CN1777661A - 铝轮用热固性液体涂料组合物及铝轮的涂覆方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了铝轮用热固性液体涂料组合物,其包含:(A)含羟基和羧基的丙烯酸树脂,所述丙烯酸树脂具有90-150mg KOH/g的羟值和1-30mg KOH/g的酸值,丙烯酸树脂通过将含有如下的单体混合物进行共聚而得到:10-50重量%的(甲基)丙烯酸的C6-18烷基酯,8-40重量%的含伸羟基的不饱和单体,以及含羧基的不饱和单体;(B)氨基树脂。本发明还提供了采用所述组合物涂覆铝轮的方法。

Description

铝轮用热固性液体涂料组合物及铝轮的涂覆方法
技术领域
本发明涉及铝轮用热固性液体涂料组合物及采用所述涂料组合物涂布铝轮的方法。
背景技术
钢轮、铝轮等用作使管子、轮胎等固定的机动车辆轮子。特别地,铝轮由于重量轻巧、具有出色的抗腐蚀性、设计更出色,因而被广泛使用。
通常以底层涂料(primer coating)组合物,然后以透明、有色或有光热固性表层涂层组合物对铝轮涂覆一次或多次,用于铝轮的保护和外观。
因而,铝轮用底层涂料组合物需要对轮基底和任意的表层涂层均具有出色的附着性,所述表层涂层例如有色的表层涂层。在施用粉末底层涂料组合物之后,可另外施用液体底层涂料组合物用以改进轮基底的光滑度。在此情况下,液体底层涂料组合物需对粉末底层涂层具有出色的附着性。
形成于铝轮的底层涂层之上的表层涂层在光滑度和光泽度方面需具有出色的外观,并且需具有出色的耐刮伤性,用以防止车辆开动时由于跳跃石块而引起的划伤。此外,如果灰尘等附着至轮子涂料线中的表层涂层,则有必要将该部分摩掉并重施用相同的涂料组合物。在此情况下,需要重施用的涂层具有出色的附着性,即出色的再涂附着性。此外,还需不大可能发生诸如流挂和鼓泡的涂覆缺陷,即便是增加涂层厚度以增强铝轮表层涂层外观亦如此。
日本待审专利发布号2001-62391公开了在铝轮上形成底层、带光泽的透明涂层和表层透明涂层的涂覆方法,其中采用热固性丙烯酸树脂涂料组合物形成表层透明涂层。然而,采用该方法中所用的已知热固性丙烯酸涂料组合物时,难以形成具有出色外观、耐刮伤性和再涂附着性的表层透明涂层。
发明内容
本发明的目的是提供铝轮用热固性液体涂料组合物,所述热固性液体涂料组合物用作铝轮的底层涂料组合物时,能形成对任意轮基底、粉末底层涂层和表层涂层具有出色附着性的底层涂层。
本发明的另一目的是提供铝轮用热固性液体涂料组合物,所述热固性液体涂料组合物用作铝轮的表层透明涂料组合物时,能在铝轮上形成具有出色外观、耐刮伤性和再涂附着性的透明涂层,并且所述透明涂层不大可能具有诸如流挂的涂覆缺陷,即便是增加涂层厚度亦如此。
本发明的另一目的是提供铝轮的涂覆方法,所述涂覆方法采用铝轮用热固性液体涂料组合物。
本发明人实施了广泛的研究从而实现上述目的,特别地研究了用于热固性丙烯酸树脂涂料组合物的基础树脂(base resins)。其结果,本发明人发现当液体热固性涂料组合物含有丙烯酸树脂作为基础树脂,所述丙烯酸树脂具有处于特定范围内的羟值和酸值时,则该组合物满足了铝轮用底层涂料组合物和表层透明涂料组合物所需的所有性能,由此实现了本发明,所述丙烯酸树脂通过将含有如下的单体混合物共聚而获得:特定量的长链(甲基)丙烯酸烷基酯、特定量的含仲羟基的不饱和单体和含羧基的不饱和单体。
本发明基于如上的新发现而完成。
本发明提供了如下铝轮用热固性液体涂料组合物,以及采用所述组合物涂覆铝轮的方法。
1.铝轮用热固性液体涂料组合物,其包含:
(A)含羟基和羧基的丙烯酸树脂,所述丙烯酸树脂具有90-150mgKOH/g的羟值和1-30mg KOH/g的酸值,丙烯酸树脂通过将含有如下的单体混合物共聚而获得:10-50重量%(甲基)丙烯酸的C6-18烷基酯,8-40重量%含仲羟基的不饱和单体及含羧基的不饱和单体;
(B)氨基树脂。
2.根据第1项的涂料组合物,其中以固体重量计,相对于每100重量份丙烯酸树脂(A),氨基树脂(B)的比例为5-70重量份。
3.根据第1项的涂料组合物,其中含仲羟基的不饱和单体为选自如下的至少一种:丙烯酸(-2-羟丙基)酯,甲基丙烯酸(-2-羟丙基)酯,及以含环氧基的化合物对含羧基的不饱和单体进行酯化而得到的不饱和单体。
4.根据第1项的涂料组合物,其进一步含有环氧树脂(C)。
5.根据第1项的涂料组合物,其为铝轮用底层涂料组合物。
6.根据第1项的涂料组合物,其为铝轮用表层透明涂料组合物。
7.铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用第5项的底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(2)对步骤(1)中所得底层涂层施用有色的热固性涂料组合物,之后进行烘焙。
8.铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用第5项的底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;
(2)对步骤(1)中所得底层涂层施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(3)对步骤(2)中所得有色或有光涂层施用透明涂料组合物,之后进行烘焙。
9.铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用液体底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;
(2)对步骤(1)中所得底层涂层施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(3)对步骤(2)中所得有色或有光涂层施用第6项的表层透明涂料组合物,然后进行烘焙。
10.铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用第5项的底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;
(2)对步骤(1)中所得底层涂层施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(3)对步骤(2)中所得有色或有光涂层施用第(6)项的表层透明涂料组合物,之后进行烘焙。
11.铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用粉末底层涂料组合物,之后进行烘焙;
(2)对步骤(1)中所得粉末底层涂层施用第5项的底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;
(3)对步骤(2)中所得底层涂层施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(4)对步骤(3)中所得有色或有光涂层施用表层透明涂料组合物,之后进行烘焙。
12.铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用粉末底层涂料组合物,之后进行烘焙;
(2)对步骤(1)中所得粉末底层涂层施用液体底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;
(3)对步骤(2)中所得底层涂层施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(4)对步骤(3)中所得有色或有光涂层施用第6项的表层透明涂料组合物,之后进行烘焙。
