專利名稱：具有改善防碎石損傷效果的水性涂料組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由至少一種基料、一種改性酮醛樹(shù)脂和希望時(shí)助劑和添加劑組成的用于涂布金屬和塑料的、具有改善防碎石損傷效果的水性涂料組合物。
該涂料組合物特別用于改善在塑料和金屬上的防碎石損傷效果，該涂層在很大程度上沒(méi)有甲醛。該涂料組合物適用于所有現(xiàn)代金屬涂布和塑料涂布中所使用的慣常施涂方法，例如噴涂，如無(wú)助噴涂和靜電噴涂。
該涂料組合物因特別高的始干速率和特別高的硬度以及非常好的彈性和粘著性而值得注意。值得特別強(qiáng)調(diào)的是，對(duì)于由強(qiáng)的短小物體碰撞，例如特別是由碎石碰撞可能造成的機(jī)械損傷具有優(yōu)異的保護(hù)效果。
背景技術(shù)：
由金屬或塑料制成的旨在高值應(yīng)用的物品現(xiàn)今都配備一個(gè)有機(jī)涂層(見(jiàn)“Rmpp Lexikon，Lacke und Druckfarben，Dr.Ulrich Zorll編，Georg Thieme Verlag，斯圖加特，1998”)，一方面—因使用領(lǐng)域而異—旨在保護(hù)該材料(例如，保護(hù)該物品免于老化、腐蝕、候化效應(yīng)、機(jī)械破壞、弄臟等)。另一方面，該有機(jī)涂層承擔(dān)著裝飾功能。
例如，紙和薄膜的印刷一方面為信息(小冊(cè)子、包裝材料)服務(wù)；另一方面，借助于布局設(shè)計(jì)，使這種信息轉(zhuǎn)化成最能引人矚目的形式。除最大始干速率等性能外，諸如不僅良好粘合和彈性性能而且良好耐磨性也是重要的。
為了確保迅速的進(jìn)一步加工和防止諸如污染物例如粉塵和污物等引起的缺陷，涂料迅速始干在經(jīng)濟(jì)上是所希望的。
為了確保例如對(duì)機(jī)械應(yīng)力的足夠高的保護(hù)，要求涂層具有極高的硬度。然而，就傳統(tǒng)涂層而言，提高硬度就會(huì)伴隨彈性降低。而良好的彈性性能同樣也是需要的。
非常好的粘著性能對(duì)于基材的持久保護(hù)是極為重要的。對(duì)于金屬基材，尤其需要非常好的粘附力，以便得到高的腐蝕控制效果。對(duì)于在多道涂層漆體系中的應(yīng)用而言，優(yōu)異的涂層間粘附力是很重要的。此外，許多商品都要經(jīng)受持續(xù)的機(jī)械應(yīng)力，因此，在耐磨性和抗外部作用方面對(duì)于涂層都有嚴(yán)格的要求。
基于酮和醛的硬樹(shù)脂已知能提高涂料的硬度。
酮和醛或其衍生物的水可分散縮合產(chǎn)物以及可能含有這樣的產(chǎn)物的反應(yīng)產(chǎn)物描述于EP 0 617 103 A1，EP 0838485，EP 0838486(DE19643704)，DE 25 42 090，DE-A 31 44 673和DE-A 3406474(EP0154835)。
DE-A 25 42 090描述了帶有磺酸基的、而且—偏離本發(fā)明方法—可在從環(huán)烷酮、甲醛、和堿金屬亞硫酸氫鹽的聯(lián)合縮合反應(yīng)中得到的水溶性化合物。
DE-A 31 44 673介紹了同樣由酮、醛、和能導(dǎo)入酸基的化合物的聯(lián)合反應(yīng)得到的水溶性縮合產(chǎn)物。后者的實(shí)例是亞硫酸鹽以及酰胺基磺酸鹽、氨基乙酸鹽、和亞磷酸鹽。
按照DE-A 25 42 090和DE-A 31 44 673得到含有電解質(zhì)(例如Na離子)的產(chǎn)物。然而，這樣的樹(shù)脂的效果之一是損害涂料系統(tǒng)的耐水性。
EP 0 617 103 A1描述了不含有能轉(zhuǎn)化成離子型基團(tuán)的基團(tuán)(例如羧基)但含有其它官能團(tuán)例如酯基或醚基的、分子量500～5000的多異氰酸酯(a)和二羥基化合物(b)的反應(yīng)(見(jiàn)p.3第17～21行)。這樣得到的聚氨酯進(jìn)一步與除NCO反應(yīng)性基團(tuán)外也含有能轉(zhuǎn)化成離子型基團(tuán)的基團(tuán)的化合物(c)反應(yīng)，且希望時(shí)與不帶有進(jìn)一步官能團(tuán)、分子量60～500的二醇或多醇(d)反應(yīng)(見(jiàn)p.4第5～15行)。這種反應(yīng)產(chǎn)物隨后與一種縮合樹(shù)脂反應(yīng)并轉(zhuǎn)移到水相中。
