CN108603072A - 车辆底漆涂层用水性涂料组合物和使用该水性涂料组合物的车辆涂装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车辆底漆涂层用涂料组合物、以及一种利用该涂料组合物涂装车辆的方法,基于全部涂料组合物的重量,所述组合物包含:20重量%至50重量%的聚酯树脂、1重量%至20重量%的丙烯酸树脂、1重量%至15重量%的水分散型聚氨酯树脂、1重量%至15重量%的聚氨酯树脂和10至30重量%的三聚氰胺固化剂。
Description
技术领域
本发明涉及车辆底漆涂层用水性涂料组合物和使用该水性涂料组合物的涂装方法。
背景技术
高度的工业化给人类在实际生活中提供了舒适的环境。汽车作为现代社会最优秀的发明物之一,从80年代开始随着技术上的成长其外观也得到重视,为对应于此在技术上也作出了努力。然而,近年来,人们急速强调了全球环境保护的重要性,并且在各工业界中正在不断进行制定对策的技术的改进。最近,欧洲等发达国家积极限制挥发性有机化合物(VOC)的应用,并对使用它们的产品实施制裁。通常已知的挥发性有机化合物在室温下容易挥发,如果它们以气相存在,则它们会自发地在空气中扩散并成为空气污染的重要因素。由于挥发性有机化合物具有固有的生物毒性和化学反应性,已知会引发各种环境问题,并造成严重的环境破坏,包括臭氧层的产生、平流层中臭氧层的破坏、温室的产生、以及恶臭的产生。
最近,正在制定限制这种挥发性有机化合物的新法律,作为一个例子,美国将涂料和涂装领域中,每体积的电沉积涂布用有机溶剂的使用量限制在230g/l以下(推荐值为228g/l),欧盟将车辆(汽车)车身的涂装区域的有机溶剂的用量限制为30g/m2以下,英国将其限制为50g/m2以下。
在韩国,没有关于限制有机溶剂的用量的规定,但总排出量的约40%以上来自涂装设施和储存设施。因此,政府根据“清洁空气保护法”第28条第2条规定了挥发性有机化合物的种类、排放设施的种类和规模、预防设施的建立及其控制标准。
除了完成外观和保护环境的重要主张之外,车辆涂料对国际经济和市场具有很大的影响,并且从根本上需要改进经济可行性和质量。为此,需要减少涂料中溶剂和有害重金属的用量,同时,要求大幅缩短涂料固化过程,以达到由于原料的供需而产生的外币节约效果和能源节约效果。因此,可以通过工艺效率节省单位成本,并且可以通过优化空气循环来实现成本降低。
通常,用作车辆的新型涂装系统的2Coat1Bake(2C1B)车辆涂装系统是这样一种工艺,其包括将电沉积涂料涂覆到车身上,通过底漆涂层涂装工艺涂覆底漆涂层,在140℃至150℃下固化25分钟以完成固化,在其上连续涂覆面漆涂层和清漆涂层,并干燥,并且该系统是最通用的车辆涂装系统。然而,最近,车辆制造商更喜欢开发环保和经济的涂装系统,由此,各种涂装系统正在开发中。例如,韩国注册专利No.10-0484060公开了“低温可固化和高固体型水性涂料组合物”,该专利涉及一种水性涂料组合物,其具有高固体含量并赋予涂层以高抗冲击性,该专利还公开了降低烘烤温度并增加固体含量,从而节省工艺成本和能量的系统。另外,韩国注册专利No.10-0665882公开了“车辆用水性多层涂装系统”,这是一种环保涂装技术,其通过使底漆涂层和面漆涂层部分为水溶性,从而使挥发性有机化合物的含量最小化,并且该技术被称为“水性3Coat1Bake(3C1B)涂装系统”。这是一种新颖的涂装系统技术,通过省略底漆涂层烘烤工艺(在150℃下完全固化25分钟)可以实现非常经济的车辆生产,而底漆涂层烘烤工艺在2C1B涂装系统中基本上是必需的。
然而,这种系统不易应用于近年来车辆制造商所使用的溶剂型涂装设施系统,并且关于新建水性涂装系统的生产设施和现有设施的大量更换存在限制。
发明内容
技术问题
现有的水性涂料系统不适用于常规使用的溶剂型涂装设施系统,并且需要建立新的生产设施,或者需要更换大多数现有设施。
本发明的一个方面提供了一种水性底漆涂层系统,其可以直接应用而无需改变现有的溶剂型涂料系统和设施。
