wt.％的γ-丁内酯作为水混溶性溶剂，其中以重量计的百分数基于总聚异氰酸酯交联剂组分。
至少一种聚异氰酸酯交联剂的总异氰酸酯含量通常在2wt.％至40wt.％，优选地在10wt.％至25wt.％(以NCO计)范围内。
至少一种聚异氰酸酯交联剂包含一种或多种具有脂族连接、脂环族连接和/或芳脂族连接的异氰酸酯基的聚异氰酸酯。聚异氰酸酯一般源自选自以下的一种或多种二异氰酸酯：1,6-亚己基二异氰酸酯(1,6-hexane diisocyanate)、四甲代苯二亚甲基二异氰酸酯(tetramethylxylylene diisocyanate)、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和环己烷二异氰酸酯。聚异氰酸酯衍生物的实例是在连接异氰酸酯基的残基中含有杂原子的那些物质。这些衍生物的实例是含有碳二亚胺基、脲基甲酸酯基、异氰脲酸酯基、脲二酮基(uretidione)、氨基甲酸乙酯基、酰化脲基和/或缩二脲基的聚异氰酸酯。聚异氰酸酯优选地具有高于2的异氰酸酯官能度，如通过上述二异氰酸酯的二聚化或三聚化所产生的脲二酮或异氰脲酸酯型聚异氰酸酯。另外实例是通过上述二异氰酸酯与水反应产生并且含有缩二脲基聚异氰酸酯或通过与多元醇反应所产生的并且含有氨基甲酸乙酯基的聚异氰酸酯。
特别适宜的是例如基于1,6-亚己基二异氰酸酯(1,6-hexane diisocyanate)、异佛尔酮二异氰酸酯或二环己基甲烷二异氰酸酯(dicyclohexylmethanediisocyanate)的“涂料用聚异氰酸酯”。基于这些二异氰酸酯的“涂料用聚异氰酸酯”意指这些二异氰酸酯的本身已知的含缩二脲、氨基甲酸乙酯、脲二酮(uretidione)和/或异氰脲酸酯基的衍生物。
聚异氰酸酯交联剂组分包含γ-丁内酯作为水混溶性溶剂。它也可以包含少量的例如，至多20wt.％对游离异氰酸酯呈惰性且除γ-丁内酯之外的一种或多种有机溶剂，其中以重量计的百分数基于总聚异氰酸酯交联剂组分。然而，优选的是聚异氰酸酯交联剂组分包含γ-丁内酯作为唯一有机溶剂。
术语“对游离异氰酸酯呈惰性的有机溶剂”应当意指油漆和涂料领域中常规的并且不含对异氰酸酯有反应性的基团的有机溶剂。实例包括乙酸甲氧基丙酯、乙酸甲氧基丁酯、乙酸乙氧基丙酯、丁基乙二醇乙酸酯和丁基二乙二醇乙酸酯。
聚异氰酸酯交联剂组分可以基于聚异氰酸酯交联剂组分的总重量按总比例含有例如至多10wt.％的至少一种添加物。添加物的实例是消泡剂、防缩孔剂(anticratering agent)、润湿剂、填料、颜料和光稳定剂。
在一种实施方式中，聚异氰酸酯交联剂组分包含50wt.％至90wt.％的至少一种聚异氰酸酯交联剂、10wt.％至50wt.％的γ-丁内酯、0wt.％至20wt.％对游离异氰酸酯呈惰性且除γ-丁内酯之外的有机溶剂，以及0wt.％至10wt.％的至少一种添加物。在另一种实施方式中，聚异氰酸酯交联剂组分由以下组成：50wt.％至90wt.％的至少一种聚异氰酸酯交联剂、10wt.％至50wt.％的γ-丁内酯、0wt.％至20wt.％对游离异氰酸酯呈惰性且除γ-丁内酯之外的有机溶剂，以及0wt.％至10wt.％的至少一种添加物，其中重量百分比(wt.％)的总和总计是聚异氰酸酯交联剂组分的100wt.％。在又一种实施方式中，聚异氰酸酯交联剂组分由50wt.％至90wt.％的至少一种聚异氰酸酯交联剂和10wt.％至50wt.％的γ-丁内酯组成，其中重量百分比(wt.％)的总和总计是聚异氰酸酯交联剂组分的100wt.％。
通过利用静态混合器混合(相应的)未改性水性底漆与聚异氰酸酯交联剂组分制备改性水性底漆。静态混合器代表在工业涂装设施中常规的混合技术。凯尼斯混合器(Kenics mixer)是常规静态混合器的实例。凯尼斯混合器(Kenicsmixer)是在汽车OEM工业生产涂装线中通常使用的静态混合器并它们具有例如40mm至200mm的长度。静态混合器的使用允许连续混合未改性水性底漆和聚异氰酸酯交联剂组分。将未改性水性底漆和聚异氰酸酯交联剂组分混合，随即马上喷雾施加所产生的改性水性底漆。改性水性底漆在静态混合器的出口离开静态混合器并且它被传送至喷雾施加装置或多个装置。
添加聚异氰酸酯交联剂组分至未改性水性底漆向所产生的改性水性底漆赋予多种技术特性，如耐碎石冲击性和耐候性。
将未改性水性底漆和聚异氰酸酯交联剂组分优选地根据汽车基材制造商的预述(premises)在施加所产生的改性水性底漆于汽车基材上之前不久或立即混合。
在每种情况下，将不同颜色的未改性水性底漆和聚异氰酸酯交联剂组分分别在自身专用循环管路中传送，并且混合过程自动进行，一般遵循限定和规定的混合比率。
改性水性底漆的施加可以使用静电辅助高速旋转雾化进行，即静态混合器的出口优选地连接至一个或多个静电辅助高速旋转雾化器。
施加改性水性底漆可以接续短暂闪蒸期(flash-off phase)，例如，在20℃至100℃气温下30秒至10分钟，此后在方法步骤(2)中，将透明面漆以例如20μm至60μm干膜厚度施加。
如上文已经提到，在一种实施方式中，尤其当涉及效果底漆时，可能的是将该底漆层施加在两个层中，其中第一层改性水性底漆不直接用透明面漆涂覆而用一层相应的未改性水性底漆涂覆。这里，施加改性水性底漆优选地接续短暂闪蒸期，例如在20℃至25℃气温下30秒至5分钟，此后施加相应的未改性水性底漆。相应的未改性水性底漆的喷施可以是静电辅助高速雾化或气动喷施。施加未改性水性底漆优选地接续短暂闪蒸期，例如，在20℃至100℃气温下30秒至10分钟，此后在方法步骤(2)中，将透明面漆以例如20μm至60μm干膜厚度施加。