DE 3406474(EP 0154835)描述了使用有機(jī)保護(hù)膠體的、酮樹(shù)脂或酮/醛樹(shù)脂的水性分散液。保護(hù)膠體留在隨后涂料中而且可能有害地影響一些性能例如對(duì)水和水分的耐受性的缺點(diǎn)妨礙了它們?cè)诟邇r(jià)值涂料組合物中的用途。
EP 0838485描述了酯化產(chǎn)物。已知酯基會(huì)發(fā)生水解、從而引起聚合物降解、并有害地影響貯存穩(wěn)定性。進(jìn)而，可自由觸及的酸基也可能引起反應(yīng)和/或與顏料的不兼容性。
EP 0838486描述了可通過(guò)下列成分的反應(yīng)或部分反應(yīng)得到的水性樹(shù)脂分散液I.含有羥基的酮樹(shù)脂、酮/醛樹(shù)脂和/或脲/醛樹(shù)脂或其加氫改性產(chǎn)物，和II.至少一種有至少一個(gè)游離NCO基團(tuán)、可通過(guò)使至少一種異氰酸酯和/或多異氰酸酯與一些化合物反應(yīng)得到的親水改性異氰酸酯和/或多異氰酸酯，所述化合物除含有親水基團(tuán)或潛在親水基團(tuán)外還有至少一個(gè)能與異氰酸酯基反應(yīng)的官能團(tuán)、具有用Zerewitinoff試驗(yàn)時(shí)活潑的氫、而且也具有至少一個(gè)親水基團(tuán)和/或一個(gè)潛在親水基團(tuán)，和該中和樹(shù)脂與水的隨后組合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是尋找一種能形成具有良好粘合性能和抗碎石損傷的涂層的水性涂料組合物。該涂層應(yīng)當(dāng)在非常大程度上沒(méi)有甲醛。此外，該涂料組合物還應(yīng)當(dāng)具有高始干速率。
本發(fā)明所依據(jù)的目的是令人驚訝地通過(guò)以下更詳細(xì)描述的專門涂料組合物的使用達(dá)到的。
本發(fā)明提供尤其意在增強(qiáng)各種基材的抗碎石損傷性能的水性涂料組合物，實(shí)質(zhì)上包含A)20wt％～98wt％至少一種水性基料，和B)2wt％～80wt％一種親水化酮/醛樹(shù)脂和/或一種親水化加氫酮/醛樹(shù)脂，和C)0wt％～75wt％至少一種添加劑，成分A)～C)的重量數(shù)量之和是100wt％。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，以下所述且包含成分A)～C)的涂料組合物的組合符合全部所需要的基準(zhǔn)。
具體實(shí)施例方式
成分A)本發(fā)明實(shí)質(zhì)性的水性基料A)是以20wt％～98wt％、較好30wt％～80wt％的數(shù)量使用的。
給予優(yōu)先的是使用選自下列組成的一組的水性基料聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚醚、聚酯、醇酸樹(shù)脂、纖維素醚、纖維素衍生物、聚乙烯醇和衍生物、橡膠、馬來(lái)酸酯類樹(shù)脂、苯酚/脲醛樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂(例如蜜胺樹(shù)脂、苯胍胺樹(shù)脂)、環(huán)氧丙烯酸酯、環(huán)氧樹(shù)脂、硅酸酯、和堿金屬硅酸鹽(例如水玻璃)和/或有機(jī)硅樹(shù)脂。該水性基料可以是外交聯(lián)的和/或自交聯(lián)的、風(fēng)干(物理干燥)和/或氧化固化的。
成分B)本發(fā)明實(shí)質(zhì)性的成分B)是以2wt％～80wt％、較好4wt％～60wt％的數(shù)量使用的。
適用的成分B)包括可通過(guò)下列成分的反應(yīng)或部分反應(yīng)得到的水性樹(shù)脂分散體I.含有羥基的酮/醛樹(shù)脂或其加氫改性產(chǎn)物，和II.至少一種有至少一個(gè)游離NCO基團(tuán)、可通過(guò)使至少一種異氰酸酯和/或多異氰酸酯與一些化合物反應(yīng)得到的親水改性異氰酸酯和/或多異氰酸酯，所述化合物除含有親水基團(tuán)或潛在親水基團(tuán)外還有至少一個(gè)能與異氰酸酯基反應(yīng)的官能團(tuán)，反應(yīng)后將樹(shù)脂—需要時(shí)進(jìn)行中和—與水組合。