技术方案
基于本发明的车辆底漆涂层用涂料组合物的总重量,该涂料组合物包含20重量%至50重量%的聚酯树脂、1重量%至20重量%的丙烯酸树脂、1重量%至15重量%的水分散型聚氨酯树脂、1重量%至15重量%的聚氨酯树脂和10至30重量%的三聚氰胺固化剂。
车辆涂布方法包括在溶剂型底漆涂层涂装生产线中涂覆作为底漆涂层的涂料组合物。
有益效果
本发明的涂料组合物可以直接应用,而不需要改变通常广泛使用的溶剂型涂装技术和设施,并且由于用水性底漆涂层涂料代替溶剂型底漆涂层涂料,所以该涂料组合物是经济且环保的。此外,本发明的涂料组合物具有改善涂层的各种物理性质的效果,例如涂层的硬度、避免爆裂和针孔、储存稳定性、底漆涂层的速干性、紫外线阻挡效果、可作业性、附着性、耐水性、抗冲击性、耐碎石性以及防止层间混合。另外,可以在不进行闪蒸工艺的情况下涂装面漆涂层和清漆涂层(闪蒸工艺是在涂装之后和在进行烘焙工艺之前去除水分的工艺),因此是经济的。
具体实施方式
本发明提供了一种车辆底漆涂层用涂料组合物,基于全部涂料组合物的重量,其包含20重量%至50重量%的聚酯树脂、1重量%至20重量%的丙烯酸树脂、1重量%至15重量%的水分散型聚氨酯树脂、1重量%至15重量%的聚氨酯树脂和10至30重量%的三聚氰胺固化剂。
本发明的车辆底漆涂层用水性涂料组合物是用于底漆涂层的涂料组合物,其可以用于车辆的涂装系统(2C1B涂装系统)中并且可以包含聚酯树脂、丙烯酸树脂、水分散型聚氨酯树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺固化剂和其他添加剂,因此,仅需要在室温下干燥(约10分钟)而不需要作为常规水性工序之一的闪蒸工序(在80℃下5分钟)就可以提供车辆以充分的外观和物理性能。
聚酯树脂是本发明的涂料组合物的主要树脂,其赋予涂层以柔韧性、光泽和耐久性,并且可以通过合成多元酸和多元醇来制备,以实现与电沉积涂层和面漆涂层间的优异附着性。优选地,聚酯树脂可以是这样的亲水性聚酯树脂,其使用1,6-己二醇和己二酸作为基本结构合成并且具有20mgKOH/g至50mgKOH/g范围内的酸值,但是可以不限于此。
基于全部涂料组合物的重量,聚酯树脂的含量可以为20重量%至50重量%。如果聚酯树脂的量小于20重量%或大于50重量%,则涂料的机械/化学性质可能会劣化。
丙烯酸树脂可以通过混合两种或更多种丙烯酸类单体来制备,其用于赋予颜料的分散稳定性和储存稳定性,并且可以优选是这样的亲水性丙烯酸树脂,其使用丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯作为基本结构合成并且具有40mgKOH/g至100mgKOH/g范围内的酸值,但不限于此。
基于全部涂料组合物的重量,丙烯酸树脂的含量可以为1重量%至20重量%,3重量%至10重量%。如果丙烯酸树脂的量小于1重量%,则外观可能会劣化,并且如果该含量大于20重量%,则涂料的物理性质可能会劣化。
水分散型聚氨酯树脂用于改善涂层的柔韧性和耐崩裂性,并且其可以是数均分子量为20,000至50,000、酸值为4mgKOH/g至8mgKOH/g、并且粒径为50μm至200μm的水分散型聚氨酯树脂,通过使用二甲基丙酸、数均分子量为500至4,000的聚碳酸酯多元醇和4,4'-亚甲基二环己基二异氰酸酯来合成该水分散型聚氨酯树脂,但不限于此。
如果水分散型聚氨酯树脂的数均分子量小于20,000,则耐崩裂性降低,如果数均分子量大于50,000,则喷涂工作期间的雾化可能会劣化。
基于全部涂料组合物的重量,水分散型聚氨酯树脂的含量可以为1重量%至15重量%。如果水分散型聚氨酯树脂的量小于1重量%,则弹性可能会降低并且耐崩裂性可能会降低,并且如果该含量大于15重量%,则由于固体含量低,全部涂料的物理性质可能会劣化。