所有已知的透明罩漆(clear coat)原则上均合适作为透明面漆(clear topcoat)。可用的透明罩漆是溶剂型单成分(1组分)或双成分(2组分)透明罩漆、水可稀释性单组分或双组分透明罩漆、粉末透明罩漆或水性粉末透明罩漆浆状物。
在任选的闪蒸期后，在方法步骤(3)中共同固化透明面漆层以及由改性水性底漆组成或由改性水性底漆外加未改性水性底漆组成的施加的底漆层，例如，通过在70℃至170℃的温度烘烤15分钟至30分钟，这尤其取决于汽车基材。
实施例
参比实施例1(含水聚氨酯脲树脂分散体的制备)：
将24.08pbw(重量份)具有112mg KOH/g羟值的聚酯二醇(从2:1摩尔己二酸和异酞酸(isophthalic acid)的混合物与己二醇产生)和1.32pbw二羟甲基丙酸与配备搅拌器和回流冷凝器的反应容器中的11.6pbw丙酮混合。相对于该聚酯二醇，添加0.004wt.％的二月桂酸二丁基锡催化剂。在加热该混合物至50℃后，添加9.45pbw的异佛尔酮二异氰酸酯并且将混合物在50℃搅拌直至获得恒定的NCO值。随后添加0.88pbw的二甲基异丙胺并且将混合物在50℃搅拌直至均质。随后添加54.79pbw的去离子水以形成含水分散体，此后在40℃添加6.48pbw的6.25wt.％乙二胺水溶液。随后将温度升返至50℃并且将这个温度维持2小时。随后将回流冷凝器替换为蒸馏桥(distillationbridge)并且通过蒸馏移除丙酮，残余丙酮含量缩减至3wt.％。通过在所产生的聚氨酯脲树脂分散体中建立35wt.％的树脂固形物含量，替换蒸馏期间夹带的任何水。
参比实施例2(黑色未改性水性底漆的制备)：
通过混合以下组分制备黑色水性底漆：
1)16pbw炭黑、来自路博润公司(Lubrizol)的13pbw27000(非离子表面活性剂)、22pbw2-氨基-2-甲基-1-丙醇(水中95wt.％)、48pbw去离子水和1pbw消泡剂4)的分散体。
2)36pbw滑石、50.5pbw去离子水、6pbw颜料分散剂(US5,231,131的实施例6的中和的接枝共聚物溶液)、1.5pbw2-氨基-2-甲基-1-丙醇(水中95wt.％)、4pbw增稠剂3)、2pbw消泡剂4)的分散体。
3)33pbw来自联合胶体公司(Allied Colloids)的HV30、2.5pbw二甲基乙醇胺(DMEA)和64.5pbw去离子水的混合物。
4)丁基乙二醇中50wt.％的来自空气化工产品公司(Air Products)的104。
参比实施例3(聚异氰酸酯组合物1的产生)：
将30pbw的N-乙基吡咯烷酮、46pbw基于六亚甲基二异氰酸酯的具有NCO值17.4的亲水脂族聚异氰酸酯和24pbw来自拜耳(Bayer)的德士模都()N3600(具有NCO值23的三聚化六亚甲基二异氰酸酯)混合。
参比实施例4(聚异氰酸酯组合物2的产生)：
将29.5pbw的γ-丁内酯、46pbw基于六亚甲基二异氰酸酯的具有NCO值17.4的亲水脂族聚异氰酸酯和24.5pbw来自拜耳(Bayer)的德士模都()N3600(具有NCO值23的三聚化六亚甲基二异氰酸酯)混合。
实施例5(黑色改性水性底漆的产生和施加)：
利用凯尼斯混合器(Kenics mixer)(长度188mm)，将参比实施例2的100pbv(parts by volume，以体积份数计)未改性黑色水性底漆与参比实施例3的10pbv聚异氰酸酯组合物1(PIC1)混合。在独立操作中，利用凯尼斯混合器(Kenics mixer)(长度188mm)，将参比实施例2的100pbv未改性黑色水性底漆与参比实施例4的10pbv聚异氰酸酯组合物2(PIC2)混合。
为模拟管路截止(line stop)，将如此制备的黑色改性水性底漆在混合后15分钟和30分钟施加。通过喷洒到用固化的18μm厚电沉积涂料底漆(EDCprimer)预涂的测试钢板上进行施加。在20℃下闪蒸5分钟并在70℃目的温度下闪蒸额外5分钟后，将测试板各自用商业双组分(聚酯/聚异氰酸酯)透明罩漆以40μm干膜厚度喷涂并且在20℃下闪蒸7分钟后，在140℃目的温度下烘烤20分钟。
来自毕克-加特纳公司(BYK-Gardner)的测量装置Wavescan DOI测定在透明罩漆表面上的消光度(Dullness)、Wa、Wb、Wc、Wd和We值。
试验结果汇总于下表中。

Claims (12)

1.一种用于生产汽车OEM多层涂层的方法，包括以下步骤：
(1)施加底漆层到汽车基材上，
(2)施加透明面漆层到底漆层上，以及
(3)共同固化底漆层和透明面漆层，
其中从通过利用静态混合器混合未改性水性底漆与聚异氰酸酯交联剂组分产生的改性水性底漆施加底漆层，并且其中所述聚异氰酸酯交联剂组分包含至少一种聚异氰酸酯交联剂和γ-丁内酯作水混溶性溶剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在施加所述改性水性底漆和透明面漆之间施加来自未改性水性底漆的额外的涂覆层。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中制备改性水性底漆的混合比率处于0.05重量份至0.3重量份聚异氰酸酯交联剂组分：1重量份未改性水性底漆的范围内。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中未改性水性底漆包含羟值处于5mg KOH/g至120mg KOH/g范围内的树脂固形内容物。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述聚异氰酸酯交联剂组分包含50％(重量)至90％(重量)的至少一种聚异氰酸酯交联剂和10％(重量)至50％(重量)的γ-丁内酯。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中至少一种聚异氰酸酯交联剂的总异氰酸酯含量处于2％(重量)至40％(重量)(以NCO计)范围内。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中至少一种聚异氰酸酯交联剂包含一种或多种具有脂族连接、脂环族连接和/或芳脂族连接的异氰酸酯基的聚异氰酸酯。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述聚异氰酸酯交联剂组分包含至多20％(重量)对游离异氰酸酯呈惰性且除γ-丁内酯之外的有机溶剂。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述聚异氰酸酯交联剂组分包含γ-丁内酯作为唯一有机溶剂。