13.铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用粉末底层涂料组合物,之后进行烘焙;
(2)对步骤(1)中所得粉末底层涂层施用第5项的底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;
(3)对步骤(2)中所得底层涂层施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(4)对步骤(3)中所得有色或有光涂层施用第6项的表层透明涂料组合物,之后进行烘焙。
铝轮用热固性液体涂料组合物
本发明的铝轮用热固性液体涂料组合物含有特定的丙烯酸树脂(A)、氨基树脂(B)以及选择性的环氧树脂(C)。
丙烯酸树脂(A)
丙烯酸树脂(A)是本发明涂料组合物的基础树脂。该树脂是含羟基和羧基的丙烯酸树脂,通过对含有如下物质的单体混合物进行共聚合而得到:(甲基)丙烯酸的C6-18烷基酯,含仲羟基的不饱和单体及含羧基的不饱和单体,其中(甲基)丙烯酸的C6-18烷基酯和含仲羟基的不饱和单体的含量分别为约10至约50重量%和约8至约40重量%。
单体混合物中(甲基)丙烯酸的C6-18烷基酯含量需为约10至约50重量%,以防止涂覆时的流挂并提供涂层光滑度,等。
单体混合物中含仲羟基的不饱和单体含量需为约8至约40重量%,以提供对任意铝轮基底、粉末底层涂层和表层涂层均具有出色附着性并具有出色再涂附着性的涂层。
优选地,单体混合物中(甲基)丙烯酸的C6-18烷基酯含量为约15至约40重量%,含仲羟基的不饱和单体含量为约10至约30重量%。
所述丙烯酸树脂(A)需具有约90至约150mg KOH/g的羟值和约1至约30mg KOH/g的酸值,用以得到涂料组合物的出色可固化性和涂层的出色耐刮伤性与再涂附着性之间的良好平衡。优选地,所述丙烯酸树脂(A)具有约100至约140mg KOH/g的羟值和约2至约20mgKOH/g的酸值。
单体混合物中(甲基)丙烯酸的C6-18烷基酯的实例包括(甲基)丙烯酸己酯,(甲基)丙烯酸(-2-乙基己基)酯,(甲基)丙烯酸正辛酯,(甲基)丙烯酸月桂酯,(甲基)丙烯酸十八烷基酯等。此类酯可单独使用或以两种或多种的混合物形式使用。
含仲羟基的不饱和单体的实例包括(甲基)丙烯酸(-2-羟丙基)酯,及以含环氧基的化合物对含羧基的不饱和单体进行酯化而得到的不饱和单体。此类单体可单独使用或以两种或多种的混合物形式使用。
上述含环氧基的化合物其实例包括带支链烷烃羧酸(versaticacid)缩水甘油酯,叔脂肪酸缩水甘油酯,对叔丁基苯甲酸缩水甘油酯,饱和脂肪酸缩水甘油酯和类似的缩水甘油酯,烷基缩水甘油醚,苯基缩水甘油醚和类似的缩水甘油醚。
上述缩水甘油酯的实例包括可市售商品。可市售带支链烷烃羧酸缩水甘油酯的具体实例包括“Cardura E”(商品名,Japan Epoxy ResinsCo.,Ltd.产品,C9-11支链高级脂肪酸缩水甘油酯混合物)。市售叔脂肪酸缩水甘油酯的实例包括“Equatate 9G”(商品名,Idemitsu ChemicalCo.,Ltd.产品)。市售对叔丁基苯甲酸缩水甘油酯产品的实例包括“PES-10”(商品名,Fuso Chemical Co.,Ltd.产品)。
含羧基不饱和单体的实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸等。此类单体可单独使用或以两种或多种的混合物形式使用。
所述单体混合物除(甲基)丙烯酸的C6-18烷基酯,含仲羟基的不饱和单体及含羧基的不饱和单体之外,可选择性地含有其他不饱和单体。
上述其他不饱和单体的实例包括含伯羟基的不饱和单体、(甲基)丙烯酸的C1-5烷基酯、(甲基)丙烯酸的C2-18烷氧基烷基酯、乙烯基醚和烯丙醚、芳族乙烯基单体、脂环族可聚合不饱和单体、含氮不饱和单体、含磷酸基不饱和单体等等。
含伯羟基的不饱和单体的实例包括(甲基)丙烯酸(-2-羟乙基)酯,(甲基)丙烯酸(-3-羟丙基)酯,(甲基)丙烯酸(-4-羟丁基)酯等。
(甲基)丙烯酸的C1-5烷基酯其实例包括(甲基)丙烯酸甲基酯,(甲基)丙烯酸乙基酯,(甲基)丙烯酸丙基酯,(甲基)丙烯酸丁基酯,等。
(甲基)丙烯酸的C2-18烷氧基烷基酯其实例包括(甲基)丙烯酸甲氧基丁基酯,(甲基)丙烯酸甲氧基乙基酯,(甲基)丙烯酸乙氧基丁基酯,等等。
乙烯基醚和烯丙醚的实例包括乙基乙烯基醚,正丙基乙烯基醚,异丙基乙烯基醚,丁基乙烯基醚,叔丁基乙烯基醚,戊基乙烯基醚,己基乙烯基醚,辛基乙烯基醚,环戊基乙烯基醚,环己基乙烯基醚,苯基乙烯基醚,甲苯基乙烯基醚,苄基乙烯基醚,苯乙基乙烯基醚,烯丙基缩水甘油醚,烯丙基乙醚等。
芳族乙烯基单体的实例包括苯乙烯,α-甲基苯乙烯,(甲基)丙烯酸苯基酯,(甲基)丙烯酸苯乙基酯,(甲基)丙烯酸苯丙基酯,(甲基)丙烯酸苄基酯,(甲基)丙烯酸苯氧基乙基酯等。
脂环族可聚合不饱和单体的实例包括(甲基)丙烯酸环己酯,(甲基)丙烯酸(-4-甲醇环己基甲基)酯,(甲基)丙烯酸异冰片酯,双环戊烯基(甲基)丙烯酸酯等等。
含氮不饱和单体的实例包括N,N-二甲氨基乙基(甲基)丙烯酸酯,N,N-二乙氨基乙基(甲基)丙烯酸酯,N-叔丁基氨乙基(甲基)丙烯酸酯,丙烯酰胺,甲基丙烯酰胺,N-甲基(甲基)丙烯酰胺,N-乙基(甲基)丙烯酰胺,N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺,N,N-二甲氨基丙基(甲基)丙烯酰胺,N,N-二甲氨基乙基(甲基)丙烯酰胺,2-乙烯基吡啶,1-乙烯基-2-吡咯烷酮,4-乙烯基吡啶,丙烯腈,甲基丙烯腈,烯丙胺等等。
含磷酸基的不饱和单体其实例包括2-甲基丙烯酰氧基乙基酸性磷酸酯、含环氧基的不饱和单体如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯与正磷酸或酸性磷酸酯的等摩尔加成所得的加合物,等等。
丙烯酸树脂(A)可通过对上述单体混合物进行共聚合而制得。可采用用于乙烯基单体聚合的通用技术实施共聚合。然而,在有机溶剂中进行的游离基聚合方法在对各种应用的适用性方面、成本等方面是最优选的。例如,在诸如偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰的聚合引发剂存在下,通常在约60至约170℃温度下,通过在有机溶剂中进行共聚合可容易得到所期望的聚合物。
丙烯酸树脂(A)优选具有约1,000至约100,000的数量平均分子量,更优选为约3,000至约50,000。
氨基树脂(B)
本发明组合物中的氨基树脂(B)起丙烯酸树脂(A)的交联剂作用。
氨基树脂(B)的实例包括使醛与氨基组分反应得到的羟甲基化氨基树脂,以及以合适的醇对上述羟甲基化氨基树脂进行醚化而得到的树脂。
氨基组分的实例包括三聚氰胺,脲,苯胍胺,乙酰胍胺,甾族胍胺(steroguanamine),螺胍胺,双氰胺等等。可使用醛的实例包括甲醛,多聚甲醛,乙醛,苯甲醛等等。可用于醚化反应的醇的实例包括甲醇,乙醇,正丙醇,异丙醇,正丁醇,异丁醇,2-乙基丁醇,2-乙基己醇,等等。
本发明组合物中,基于固体重量,每100重量份丙烯酸树脂(A)对应于氨基树脂(B)的比优选约5至约70重量份,更优选约10到约50重量份,从而在涂料组合物的出色可固化性和涂层对表层涂层、再涂层的出色附着性之间等提供了良好的平衡。
环氧树脂(C)
本发明组合物除丙烯酸树脂(A)和氨基树脂(B)之外,可选择性地含有环氧树脂(C)。环氧树脂(C)的使用增强了涂层的耐腐蚀性。