聚氨酯树脂用于在室温下干燥期间和初始固化步骤赋予柔韧性,以显示出优异的外观,并且可以是数均分子量为200至1,000且羟值在100mgKOH/g至500mgKOH/g范围内的聚氨酯树脂,使用碳酸亚丙酯、碳酸二甲酯和碳酸亚乙酯与二胺(如二甲基戊胺等)来合成该聚氨酯树脂,但不限于此。
如果聚氨酯树脂的数均分子量小于200,则耐水性可能会降低,并且如果数均分子量大于1,000,则外观可能会劣化。
如果聚氨酯树脂的羟值小于100mgKOH/g,则水分散稳定性可能会降低,并且如果羟值大于500mgKOH/g,则硬度可能会降低。
基于全部涂料组合物的重量,聚氨酯树脂的含量可以为1重量%至15重量%,3重量%至10重量%。如果聚氨酯树脂的量小于1重量%,则外观可能会劣化,并且如果该含量大于15重量%,则光泽度可能会降低。
可以包含三聚氰胺固化剂作为固化剂,以用于改善本发明的涂料组合物的附着性和硬度以及涂层的机械性能。特别地,甲基化三聚氰胺树脂可以与涂覆在底漆涂层上的面漆涂层中的羟基反应,并且可以起到改善涂层的密度和硬度的作用。甲基化三聚氰胺树脂是常见的具有甲基的三聚氰胺树脂,并且为了改善涂层的密度和可塑性,基于全部涂料组合物的重量,甲基化三聚氰胺树脂的用量为10重量%至30重量%。如果该含量小于10重量%,则难以预期改善上述物理性质的效果,并且如果该含量大于30重量%,则储热性可能存在问题。
本发明的车辆底漆涂层用水性涂料组合物还可包含选自颜料、流变改性剂、紫外线吸收剂、细二氧化钛、分散剂、消泡剂、抗沉降剂、pH调节剂、润湿剂、溶剂以及它们的组合中的一种或多种,但不限于此。
诸如颜料之类的添加剂可包括紫外线吸收剂和细二氧化钛,以用于防止可能到达电沉积表面的紫外线。在2C1B系统中,已经穿过清漆涂层和面漆涂层的部分紫外线大部分被底漆涂层部分吸收,使得紫外线不会到达电沉积表面。特别地,由于涂覆到2C1B系统的水性底漆涂层需要在150℃下完全固化25分钟并且涂层厚度为约40μm,因此可以适当地阻挡紫外线。然而,在没有闪蒸工序的涂料不完全固化的情况下,光泽度和外观的质量可能会劣化,因此,可以使用紫外线吸收剂。另外,细二氧化钛的平均尺寸为约20nm,可以有效地扩散紫外线。因此,当二氧化钛与紫外线吸收剂一起使用时,可以实现有效的紫外线阻挡效果。
紫外线吸收剂可以具有约90重量%的固体含量,并且基于全部涂料组合物,其含量可以为约0.1重量%至1重量%,但是可以不限于此。如果紫外线吸收剂的含量低于上述范围,则紫外线吸收能力可能会降低,并且如果紫外线吸收剂的量大于上述范围,则紫外线吸收剂可漂浮至面漆涂层和清漆涂层,从而出现混浊的整体外观。
细二氧化钛可以具有100重量%的固体含量,并且基于全部涂料组合物,其含量可以为约0.1重量%至3重量%,但是可以不限于此。如果细二氧化钛的用量小于上述范围,则紫外线吸收能力可能会降低,如果该含量大于上述范围,则遮盖性可能成为问题。
分散剂可以是BYK-Chemie GmbH的DISPERBYK-180和DISPERBYK-199,它们可以单独使用或作为其混合物使用,但可以不限于此。如果分散剂的含量为0.5重量%以下,则颜料的分散效率可能大大降低,并且可能容易诱发颜料的再聚集现象,并且当涂覆再聚集涂料时会产生凹坑,并在涂层中产生耐磨性和光泽度降低的缺陷。如果分散剂的含量为3.0重量%以上,则透明度可能过度增加,涂层的遮盖性可能会降低,成本可能会增加,并且涂层中的离子基团可能会增加,从而显著降低涂层的耐水性。
在本发明的涂料组合物中,大部分溶剂由水组成,因此在形成漆浆(mill base)或面漆期间的发泡可能成为主要问题,并且可能会显著诱发形成涂层期间的爆裂现象。因此,为了解决这些问题,在形成漆浆步骤或面漆步骤中使用非硅系消泡剂。基于整个水性涂料组合物,消泡剂的用量可以为约0.1重量%至2.0重量%。例如,可以使用BYK-Chemie GmbH的BYK-011、BYK-015等,但是可以不限于此。
