在车辆上连续施涂三涂层面漆的方法技术

一种在连续移动的油漆涂装线上，采用含薄片的三涂层彩色面漆在湿对湿体系中涂布机动车辆的方法和材料。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及一种用含有薄片或其它随角异色效应颜料(effectpigment)的三涂层(tricoat)彩色面漆以连续的湿对湿施涂方法涂布基材的方法和材料。具体地说，本专利技术涉及一种在其初始生产过程中，采用三涂层颜料，以连续、单次、湿对湿对湿的车辆油漆施涂工艺，涂布机动车辆，如汽车或卡车的方法。汽车和卡车的车体采用多层涂料处理，这不仅改善车辆的外观，并且也为其提供了免于腐蚀、刮擦、碎裂、紫外线、酸雨和其它环境条件的保护。用于汽车和卡车的底涂层/透明涂层面漆在过去的二十年中得到广泛应用。1998年3月1日公开的Kurauchi等人的美国专利4,728,543和1972年2月1日公开的Benefiel等人的美国专利3,639,347指出将透明涂层以“湿对湿”的施涂方式施涂到彩色涂层或底涂层上，即在使底涂层彻底固化之前施涂透明涂层。现在，普遍将液体溶剂性透明涂层施涂在水性底涂层上以满足当前低的总溶剂排放标准，如1983年9月6日公开的Backhouse的美国专利4,403,003中所示。对更独特和有吸引力的颜色样式的需求导致汽车工业使用一种三涂层体系。所述体系包括第一层彩色底涂层(如，白色)，然后是包含薄片(如，珠光薄片)的第二层半透明(不透明)彩色涂层，最后是第三层透明涂层。透明涂层为其它两层彩色涂层提供保护并改善了整个面漆层的外观，包括图像的光泽和清晰度。这种类型的面漆在整个行业通称为“三涂层”面漆。实现所述三涂层面漆的方法有很大不同。通常，首先施涂两层彩色底涂层作为液体底涂层。所有汽车制造商所面临的主要挑战是如何在喷室空间和干燥区内以最小的投资，采用典型的在线汽车或卡车油漆施涂工艺，使这些涂层快速干燥。已提出了各种提议以解决所述能力问题。一种方法是在车辆上施涂全部的底涂层加上透明涂层并进行烘烤，然后将车辆第二次送入用于半透明彩色涂层加透明涂层的上漆工艺。这种两步工艺产生优异的色彩和上漆加工性。但是，由于每个单元上漆两遍就除去了一个单元上漆的能力。避免将车辆上漆两遍的第二种方法包括，使用彩色底漆(如，白色)作为第一层彩色涂层，然后以典型的连续在线上漆方法施用半透明底涂层和最后的透明涂层。尽管该方法具有消除生产瓶颈的优点，但它也消除了第一层底涂层薄膜特性的重要性并且使底漆中正常缺陷不易处理(如，底漆缺陷的研磨)。用于使来源于二次上漆车辆的生产损耗最小化的第三种方法是在模块化油漆车间内将车辆上漆，其中将汽车停在喷室内并在其中停留很多时间，以便能够成功地施涂三层涂层。该方法仍导致一些生产能力的损失，并且在所述色彩种类较为普遍时更为显著。除了上述加工问题，现在的车辆制造商还逐渐采用水基材料代替溶剂基材料，对环境问题作出反应。这对湿对湿施涂增加了额外负担，以提供较长的干燥时间进行必要的水蒸发。迄今，在全世界几乎全部的汽车或卡车装配厂中发现，没有制造商能成功地在连续的涂装线上施涂不同着色的水基彩色涂层。因此，仍需要采用水基彩色涂层和水基、溶剂基或粉末状透明涂层，以单次湿对湿对湿的方式能实现相同的“三涂层”式样颜料的连续工艺。专利技术概述本专利技术涉及一种在连续移动的油漆涂装线上，采用三涂层面漆施涂车辆基材的方法，包括步骤(a)向车辆基材的表面施涂第一层水性底涂层组合物；(b)其后，直接施涂含有一种或多种薄片或其它随角异色效应颜料的第二层水性底涂层组合物；(c)将组合的底涂层进行中间干燥步骤；(d)在所述的底涂层上施涂透明涂层组合物；和(e)在最后烘焙时将三涂层面漆一起固化。其中，车辆基材在整个油漆涂装过程中是连续移动的。本专利技术是基于可对第一层水性底涂层组合物进行配制这一发现的，上述水性底涂层组合物具有足够的不渗透性或防渗吸和防止在施涂第一层涂层的30-300秒之内与随后的含薄片的底涂层混合的能力。这使得可将第二层含薄片的底涂层湿对湿快速施涂到第一层不同着色的底涂层上，而不干扰适当的薄片取向和整个面漆的色彩均一性。