环氧树脂(C)的实例包括双酚型环氧树脂,酚醛清漆型环氧树脂,通过对双酚型环氧树脂或酚醛清漆型环氧树脂进行改性得到的改性环氧树脂。改性环氧树脂可通过使环氧树脂中的环氧基或羟基与各种改性剂反应而制得。
环氧树脂(C)优选具有约300至约6,000的数量平均分子量,更优选约800至约5,500。该树脂优选具有约150至约5,000环氧当量,更优选约250至约4,500。
双酚型环氧树脂的实例包括:选择性地在诸如碱性催化剂的催化剂存在下,通过表氯醇和双酚进行缩聚反应从而增加分子量,由此得到的树脂;选择性地在诸如碱性催化剂的催化剂存在下,通过表氯醇和双酚进行缩合而提供低分子量环氧树脂,然后在该低分子量环氧树脂和双酚之间进行加聚反应而得到的树脂。
双酚的实例包括双(4-羟苯基)-甲烷[双酚F],1,1-双(4-羟苯基)乙烷,2,2-双(4-羟苯基)丙烷[双酚A],2,2-双(4-羟苯基)丁烷[双酚B],双(4-羟苯基)-1,1-异丁烷,双(4-羟基-叔丁基苯基)-2,2-丙烷,对-(4-羟苯基)酚,氧双(4-羟苯基),磺酰基双(4-羟苯基),4,4’-二羟基二苯酮,双(2-羟基萘基)甲烷等等。其中,优选为双酚A,双酚F等等。此类双酚可单独使用或以两种或多种的混合物形式使用。
可使用的双酚型环氧树脂包括市售产品。市售产品的实例包括“EPIKOTE 1001”,“EPIKOTE 1004”,“EPIKOTE 1007”,“EPIKOTE1009”,“EPIKOTE 1010”(Japan Epoxy Resins Co.,Ltd.产品,商品名),“AER6097”,“AER6099”(Asahikasei Epoxy Co.,Ltd.产品,商品名),“Epomix R-309”(Mitsui Petrochemical Industries,Ltd.产品,商品名)等。
酚醛清漆型环氧树脂的实例包括分子内含有许多环氧基的苯酚酚醛清漆型环氧树脂,甲酚酚醛清漆型环氧树脂,苯酚乙二醛型环氧树脂等等。
可使用的改性环氧树脂的实例包括使上述双酚型环氧树脂或酚醛清漆型环氧树脂与干性油的脂肪酸反应而得到的树脂,与含有丙烯酸或甲基丙烯酸的可聚合不饱和单体组分反应得到的环氧丙烯酸酯树脂,与异氰酸酯化合物反应得到的氨基甲酸酯改性的环氧树脂;使上述双酚型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂或改性的环氧树脂中的环氧基与胺化合物反应,从而引入氨基或季铵盐,由此得到的胺改性的环氧树脂。
如采用环氧树脂(C)的话,则以固体重量计,优选以相对于每100重量份丙烯酸树脂(A)为约1至约50重量份、更优选约5到35重量份的比掺入环氧树脂(C),用以增强涂层的耐腐蚀性。更优选地,相对于每100重量份丙烯酸树脂(A),环氧树脂(C)的比例为约5-35重量份。
本发明的涂料组合物可选择性地含有各种添加剂,如颜料、有机树脂、防收缩剂、均化剂、润滑剂、粘度调节剂、紫外吸收剂、光稳定剂等等。有机树脂的实例包括氨基甲酸酯树脂、聚酯树脂等等。颜料的实例包括着色颜料、有光颜料、增量颜料、防锈颜料等等。
本发明的涂料组合物用作铝轮的底层涂料组合物时,优选含有颜料,例如着色颜料、增量颜料、防锈颜料等等。本发明的涂料组合物用作铝轮的表层透明涂料组合物时,可含有着色颜料、有光颜料等等,只要其不会损害所得涂层的透明度即可。
着色颜料的实例包括白颜料,例如二氧化钛、氧化锌、铅白、碱式硫酸铅、硫酸铅、锌钡白、硫化锌、锑白等等;黑颜料,例如炭黑、乙炔黑、灯黑、骨灰、石墨、铁黑、苯胺黑等等;黄颜料,例如萘酚黄S、汉萨黄、颜料黄L、联苯胺黄、永固黄等等;橙色颜料,例如铬橙、铬朱红、永固橙等等;褐颜料,例如氧化铁、棕土等等;红颜料,例如红氧化铁、铅丹、永固红、喹吖啶酮红等等;紫颜料,例如钴紫、耐晒青莲色淀、甲基紫色淀等等;蓝颜料,例如群青、普鲁士蓝、钴蓝、酞菁蓝、靛蓝等等;绿颜料,例如铬绿、颜料绿B、萘酚绿B、酞菁绿等等。
有光颜料的实例包括高岭土颜料、有色高岭土颜料、云母颜料、镀银玻璃片、氧化铝片、二氧化硅片、不锈钢片、片状氧化铁、玻璃片等等。
增量颜料的实例包括氧化钡粉末、沉淀硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、石膏、粘土、二氧化硅、白炭、硅藻土、滑石、碳酸镁、矾土白、铝钡白(gloss white)、云母粉等等。
防锈颜料的实例包括铬酸锌、铬酸锶、铬酸钙、氰氨化铅、高铅酸钙、磷酸锌、磷酸铝等等。
本发明的液体涂料组合物可以是有机溶剂基涂料组合物或水性涂料组合物。本发明涂料组合物的固体含量通常优选为约10至约80重量%。
本发明的有机溶剂基涂料组合物可通过已知方法将上述组分溶解或分散于诸如有机溶剂或有机溶剂与水的混合物的介质中而制得。可使用的有机溶剂其实例包括芳族溶剂、酯溶剂、醚溶剂、酮溶剂、醇溶剂、脂族烃溶剂等等。此类有机溶剂可单独使用或者以两种或多种的组合形式使用。制备上述组分时所用的有机溶剂也可使用。
芳族溶剂的实例包括甲苯、二甲苯等等。
酯溶剂的实例包括乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸甲氧基丁酯、乙酸戊酯、乙酸甲基溶纤剂、乙酸溶纤剂、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、乙酸-3-甲氧基丁酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、二元酸酯等等。
醚溶剂的实例包括二氧杂环己烷、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、乙二醇单丁醚等等。
酮溶剂的实例包括丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、异佛尔酮等等。
醇溶剂的实例包括异丙醇、正丁醇、异丁醇等等。
脂族烃溶剂的实例包括己烷、庚烷、辛烷等等。
本发明的水性涂料组合物可通过已知方法将上述组分溶解或分散于含水介质中而制得,所述含水介质例如水或水与上述有机溶剂的混合物。在溶解或分散于含水介质中时可使用诸如氨、胺化合物等的中和剂。可使用的含水介质的实例包括制备上述组分时所用的介质。
本发明的热固性液体涂料组合物可有利地用作铝轮的底层涂料组合物或表层透明涂料组合物。
铝轮的涂覆方法
本发明的热固性涂料组合物可以底层涂料组合物形式直接施用至铝轮,或以第二底层涂料组合物的形式施用至粉末底层涂层上,所述粉末底层涂层是通过施用并烘焙粉末底层涂料组合物而形成。
可替换地,本发明的热固性液体涂料组合物可经由形成于铝轮上的底层涂层和有色涂层,或经由底层涂层和有光涂层,而以表层透明涂料组合物的形式施用。底层涂层可以是由粉末底层涂层和采用液体底层涂料组合物形成的第二底层涂层组成的双层膜。
本发明的涂料组合物可通过诸如无空气喷涂、空气喷涂、静电涂布等的已知涂布方法而施用。固化涂层的厚度通常优选为约10至约60μm,更优选为约15至约40μm。烘焙的实施方法通常优选为在约100℃至约180℃加热约10至约40分钟,更优选为在约110℃至约160℃加热约15至约30分钟。
优选以如下用于形成多层涂膜的涂布方法I至VII用作采用本发明的热固性液体涂料组合物的铝轮涂覆方法。
涂布方法I:铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用本发明的底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(2)对步骤(1)中所得底层涂层施用有色的热固性涂料组合物,之后进行烘焙。