通常而言,水性涂料的干燥相对缓慢,并且垂直部分中的流动性可能很差并且可能容易出现流挂等。为了防止这些现象,可以使用流变改性剂。作为该涂料的流变改性剂,可以使用碱溶胀性增稠剂,但是可以不限于此。碱溶胀性增稠剂可以使用作为丙烯酸共聚物乳液型的Lubrizol Corporation的Solthix A100、San nopco Ltd.的SN-Thickener 641等,但是可以不限于此。流变改性剂的用量可以为约0.1重量%至3重量%,但可以不限于此。如果其含量偏离该范围,则涂料的流动性可能变差并且可能产生流挂现象。
除了上述组分之外,本发明的涂料组合物还可以通过混合而使用本领域中所使用的组分。例如,可以以通常的用量使用常用于制备涂料组合物的组分,例如表面活性剂、分散剂、消泡剂、抗沉降剂、pH调节剂、润湿剂和溶剂。
本发明的涂料组合物可适当地用作溶剂型2C1B涂料系统中底漆涂层用涂料。也就是说,该涂料组合物可以通过在涂装线上涂装该涂料组合物作为底漆涂层,使其固化,并涂装面漆涂层和清漆涂层而应用于溶剂型涂装系统设施中。
作为本发明的涂料组合物中使用的溶剂,可以单独使用具有高沸点的溶剂(如丁二醇和丁基卡必醇)和具有低沸点的溶剂(如正丙醇),也可以将其作为混合物使用。溶剂可以大大改善涂层的平面度,降低涂层的最低形成温度,改善涂装期间的喷雾雾化,并促进水的挥发。另外,由于溶剂与水、水分散型水性树脂是高度混溶的,因此可有助于降低涂料的粘度。相对于全部水性涂料组合物,本发明中使用的共溶剂的量可以为约1重量%至5重量%,但是可以不限于此。
在本发明中,可以将着色颜料添加到水性涂料组合物中,该水性涂料组合物通过使用水分散型水性树脂制备,以便容易地获得水溶性并提供漂亮的颜色,并且可以添加用于保护涂料层的球形体质颜料,以赋予强的性能并增加涂料层的厚度,从而增强平面度。需要通过分散或研磨将颜料加工至5μm以下的雾化尺寸。由于水性涂料的大部分溶剂由水组成,因此其蒸发速率非常慢。因此,进行研磨以增加颜料的总表面积并提高水的蒸发速率。使用的颜料可以包括无机着色颜料(如二氧化钛)和体质颜料(如硫酸钡),并且其用量可以为约25重量%至35重量%,但是可以不限于此。如果颜料的用量小于25重量%,则遮蔽性可能会降低,并且如果该用量大于35重量%,则涂层之间的层间附着性、光泽度和鲜明度可能会降低,机械性能可能降低,这将是增加涂料成本的一个因素。
本发明可提供一种车辆涂布方法,包括在溶剂型底漆涂层涂漆生产线中涂装根据本发明实施方案的涂料组合物作为底漆涂层。
本发明的车辆涂布方法可以在涂装本发明的涂料组合物作为底漆涂层之后,进一步进行干燥工序、固化工序或干燥和固化工序,但是可以不限于此。
在本发明的车辆涂布方法中,干燥工序可以在室温下进行1至30分钟,但是可以不限于此。此外,干燥工序可以在室温下进行约10分钟。固化工序可以在约140℃至150℃下进行约25分钟。
如上所述,通过在室温下干燥10分钟后进行固化工序,而不需要对常规溶剂型涂装系统、溶剂型涂装设施进行补充或更换,这相当于可直接使用没有闪蒸工艺设施的涂装系统,从而在建设成本和加工成本上获得经济利益。
另外,通过混合数均分子量为200至1,000的聚氨酯树脂,在室温干燥和初始固化工序中可以获得适当的流变性能,并且可以获得优异的外观。
也就是说,通过使用本申请的底漆涂层用水性涂料组合物,可以在室温下干燥10分钟后进行固化工序,而不需要对常规溶剂型涂装系统和溶剂型涂装设施进行补充或更换,这相当于直接使用没有中间的闪蒸工艺设施的涂装体系,从而在建设成本和加工成本上获得经济利益。此外,通过改善水性底漆涂层系统在干燥相对缓慢方面的局限,可以通过快速干燥来降低水性涂料系统的工艺成本。另外,可以提供这样的涂料,其可以改善在溶剂型底漆涂层干燥体系中产生的物理性质(如外观和耐崩裂性)的缺陷。此外,在使用溶剂型底漆涂层干燥系统时还有这样的优点,即可提供具有与溶剂型底漆涂层涂料相似或相同的物理性质和外观的涂料。
在下文中,将参考实施方案更详细地解释本发明。然而,所述实施方案仅用于帮助理解本发明,并且本发明的范围在任何意义上都不限于此。
[实施例]