適用于制備酮/醛樹(shù)脂(成分I)的酮包括所有酮，尤其丙酮、乙酰苯、甲乙酮、庚-2-酮、戊-3-酮、甲基異丁基酮、環(huán)戊酮、環(huán)十二烷酮、2，2，4-和2，4，4-三甲基環(huán)戊酮、環(huán)庚酮和環(huán)辛酮、環(huán)己酮和全部有一個(gè)或多個(gè)含有合計(jì)1～8個(gè)碳原子的烷基的有烷基取代環(huán)己酮的混合物，呈單獨(dú)或混合物形式。有烷基取代環(huán)己酮的可能實(shí)例包括4-叔戊基環(huán)己酮、2-仲丁基環(huán)己酮、2-叔丁基環(huán)己酮、4-叔丁基環(huán)己酮、2-甲基環(huán)己酮、和3，3，5-三甲基環(huán)己酮。
原則上也可以使用有進(jìn)一步官能團(tuán)例如氨基和/或酸基的酮，盡管不太好。
然而，一般來(lái)說(shuō)，可以使用文獻(xiàn)上報(bào)道的、適用于酮樹(shù)脂和酮/醛樹(shù)脂合成的所有酮；一般地說(shuō)，所有C-H-酸性酮。給予優(yōu)先的是基于乙酰苯、環(huán)己酮、4-叔丁基環(huán)己酮、3，3，5-三甲基環(huán)己酮、和庚酮，呈單獨(dú)或混合物形式。
作為酮/醛樹(shù)脂(成分I)的醛成分，原則上具有適用性的是無(wú)支化或支化的醛，例如甲醛、乙醛、正丁醛和/或異丁醛、戊醛、和十二(烷)醛。一般來(lái)說(shuō)，可以使用文獻(xiàn)報(bào)道適用于酮/醛樹(shù)脂合成的所有醛。然而，給予優(yōu)先的是單獨(dú)地或混合地使用甲醛。
所需要的甲醛通常是作為濃度為約20wt％～40wt％的水溶液或醇(例如甲醇或丁醇)溶液使用的。甲醛的其它使用形式，包括諸如低聚甲醛或三烷的使用，同樣是可以的。芳香族醛例如苯甲醛同樣可以存在于與甲醛的混合物之中。
用于成分I的酮/醛樹(shù)脂的特別好起始化合物是乙酰苯、環(huán)己酮、4-叔丁基環(huán)己酮、3，3，5-三甲基環(huán)己酮、和庚酮，呈單獨(dú)或混合物形式，以及甲醛。
從酮和醛生成的樹(shù)脂也可以在適當(dāng)催化劑的存在下、在可高達(dá)300bar的壓力用氫氣加氫。在這種加氫的進(jìn)程中，酮/醛樹(shù)脂的一些羰基轉(zhuǎn)化成仲羥基。在從醛和酮生成的、除羰基片斷外還有進(jìn)一步可加氫官能例如芳香族結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂的情況下，這些進(jìn)一步結(jié)構(gòu)也可以通過(guò)適當(dāng)加氫進(jìn)行轉(zhuǎn)化。在諸如芳香族結(jié)構(gòu)的情況下，得到了環(huán)脂族結(jié)構(gòu)。
可能必要的親水改性是諸如通過(guò)使樹(shù)脂I與成分II反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的，后者由至少一種有至少一個(gè)游離NCO基團(tuán)的親水改性異氰酸酯和/或多異氰酸酯組成，可通過(guò)使至少一種異氰酸酯和/或多異氰酸酯與一些化合物反應(yīng)得到，該化合物除有親水基團(tuán)或潛在親水基團(tuán)—即只在中和后才變得親水的基團(tuán)—外還有至少一個(gè)對(duì)異氰酸酯基有反應(yīng)性的基團(tuán)例如羥基或氨基等。
這種用于(多)異氰酸酯親水改性的化合物的實(shí)例是氨基酸、羥基磺酸、氨基磺酸、和羥基羧酸。給予優(yōu)先的是使用二(羥甲基)丙酸或其衍生物。該親水改性也可以用非離子型基團(tuán)(例如用聚醚)或用已經(jīng)中和的化合物進(jìn)行。
羥基羧酸，尤其例如二(羥甲基)丙酸，是特別好的，這是由于如下事實(shí)當(dāng)用揮發(fā)性堿例如胺等中和時(shí)，它們顯示出強(qiáng)烈親水效應(yīng)，不過(guò)，這種效應(yīng)在該揮發(fā)性堿蒸發(fā)后迅速消失。因此，涂層不會(huì)由于諸如濕氣暴露而失去其保護(hù)功能，因?yàn)闆](méi)有發(fā)生任何初期溶脹。
由于其通過(guò)其兩個(gè)羥基進(jìn)行兩個(gè)疏水多異氰酸酯的(潛在)親水改性的能力，二(羥甲基)丙酸也是特別好的。