10.根据权利要求1至4或权利要求6至8中任一项所述的方法，其中所述聚异氰酸酯交联剂组分包含50％(重量)至90％(重量)的至少一种聚异氰酸酯交联剂、10％(重量)至50％(重量)的γ-丁内酯、0％(重量)至20％(重量)对游离异氰酸酯呈惰性且除γ-丁内酯之外的有机溶剂，以及0％(重量)至10％(重量)的至少一种添加物。
11.根据权利要求1至4或权利要求6至8中任一项所述的方法，其中所述聚异氰酸酯交联剂组分由以下组成：50％(重量)至90％(重量)的至少一种聚异氰酸酯交联剂、10％(重量)至50％(重量)的γ-丁内酯、0％(重量)至20％(重量)对游离异氰酸酯呈惰性且除γ-丁内酯之外的有机溶剂，以及0％(重量)至10％(重量)的至少一种添加物，其中所述重量百分比的总和总计是100％(重量)。
12.根据权利要求1至4或权利要求6至9中任一项所述的方法，其中所述聚异氰酸酯交联剂组分由50％(重量)至90％(重量)的至少一种聚异氰酸酯交联剂和10％(重量)至50％(重量)的γ-丁内酯组成，其中所述重量百分比的总和总计是100％(重量)。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110818881A (zh) * 2019-11-22 2020-02-21 万华化学（北京）有限公司 一种聚氨酯油墨树脂的制备方法及其制备的聚氨酯油墨树脂与油墨
CN111417691A (zh) * 2017-11-30 2020-07-14 艾仕得涂料系统有限责任公司 利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
US12122932B2 (en) 2023-03-27 2024-10-22 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Coating compositions for application utilizing a high transfer efficiency applicator and methods and systems thereof

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112262168B (zh) 2018-06-11 2023-05-02 Ppg工业俄亥俄公司 复层涂料及其制备方法
JP7272971B2 (ja) * 2020-01-22 2023-05-12 関西ペイント株式会社 プラスチック成形品の塗装方法
US20220356359A1 (en) * 2021-04-30 2022-11-10 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Method of applying a one-component waterborne coating composition to a substrate utilizing a high transfer efficiency applicator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0697424A1 (de) * 1994-08-19 1996-02-21 Basf Aktiengesellschaft Mischungen, enthaltend wasseremulgierende Isocyanate
WO1997047401A1 (de) * 1996-06-12 1997-12-18 Herberts Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur herstellung von mehrschichtlackierungen auf elektrisch leitfähigen substraten
US20060189234A1 (en) * 2005-02-23 2006-08-24 Jurgen Kocher Polyurethane urea solutions
CN101331196A (zh) * 2005-12-16 2008-12-24 巴斯福涂料股份公司 水性涂料、其制备和应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4912152A (en) 1987-11-30 1990-03-27 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. One-pack type thermosetting composition
US5700867A (en) * 1993-10-01 1997-12-23 Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd. Aqueous dispersion of an aqueous hydrazine-terminated polyurethane