除非另外特别提及,否则使用下面说明的每种组分来实施示例性实施方案。
聚酯树脂:酸值在20mgKOH/g至50mgKOH/g范围内的亲水性聚酯树脂(KCCCorporation,自行制备)
丙烯酸树脂:酸值在40mgKOH/g至100mgKOH/g范围内的亲水性丙烯酸树脂(KCCCorporation,自行制备)
水分散型聚氨酯树脂:数均分子量为20,000至50,000、酸值在4mgKOH/g至8mgKOH/g的范围内、粒径为50nm至200nm的水分散型聚氨酯树脂(KCC Corporation,自行准备)
聚氨酯树脂1:数均分子量为200至1,000、羟值在100mgKOH/g至500mgKOH/g范围内的聚氨酯树脂(KCC Corporation,自行制备)
聚氨酯树脂2:数均分子量为1,500至3,000、羟值在100mgKOH/g至500mgKOH/g范围内的聚氨酯树脂(KCC Corporation,自行制备)
三聚氰胺固化剂:含有甲基的常规三聚氰胺树脂(ALLNEX Corporation的Cymel303、Cymel 325、Cymel 327等和BASF Corporation的LUWIPAL 052、062和072)
流变改性剂:碱溶胀性增稠剂(Lubrizol Corporation的Solthix A100和Sannopco Ltd.的SN-Thickener 641)
颜料:常用的有机和无机颜料(二氧化钛、炭黑和硫酸钡)
紫外线吸收剂:具有苯并三唑系列结构的吸收剂(Ciba Inc.的Tinuvin 384-2)
细二氧化钛:平均粒径为20nm以下的二氧化钛(Kemira Chemicals,Inc.的UV-TITAN L181)
共溶剂:丁二醇、丁基卡必醇和正丙醇的混合溶剂
消泡剂:非硅系消泡剂(BYK-Chemie GmbH的BYK-011)
分散剂:BYK-Chemie GmbH的DISPERBYK-180
1.车辆底漆涂层用水溶性涂料组合物
根据下表1中所示的组成,制备实施例1和2以及比较例1至5的涂料组合物。实施例1和2对应于根据本发明组合物制备的涂料组合物,比较例1和2对应于不含丙烯酸树脂和水分散型聚氨酯树脂的溶剂型涂料组合物,比较例3和4对应于包含水分散型聚氨酯树脂、但不包含聚氨酯树脂的溶剂型涂料组合物。比较例5对应于根据本发明组合物制备的涂料组合物,不同之处在于,所用聚氨酯树脂的数均分子量为2,000。
[表1]
2.车辆底漆涂层用水性涂料的物理性质的评价
对实施例1和2以及比较例1至5的涂料组合物的物理性质进行评价,所述物理性质例如为粘度、分散稳定性、室温储存性、储热性、底漆涂层光泽度、最终外观、底漆涂层干燥性、附着性、抗冲击性、耐水性、耐水附着性、耐碎石性、涂装设备的可作业性、底漆涂层流动性和底漆涂层平面度。
评价涂料组合物的物理性质的标准如下:
-粘度:使用福特杯#4随时间测量粘度(对于水性涂料主要在40至60秒的范围内使用,并且在溶剂型涂料的情况下在20至30秒的范围内使用。在该范围内,要求垂直部分的流动性良好,并且要求未观察到流挂)。
-分散稳定性:使用Hegmann测量仪测定分散体粒径(水性涂料的分散稳定性被认为最大为5μm以下)
-底漆涂层光泽度:使用光泽计(Glossmeter 60')测定反射值
-最终外观:通过应用作为车辆外观测量装置的Wave Scan DOI(BYK Gardner)来测量最终CF值(最近应用的溶剂型2C1B银金属涂装系统的CF水平为55,该值越高越好)。
-附着性:在形成100个1mm横切口之后,将透明胶带粘附到其上然后使其与横切口分离,并且当没有观察到缺陷时判断附着性良好(当没有任何物体与刀口的横切部分分离时,判断附着性优异)
-抗冲击性:使500g的球形摆锤从40cm以上的高度落下,如果没有裂缝和剥落现象,则判断抗冲击性优异
-耐水附着性:在浸入水中并在室温下静置1天后,评价附着性(通过与附着性相同的方法判断)