適用于制備成分II的多異氰酸酯較好是二官能至四官能的多異氰酸酯。其實(shí)例是環(huán)己烷二異氰酸酯、甲基環(huán)己烷二異氰酸酯、乙基環(huán)己烷二異氰酸酯、丙基環(huán)己烷二異氰酸酯、甲基二乙基環(huán)己烷二異氰酸酯、苯二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二(異氰酸根合苯基)甲烷、丙烷二異氰酸酯、丁烷二異氰酸酯、戊烷二異氰酸酯、己烷二異氰酸酯例如六亞甲基二異氰酸酯(HDI)或1，5-二異氰酸根合-2-甲基戊烷(MPDI)、庚烷二異氰酸酯、辛烷二異氰酸酯、壬烷二異氰酸酯例如1，6-二異氰酸根合-2，4，4-三甲基己烷或1，6-二異氰酸根合-2，2，4-三甲基己烷(TMDI)、壬烷三異氰酸酯例如4-異氰酸根合甲基辛烷-1，8-二異氰酸酯(TIN)、癸烷二異氰酸酯和三異氰酸酯、十一烷二異氰酸酯和三異氰酸酯、十二烷二異氰酯和三異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二環(huán)己基甲烷-4，4′-二異氰酸酯(H12MDI)、異氰酸根合甲基甲基環(huán)己基異氰酸酯、2，5(2，6)-二(異氰酸根合甲基)雙環(huán)[2.2.1]庚烷(NBDI)、1，3-二(異氰酸根合甲基)環(huán)己烷(1，3-H6-XDI)或1，4-二(異氰酸根合甲基)環(huán)己烷(1，4-H6-XDI)，單獨(dú)或其混合物。
另一類較好的多異氰酸酯是通過(guò)使簡(jiǎn)單二異氰酸酯二聚或三聚、脲基甲酸酯化、縮二脲化和/或聚氨酯化制備的、每分子有不止2個(gè)異氰酸酯基的化合物，實(shí)例是這些簡(jiǎn)單二異氰酸酯例如IPDI、HDI和/或H12MDI等與多元醇(例如甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇)和/或多官能多胺的反應(yīng)產(chǎn)物，或可通過(guò)使簡(jiǎn)單二異氰酸酯例如IPDI、HDI、和H12MDI等三聚得到的三異氰酸酯。
給予特別優(yōu)先的是從二(羥甲基)丙酸或其衍生物和IPDI和/或TMDI和/或H12MDI和/或HDI以1∶2的摩爾比生成的親水改性多異氰酸酯(II)。
成分B)是以熔體或在適用有機(jī)溶劑中的溶液制備的，該溶劑當(dāng)希望時(shí)可在制備后用蒸餾法分離出去。
在以溶液反應(yīng)的情況下，較好的固體含量是30wt％～95wt％、更好60wt％～80wt％。
所使用的適用輔助溶劑是低沸點(diǎn)惰性溶劑，該溶劑至少在廣闊范圍內(nèi)不與水形成混溶性間隙、在大氣壓下有低于100℃的沸點(diǎn)、因而可以用蒸餾法容易地分離出去，降低到以最終分散液或水溶液為基準(zhǔn)低于2wt％、尤其低于0.5wt％的殘留水平、并再次利用。適用的此類溶劑的實(shí)例包括丙酮、甲乙酮、和四氫呋喃。原則上也適用的是更高沸點(diǎn)溶劑例如正丁二醇、二正丁二醇、和N-甲基吡咯烷酮等，它們隨后留在分散液中。
然而，具體地說(shuō)，成分B)的優(yōu)勢(shì)是如下事實(shí)在最終水性樹(shù)脂分散液中可以完全沒(méi)有有機(jī)溶劑，而且還能得到穩(wěn)定的高固體分散液。
I和II的反應(yīng)較好能進(jìn)行到這樣一點(diǎn)上殘留NCO含量(按照DIN 53185測(cè)定)低于1％NCO；特別優(yōu)先的是達(dá)到這樣一點(diǎn)上從I和II生成的產(chǎn)物的殘留NCO含量在0.1％～0.5％NCO范圍內(nèi)。按照當(dāng)前工藝水平，在I和II的反應(yīng)中仍未反應(yīng)的NCO功能可以通過(guò)添加多胺或水等而用于增鏈反應(yīng)，要不然，當(dāng)希望時(shí)，可以通過(guò)添加對(duì)NCO基團(tuán)而言單官能的化合物(例如一元醇、一元胺)來(lái)引發(fā)鏈終止。
在潛在親水基團(tuán)的情況下，可以將適用的中和劑添加到本發(fā)明的產(chǎn)物中，從而給出水可稀釋、水可分散或水可溶解的產(chǎn)物。
按照本發(fā)明制備的樹(shù)脂的潛在親水基團(tuán)可以使用有機(jī)堿和/或無(wú)機(jī)堿例如有機(jī)胺或氨中和。給予優(yōu)先的是使用伯胺、仲胺和/或叔胺，例如乙胺、丙胺、二甲胺、二丁胺、環(huán)己胺、芐胺、嗎啉、哌啶、和三乙醇胺。在陰離子型潛在基團(tuán)的情況下，給予特別優(yōu)先的是揮發(fā)性叔胺、尤其二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、2-二甲胺基-2-甲基-4-丙醇、三乙胺、三丙胺、和三丁胺。陽(yáng)離子型潛在離子型基團(tuán)可以使用有機(jī)酸和/或無(wú)機(jī)酸例如乙酸、甲酸、磷酸、鹽酸等中和。