涂布方法II:铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用本发明的底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;
(2)对步骤(1)中所得底层涂层施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(3)对步骤(2)中所得有色或有光涂层施用透明涂料组合物,之后进行烘焙。
涂布方法III:铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用液体底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;
(2)对步骤(1)中所得底层涂层施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(3)对步骤(2)中所得有色或有光涂层施用本发明的表层透明涂料组合物,然后进行烘焙。
涂布方法IV:铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用本发明的底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;
(2)对步骤(1)中所得底层涂层施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(3)对步骤(2)中所得有色或有光涂层施用本发明的表层透明涂料组合物,之后进行烘焙。
涂布方法V:铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用粉末底层涂料组合物,之后进行烘焙;
(2)对步骤(1)中所得粉末底层涂层施用本发明的底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;
(3)对步骤(2)中所得底层涂层施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(4)对步骤(3)中所得有色或有光涂层施用透明涂料组合物,之后进行烘焙。
涂布方法VI:铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用粉末底层涂料组合物,之后进行烘焙;
(2)对步骤(1)中所得粉末底层涂层施用液体底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;
(3)对步骤(2)中所得底层涂层施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(4)对步骤(3)中所得有色或有光涂层施用本发明的表层透明涂料组合物,之后进行烘焙。
涂布方法VII:铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用粉末底层涂料组合物,之后进行烘焙;
(2)对步骤(1)中所得粉末底层涂层施用本发明的底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;
(3)对步骤(2)中所得底层涂层施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(4)对步骤(3)中所得有色或有光涂层施用本发明的表层透明涂料组合物,之后进行烘焙。
铝轮
根据本发明的涂布方法,待涂覆的基底为用于机动车辆如汽车、摩托车、卡车、货车等并以管子、轮胎等配合的铝轮。铝轮通常以含有铝作为主要组分并进一步含有如镁、硅等的其他材料的合金制成。
可使用的铝轮的实例包括为了重量轻巧、设计更出色等目的而成型成任意合适形状的铝轮。可使用的为混合有不同表面的铝轮,例如喷丸处理(shot blasted)的粗铸表面和平滑切削表面。
在通过本发明方法涂覆铝轮之前,优选采用铬酸盐整理剂、磷酸盐整理剂、锆整理剂等等对轮表面进行化学转化处理。
二涂层涂覆方法
本发明的涂布方法I可通过二涂层二烘焙方法而实施,其包含施用并烘焙本发明的底层涂料组合物然后施用并烘焙有色热固性涂料组合物,或通过二涂层一烘焙方法而实施,其包含施用本发明的底层涂料组合物和有色热固性涂料组合物并同时对两个涂层进行烘焙。在二涂层一烘焙方法中,通常优选使以底层涂料组合物涂覆的表面在室温下静置约10秒至约10分钟,然后以有色热固性涂料组合物进行涂布。
在二涂层涂覆方法中,底层涂层优选具有约15至约35μm的固化膜厚度。通常优选以诸如无空气喷涂、空气喷涂或静电涂布的已知涂布方法将有色热固性涂料组合物施用至约10至约40μm的固化膜厚度。
在二涂层一烘焙和二涂层二烘焙方法的任一种中,通常在施用有色热固性涂料组合物之后,两种涂层均优选在约130℃至约160℃烘焙约10至约30分钟。
被认为是表层有色组合物的任意涂料组合物均可用作上述有色热固性涂料组合物。可有利地采用的涂料组合物的实例是,将含有羟基或类似可交联官能团的基础树脂和交联剂及着色颜料等溶解或分散于水和/或有机溶剂中而得到的组合物,所述基础树脂例如丙烯酸树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂或环氧树脂;所述交联剂例如聚异氰酸酯化合物、嵌段聚异氰酸酯化合物、三聚氰胺树脂或尿素树脂。
三涂层涂覆方法
本发明的涂布方法II、III和IV是三涂层涂覆方法,包含施用本发明的液体底层涂料组合物或公知的液体底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;并施用本发明的透明涂料组合物或公知的透明涂料组合物,之后进行烘焙。
三涂层涂覆方法可通过如下实施:三涂层一烘焙方法,其包含顺序地施用涂料组合物然后同时烘焙三个涂层;三涂层二烘焙方法A,其包含施用并烘焙底层涂料组合物,然后顺序地施用有色或有光热固性涂料组合物和透明涂料组合物,之后进行烘焙;三涂层二烘焙方法B,其包含顺序地施用底层涂料组合物和有色或有光热固性涂料组合物,之后进行烘焙,然后施用并烘焙透明涂料组合物;或者是三涂层三烘焙方法,其包含一个接一个地施用并烘焙各涂料组合物。
在三涂层一烘焙方法或三涂层二烘焙方法中,当施用液体底层涂料组合物或者有色或有光热固性涂料组合物之后未实施烘焙时,通常优选使覆层表面于室温静置约10秒至约10分钟,然后以有色或有光热固性涂孵组合物或透明涂料组合物进行涂覆。
在三涂层涂覆方法中,通过采用本发明涂料组合物而形成的底层涂层优选具有约15至约35μm的固化膜厚度。当采用公知的液体底层涂料组合物时,通常优选以诸如无空气喷涂、空气喷涂或静电涂布的已知涂布方法将该组合物施用至约15至约35μm的固化膜厚度。
通常用作铝轮底层的任意公知涂料组合物均可用作此类三涂层涂覆方法中公知的液体底层涂料组合物。可有利地采用的涂料组合物的实例是,将含有羟基或类似可交联官能团的基础树脂和交联剂、颜料及添加剂等溶解或分散于水和/或有机溶剂中而得到的组合物,所述基础树脂例如聚酯树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂或环氧树脂;所述交联剂例如三聚氰胺树脂、尿素树脂、酚醛树脂或聚异氰酸酯化合物;所述颜料例如着色颜料、增量颜料、防锈颜料等等;所述添加剂例如固化催化剂、均化剂、消泡剂等等。
通常优选以诸如无空气喷涂、空气喷涂或静电涂布的已知涂布方法将有色或有光热固性涂料组合物施用至约10至约30μm的固化膜厚度。