-耐碎石性:在-40℃下放置3小时后,采用以4巴的压力推动50g碎石击打涂层表面的方法(当尺寸为1mm以下的损坏处为10处以下时,判断为优异;当尺寸为1mm至2mm的损坏处为10处以下时,判断为良好;当尺寸为2mm至3mm的损坏处为10处以下时,判断为一般)
-底漆涂层流动性:在涂装垂直侧部后,对涂装表面的流动程度进行评价。
-底漆涂层干燥性能:在80度下干燥3分钟后,在设定为接触测量时评价粘度。
-室温下储存性:为了评价涂料的稳定性,在25℃下放置7天后,检查涂料的粘度变化。要求粘度不超过试验前粘度的两倍。
-热储存性:为了评价涂料的稳定性,在43℃下放置7天后,检查涂料的粘度变化。要求粘度不超过试验前粘度的两倍。
-耐水性:将涂装的样品浸入40℃的恒温水浴中240小时并在室温下放置1小时,并通过使用棋盘形方块的附着性评价进行剥离试验,用肉眼检查外观。试验后,要求未观察到外观的软化、变白、光泽缺陷、剥离、膨胀、变色等,要求未观察到浸入部分和非浸入部分之间的外观差异,并要求通过附着性试验获得的值为M-2.5度以上。
-底漆涂层平面度:在涂装垂直侧部后评价涂层表面的平面度。
-涂装设备的可作业性:在通过空气喷涂或钟罩式涂漆器进行涂装期间,要求良好地进行雾化,并且要求形成均匀且平坦的涂层。
在覆盖有电沉积涂料的样品上,涂覆根据实施例1和2以及比较例1至5的各个底漆涂层用涂料组合物,在室温下干燥10分钟并在150℃下固化25分钟。然后,涂覆面漆涂层和清漆涂层以形成最终涂层。对于底漆涂层和最终涂层,在表2的试验方法和条件下进行试验,结果如下所示。
[表2]
在溶剂型底漆涂层系统中使用底漆涂层用水性涂料的情况下,最重要的部分是提高底漆涂层的干燥性能。由于涂层的厚度为约30μm,树脂的干燥性能对于增加干燥性非常重要。据发现,与常规的溶剂型树脂相比,实施例1和2中所用的树脂制备为具有快速干燥性能,并且涂层的外观根据树脂的比例而不同。
使用与实施例1中相同的组合物进行测试,不同之处在于,在比较例1和2中,采用常规的溶剂型底漆涂层系统,在比较例3和4中,采用常规的水性底漆涂层系统,并且在比较例5中,使用数均分子量为2,000的聚氨酯树脂。
在将实施例1和2与比较例1和2(溶剂型底漆涂层系统)进行比较的情况下,在相同的涂装条件下,显示了相似的性能(包括所有物理性质和可作业性),但是实施例1和2的涂料组合物显示出最终外观的结果提高了2.6至5.4分。当将实施例1和2与比较例3和4(水性底漆涂层系统)进行比较时,显示出相当程度的物理性质和可作业性,而实施例1和2的涂料组合物显示出最终外观的结果提高了2.0至4.4分。在比较例5(其中使用了数均分子量为2,000的聚氨酯树脂)的情况下,随着分子量的增加,相容性降低,并且与实施例1相比,出现光泽度和外观劣化的现象。
因此,根据本发明的车辆底漆涂层用水性涂料组合物包含数均分子量在200至1,000范围内的聚氨酯树脂,与常规底漆涂层组合物相比,其具有快速干燥性能并且是经济的,并且当与常规底漆涂层组合物相比时,本发明的涂料组合物具有相同程度的物理性能和可作业性以及优异的最终外观。此外,与比较例的底漆涂层组合物(其所使用的聚氨酯树脂的数均分子量偏离了本申请中使用的聚氨酯树脂的分子量)相比,获得了更好的物理性能。
Claims (7)
1.一种车辆底漆涂层用水性涂料组合物,基于全部所述涂料组合物的重量,所述水性涂料组合物包含:
20重量%至50重量%的聚酯树脂;
1重量%至20重量%的丙烯酸树脂;
1重量%至15重量%的水分散型聚氨酯树脂;
1重量%至15重量%的聚氨酯树脂;和
10至30重量%的三聚氰胺固化剂。
2.根据权利要求1所述的车辆底漆涂层用水性涂料组合物,其中所述聚酯树脂是酸值在20mgKOH/g至50mgKOH/g范围内的亲水性聚酯树脂。
3.根据权利要求1所述的车辆底漆涂层用水性涂料组合物,其中所述丙烯酸树脂是酸值在40mgKOH/g至100mgKOH/g范围内的亲水性丙烯酸树脂。