中和的程度較好是化學(xué)計(jì)算量中和所需中和量的50％～130％。
要么將中和的親水樹(shù)脂或樹(shù)脂溶液導(dǎo)入水中，要不然將水添加到其中，較好有攪拌。在加水之前，希望時(shí)可以將I和II的反應(yīng)產(chǎn)物與尚未進(jìn)行親水改性的進(jìn)一步樹(shù)脂或與其它成分合并，然后使這些成分一起分散。作為這種措施的結(jié)果，可以得到在該分散液中45wt％以上的、技術(shù)上有利的高固體含量。原則上該固體分?jǐn)?shù)位于20wt％～70wt％、較好25wt％～60wt％范圍內(nèi)。
分散之后，該有機(jī)輔助溶劑可以脫除、較好在減壓下脫除，且希望時(shí)可以再加工。
成分C)成分C)是以0～75wt％、較好5～60wt％的數(shù)量使用的。
適用的成分C)是助劑和添加劑，例如，抑制劑、有機(jī)溶劑、表面活性物質(zhì)、氧清除劑和/或自由基清除劑、催化劑、光穩(wěn)定劑、顏色增亮劑、光敏化劑和光引發(fā)劑、影響流變學(xué)性能的添加劑例如觸變劑和/或增稠劑、流動(dòng)控制劑、防結(jié)皮劑、消泡劑、防靜電劑、增塑劑、潤(rùn)滑劑、濕潤(rùn)劑、分散劑、防腐劑包括殺真菌劑和/或殺生物劑等、熱塑性添加劑、染料、顏料、消光劑、阻燃劑、內(nèi)釋劑、填料、異氰酸酯固化劑和/或發(fā)泡劑。
從成分A)～C)制備涂料組合物該涂料組合物是通過(guò)使各成分在20～80℃的溫度強(qiáng)烈混合制備的(“Lehrbuch der Lacktechnologie”，Th.Brock，M.Groteklaes，P.Mischke，V.Zorll編，Vincentz Verlag，Hannover，1998，第229 ff頁(yè))。
不呈液體形式的成分當(dāng)希望時(shí)在混合前先配成適當(dāng)溶劑中或水中的溶液，然后在攪拌下添加剩余成分。在顏料和/或填料等的情況下，進(jìn)行分散。
該涂料組合物的甲醛含量低于100ppm、較好低于50ppm、更好低于10ppm。所要求保護(hù)的水性涂料組合物有15％～80％、較好20％～60％的固體含量。
所要求保護(hù)的水性涂料組合物特別適合于涂布由金屬和塑料制成的物品。該涂料組合物具有高的始干速率，因此也具有非常好防粘性。
干燥、固化和/或交聯(lián)的薄膜具有良好的粘附性能；此外，對(duì)位于其上的涂層的涂層間粘合是受到正面影響的。
所要求保護(hù)的水性涂料組合物在所使用的基材上無(wú)缺陷地流平，而且沒(méi)有表面缺陷例如花臉和潤(rùn)濕缺陷等。
本發(fā)明的涂料組合物用作例如單涂層罩面漆如面漆和透明涂層材料，浸漬系統(tǒng)，著色、表面、底漆和多道涂層漆體系的底涂層材料，以及也用作印刷油墨和粘合劑粘結(jié)系統(tǒng)。
隨后的實(shí)施例意在進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明但不限制其應(yīng)用范圍。
實(shí)施例成分B)的制備1.加合物的制備134g二(羥甲基)丙酸、380g丙酮和6g 10wt％濃度二月桂酸二丁基錫丙酮溶液的混合物在攪拌下與444g異佛爾酮二異氰酸酯以如此的速率摻和，以致該放熱反應(yīng)仍可從容地加以管理。將該混合物加熱到60℃并維持此溫度直至NCO值為9.2％。
在冷卻到室溫之后，該溶液在攪拌下與2300g 55wt％濃度加氫乙酰苯/甲醛樹(shù)脂(Kunstharz SK，購(gòu)自Degussa AG)丙酮溶液和12g10wt％濃度DBTL丙酮溶液摻和，將該混合物加熱到大約60℃的回流溫度。在此溫度將其進(jìn)一步攪拌，直至該溶液的NCO值降低到0.1％NCO以下。
2.向水相中轉(zhuǎn)移替代方案A1)中制備的親水改性樹(shù)脂的溶液通過(guò)在室溫?cái)嚢柘绿砑?9g二甲胺基乙醇進(jìn)行中和，然后該溶液通過(guò)添加4200g全軟化水?dāng)嚢璺稚?。輔助溶劑、丙酮、連同某一比例的水一起在減壓下脫除，給出固體含量為大約33wt％的、貯存穩(wěn)定、微細(xì)、淺乳色的樹(shù)脂分散液。