可使用的有色热固性涂料组合物的实例包括二涂层涂覆方法中所提及的那些。可使用的有光涂料组合物的实例包括被认为是有光表层涂料组合物的任意涂料组合物。可有利地采用的涂料组合物的实例是,将含有羟基或类似可交联官能团的基础树脂和交联剂、有光颜料及着色颜料等溶解或分散于水和/或有机溶剂中而得到的组合物,所述基础树脂例如丙烯酸树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂或环氧树脂;所述交联剂例如聚异氰酸酯化合物、嵌段聚异氰酸酯化合物、三聚氰胺树脂或尿素树脂;所述有光颜料例如高岭土颜料、云母颜料等等。
在三涂层涂覆方法中,通过采用本发明涂料组合物而形成的透明涂层有具有约15至约35μm的固化膜厚度。当采用公知的透明涂料组合物时,优选通过诸如无空气喷涂、空气喷涂或静电涂布的已知涂布方法将组合物施用至约15至约35μm的固化膜厚度。
任意公知的透明涂料组合物均可用作上述公知的透明涂料组合物。可有利采用的透明涂料组合物的实例是:将含有羟基或类似可交联官能团的基础树脂和交联剂溶解或分散于水和/或有机溶剂中而得到的组合物,所述基础树脂例如丙烯酸树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂或环氧树脂;所述交联剂例如聚异氰酸酯化合物、嵌段聚异氰酸酯化合物、三聚氰胺树脂或尿素树脂。该组合物可含有着色颜料、高岭土颜料、云母颜料、增量颜料等等,只要其不损害所得涂膜的透明度即可。
在三涂层一烘焙、三涂层二烘焙或三涂层三烘焙的涂覆方法中,通常优选在约130至约160℃实施约10至约30分钟的烘焙。
在三涂层涂覆方法中,根据三涂层二烘焙方法B或三涂层三烘焙方法的涂覆方法可包含施用并烘焙有色或有光热固性涂料组合物,并选择性地对一部分铝轮进行切削及化学转化,之后施用并烘焙透明涂料组合物。
根据三涂层二烘焙方法A的涂覆方法可包含对固化的黑色或其他有色底层涂层施用有光热固性涂料组合物,施至固化膜厚度约0.1至约2μm,使覆层表面于室温静置约10秒至约10分钟,然后施用透明涂料组合物,之后对两个涂层进行烘焙。这可形成超薄的有光涂膜并由此控制片状光颜料粒子的排列,从而增强光泽度,因而是优选的,所述片状有光颜料粒子例如高岭土颜料、云母颜料等的粒子。
四涂层涂覆方法
本发明的涂覆方法V,VI和VII是四涂层涂覆方法,其包含对铝轮施用公知的粉末底层涂料组合物,之后进行烘焙;施用本发明的液体底层涂料组合物或公知的液体底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;施用本发明的透明涂料组合物或公知的透明涂料组合物,之后进行烘焙。四涂层涂覆方法与三涂层涂覆方法相同,不同之处在于加入了施用并烘焙粉末底层涂料组合物的第一步骤。
在四涂层的涂覆方法中,作为第一步骤,将公知的粉末底层涂料组合物施用至铝轮,之后进行烘焙。施用粉末底层涂料组合物是为了改进由于喷丸处理等等的处理而极粗糙的铝轮表面的光滑度。
通常优选通过诸如静电涂布的已知涂布方法,将粉末底层涂料组合物施至约50至约150μm的固化膜厚度,并在约140℃至约180℃烘焙约10至约40分钟。
可使用的公知粉末底层涂料组合物的实例包括通常用作铝轮的粉末底层的任意涂料组合物。在出色的涂层耐腐蚀性方面,热固性环氧树脂粉末底层涂料组合物为优选。
上述热固性环氧树脂粉末底层涂料组合物可通过已知方法制备,例如包含采用混合器将环氧树脂、交联剂、颜料、添加剂进行干态掺合,之后进行加热熔融和捏合,冷却并粉碎,之后选择性地进行过滤的方法,所述环氧树脂例如双酚-表氯醇环氧树脂或酚醛清漆型环氧树脂;所述交联剂例如聚羧酸、聚羧酸酐或聚羧酸二酰肼;所述颜料例如着色颜料、增量颜料、防锈颜料等等;所述添加剂例如固化催化剂、均化剂、消泡剂等等。
随后,进行与三涂层涂覆方法相同的步骤,将本发明的液体底层涂料组合物或公知的液体底层涂料组合物施用至固化的粉末底层涂层,之后选择性地进行烘焙;施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;施用本发明的透明涂料组合物或公知的透明涂料组合物,之后进行烘焙,从而完成四涂层涂覆方法。
通过本发明的涂布方法,由此在铝轮上形成了由2、3或4涂层组成的多层涂膜。
本发明最优实施方式
如下将给出生产实例、实施例和对比实施例,用以更详细描述本发明。在这些实施例中,所有份和百分比均以重量为基础表述。
生产实例1-10:丙烯酸树脂(A)的制备
在各生产实例1-10中,将100份丁基溶纤剂和30份异丁醇装入配备有搅拌器、回流冷凝器、氮入口管和滴液漏斗的4颈烧瓶,并于氮流下加热至115℃。在相同温度下,历经3小时将100份表1中所示组成之一的不饱和单体混合物与2份偶氮二异丁腈加入4颈烧瓶内,之后在相同温度下老化30分钟。历经1小时加入1份偶氮二异丁腈和20份丁基溶纤剂的混合物,老化30分钟,然后通过200目尼龙布进行过滤,从而得到固体含量为40%的丙烯酸树脂溶液。
生产实例1-4和6-10中所得丙烯酸树脂具有5,000的数量平均分子量。生产实例5中所得丙烯酸树脂具有4,500的数量平均分子量。
表1示出了生产实例1-10中所用不饱和单体混合物的组成(以份表述),以及所得丙烯酸树脂的羟值和酸值。
表1
  生产实例   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
  丙烯酸树脂溶液序号   A-1   A-2   A-3   A-4   A-5   A-6   A-7   A-8   A-9   A-10
  不饱和单体混合物   苯乙烯   30   30   30   30   10   30   30   30   30   30
  甲基丙烯酸甲酯   10   10   8   10   10   10   10   7
  丙烯酸正丁酯   22   8   2
  甲基丙烯酸十二烷酯   15   15   15   8   15   15   15   15   15
  甲基丙烯酸(-2-乙基己)酯   15   15   15   60   15   15   15   15   15
  甲基丙烯酸(-2-羟乙)酯   5   5   5   5   22   5   5   5
  丙烯酸羟丙酯(*1)   13   14   15   10   10   6   10   13   13   13
  甲基丙烯酸羟丙酯(*2)   10   14   13   13   10   20   10   10
  AcritM201(*3)   15
  丙烯酸   2   2   2   2   2   2   2   2   5
  羟值(mgKOH/g)   117   115   113   117   117   121   82   156   117   117
  酸值(mgKOH/g)   16   16   16   16   16   16   16   16   0   39
在表1中,标注(*1)至(*3)指代如下:
(*1)丙烯酸羟丙酯:仲羟基/伯羟基=约75/25(摩尔比)
(*2)丙烯酸羟丙酯:仲羟基/伯羟基=约75/25(摩尔比)
(*3)Acrit M201:商品名,Diado Chemical Corporation产品,以“Cardura E”(商品名,Japan Epoxy Resins Co.,Ltd.产品,C9-11支链高级脂肪酸缩水甘油酯混合物)对甲基丙烯酸进行酯化所得的不饱和单体。
实施例1-3和对比实施例1-7:透明涂料组合物的制备
采用表2中所示比的组分制备透明涂料组合物。表2中的比是基于固体重量(份)来表述。
表2
  实施例   对比实施例