4.根据权利要求1所述的车辆底漆涂层用水性涂料组合物,其中所述水分散型聚氨酯树脂是酸值在4mgKOH/g至8mgKOH/g的范围内、粒径为50nm至200nm且数均分子量为20,000至50,000的水分散型聚氨酯树脂。
5.根据权利要求1所述的车辆底漆涂层用水性涂料组合物,其中所述聚氨酯树脂是羟值为100mgKOH/g至500mgKOH/g且数均分子量为200至1,000的聚氨酯树脂。
6.一种车辆涂装方法,包括在溶剂型底漆涂层涂装线上涂覆根据权利要求1所述的水性涂料组合物作为底漆涂层。
7.根据权利要求6所述的车辆涂装方法,包括在所述涂覆后,在室温下进行1至30分钟的干燥工序。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113088181A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-07-09 | Ppg涂料(天津)有限公司 | 水性面漆组合物 |
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Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11174392B2 (en) | 2018-06-06 | 2021-11-16 | Avery Dennison Corporation | Water-based coatings for improved print performance with multiple print technology |
KR102263132B1 (ko) * | 2018-12-28 | 2021-06-10 | 주식회사 케이씨씨 | 수성 베이스 코트 조성물 |
KR102245709B1 (ko) * | 2019-01-11 | 2021-04-28 | 주식회사 케이씨씨 | 수용성 베이스 코트 조성물 |
KR102291233B1 (ko) * | 2019-06-03 | 2021-08-20 | 주식회사 케이씨씨 | 클리어 코트 조성물 |
KR20240075038A (ko) | 2022-11-18 | 2024-05-29 | 주식회사 명성산업 | 내스크래치성 및 내염수성을 갖는 도료 조성물 및 이를 포함하는 도료 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130078554A (ko) * | 2011-12-30 | 2013-07-10 | 주식회사 케이씨씨 | 자동차 중도용 수용성 도료 조성물 및 이를 이용한 자동차 도장 방법 |
CN105121037A (zh) * | 2013-04-17 | 2015-12-02 | 巴斯夫涂料有限公司 | 形成多层涂膜的方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5419487A (en) * | 1993-09-29 | 1995-05-30 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Methods for the spray application of water-borne coatings with compressed fluids |
KR100484060B1 (ko) | 1996-12-31 | 2005-12-28 | 고려화학 주식회사 | 저온경화및하이솔리드형수용성도료조성물 |
AT411831B (de) | 2002-07-19 | 2004-06-25 | Surface Specialties Austria | Wässrige bindemittel |
JP4553294B2 (ja) * | 2003-06-10 | 2010-09-29 | 関西ペイント株式会社 | 自動車車体外板用水性塗料及び複層塗膜形成方法 |