替代方案B1)中制備的溶液在攪拌下與3300g 55wt％濃度加氫乙酰苯/甲醛樹(shù)脂(Kunstharz SK，購(gòu)自Degussa AG)丙酮溶液摻和，產(chǎn)物在室溫?cái)嚢柘掠?9g二甲胺基乙醇中和，該溶液在攪拌下通過(guò)導(dǎo)入4400g全軟化水進(jìn)行分散。輔助溶劑、丙酮、連同某一比例的水一起在減壓下脫除，給出固體含量為大約50wt％的、貯存穩(wěn)定、帶白色的分散液。
分散液性能貯存穩(wěn)定性對(duì)節(jié)2)的分散液A和B進(jìn)行關(guān)于pH、粘度、和視覺(jué)外觀的改變的貯存穩(wěn)定性調(diào)查。

*旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)；D100至900s-1涂料組合物實(shí)施例(底漆)


DI-H2O＝全軟化(去離子)水用DMEA/DI水將pH調(diào)節(jié)到約8.2～8.8，再用DI水(4號(hào)福特杯，23℃)將粘度調(diào)節(jié)到40～45秒。
兩種涂料的甲醛含量均低于1ppm。
試驗(yàn)板在磷酸鹽處理鋼板上的漆體系(噴涂)陰極電泳漆，按照實(shí)施例的底漆，金屬底涂層。
干燥條件閃干時(shí)間約10分鐘，然后在160℃干燥20分鐘。

加入本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性成分B)提高了涂層的硬度、層間附著力、光澤和耐碎石損傷效果。
權(quán)利要求
1.一種具有改善防碎石損傷效果的水性涂料組合物，實(shí)質(zhì)上包含A)20wt％～95wt％至少一種水性基料，和B)5wt％～80wt％一種親水化酮/醛樹(shù)脂和/或一種親水化加氫酮/醛樹(shù)脂，和C)0wt％～75wt％至少一種添加劑，成分A)～C)的重量數(shù)量之和是100wt％。
2.權(quán)利要求1所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，該涂料組合物的固體含量是15wt％～80wt％、較好20wt％～60wt％，該涂料組合物的甲醛含量低于100ppm、較好低于50ppm、更好低于10ppm，且有機(jī)溶劑含量低于20wt％、較好低于10wt％、更好低于2wt％。
3.權(quán)利要求1或2所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，使用選自下列一組的水性基料作為成分A)聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚醚、聚酯、醇酸樹(shù)脂、纖維素醚、纖維素衍生物、聚乙烯醇和衍生物、橡膠、馬來(lái)酸酯類樹(shù)脂、苯酚/脲醛樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂(例如蜜胺樹(shù)脂、苯胍胺樹(shù)脂)、環(huán)氧樹(shù)脂、硅酸酯、和堿金屬硅酸鹽(例如水玻璃)、有機(jī)硅樹(shù)脂和含氟聚合物，單獨(dú)或其混合物。
4.權(quán)利要求3所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，作為成分A)較好的水性基材是外交聯(lián)和/或自交聯(lián)、風(fēng)干(物理干燥)和/或氧化固化的。
5.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，使用可通過(guò)下列成分的反應(yīng)或部分反應(yīng)得到的水性樹(shù)脂分散體作為成分B)I.含有羥基的酮/醛樹(shù)脂或其加氫改性產(chǎn)物，和II.至少一種有至少一個(gè)游離NCO基團(tuán)、可通過(guò)使至少一種異氰酸酯和/或多異氰酸酯與一些化合物反應(yīng)得到的親水改性異氰酸酯和/或多異氰酸酯，所述化合物除含有親水基團(tuán)或潛在親水基團(tuán)外還有至少一個(gè)能與異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)的官能團(tuán)，反應(yīng)后將樹(shù)脂—需要時(shí)進(jìn)行中和—與水組合。