  1   2   3   1   2   3   4   5   6   7
  丙烯酸树脂溶液A-1   100
  丙烯酸树脂溶液A-2   100
  丙烯酸树脂溶液A-3   100
  丙烯酸树脂溶液A-4   100
  丙烯酸树脂溶液A-5   100
  丙烯酸树脂溶液A-6   100
  丙烯酸树脂溶液A-7   100
  丙烯酸树脂溶液A-8   100
  丙烯酸树脂溶液A-9   100
  丙烯酸树脂溶液A-10   100
  甲基/丁基混合醚化的三聚氰胺树脂(*4)   43   43   43   43   43   43   43   43   43   43
  双酚A型环氧树脂(*5)   17   17   17   17   17   17   17   17   17   17
  紫外吸收剂(*6)   0.7   0.7   0.7   0.7   0.7   0.7   0.7   0.7   0.7   0.7
在表2中,标注(*4)至(*6)指代如下:
(*4)甲基/丁基混合醚化的三聚氰胺树脂:商品名“Cymel 232”,Mitsui Cytec,Ltd.产品。
(*5)双酚A型环氧树脂:商品名“EPIKOTE 1001”,Japan EpoxyResins Co.,Ltd.产品;数量平均分子量约900,环氧当量约490。
(*6)紫外吸收剂:商品名“TINUVIN 900”,Ciba-Geigy Corp产品。
实施例4-6和对比实施例8-14:多层涂膜的形成
将铝轮用、于20℃经4号Ford Cup测量将粘度调至约15秒的热固性环氧树脂有机溶剂基底层涂料组合物(商品名“#550 Primer”,Kansai Paint Co.,Ltd.产品),通过空气喷涂施用至以铬酸盐(商品名“AL-1000”,Nihon Parkerizing Co.,Ltd.产品)进行化学转化的铸铝板(AC4C,10mm×70mm×150mm),施至固化膜厚度为40μm,并使其于20℃静置3分钟。
将20℃经4号Ford Cup测量将粘度调至约10秒的热固性丙烯酸树脂有机溶剂基有光有色底基(base)涂料组合物(商品名“MagicronAL 2500 silver”,Kansai Paint Co.,Ltd.产品),通过空气喷涂施用至未固化的底层涂层,施至固化膜厚度为15μm,并使其于20℃静置1分钟。
将20℃经4号Ford Cup测量将粘度调至约25秒的、实施例1-3和对比实施例1-7的透明涂料组合物各自通过空气喷涂施用至未固化、有光有色底基涂层,施至固化膜厚度为40μm,并使其于20℃静置5分钟,然后于140℃加热20分钟,从而将由底层涂层、有光有色底基涂层和透明涂层组成的三涂层同时进行烘焙。
由此通过三涂层一烘焙方法形成了固化的多层涂膜。
对实施例4-6和对比实施例8-14中由此得到的各多层涂膜检查关于外观、耐刮伤性和硬度的涂覆性能。试验方法如下:
外观:以裸眼观察多层涂膜的表面光滑度和光泽度用以评价其外观。在评价中,“A”指代具有良好光滑度和良好光泽度的出色外观,“B”指代具有较差光滑度和/或较差光泽度的较劣外观。
耐刮伤性:以染色耐摩擦色牢度试验机(商品名“FR-II”,Suga TestInstruments,Co.,Ltd.产品)用作耐刮伤性试验机。将抛光粉(商品名“Daruma cleanser”,Yamasan-shouten Ltd.产品)和水以抛光粉/水为3g∶2g的比混合,从而制得研磨剂。将约3滴研磨剂置于法兰绒布上。以试验机末端保持法兰绒,在500g载荷下,将多层涂膜的表面对着法兰绒布摩擦25个往复冲程。然后以流水对膜表面洗涤,并于空气中干燥。之后以裸眼观察膜的光泽度,从而根据如下标准评价其耐刮伤性:
A:膜表面未显示光泽度的变化;具有出色耐刮伤性。
B:膜表面显示轻微发暗;耐刮伤性稍差
C:膜表面显示明显发暗;耐刮伤性差。
硬度:根据JIS K-54008.4.2(1990)对多层涂膜进行铅笔刮痕硬度试验,用以确定其硬度。
对再涂附着性的性能试验
(1)遵照实施例4-6和对比实施例8-14的操作,不同之处在于将各三层涂膜于140℃烘焙60分钟,从而通过三涂层一烘焙方法形成固化的多层涂膜。
(2)将由此形成的各多层涂膜以与多层涂膜制备中所用相同的透明涂料组合物通过空气喷涂涂覆至40μm的固化膜厚度,于20℃静置5分钟,之后于140℃(烘焙20分钟,从而形成再涂层。采用该样本,通过如下方法试验再涂附着性。
再涂附着性:根据JIS-54008.5.2(1990),以刀触及基底,穿过样本的再涂表面同时制出11个横向和纵向的间隔1mm的平行直线切割,从而得到100个1mm×1mm的正方形网格。将胶带施用至网格部分的表面并立即剥离,计算再涂层保留的正方形数量,从而根据如下标准评价再涂附着性:
A:100个正方形均保留,具有出色附着性。
B:保留有80-99个正方形,附着性稍差。
C:少于80个正方形保留,附着性差。
流挂和鼓泡的涂覆缺陷预防性属性
(1)将铝轮用、于20℃经4号Ford Cup测量将粘度调至约15秒的热固性环氧树脂有机溶剂基底层涂料组合物(商品名“#550Primer”,Kansai Paint Co.,Ltd.产品),通过空气喷涂施用至以磷酸锌进行化学转化的低碳钢板(0.8mm×100mm×450mm),施至固化膜厚度为40μm,并使其于20℃静置5分钟。
将20℃经4号Ford Cup测量将粘度调至约15秒的热固性丙烯酸树脂有机溶剂基有光有色底基涂料组合物(商品名“MagicronAL2500 silver”,Kansai Paint Co.,Ltd.产品),通过空气喷涂施用至未固化的底层涂层,施至固化膜厚度为15μm,并使其于20℃静置5分钟。将底层涂层和有光有色底基涂层于140℃烘焙20分钟,从而得到覆层板。
(2)采用上述覆层板,以如下方式对实施例1-3和对比实施例1-7中所得各涂料组合物检查出现流挂和鼓泡涂覆缺陷时的最小涂覆厚度。
将10mm宽遮蔽带施用至覆层板的一个纵末端。通过空气喷涂将涂料组合物施用至覆层板,一旦施至具有纵向梯度为10μm至70μm的固化膜厚度,即将遮蔽带剥离,将覆层板以与水平线成60。角倾斜,前述遮蔽末端处于底部,并使其于20℃静置5分钟,之后于140℃烘焙20分钟,从而得到用于流挂和鼓泡试验的样本。
测量试验样本在出现流挂和鼓泡的涂覆缺陷时的最小涂覆厚度,并根据如下试验方法评价其涂覆缺陷预防性属性。
防流挂性:观察样本的涂层,确定胶带剥离部分边界处出现流挂时再涂层的最小涂覆厚度,并根据如下标准进行评价:
A:最小涂覆厚度为45μm或以上;具有出色的防流挂性。
B:最小涂覆厚度为30μm或以上但低于45μm;防流挂性稍差。
C:最小涂覆厚度低于30μm;防流挂性差。
防鼓泡性:观察样本的涂层,确定出现鼓泡时再涂层的最小涂覆厚度,并根据如下标准进行评价:
A:最小膜厚度为45μm或以上;具有出色的防鼓泡性。
B:最小膜厚度为30μm或以上但低于45μm;防鼓泡性稍差。
C:最小膜厚度低于30μm;防鼓泡性差。
表3示出了实施例4-6和对比实施例8-14的多层涂膜的试验结果,及形成多层涂膜时实施例1-3和对比实施例1-7的涂料组合物的性能试验结果。
表3
  实施例   对比实施例
  4   5   6   8   9   10   11   12   13   14
  外观   A   A   A   C   A   A   A   C   A   C
  耐刮伤性   A   A   A   A   A   B   C   A   C   A
  硬度   HB   HB   HB   HB   HB   HB   B   H   2B   H