通过术语“湿对湿”，其意思是将第二层底涂层施涂到第一层底涂层上，而在不同的底涂层之间不存在固化或干燥步骤。而这使得可以在现有的底涂层/透明涂层油漆工具中单次湿对湿对湿施涂三涂层面漆的所有的三个涂层，而不需要重新配制或减慢或延长上漆时间。所要求授权的本专利技术另外包括适用于本方法的水性底涂层组合物和根据本专利技术制备的涂布的车辆基材，所述水性底涂层组合物具有足够的不渗透性或防渗吸和防止在施涂的30-300秒之内混合的能力。附图简述附图说明图1A为现今用于生产车辆品质和外观的底涂层/透明涂层面漆的标准底涂层/透明涂层施涂工艺的一般流程图。图1B为现有技术，即要求两次处理车辆的三涂层施涂工艺的一般流程图。图1C为根据本专利技术的连续三涂层施涂工艺的一般流程图。图2为图1C的三涂层施涂工艺的侧视图。优选实施方案详述本专利技术涉及一种在车辆装配线上，在其初始生产过程中在车辆基材上施涂三涂层面漆的方法。具体地说，本专利技术提供了一种在连续移动的在线油漆涂装线上，采用三涂层面漆以单次湿对湿涂布车辆的外部，如汽车或卡车车体或其零件的方法。通过“连续移动”，其意思是在施涂过程中，基材沿涂装线连续移动。该方法包括使用水性底涂层，上述水性底涂层在以湿对湿法施涂第二层含颜料薄片的水性底涂层时具有不渗透或抑制混合的能力，以便可在施涂后30-300秒之内施涂第二层含薄片的底涂层，而不需要中间烘焙。这使得可用现有的底涂层/透明涂层油漆工具实施本专利技术，而不需要重新配置(如，支撑物)或减速或延长上漆时间。为了说明怎样在现有的底涂层/透明涂层车辆涂装线上实施本专利技术，图1A中显示了传统的单次底涂层/透明涂层连续油漆施涂工艺。在该方法中，可将汽车钢板或塑料基材10(可将其如本领域常规的方式进行预先涂底漆或另外处理)移动到连续在线底涂层/透明涂层施涂区域。首先，通常采用两步12、14向基材的表面施涂底涂层颜料，在第一和第二涂层之间经30-300秒间隔。典型的底涂层包括以下物质的混合物颜料，所述颜料混合物可包括特效薄片颜料、成膜粘合剂聚合物和任选的交联剂和其它添加剂以及施涂所需的溶剂。当底涂层为水基体系，如本领域中的惯例，在施涂透明涂层之前还必须进行强制干燥步骤16，用以除去一些水和在其中包含的任一种其它有机液体稀释剂。然后在步骤18中将透明涂层施涂到半干燥的着色底涂层上。由于在施涂透明涂层之前未将底涂层完全干燥或固化，这通常还称湿对湿法。然后在步骤20中将涂布的基材在标准条件下烘焙，以使表面上的底涂层和透明涂层组合物同时固化并产生车辆品质和外观的面漆。根据本专利技术，现在可使用上述现有的底涂层/透明涂层连续油漆涂装线单次施涂车辆品质和外观的三涂层面漆。这可通过一起比较图1A和1C容易地看出。如图1C中所示，在本专利技术的方法的第一步中，在标准的第一层底涂层施涂位置22中将第一层底涂层颜料(或“底漆”)施涂到车辆基材10的表面。30-300秒之后在标准的第二层底涂层施涂位置24中将第二层含有半透明薄片或其它随角异色效应颜料的底涂层颜料进行喷涂。如我们所看到的，该方法因此利用了两个现有的底涂层区，而不需要重现配置生产线。为了能够实现独特的湿对湿施涂所述两层不同着色的水性底涂层并因此可连续处理三涂层面漆，必须对第一和第二底涂层进行配制，以使其具有可接受的不渗透性或防止在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在连续移动的油漆涂装线上，采用三涂层面漆涂布车辆基材的方法，包括：（ａ）向车辆基材的表面施涂第一层水性底涂层组合物；（ｂ）其后，直接施涂含有一种或多种随角异色效应颜料的第二层半透明水性底涂层组合物；（ｃ）将组合的 底涂层进行中间干燥步骤；（ｄ）在所述的底涂层上施涂透明涂层组合物；和（ｅ）在最后烘焙时将三层面漆一起固化；其中，车辆基材在整个油漆涂装过程中是连续移动的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：W迪特，WC迈耶，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]