6.權(quán)利要求5所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，使用包含C-H酸性酮的樹(shù)脂作為制備成分B)的成分I。
7.權(quán)利要求6所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，使用選自下列的C-H酸性酮丙酮、乙酰苯、甲乙酮、庚-2-酮、戊-3-酮、甲基異丁基酮、環(huán)戊酮、環(huán)十二烷酮、2，2，4-和2，4，4-三甲基環(huán)戊酮的混合物、環(huán)庚酮和環(huán)辛酮的混合物、環(huán)己酮和全部有一個(gè)或多個(gè)含有合計(jì)1～8個(gè)碳原子的烷基的有烷基取代環(huán)己酮的混合物，呈單獨(dú)或混合物形式。
8.權(quán)利要求7所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，使用下列作為有烷基取代的環(huán)己酮4-叔戊基環(huán)己酮、2-仲丁基環(huán)己酮、2-叔丁基環(huán)己酮、4-叔丁基環(huán)己酮、2-甲基環(huán)己酮、和3，3，5-三甲基環(huán)己酮，單獨(dú)或其混合物。
9.權(quán)利要求5所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，使用包含醛的樹(shù)脂作為制備成分B)的成分I。
10.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，使用下列作為制備成分B)的成分I的醛成分甲醛、乙醛、正丁醛和/或異丁醛、戊醛、和十二(烷)醛，單獨(dú)或其混合物。
11.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，使用從乙酰苯、環(huán)己酮、4-叔丁基環(huán)己酮、3，3，5-三甲基環(huán)己酮、和庚酮、單獨(dú)或其混合物和甲醛制成的樹(shù)脂的加氫產(chǎn)物作為成分I。
12.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，成分B)的成分II是使用叔胺基醇、氨基羧酸、羥基磺酸、氨基磺酸和/或羥基羧酸制備的。
13.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，成分B)的成分II是使用二(羥甲基)丙酸制備的。
14.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，成分B)的成分II在與成分I反應(yīng)之前已經(jīng)進(jìn)行中和。
15.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，使用二官能至四官能的多異氰酸酯制備成分B)的II。
16.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，使用有芳香族、脂肪族和/或環(huán)脂族連接的異氰酸酯基團(tuán)的多異氰酸酯或這些的混合物制備成分B)的II。
17.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，使用1-異氰酸根合-3，3，5-三甲基-5-異氰酸根合甲基環(huán)己烷(異佛爾酮二異氰酸酯；IPDI)、三甲基六亞甲基二異氰酸酯(TMDI)、1，6-二異氰酸根合己烷(HDI)和二(4-異氰酸根合己基)甲烷(H12MDI)，單獨(dú)或其混合物。
18.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，使用有縮二脲、異氰酸酯二聚體(uretdione)或異氰脲酸酯結(jié)構(gòu)的多異氰酸酯制備成分B)的II。
19.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，使用從多元醇和/或胺與單體異氰酸酯反應(yīng)得到的多異氰酸酯制備成分B)的II。
20.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，使用二(羥甲基)丙酸和異佛爾酮二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、1，6-二異氰酸根合己烷和/或二(4-異氰酸根合己基)甲烷以1∶2的摩爾比制備成分B)的II。