  再涂附着性   A   A   A   A   A   C   C   A   C   C
  防流挂性   A   A   A   A   B   C   A   C   A   C
  防鼓泡性   A   A   A   A   B   C   A   C   A   C
实施例7-9和对比实施例15-21:底层涂料组合物的制备
采用表4中所示比的组分制备底层涂料组合物。表4中的比是基于固体重量(份)来表述。
表4
  实施例   对比实施例
  7   8   9   15   16   17   18   19   20   21
  丙烯酸树脂溶液A-1   100
  丙烯酸树脂溶液A-2   100
  丙烯酸树脂溶液A-3   100
  丙烯酸树脂溶液A-4   100
  丙烯酸树脂溶液A-5   100
  丙烯酸树脂溶液A-6   100
  丙烯酸树脂溶液A-7   100
  丙烯酸树脂溶液A-8   100
  丙烯酸树脂溶液A-9   100
  丙烯酸树脂溶液A-10   100
  甲基/丁基混合醚化的三聚氰胺树脂(*4)   33   33   33   33   33   33   33   33   33   33
  双酚A型环氧树脂(*5)   20   20   20   20   20   20   20   20   20   20
  紫外吸收剂(*6)   0.7   0.7   0.7   0.7   0.7   0.7   0.7   0.7   0.7   0.7
  黑颜料(*7)   6.6   6.6   6.6   6.6   6.6   6.6   6.6   6.6   6.6   6.6
在表4中,标注(*4)至(*6)如上所定义。标注(*7)指代如下:
(*7)黑颜料:商品名“Carbon MA-100”,Mitsubishi Chemicals,Inc.产品,采用振摇器与一部分丙烯酸树脂溶液分散,之后进行混合。实施例10至12和对比实施例22-28:多层涂膜的形成
将于20℃经4号Ford Cup测量将粘度调至15秒的实施例7至9和对比实施例15-21的各底层涂料组合物通过空气喷涂施用至以铬酸盐(商品名“AL-1000”,Nihon Parkerizing Co.,Ltd.产品)进行化学转化的铸铝板(AC4C,10mm×70mm×150mm),施至固化膜厚度为40μm,并使其于20℃静置3分钟。
将20℃经4号Ford Cup测量将粘度调至10秒的热固性丙烯酸树脂有机溶剂基有光有色底基涂料组合物(商品名“Magicron AL 2500silver”,Kansai Paint Co.,Ltd.产品),通过空气喷涂施用至未固化的底层涂层,施至固化膜厚度为15μm,并使其于20℃静置1分钟。
将20℃经4号Ford Cup测量将粘度调至25秒的热固性丙烯酸树脂有机溶剂基透明涂料组合物(商品名“Magicron ALC-2 Clear”,Kansai Paint Co.,Ltd.产品),通过空气喷涂施用至未固化、有光有色底基涂层,施至固化膜厚度为40μm,并使其于20℃静置5分钟,然后于140℃加热20分钟,从而将由底层涂层、有光有色底基涂层和透明涂层组成的三涂层同时进行烘焙。
由此通过三涂层一烘焙方法形成了固化的多层涂膜。
对实施例10-12和对比实施例22-28中由此得到的各多层涂膜检查外观和底层涂层附着性。试验方法如下:
外观:以裸眼观察多层涂膜的表面光滑度和光泽度用以评价其外观。在评价中,“A”指代具有良好光滑度和良好光泽度的出色外观,“B”指代具有较差光滑度和/或较差光泽度的较劣外观。
底层涂层附着性:以如下方式检查基底和底层涂层之间及底层涂层和底基涂层之间的附着性。根据JIS-54008.5.2(1990)的横切带方法,以刀触及基底,同时制出11个横向和纵向的间隔1mm的平行直线切割,从而得到100个1mm×1mm的正方形网格。将胶带施用至网格部分的表面并立即剥离,计算透明涂层保留的正方形数量,从而根据如下标准评价附着性:
A:100个正方形均保留,具有出色附着性。
B:保留有95-99个正方形,附着性稍差。
C:94或以下个正方形保留,附着性差。
表5示出了采用实施例10-12和对比实施例22-28的多层涂膜所得到的性能试验结果。
表5
  实施例   对比实施例
  10   11   12   22   23   24   25   26   27   28
  外观   A   A   A   C   A   B   A   A   B   A
  底层涂层附着性   A   A   A   A   C   A   C   A   B   B
实施例13-15和对比实施例29-35:多层涂膜的形成
将热固性粉末底层涂料组合物(商品名“EVACLAD No.3600”,Kansai Paint Co.,Ltd.产品,采用十二烷双酸二酰肼作为固化剂的环氧树脂涂料组合物)通过静电粉末涂覆施用至以铬酸盐(商品名“AL-1000”,Nihon Parkerizing Co.,Ltd.产品)进行化学转化的铸铝板(AC4C,10mm×70mm×150mm),施至固化膜厚度为70μm,并于160℃烘焙15分钟,从而固化粉末底层涂层。
将于20℃经4号Ford Cup测量将粘度调至15秒的实施例7至9和对比实施例15-21的各底层涂料组合物通过空气喷涂施用至固化的粉末底层涂层,施至固化膜厚度为40μm,并使其于20℃静置3分钟,之后于140℃烘焙20分钟,从而固化第二底层涂层。
将20℃经4号Ford Cup测量将粘度调至8秒的热固性丙烯酸树脂有机溶剂基有光有色底基涂料组合物(商品名“Magicron AL 2500silver”,Kansai Paint Co.,Ltd.产品),通过空气喷涂施用至固化的第二底层涂层,施至固化膜厚度为1μm,并使其于20℃静置1分钟。
将20℃经4号Ford Cup测量将粘度调至25秒的热固性丙烯酸树脂有机溶剂基透明涂料组合物(商品名“Magicron ALC-2 Clear”,Kansai Paint Co.,Ltd.产品),通过空气喷涂施用至未固化、有光有色底基涂层,施至固化膜厚度为40μm,并使其于20℃静置5分钟,然后于140℃加热20分钟,从而将由有光有色底基涂层和透明涂层组成的二涂层同时进行烘焙。
由此通过四涂层三烘焙方法形成了固化的多层涂膜。
对实施例13-15和对比实施例29-35中由此得到的多层涂膜检查外观和第二底层涂层附着性。试验方法如下:
外观:以裸眼观察多层涂膜的表面光滑度和光泽度用以评价其外观。在评价中,“A”指代具有良好光滑度和良好光泽度的出色外观,“B”指代具有较差光滑度和/或较差光泽度的较劣外观。
第二底层涂层附着性:以如下方式检查粉末底层涂层和第二底层涂层之间及第二底层涂层和底基涂层之间的附着性。根据JIS-54008.5.2(1990)的横切带方法,以刀触及基底,同时制出11个横向和纵向的间隔1mm的平行直线切割,从而得到100个1mm×1mm的正方形网格。将胶带施用至网格部分的表面并立即剥离,计算透明涂层保留的正方形数量,从而根据如下标准评价附着性:
A:100个正方形均保留,具有出色附着性。
B:保留有95-99个正方形,附着性稍差。
C:94或以下个正方形保留,附着性差。
流挂和鼓泡的涂覆缺陷预防性属性
(1)将热固性粉末底层涂料组合物(商品名“Everclad No.3600”,Kansai Paint Co.,Ltd.产品,采用十二烷双酸二酰肼作为固化剂的环氧树脂涂料组合物),通过静电粉末涂覆施用至以磷酸锌进行化学转化的低碳钢板(0.8mm×100mm×450mm),施至固化膜厚度为70μm,之后于160℃对粉末底层涂层烘焙15分钟而得到覆层板。