KR100665882B1 (ko) | 2004-12-31 | 2007-01-10 | 주식회사 케이씨씨 | 자동차 중도용 수용성 도료 조성물 및 이를 이용한 자동차도장 방법 |
JP4656501B2 (ja) * | 2005-03-22 | 2011-03-23 | 関西ペイント株式会社 | 水性中塗塗料 |
JP2006321863A (ja) | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Kansai Paint Co Ltd | 自動車内装用水性塗料組成物 |
WO2009091129A2 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-23 | Posco | Resin coated steel sheet, resin composition therefor and steel sheet treatment composition |
WO2010078355A2 (en) | 2008-12-29 | 2010-07-08 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Method for using 3-coat-1-bake waterborne coating composition |
KR20110014756A (ko) * | 2009-08-06 | 2011-02-14 | 조인곤 | 조립식 이중 바닥재 |
WO2013027093A1 (en) | 2011-08-22 | 2013-02-28 | Basf Coatings Japan Ltd. | Water-based coating composition and method for forming multilayer coating film using said composition |
JP6001052B2 (ja) | 2012-03-01 | 2016-10-05 | 本田技研工業株式会社 | 複層塗膜形成方法 |
JP5818736B2 (ja) * | 2012-04-03 | 2015-11-18 | 関西ペイント株式会社 | 水性塗料組成物及び塗膜形成方法 |
-
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-
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130078554A (ko) * | 2011-12-30 | 2013-07-10 | 주식회사 케이씨씨 | 자동차 중도용 수용성 도료 조성물 및 이를 이용한 자동차 도장 방법 |
CN105121037A (zh) * | 2013-04-17 | 2015-12-02 | 巴斯夫涂料有限公司 | 形成多层涂膜的方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113166576A (zh) * | 2018-12-14 | 2021-07-23 | Kcc公司 | 水性面漆组合物 |
CN113088181A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-07-09 | Ppg涂料(天津)有限公司 | 水性面漆组合物 |
CN113088181B (zh) * | 2021-05-08 | 2022-06-07 | Ppg涂料(天津)有限公司 | 水性面漆组合物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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