21.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，成分B)的I和II的反應(yīng)及隨后的分散在本體(無(wú)溶劑)中或在輔助溶劑的存在下進(jìn)行。
22.以上權(quán)利要求中所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，所使用的輔助溶劑在1013hPa有低于100℃的沸點(diǎn)。
23.以上權(quán)利要求中所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，所使用的輔助溶劑是丙酮和/或甲乙酮和/或四氫呋喃。
24.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，成分B)是用有機(jī)堿或無(wú)機(jī)堿中和的。
25.以上權(quán)利要求中所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，中和是使用二甲基乙醇胺和/或二乙基乙醇胺和/或2-二甲胺基-2-甲基-1-丙醇進(jìn)行的。
26.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，中和是使用化學(xué)計(jì)算量中和所需要的中和量的50％～130％進(jìn)行的。
27.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，在加水之前，添加一種或多種非水溶性或水可稀釋的成分。
28.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，使用助劑和添加劑作為成分C)。
29.以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物，其中，使用選自下列一組的、單獨(dú)或混合物的助劑和添加劑作為成分C)抑制劑、有機(jī)溶劑、表面活性物質(zhì)、氧清除劑和/或自由基清除劑、催化劑、光穩(wěn)定劑、顏色增亮劑、光敏化劑和光引發(fā)劑、影響流變學(xué)性能的添加劑例如觸變劑和/或增稠劑、流動(dòng)控制劑、防結(jié)皮劑、消泡劑、增塑劑、防靜電劑、潤(rùn)滑劑、濕潤(rùn)劑、分散劑、防腐劑包括殺真菌劑和/或殺生物劑等、熱塑性添加劑、染料、顏料、消光劑、阻燃劑、內(nèi)釋劑、填料、異氰酸酯固化劑和/或發(fā)泡劑。
30.一種水性涂料組合物的制備方法，該組合物實(shí)質(zhì)上包含A)23wt％～95wt％至少一種水性基料，和B)2wt％～80wt％一種親水化的酮/醛樹(shù)脂和/或一種親水化的加氫酮/醛樹(shù)脂，和C)0～75wt％至少一種添加劑，成分A)～C)的重量數(shù)量之和是100wt％，該方法包含在+20～+80℃的溫度攪拌和/或分散各成分來(lái)充分混合。
31.以上權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物用于涂布物品的用途。
32.以上權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物用于涂布金屬和/或塑料制成的物品的用途。
33.以上權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所要求保護(hù)的水性涂料組合物作為汽車面漆的底漆的用途。
34.一種由金屬或塑料制成的涂布物品，其是用以上權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所要求保護(hù)的涂料組合物生產(chǎn)和/或涂飾的。
全文摘要
本發(fā)明涉及由至少一種基料、改性酮/醛樹(shù)脂、和希望時(shí)助劑與添加劑組成的用于涂布金屬和塑料的、具有改善防碎石損傷效果的水性涂料組合物。
文檔編號(hào)C09D175/04GK1942544SQ200680000008
公開(kāi)日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者P·格勒克納, A·溫寧, W·安德雷朱斯基 申請(qǐng)人:德古薩公司