(2)采用上述覆层板,以如下方式对实施例7-9和对比实施例15-21中所得各涂料组合物检查出现流挂和鼓泡的涂覆缺陷时的最小涂覆厚度。
将10mm宽遮蔽带施用至覆层板的一个纵末端。通过空气喷涂将涂料组合物施用至覆层板,一旦施至具有纵向梯度为10μm至70μm的固化膜厚度,即将遮蔽带剥离,将覆层板以与水平线成60°角倾斜,前述遮蔽末端处于底部,并使其于20℃静置5分钟,之后于140℃烘焙20分钟,从而得到用于流挂和鼓泡试验的样本。
测量试验样本在出现流挂和鼓泡的涂覆缺陷时的最小涂覆厚度,并根据如下试验方法评价其防止涂覆缺陷的属性。
防流挂性:观察样本的涂层,确定胶带剥离部分边界处出现流挂时再涂层的最小涂层厚度,并根据如下标准进行评价:
A:最小涂层厚度为45μm或以上;具有出色的防流挂性。
B:最小涂层厚度为30μm或以上但低于45μm;防流挂性稍差。
C:最小涂层厚度低于30μm;防流挂性差。
防鼓泡性:观察样本的涂层,确定出现鼓泡时再涂层的最小涂覆厚度,并根据如下标准进行评价:
A:最小膜厚度为45μm或以上;具有出色的防鼓泡性。
B:最小膜厚度为30μm或以上但低于45μm;防鼓泡性稍差。
C:最小膜厚度低于30μm;防鼓泡性差。
表6示出了实施例13-15和对比实施例29-35的多层涂膜的试验结果,及形成多层涂膜时实施例7-9和对比实施例15-21的涂料组合物的性能试验结果。
表6
  实施例   对比实施例
  13   14   15   29   30   31   32   33   34   35
  外观   A   A   A   C   A   B   A   A   B   A
  第二底层附着性   A   A   A   A   C   A   C   A   B   B
  防流挂性   A   A   A   A   A   C   C   B   A   A
  防鼓泡性   A   A   A   A   A   C   C   B   A   A
本发明效果
本发明的铝轮用热固性液体涂料组合物具有如下显著效果。
(1)本发明的涂料组合物在用作铝轮的底层涂料组合物时,可形成对任意轮基底、粉末底层涂层和表层涂层具有出色附着性的底层涂层。
(2)本发明的涂料组合物在用作铝轮的表层透明涂料组合物时,可形成具有出色外观、耐刮伤性和再涂附着性的透明涂层。
(3)使用本发明的涂料组合物时,不大可能会出现诸如流挂和鼓泡的涂覆缺陷,即便是增加涂覆厚度亦如此。因而,本组合物特别是用作铝轮的表层透明涂料组合物时,可通过增加涂层厚度而进一步改进诸如光滑度和光泽度的外观属性。

Claims (13)

1.铝轮用热固性液体涂料组合物,其包含:
(A)含羟基和羧基的丙烯酸树脂,所述丙烯酸树脂具有90-150mgKOH/g的羟值和1-30mg KOH/g的酸值,丙烯酸树脂通过将含有如下的单体混合物共聚而获得:10-50重量%(甲基)丙烯酸的C6-18烷基酯,8-40重量%含仲羟基的不饱和单体及含羧基的不饱和单体;
(B)氨基树脂。
2.根据权利要求1的涂料组合物,其中以固体重量计,相对于每100重量份丙烯酸树脂(A),氨基树脂(B)的比例为5-70重量份。
3.根据权利要求1的涂料组合物,其中含仲羟基的不饱和单体为选自如下的至少一种:丙烯酸(-2-羟丙基)酯,甲基丙烯酸(-2-羟丙基)酯,及以含环氧基的化合物对含羧基的不饱和单体进行酯化而得到的不饱和单体。
4.根据权利要求1的涂料组合物,其进一步含有环氧树脂(C)。
5.根据权利要求1的涂料组合物,其为铝轮用底层涂料组合物。
6.根据权利要求1的涂料组合物,其为铝轮用表层透明涂料组合物。
7.铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用权利要求5的底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(2)对步骤(1)中所得底层涂层施用有色热固性涂料组合物,之后进行烘焙。
8.铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用权利要求5的底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;
(2)对步骤(1)中所得底层涂层施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(3)对步骤(2)中所得有色或有光涂层施用透明涂料组合物,之后进行烘焙。
9.铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用液体底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;
(2)对步骤(1)中所得底层涂层施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(3)对步骤(2)中所得有色或有光涂层施用权利要求6的表层透明涂料组合物,之后进行烘焙。
10.铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用权利要求5的底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;
(2)对步骤(1)中所得底层涂层施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(3)对步骤(2)中所得有色或有光涂层施用权利要求6的表层透明涂料组合物,之后进行烘焙。
11.铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用粉末底层涂料组合物,之后进行烘焙;
(2)对步骤(1)中所得粉末底层涂层施用权利要求5的底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;
(3)对步骤(2)中所得底层涂层施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(4)对步骤(3)中所得有色或有光涂层施用透明涂料组合物,之后进行烘焙。
12.铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用粉末底层涂料组合物,之后进行烘焙;
(2)对步骤(1)中所得粉末底层涂层施用液体底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;
(3)对步骤(2)中所得底层涂层施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(4)对步骤(3)中所得有色或有光涂层施用权利要求6的表层透明涂料组合物,之后进行烘焙。
13.铝轮的涂覆方法,其包含:
(1)对铝轮施用粉末底层涂料组合物,之后进行烘焙;
(2)对步骤(1)中所得粉末底层涂层施用权利要求5的底层涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;
(3)对步骤(2)中所得底层涂层施用有色或有光热固性涂料组合物,之后选择性地进行烘焙;和
(4)对步骤(3)中所得有色或有光涂层施用权利要求6的表层透明涂料组合物,之后进行烘焙。
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