JP5285424B2 (ja) * 2005-07-01 2013-09-11 ザ シャーウィン−ウィリアムズ カンパニー 水酸基変性ポリウレタン分散体結合剤を含む多層コーティング系
US7740912B2 (en) * 2005-10-07 2010-06-22 E.I. Du Pont De Nemours And Company Method of forming multi-layer coatings on automobile bodies without a primer bake

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0697424A1 (de) * 1994-08-19 1996-02-21 Basf Aktiengesellschaft Mischungen, enthaltend wasseremulgierende Isocyanate
WO1997047401A1 (de) * 1996-06-12 1997-12-18 Herberts Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur herstellung von mehrschichtlackierungen auf elektrisch leitfähigen substraten
US20060189234A1 (en) * 2005-02-23 2006-08-24 Jurgen Kocher Polyurethane urea solutions
CN101331196A (zh) * 2005-12-16 2008-12-24 巴斯福涂料股份公司 水性涂料、其制备和应用

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11613669B2 (en) 2017-11-30 2023-03-28 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Coating compositions for application utilizing a high transfer efficiency applicator and methods and systems thereof
CN111448235A (zh) * 2017-11-30 2020-07-24 艾仕得涂料系统有限责任公司 利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
US12054634B2 (en) 2017-11-30 2024-08-06 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Method of applying a coating composition to a substrate
CN111433301A (zh) * 2017-11-30 2020-07-17 艾仕得涂料系统有限责任公司 利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
US11649373B2 (en) 2017-11-30 2023-05-16 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Coating compositions for application utilizing a high transfer efficiency applicator and methods and systems thereof
US11965107B2 (en) 2017-11-30 2024-04-23 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc System for applying a coating composition
CN111433302B (zh) * 2017-11-30 2022-06-14 艾仕得涂料系统有限责任公司 利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
US11649374B2 (en) 2017-11-30 2023-05-16 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Coating compositions for application utilizing a high transfer efficiency applicator and methods and systems thereof
CN111417691B (zh) * 2017-11-30 2022-06-14 艾仕得涂料系统有限责任公司 利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
CN111448235B (zh) * 2017-11-30 2022-06-24 艾仕得涂料系统有限责任公司 利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
CN114871012A (zh) * 2017-11-30 2022-08-09 艾仕得涂料系统有限责任公司 利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
US11453802B2 (en) 2017-11-30 2022-09-27 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Method of applying a coating composition to a substrate
CN111433302A (zh) * 2017-11-30 2020-07-17 艾仕得涂料系统有限责任公司 利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
CN111417691A (zh) * 2017-11-30 2020-07-14 艾仕得涂料系统有限责任公司 利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
CN111433301B (zh) * 2017-11-30 2022-06-14 艾仕得涂料系统有限责任公司 利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
US11649372B2 (en) 2017-11-30 2023-05-16 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Coating compositions for application utilizing a high transfer efficiency applicator and methods and systems thereof
US11649371B2 (en) 2017-11-30 2023-05-16 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Method of forming a coating composition for application to a substrate utilizing a high transfer efficiency applicator
US11655391B2 (en) 2017-11-30 2023-05-23 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Coating compositions for application utilizing a high transfer efficiency applicator and methods and systems thereof
US11820910B2 (en) 2017-11-30 2023-11-21 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Coating compositions for application utilizing a high transfer efficiency applicator and methods and systems thereof
US11840639B2 (en) 2017-11-30 2023-12-12 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Coating compositions for application utilizing a high transfer efficiency applicator and methods and systems thereof
CN114871012B (zh) * 2017-11-30 2024-02-27 艾仕得涂料系统有限责任公司 利用高转移效率施涂器施加的涂料组合物及其方法和系统
US11945964B2 (en) 2017-11-30 2024-04-02 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Coating compositions for application utilizing a high transfer efficiency applicator and methods and systems thereof
CN110818881B (zh) * 2019-11-22 2021-10-22 万华化学（北京）有限公司 一种聚氨酯油墨树脂的制备方法及其制备的聚氨酯油墨树脂与油墨
CN110818881A (zh) * 2019-11-22 2020-02-21 万华化学（北京）有限公司 一种聚氨酯油墨树脂的制备方法及其制备的聚氨酯油墨树脂与油墨
US12122932B2 (en) 2023-03-27 2024-10-22 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Coating compositions for application utilizing a high transfer efficiency applicator and methods and systems thereof

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CN104114597B (zh) 2016-06-08
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US20140295091A1 (en) 2014-10-02

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